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 300 с 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 mгυг , а импульс ракеты mрυр , то из закона сохранения импульса: mрυр = mгυг.
υр = 
Таким образом скорость ракеты тем больше, чем больше скорость истечения газов υг 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! |
Мы поможем в написании ваших работ!