III. 3 РАБОТА И ЭНЕРГИЯ. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ

А. Вопросы по теории

1. Дайте определение механической работы и мощности. Каковы свойства этих физических величин? В каких единицах они измеряются?

2. Рассмотрите и проанализируйте следующие случаи: а) работа постоянной силы; б) работа переменной силы; в) работа против силы тяжести; г) работа против сил трения; д) работа, затрачиваемая на ускорение тела; е) работа, затрачиваемая на упругую деформацию тела.

3. Что характеризует мощность? Средняя и мгновенная мощность. Единицы измерения мощности.

4. Дайте определения потенциальных, непотенциальных сил. Какие силы относятся к непотенциальным силам?

5. Какие поля являются: потенциальными, непотенциальными?

6. Какие механические системы называются консервативными; неконсервативными?

7. Какие системы материальных точек называются: замкнутыми; незамкнутыми?

8. Введите понятие энергии. Что характеризует механическая энергия и какой функцией она является?

9. Какая энергия называется кинетической? Получите выражение для кинетической энергии, движущейся материальной точки. Сформулируйте и запишите теорему о кинетической энергии.

10. Какая энергия называется потенциальной? Выведите формулу для потенциальной энергии: а) тела поднятого над землей; б) упругодеформированной пружины.

11. Взаимные превращения кинетической и потенциальной энергии. Рассмотрите на примере падения тела с некоторой высоты.

12. Какие превращения энергии происходят при стрельбе из воздушного пистолета?

13. Из чего складывается полная механическая энергия тела и системы тел? Для каких систем тел справедлив закон сохранения механической энергии и как он формулируется?

14. Что такое диссипация энергии? Какие механические системы являются диссипативными? Приведите примеры.

15. Какими фундаментальными свойствами пространства и времени обусловлены законы сохранения?

16. Какое взаимодействие называется ударом? Приведите примеры абсолютно упругого и неупругого ударов.

17. Сформулируйте закон сохранения импульса для системы материальных точек, указав на его связь с однородностью пространства. Приведите примеры проявления закона сохранения импульса.

18. Какие законы сохранения выполняются при абсолютно упругом и неупругом ударах?

19. Какими законами сохранения определяется соотношение между начальным и конечным состоянием тел, участвующих в соударении? В какие виды энергии может переходить кинетическая энергия соударяющихся тел? Позволяют ли законы сохранения определить, что происходит в процессе соударения?

20. Два шара одинакового объема, деревянный и свинцовый, движутся с одинаковыми по модулю скоростями. Какой шар обладает большим импульсом?

21. Два шара движутся с одинаковыми по модулю скоростями навстречу друг другу по одной прямой. Что произойдет после их упругого и неупругого столкновений? Рассмотрите случаи одинаковых и разных масс шаров.