Скачать презентацию Динамика материальной точки Практика применение второго закона Ньютона Скачать презентацию Динамика материальной точки Практика применение второго закона Ньютона

Практ ДИНАМИКА.ppt

  • Количество слайдов: 50

Динамика материальной точки Практика. (применение второго закона Ньютона ) ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Динамика материальной точки Практика. (применение второго закона Ньютона ) ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 1. Уравнение движения материальной точки в дифференциальной форме (второй закон Ньютона) 2. Силы в механике F = N,

3. Принцип суперпозиции сил 4. Импульс тела. Закон сохранения импульса Если на механическую систему 3. Принцип суперпозиции сил 4. Импульс тела. Закон сохранения импульса Если на механическую систему не действуют внешние силы, либо их действие скомпенсировано, суммарный импульс системы при взаимодействиях остается неизменным где n – количество частиц системы. При взаимодействии двух тел (n=2) для удара закон принимает вид где m 1, m 2 – массы частиц; – их скорости до взаимодействия; – их скорости после взаимодействия. Импульс незамкнутой системы остается постоянным вдоль направления, проекция на которое результирующей силы равна нулю.

 Удар – взаимодействие тел, при котором за малый промежуток времени значительно меняются скорости Удар – взаимодействие тел, при котором за малый промежуток времени значительно меняются скорости тел. При этом развиваются столь большие силы взаимодействия между телами , что силами, внешними по отношению к данным телам, можно пренебречь и считать соударяющиеся тела замкнутой системой. Т. о. соударяющиеся тела в момент удара можно считать замкнутой системой.

5. . Силы, действующие на заряд в электрическом и магнитном полях а) Сила, действующая 5. . Силы, действующие на заряд в электрическом и магнитном полях а) Сила, действующая на заряженную частицу в электрическом поле б) Сила Лоренца, действующая на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Радиус Земли R = 6, 37 106 м. Масса Земли M = 5, 98 1024 кг. Ускорение свободного падения g = 9, 8 м/с2 (если в задаче не приводится другое значение). Гравитационная постоянная G=6, 67 10 -11 Нм 2/кг 2. Масса электрона me = 9, 11 10 -31 кг. Заряд электрона е = 1, 6 10 -19 Кл.

А 1. Молекула массой m = 4, 65 10 -26 кг, летящая со скоростью А 1. Молекула массой m = 4, 65 10 -26 кг, летящая со скоростью = 600 м/c, ударяется о стенку сосуда под углом = 600 к нормали и упруго отскакивает от нее без потери скорости. Найти импульс силы , полученный стенкой за время удара. Дано: = 600 м/c Решение Используем второй закон Ньютона m=4, 65 10 -26 кг =600 Импульсом силы называется величина FDt- ?

А 1. Молекула массой m = 4, 65 10 -26 кг, летящая со скоростью А 1. Молекула массой m = 4, 65 10 -26 кг, летящая со скоростью = 600 м/c, ударяется о стенку сосуда под углом = 600 к нормали и упруго отскакивает от нее без потери скорости. Найти импульс силы , полученный стенкой за время удара. Дано: = 600 м/c Решение Используем второй закон Ньютона m=4, 65 10 -26 кг =600 Импульсом силы называется величина FDt- ? Найдём приращение импульса В проекциях на оси координат

А 1. Молекула массой m = 4, 65 10 -26 кг, летящая со скоростью А 1. Молекула массой m = 4, 65 10 -26 кг, летящая со скоростью = 600 м/c, ударяется о стенку сосуда под углом = 600 к нормали и упруго отскакивает от нее без потери скорости. Найти импульс силы , полученный стенкой за время удара. Решение (продолжение) Знак «-» у проекции на ось OX и равенство нулю проекции на ось OY означает, что приращение импульса и сила, действующая на молекулу, направлена «от стенки» (см. рис. ). В то же время, сила, действующая на стенку со стороны молекулы, направлена в противоположную сторону. Ответ:

А 2. Шарик массы m = 0, 1 кг, падая с некоторой высоты, ударяется А 2. Шарик массы m = 0, 1 кг, падая с некоторой высоты, ударяется о закреплённую наклонную плоскость и упруго отскакивает от неё. без потери скорости. Угол наклона плоскости к горизонту α = 30. За время удара шарик получает приращение импульса, модуль которого равен Δp = 1, 73 кг·м/с. Какое время t пройдёт от момента удара шарика о плоскость до момента, когда он будет находиться в наивысшей точке траектории? Дано: Решение После удара о плоскость шарик движется в поле сил тяжести, его Δp = 1, 73 кг·м/с движение равномерное вдоль оси OX и = 300 равноускоренное с ускорением g вдоль оси OY. Кинематические уравнения t- ? движения: m = 0, 1 кг В верхней точке траектории проекция скорости на ось OY равна нулю.

