.

Расчетно-графическая работа по физике

Язык: русский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 482
Скачать документ

Министерство общего и профессионального образования РФ

Владимирский государственный университет

Кафедра общей и прикладной физики

Расчетно-графическая работа №1

№ 102

Материальная точка движется прямолинейно с ускорением a=5 м/с2.
Определить, на сколько путь, пройденный точкой в n-ю секунду, будет
больше пути, пройденного в предыдущую секунду. Принять v0=0.

Дано:

1. Путь при равноускоренном движении без

начальной скорости подсчитываем по формуле:

тогда путь за n секунду:

– за (n-1) секунд:

– за (n-2) секунд:

2. Путь за одну (n-1)-ю секунду:

Путь же за одну n-ю секунду будет равен:

Искомая разность путей:

Разность путей численно равна ускорению материальной точки.

№ 112

С тележки свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью v1=3
м/с, в сторону, противоположную движению тележки, прыгает человек, после
чего скорость тележки изменилась и стала равной u1=4 м/с. Определить
горизонтальную составляющую скорости u2X человека при прыжке
относительно тележки. Масса тележки m1=210 кг, масса человека m2=70 кг.

Дано:

Система («Человек-тележка») замкнута (изолированная). Применим закон
сохранения импульса:

то есть:

или на ось Х:

найдем U2X:

Ответ: U2x=0.

№ 122

По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой m1=300
кг, ударяет молот массой m2=8 кг. Определить КПД ( удара, если удар
неупругий. Полезной считать энергию, затраченную на деформацию куска
железа.

Дано:

Перед ударом скорость молота была v, то кинетичес-

кая энергия молота, представляющая собой полную

механическую энергию будет:

Ввиду не упругости удара (остановка молота) эта энергия является
затраченной энергией:

Будем считать систему (молот-наковальня с куском мягкого железа)
изолированной и применим закон сохранения импульса:

т.е.

(отскакивает молот).

Скорость наковальни с железом:

и следовательно кинетическая энергия наковальни с молотом:

Имеем согласно закону сохранения энергии:

т. е.

Eдеф.- энергия, которая пошла на деформацию куска железа, откуда

По определению коэффициента полезного действия:

Ответ: (=97,47%

№ 132

Из шахты глубиной h=600 м поднимают клеть массой m1=3,0 т на канате,
каждый метр которого имеет массу m=1,5 кг. Какая работа А совершается
при поднятии клети на поверхность Земли? Каков КПД ( подъемного
устройства?

Дано:

1. Работа по подъему клети (без троса), т.е. полезная

работа:

– длина;

– масса;

– сила тяжести;

Выделим их:

– элементарная работа по равномерному

равна силе тяжести

будет равна:

– плотность троса (линейная),

она задана.

Интегрируем:

3. Вся затраченная работа (общая работа по подъему клети с тросом):

4. КПД подъемного устройства:

№ 142

По касательной к шкифу маховика в виде диска диаметром D=75 см и массой
m=40 кг приложена сила F=1 кН. Определить угловое ускорение ( и частоту
вращения n маховика через время t=10 с после начала действия силы, если
радиус r шкифа равен 12 см. Силой трения пренебречь.

Дано:

По второму закону Ньютона:

– сила инерции маховика диска.

.

При равномерном вращении:

. Получаем:

связана с частотой вращения

,

получаем:

.

№ 152

На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально
по оси скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью w1=4
рад/с. С какой угловой скоростью w2 будет вращаться скамья с человеком,
если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение?
Суммарный момент инерции человека и скамьи I=5 кг(м2. Длина стержня
l=1,8 м, масса m=6 кг. Считать, что центр масс стержня с человеком
находится на оси платформы.

Дано:

1. Закон сохранения момента импульса твердого

тела будет иметь вид:

, откуда

, (1)

и

(2)

Вычисляем момент инерции стержня относительно вертикальной оси, которая
проходит через середину стержня:

принята за материальную точку, для нее:

и где

(S-поперечное сечение стержня)

.

Таким образом:

.

Интегрируя, получаем:

– плотность материала стержня)

Выразим ее:

Подставим в (2):

Подставим в (1):

№ 162

Какая работа А будет совершена силами гравитационного поля при падении
на Землю тела массой m=2 кг: 1) с высоты h=1000 км; 2) из бесконечности?

Дано:

где

т.е.

откуда интегрированием получаем:

№ 172

Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях,
уравнения которых x=A1sin(1t и y=A2cos(2t, где А1=8 см,

А2=4 см, (1=(2=2 с-1. Написать уравнение траектории и построить ее.
Показать направление движения точки.

Дано:

(1)

(2)

Возведем в квадрат:

Сложим почленно:

– траекторией точки является эллипс с полуосями: а=8, в=4

По уравнениям (1) и (2):

( по часовой стрелке.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019