Задания для самостоятельного решения

1. После удара теннисной ракеткой мячик массой 5 г получил ускорение 12 м/с².Какова сила удара?

2. Брусок массой 5 кг равномерно скользит по поверхности стола под действием силы 15 Н. Определите коэффициент трения между бруском и столом.

3. Две силы по 200 Н каждая направлены под углом 120⁰ друг к другу. Найдите равнодействующую силу.

4. С каким ускорением будет двигаться тело массой 1 кг под действием двух взаимно перпендикулярных сил 3Н и 4 Н?

5. С каким ускорением будет двигаться тело массой 20 кг, на которое действуют три равные силы по 40 Н каждая, лежащие в одной плоскости и направлены под углом 120⁰ друг к другу?

6. Под действием некоторой силы первое тело приобретает ускорение а. Под действием вдвое большей силы второе тело приобретает ускорение в 2 раза меньше, чем первое. Как относится масса первого тела к массе второго?

7. Если пружина изменила свою длину на 6 см под действием груза массой 4 кг, то, как бы она растянулась под действием груза массой 6 кг?

8. Сила 10 Н сообщает телу ускорение 0,4 м/с². Какая сила сообщит этому же телу ускорение 2 м/с²?

9. Мальчик массой 50 кг, скатившись на санках с горы, проехал по горизонтальной дороге до остановки 20 м за 10 с. Найдите силу трения.

10. Чему равен модуль равнодействующей сил, приложенных к телу массой 2 кг, если зависимость его координат от времени имеет вид x(t)=4t²+5t-2 и y(t)=3t²+4t+14?

11. Тело массой 5,6 кг лежит на наклонной плоскости, составляющей угол 30⁰с горизонтом. Коэффициент трения скольжения 0,7. Чему равна сила трения, действующая на тело?

12. Две силы 6 Н и 8 Н приложены к телу. Угол между векторами этих сил равен 90⁰. Определите модуль равнодействующей этих сил.

13. Тело массой 6 кг начинает двигаться из состояния покоя под действием постоянной силы. За первую секунду тело перемещается на 5м. Определите величину этой силы.

Литература:

¾ Г.Я.Мякишев, Физика учебник 10 кл. 2010 г.

¾ А.П.Рымкевич. Сборник задач по физике 10-11 кл. 2010 г.

¾ С.А.Смирнов. Сборник задач по физике.2010 г

Практическое занятие №3

По теме « Закон сохранения импульса и реактивное движение»

Цель: Закрепить знания по теме «Импульс. Закон сохранения импульса и реактивное движение », сформировать умения и навыки нахождения физической величины, её вывод из формулы. Сформировать знания студентов о физических величинах — импульсе тела и импульсе силы, и связи между ними; помочь осознать закон сохранения импульса; сформировать знания о реактивном движении.
Теория:

Импульс тела (количество движения) – физическая величина,равнаяпроизведению массы тела на его скорость

Импульс тела – векторная величина, являющаяся мерой механического движения; его направление совпадает с направлением скорости.

Импульс силы - физическая величина, равная произведению силы на время ее действия.

Импульс силы также является векторной величиной.

2 закон Ньютона: Изменение импульса тела равно импульсу силы.

Закон сохранения импульса

Замкнутая система – совокупность тел, взаимодействующих между собой, но не взаимодействующих с другими телами.

Абсолютно упругий удар – столкновение тел, после которого они разлетаются и продолжают движение с разными скоростями.

Абсолютно неупругий удар - взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело.

Центральный удар (лобовой)– упругое соударение, при котором векторы скоростей тел до и после удара направлены по линии, соединяющей центры этих тел.

Нецентральный удар (касательный) - упругое соударение тел, при котором меняются модули и направления скоростей, происходит «разлет» тел под углом друг к другу.

Закон сохранения импульса: Геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы.

При взаимодействии тел импульс одного тела может частично или полностью передаваться другому телу.

Реактивное движение – движение тела, возникающее вследствие отделения от него части его массы с некоторой скоростью.

