1. В каком из данных примеров сохраняется импульс движения тела? a. Каким образом движется груз, который поднимают

1. В данной задаче рассматривается сохранение импульса движения тела. Импульс - это векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость. Импульс сохраняется, если на тело не действуют внешние силы, изменяющие его скорость. Рассмотрим каждый пример по очереди:

a. Груз, который поднимают краном с равноускоренным движением вверх. В данном примере на груз действует сила тяжести вниз, но при подъеме краном эта сила компенсируется силой тяги крана вверх. Таким образом, суммарная внешняя сила равна нулю и импульс груза сохраняется.

b. Шар, который скатывается без трения по наклонной плоскости. В этом случае, на шар действуют только сила тяжести и нормальная реакция опоры. Поскольку эти силы перпендикулярны к скорости движения шара, суммарная проекция силы по направлению движения равна нулю. Следовательно, импульс шара сохраняется.

c. Движение бруска, который скатывается с наклонной плоскости с замедлением. В этом случае, на брусок также действуют только сила тяжести и нормальная реакция опоры. Но поскольку брусок замедляет свое движение, это означает, что внешняя сила трения направлена вверх и противоположна направлению движения. Из-за наличия этой внешней силы, значит, импульс бруска не сохраняется.

d. Автомобиль, который тормозит перед светофором. В этом примере, на автомобиль действует сила трения колес о дорогу, равная или превосходящая силу привода. Эта сила противодействует направлению движения, поэтому импульс автомобиля не сохраняется.

e. Шар, который летел горизонтально и падает в тележку с песком на гладкой горизонтальной поверхности. В данном случае, на шар действует только сила тяжести вниз. Так как на шар не действуют внешние силы, изменяющие его горизонтальную скорость, то горизонтальная компонента импульса сохраняется.

2. В рассмотренных примерах сохраняется механическая энергия тела:

a. Пример с грузом, который поднимают краном с равноускоренным движением вверх, сохраняет механическую энергию, так как суммарная механическая энергия груза (кинетическая и потенциальная) остается постоянной.

b. В примере с шаром, который скатывается без трения по наклонной плоскости, механическая энергия также сохраняется, так как шар не теряет энергию на преодоление внешних сил трения или сопротивления.

c. В случае с движением бруска, который скатывается с наклонной плоскости с замедлением, механическая энергия не сохраняется, так как замедление связано с диссипацией энергии внешними силами трения.

d. Пример с автомобилем, который тормозит перед светофором, также не сохраняет механическую энергию, так как энергия тратится на преодоление трения и гашение кинетической энергии автомобиля.

e. В случае со шаром, который летел горизонтально и падает в тележку с песком на гладкой горизонтальной поверхности, механическая энергия сохраняется, так как в данной системе нет сил трения или сопротивления, которые могли бы расходовать энергию.