المپياد جهاني فيزيك
 برندگان مسابقه‌ي المپياد فيزيك
 
 گاو در ماه! (مسابقه‌ي شماره‌ي 245)
گاو در ماه! (مسابقه‌ي شماره‌ي 245)مسابقه فيزيك
گرانش،‌ كار و انرژي...سؤال همراه با جواب
 
 
 
سؤال
در عكسي نادر گاوي در ماه ديده شده كه با وجود وزن سنگين‌ش مي‌تواند براحتي بپرد!! انرژي لازم براي پريدن يك جسم در ماه با معادله‌ي زير بيان مي‌شود:
 
كه
G گرانش زمين، ME جرم زمين، m جرم جسم، r0 شعاع اوليه،‌ r1 شعاع نهايي هستند.
 
الف. چه‌مقدار انرژي در 450 كيلوگرم گاو بايد باشد تا بتواند روي ماه بپرد؟ (نگران گرانش ماه يا جو زمين نباشيد!)
ب. با فرض اينكه كُل كار انجام شده در طول پرش،‌ سرعت اوليه‌اش چقدر بوده؟
ت. سرعت نهايي او در بازگشت به سطح ماه چقدر است؟
پ. با فرض كُل كار انجام شده در طول پرش اوليه،‌ يعني فاصله‌ي تقريبي طول پاهايش (يك متر)، شتاب مورد نيازش چقدر بايد باشد؟
 
 
جواب
 
 
که
 
 
بنابراين
 
 
که معادل است با ۶.۵ تُن تي.ان.تي!
 
ب. 
پس پرش گاو به او انرژي ۱۰۱۰×۲.۷ ژول انرژي مي‌گيرد.
 
 
يعني حدود ۱۶ ماخ!
 
ت. تا وقتي گرانش نيروي پايسته باشد، سرعت اوليه و نهايي گاو بايد مقدار يکساني باشند. فقط جهت‌شان در تضاد باهم است. 
 
ث. 
بنابراين گاو از  ۰ تا ۵۵۵۰ متربرثانيه يک متر را طي مي‌کند.
 
 
 
که معادل ۲۸۳ شتاب گرانشي است. 
 
1391/5/15لينک مستقيم

فرستنده :
ناشناس HyperLink HyperLink 1391/5/22
مـتـن : این فرمول برای هنگامی است که شتاب ثقل با تغییر ارتفاع تغییر کند و G ثابت جهانی گرانش است و ME باید جرم ماه باشد r0 شعاع ماه و r1-r0 ارتفاعی است که جسم از سطح ماه بالا می رود ودر مورد الف r0 مجهول است در مورد ت سرعت نهايي او در بازگشت به سطح ماه برابر سرعت اولیه پرتابش است

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  3273
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  3273