Задачи для самостоятельного решения
Тестовые вопросы и задачи для студентов-заочников
Специальности факультета специальности ТОПСХП (НИСПО), 3 курс
(1 сессия)
Инженерного факультета
Вопросы
1. Кинематика вращательного движения. Угловая скорость и угловое ускорение. Связь между линейными и угловыми кинематическими характеристиками.
2. Основные задачи динамики. Первый закон Ньютона и понятие инерциальной системы отсчета. Масса. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.
3. Виды сил в механике: силы упругости, силы трения, сила тяготения, сила тяжести. Вес тела.
4. Работа как количественная мера превращения энергии. Работа постоянной и переменной силы. Выражение работы через криволинейный интеграл. Мощность. Единицы измерения.
5. Момент силы. Плечо силы.
6. Кинетическая энергия при вращательном движении тела и произвольном движении.
7. Работа силы при вращении. Основной закон динамики вращательного движения.
8. Аналогия законов поступательного и вращательного движения.
9. Вязкая жидкость. Вязкость. Закон Ньютона для вязкой жидкости. Зависимость коэффициента вязкости от температуры у жидкостей и газов.
10. Статистический и термодинамический методы исследования. Макроскопические параметры.
11. Экспериментальные газовые законы. Уравнение Менделеева-Клапейрона.
12. Первое начало термодинамики. Теплоемкость вещества, удельная и малярная теплоемкости. Уравнение Майера.
|
|
|
13. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
14. Обратимые и необратимые процессы. Круговой процесс (цикл). Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно и его КПД для идеального газа.
15. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Средняя кинетическая энергия молекул.
Задачи
Кинематика
Методические указания
И особенности решения задач
При решении задач на эту тему рекомендуется:
– выбрать систему отсчета ( тело отсчета, систему координат и начало отсчета времени). При выборе направлений координатных осей следует учитывать направление векторов перемещений, скоростей и ускорений;
– изобразить траекторию движения частицы (материальной точки) в выбранной системе отсчета) показать на рисунке направления векторов перемещений, скоростей и ускорений;
– записать закон движения и вытекающие из него уравнения в векторной форме 
а затем записать эти уравнения в проекциях на оси координат и получить систему уравнений в скалярной форме. В случае необходимости, дополнить полученную систему уравнений соотношениями, вытекающими из условия задачи.
– решить систему уравнений и определить искомые величины;
|
|
|
– при графическом решении задачи использовать графики зависимости координат или скорости (перемещения или пути) от времени, определить на основании этих графиков неизвестные величины. Следует помнить, что графические зависимости кинематических величин могут оказаться очень полезными как при анализе условия задачи, так и при проверке результатов ее решения.
Задачи для самостоятельного решения
1.1. Тело движется в положительном направлении оси Х со скоростью 3 м/с. В начальный момент времени х-координата тела равна 5 м. Определить х-координату тела спустя 4 с после начала отсчета времени.
1.2. При движении вдоль оси Х координата тела меняется по закону х=(2+3t) м, где t – время в секундах. Какой путь проходит тело за 3 с движения?
1.3. Две автомашины движутся по дороге с постоянными скоростями 10 м/с и 15 м/с. Начальное расстояние между машинами равно 1 км. За сколько секунд вторая машина догонит первую?
1.4. Одну треть времени автомобиль двигался со скоростью 60 км/ч, вторую треть – со скоростью 30 км/ч, а остальное время стоял. Определить в км/ч среднюю скорость автомобиля.
1.5. Автомобиль проходит по проселочной дороге 150 км за 4 часа, а оставшиеся 100 км по шоссе – за 1 час. Определить в км/ч среднюю скорость автомобиля.
|
|
|
1.6. Половину пути тело движется со скоростью 1 м/с, а оставшийся путь – со скоростью 3 м/с. Определить среднюю скорость тела.
