Приклад розв’язку задачі.


Вагон масою 25 т рухається із швидкістю 2 м/с і стикається з нерухомим вагоном масою 15т. Чому дорівнює швидкість загального руху вагонів після того, як спрацює автозчеп?

Аналіз умови.

Для розв’язку задачі істотно важливо, що тертя можна не враховувати: це дозволяє нам розглядати систему вагонів як ізольовану і застосувати закон збереження імпульсу. Взаємодією вважатимемо зіткнення вагонів.

Дано: До взаємодії рухався тільки перший вагон. Тому ім-

m1=25m пульс системи дорівнює імпульсу першого вагона: .

m2=15m Після зчеплення обидва вагони почали рухатись разом.

v1=2м/с Імпульс системи дорівнює:

v=? По закону збереження імпульсу р12

Направимо вісь ОХ вздовж залізничної колії по напряму руху першого вагона, закон збереження імпульсу можна записати через проекції швидкостей: m1v1x=(m1+m2)vx,алеv1x=v1, vx=v, тоді отримаємо:
m1vx=(m1+m2)v,звідкиv=m1v1/(m1+m2) ,
v=(25m·2м/с)/25т+15т)=1,25 м/с.

4. На відстані l= 1 м від берега озера знаходиться човен довжиною L= 2,5 м, повернутий носом до берега. Човен нерухомий. Людина, яка знаходиться на носі човна переходить на корму. Чи дійде при цьому човен до берега? Маса човна М= 150 кг, а маса людини т=50 кг?

v

u


l L

Аналіз умови. Човен і людину можна розглядати як ізольовану систему тіл, так, як тертя човна об воду мале, а сила тяжіння не впливає на рух човна. Тому в даному випадку можна застосувати закон збереження імпульсу.

Розв’язок. Зв’яжемо систему відліку з берегом , а напрям осі ОХ співпадаючим з напрямом руху людини.

Відстань, що пройде човен до берега в результаті переміщення людини по човну
дорівнює s=ut, де и – швидкість човна, t- час його руху.

Для знаходження швидкості човна використаємо закон збереження імпульсу:

, а в скалярному вигляді ,звідки ,
швидкість руху людини по човну
v=L/tпідставимо в формулу шляху, пройденого човном і отримаємо: .

Розрахунки.

М=150 кг
т=50 кг S=(50кг·2,5м)/(150 кг +50 кг)≈0,6 м
L=2,5м Відповідь: так, як S‹l, то човен до берега не дійде.
l=1м
S-?

Питання і задачі :

1. Що називають інерцією? Наведіть приклади прояву інерції в побуті і техніці.

2. Що прийнято за одиницю маси? Які одиниці маси ви ще знаєте?

3. Наведіть приклад, з якого видно, як порівнюють маси тіл по придбаних ними швидкостях.

4. Чому камінь, кинутий в горизонтальному напрямі, не летить прямолінійно? Довести, що траєкторією каменю буде парабола.

5. Яку силу називають силою тяжіння? Як залежить сила тяжіння від маси тіла?

6. Що називають вагою тіла? Чим відрізняється вага тіла від сили тяжіння? Що таке невагомість?

7. Наведіть приклади використання відцентрових сил.

8. Що називається механічною системою? Які системи є замкнутими?

9. У чому полягає закон збереження імпульсу? У яких системах відліку він виконується?

10. На баржу, прив'язану до берега тросом, діє сила течії води, рівна 400 Н, і сила тиску вітру, що дме з берега, рівна 300 Н. З якою силою натягнутий трос, якщо баржа знаходиться в рівновазі?(500 Н.)

11. До точки твердого тіла прикладені дві рівні сили по 10 Н кожна, діючі під кутом 90° одна до одної. Визначити величину рівнодійної сили.(14,1 Н).

12. Вертикальну силу величиною 4 Н розкласти на дві складові, одна з яких є горизонтальною і рівною 3 Н. Визначити величину другої складової.(5 Н).

13. Розрахуйте прискорення вільного падіння тіла на висоті рівною радіусу Землі.(2,45).

14. Якої маси потяг може вести тепловоз з прискоренням, рівним 0,1 м/с2, при коефіцієнті опору 0,005, якщо він розвиває максимальне тягове зусилля
300 кН? g =10 м/с2.(2000000 кг).

15. Через скільки часу зупиниться автомобіль масою 1000кг, що рухається із швидкістю 72км/год, якщо вимкнути двигун? Середня сила опору руху рівна 200Н.(100 с).

16. Вичислити масу Землі. Радіус Землі дорівнює 6400 км.(6·1024 кг).

17. Знайти силу тяжіння між двома космічними кораблями, які знаходяться на відстані 10м. Маси кораблів однакові і дорівнюють 10 т. (6,67·10-5 Н).

18. У ліфті встановлені пружинні ваги, до яких підвішений вантаж масою 1 кг Що показуватимуть ваги, якщо ліфт почне рухатися вгору з прискоренням 2м/с2?
(12 Н).

19. Літак описує петлю Нестерова радіусом 80 м Яка має бути найменша швидкість літака, щоб льотчик не відірвався від сидіння у верхній частині петлі? (28,3 м/с).

20. Вагон масою 25 т рухається із швидкістю 2 м/с і стикається з платформою масою 15 т, яка рухається назустріч вагону із швидкістю 1,5 м/с. У момент зіткнення вагон і платформа зчіплюються. Чому дорівнює швидкість руху вагону і платформи після зіткнення?(0,6825 м/с).

21. Тіло масою 2 кг рухається із швидкістю 3 м/с і наздоганяє тіло такої ж маси, яке рухається із швидкістю 2 м/с. Вважаючи удар центральним і не пружним, визначити швидкість загального руху тіл.(2,5 м/с).

22. Кулька масою 100 г, що рухається із швидкістю 5 м/с ударяється нормально об стінку і пружно відскакує від неї. Знайти імпульс сили, отриманий стінкою під час удару.(1 Н·с).

23. Кулька масою 200 г, що рухається із швидкістю 10 м/с ударяється об стінку під кутом 30˚ до поверхні і пружно відскакує від неї. Знайти імпульс сили, отриманий стінкою під час удару. (2 Н·с).

24. На залізничній платформі встановлена безвідкатна гармата, з якої зроблений постріл уздовж платформи під кутом 45˚ до горизонту. Маса платформи з гарматою 20 т, маса снаряда 10 кг, швидкість снаряда після пострілу 1000м/с. Яку швидкість придбає платформа відразу після пострілу?(0,35 м/с).


Тема 3

Робота і енергія



Дата добавления: 2020-10-25; просмотров: 796;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.014 сек.