Законы сохранения импульса и энергии

Тренажер посвящен законам сохранения в механике. При ударе тел сохраняется импульс, но при неупругом ударе часть механической энергии переходит во внутреннюю. Работа сил трения и сопротивления равна изменению кинетической энергии тела: $A = \frac{mv_2^2}{2} - \frac{mv_1^2}{2}$ (теорема о кинетической энергии). Энергия сжатой пружины $\frac{kx^2}{2}$ переходит в кинетическую или потенциальную энергию тела.

Тренажер предназначен для учеников 10 класса. Нужно знать закон сохранения импульса, формулы кинетической и потенциальной энергии и силы трения; ускорение свободного падения принимается равным $10$ м/с².

Рядом с заданием нарисованы тела до и после взаимодействия: шарики и тележки, брусок на нити, шайба или автомобиль на дороге, пуля и доска, пружинный пистолет. Известные величины собраны справа, искомая отмечена вопросительным знаком.

Задания создаются заново при каждом ответе, виды задач чередуются в случайном порядке:

• неупругий удар: количество теплоты, которое выделилось при ударе (одно тело покоится или тела движутся навстречу), и модуль скорости после встречного удара;
• пуля или пластилиновый шарик попадает в тело на нити: скорость после удара или высота, на которую поднимется тело;
• тормозной путь, коэффициент трения, модуль работы силы трения и скорость после участка с трением;
• работа, нужная для разгона тела, сила, разгоняющая тело на заданном пути, средняя сила сопротивления доски, которую пробивает пуля;
• пружинный пистолет: энергия сжатой пружины, скорость вылета шарика и высота его подъема.

Ответ вводится числом в указанной единице. Для вычислений можно открыть калькулятор, а к каждому заданию есть решение по шагам.

В результате вы научитесь выбирать нужный закон сохранения и связывать изменение механической энергии с работой сил трения и выделившейся теплотой.