Реактивное движение – это практическое использование закона сохранения импульса.

Всякая ракета – это система двух тел. Она состоит из оболочки и содержащегося в ней топлива. Оболочка имеет форму трубы, один конец которой закрыт, а другой открыт и снабжен трубчатой насадкой с отверстием особой формы – реактивным соплом. Топливо при запуске ракеты сжигается и превращается в газ высокого давления и высокой температуры. Благодаря высокому давлению этот газ с большой скоростью вырывается из сопла ракеты. Оболочка ракеты устремляется при этом в противоположную сторону.

Если импульс выброшенных газов равен m_гυ_г, а импульс ракеты m_рυ_р , то из закона сохранения импульса: m_рυ_р = m_гυ_г.

υ_р = Таким образом скорость ракеты тем больше, чем больше скорость истечения газов υ_г и чем больше отношение . Эта формула получена в предположении, что газ выбрасывается из ракеты мгновенно.

Задача 1: Взрыв изнутри раскалывает кусок скалы на три части. Два куска летят под прямым углом друг к другу. Масса первого обломка 100 килограмм, его скорость - 12 м/с, масса второго - 250 килограмм, его скорость 8 м/с. Третий обломок отлетел со скоростью 10 м/с. Какова его масса?

Решение:
Наша механическая система состоит из трех тел. Поскольку изменение импульса системы может происходить только под действием внешних сил, запишем:
∆m₁v₁+ ∆m₂v₂+ ∆m₃v₃= (F₁+F₂+F₃)∆t. В этой задаче внешней силой является сила тяжести. Но, поскольку время разрыва очень мало, то импульс внешней силы посчитаем равным нулю. Таким образом, можно считать нашу систему замкнутой и применить к ней закон сохранения импульса. До разрыва тела, составляющие механическую систему, покоились, значит, суммарный импульс системы был равен нулю. По закону сохранения импульса имеем:

m₁v₁+m₂v₂+ m₃v₃=0.Для определения направления движения третьего куска выясним, как направлен его импульс (см. рисунок). Учитывая, что закон сохранения импульса имеет векторный характер, импульсы тел следует складывать как вектора.

m₁v₁=1200кг·м/сек.,
m₂v₂=2000кг·м/сек.,
m₃v₃=(1,44·10⁶+ 4·10⁶)^0.5=2332,38 кг·м/сек., откуда m₃=233,238 кг.

Ответ: 233,238 кг

Задача 2. Снаряд массой 5 кг, вылетевший из орудия, в верхней точке траектории имеет скорость 300 м/с. В этой точке он разорвался на два осколка, причем больший осколок массой 3 кг полетел в обратном направлении со скоростью 100 м/с. Определить скорость второго, меньшего, осколка.

Дано: m=5 кг; v=300 м/с; m ₁=3 кг; v ₁=100 м/с.

Найти: v ₂.

Решение:

По закону сохранения импульса

где м/с.

Ответ: v ₂=900 м/с.

Задания для самостоятельного решения:

1.Два шара с одинаковыми массами m двигались навстречу друг другу с одинаковыми скоростями v . После неупругого соударения оба шара остановились. Чему равно изменение суммы импульсов двух шаров после столкновения?

2. Два шара с одинаковыми массами mдвижутся перпендикулярно другдругу одинаковыми скоростями v. Чему равен их суммарный импульс после неупругого удара?

3. Два шара с одинаковыми массами 3 кгдвижутся во взаимно перпендикулярных направлениях со скоростями 3 м/с и 4 м/с. Чему равна величина полного импульса этой системы?

4. На тело массой 2 кг, движущегося со скоростью 1 м/с, начала действовать постоянная сила. Каким должен быть импульс этой силы, чтобы скорость тела возросла до 6м/с?

Литература:

¾ Г.Я.Мякишев, Физика учебник 10 кл. 2010 г.

¾ А.П.Рымкевич. Сборник задач по физике 10-11 кл. 2010 г.

¾ С.А.Смирнов. Сборник задач по физике.2010 г

Практическое занятие №4

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 383; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!