2. Законы сохранения в механике
Методические указания
И особенности решения задач
При решении задач на закон сохранения импульса рекомендуется:
– сделать рисунок, указать на нем все силы действующие на тела, входящие в рассматриваемую систему, изобразить на нем импульсы скорости для всех тел системы до и после взаимодействия, выбрать систему отсчета, определить направления координат осей;
– если система тел, рассматриваемая в задаче замкнутая или взаимодействие тел системы происходит очень быстро (взрыв, удар, выстрел), то использовать закон сохранения импульса: ( 
) до взаим.= ( 
)после взаим., и закон изменения импульса 
, если система тел незамкнутая;
– записать векторные уравнения в проекциях на оси координат и получить систему уравнений в скалярной форме. При этом необходимо следить, чтобы импульсы всех тел были выражены в одной системе отсчета;
– в случае необходимости использовать кинематические и динамические уравнения, решить полученную систему уравнений и определить искомые величины.
|
|
|
При решении задач на закон сохранения энергии рекомендуется:
– сделать рисунок, выбрать уровень отсчета потенциальной энергии, изобразить на рисунке все силы, действующие на тела системы, а также скорости (импульсы) тел и их расположение в начальной и конечном состояниях, выбрать систему отсчета, определить направление координатных осей;
– если система тел замкнута или в ней действуют только потенциальные силы, то использовать закон сохранения механической энергии: Енач.сост.=Еконеч.сост., где Е=Т+U – сумма кинетической Т и потенциальной U энергий системы;
– если при переходе системы из начального состояния и конечное на тело действовали внешние силы, а между телами системы есть силы трения, то использовать закон изменения механической энергии системы: DЕ=А+Атр, где DЕ – изменение механической энергии системы, А – работа внешних сил, Атр – работа сил трения;
– при необходимости дополнить полученные уравнения кинематическими или динамическими соотношениями, решить эти уравнения и определить искомые величины.
Задачи для самостоятельного решения
2.1. Какую работу совершает постоянная сила по перемещению на 5 м тела массой 3 кг по гладкой горизонтальной поверхности, если модуль ускорения тела равен 2 м/с2?
2.2 Тело движется по горизонтальной поверхности под действием постоянной силы 5 Н, совпадающей по направлению с направлением перемещения. Определить среднюю мощность этой силы, если за время 2 с тело проходит путь 5 м.
2.3. Тело массой 2 кг скатывается с наклонной плоскости с углом при основании 300. Определить мощность силы тяжести в момент, когда модуль скорости тела равен 3 м/с.
2.4. Тело движется по горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы в 15 Н. определить работу этой силы при перемещении тела на 3 м в направлении действия силы.
2.5. Лежащий на ленте транспортера кирпич массой 2 кг поднимается на высоту 1 м без ускорения. Определить работу силы трения, действующей на кирпич со стороны ленты.
2.6. Тело массой 1 кг, брошенное с башни высотой 7 м со скоростью 8 м/с, упало на землю со скоростью 14 м/с. Определить работу силы сопротивления воздуха.
3. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ.
ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ
Методические указания и
Особенности решения задач
При решении задач на эту тему рекомендуется:
– использовать уравнение Менделеева-Клапейрона, если состояние газа не меняется. Если при этом давление Р и объем газа V не заданы, то их следует выразить через величины, заданные в условии задачи;
– если в задаче рассматривается несколько состояний газа, то параметры этих состояний обозначают следующим образом: 1-е состояние – m1, P1, V1, T1; 2-е состояние – m2, P2, V2, T2 и т.д., а затем используют для каждого из состояний уравнение Менделеева-Клапейрона (если масса газа m изменяется) или уравнение Клапейрона 
(если масса газа не изменяется);
– если один из параметров газа остается постоянным и масса газа не меняется, то используют один из законов идеального газа: Бойля-Мариотта (T=const), Гей-Люссака (при Р=const) и Шарля (при V=const);
– при решении задач, в которых рассматриваются процессы, связанные с изменением состояний нескольких газов все выше названные действия следует проделать для каждого газа отдельно;
– решить полученные уравнения (дополненные в случае необходимости другими соотношениями, которые следуют из условия задачи) и найти искомые величины.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 319; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!