А 2. Шарик массы m = 0, 1 кг, падая с некоторой высоты, ударяется А 2. Шарик массы m = 0, 1 кг, падая с некоторой высоты, ударяется о закреплённую наклонную плоскость и упруго отскакивает от неё. без потери скорости. Угол наклона плоскости к горизонту α = 30. За время удара шарик получает приращение импульса, модуль которого равен Δp = 1, 73 кг·м/с. Какое время t пройдёт от момента удара шарика о плоскость до момента, когда он будет находиться в наивысшей точке траектории? Решение (продолжение) время подъёма на максимальную высоту. Удар упругий, следовательно, угол падения равен углу отражения и поэтому Отсюда

А 2. Шарик массы m = 0, 1 кг, падая с некоторой высоты, ударяется А 2. Шарик массы m = 0, 1 кг, падая с некоторой высоты, ударяется о закреплённую наклонную плоскость и упруго отскакивает от неё. без потери скорости. Угол наклона плоскости к горизонту α = 30. За время удара шарик получает приращение импульса, модуль которого равен Δp = 1, 73 кг·м/с. Какое время t пройдёт от момента удара шарика о плоскость до момента, когда он будет находиться в наивысшей точке траектории? Решение (продолжение) Скорость V 0 найдём, рассмотрев удар шара о плоскость. Удар абсолютно упругий, поэтому модуль скорости остаётся неизменным. Отсюда

А 2. Шарик массы m = 0, 1 кг, падая с некоторой высоты, ударяется А 2. Шарик массы m = 0, 1 кг, падая с некоторой высоты, ударяется о закреплённую наклонную плоскость и упруго отскакивает от неё. без потери скорости. Угол наклона плоскости к горизонту α = 30. За время удара шарик получает приращение импульса, модуль которого равен Δp = 1, 73 кг·м/с. Какое время t пройдёт от момента удара шарика о плоскость до момента, когда он будет находиться в наивысшей точке траектории? Решение (продолжение) Подставим полученное выражение для скорости в формулу для времени подъёма на максимальную высоту. Ответ: t = 0, 5 с.

А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы = 300 и = 450. Гири 1 и 2 одинаковой массы m 1 = m 2 = 1 кг соединены нитью и перекинуты через блок. Найти ускорение а, с которым движутся гири, и силу натяжения нити Т. Трением гирь 1 и 2 о наклонные плоскости, а также трением в блоке пренебречь Дано: = 30◦ Решение Если массой блока можно пренебречь, то ускорение = 45◦ можно найти из второго закона m 1 = m 2 = 1 кг Ньютона. Для тела 1: T - ? a=?

А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы = 300 и = 450. Гири 1 и 2 одинаковой массы m 1 = m 2 = 1 кг соединены нитью и перекинуты через блок. Найти ускорение а, с которым движутся гири, и силу натяжения нити Т. Трением гирь 1 и 2 о наклонные плоскости, а также трением в блоке пренебречь Дано: = 30◦ Решение Если массой блока можно пренебречь, то ускорение = 45◦ можно найти из второго закона m 1 = m 2 = 1 кг Ньютона. Для тела 1: T-? Предположим, что система движется справа налево на рисунке. Перепишем это уравнение в проекциях на оси (см. рис. ) : Трения нет, поэтому ускорение первого тела определяется только проекциями сил на ось OX.

А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы = 300 и = 450 . Гири 1 и 2 одинаковой массы m 1 = m 2 = 1 кг соединены нитью и перекинуты через блок. Найти ускорение а, с которым движутся гири, и силу натяжения нити Т. Трением гирь 1 и 2 о наклонные плоскости, а также трением в блоке пренебречь Решение (продолжение) Уравнение второго закона Ньютона для тела 2: Это же уравнение в проекциях на оси: Трения нет, поэтому ускорение первого тела определяется только проекциями сил на ось OX. Тела связаны нерастяжимой нитью, поэтому Обозначим

А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы = 300 и = 450 . Гири 1 и 2 одинаковой массы m 1 = m 2 = 1 кг соединены нитью и перекинуты через блок. Найти ускорение а, с которым движутся гири, и силу натяжения нити Т. Трением гирь 1 и 2 о наклонные плоскости, а также трением в блоке пренебречь Решение (продолжение) Если массой блока можно пренебречь, то согласно третьему закону Ньютона Обозначим Подставим введённые обозначение в (1) и (2): Сложим первое и второе уравнения:

А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы = 300 и = 450 . Гири 1 и 2 одинаковой массы m 1 = m 2 = 1 кг соединены нитью и перекинуты через блок. Найти ускорение а, с которым движутся гири, и силу натяжения нити Т. Трением гирь 1 и 2 о наклонные плоскости, а также трением в блоке пренебречь Решение (продолжение) Подставим полученное выражение для ускорения в первое уравнение системы:

А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы А 3. Невесомый блок укреплен в вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы = 300 и = 450 . Гири 1 и 2 одинаковой массы m 1 = m 2 = 1 кг соединены нитью и перекинуты через блок. Найти ускорение а, с которым движутся гири, и силу натяжения нити Т. Трением гирь 1 и 2 о наклонные плоскости, а также трением в блоке пренебречь Решение (продолжение) Выполним вычисления:

4 A. Решить предыдущую задачу при условии, что коэффициенты трения гирь 1 и 2 4 A. Решить предыдущую задачу при условии, что коэффициенты трения гирь 1 и 2 о наклонные плоскости μ 1=μ 2=0, 1. Показать, что из формул, дающих решение этой задачи, можно получить, как частный случай, решение задачи 3 A. Дано: = 30◦ b= 45◦ bμ 1=μ 2=0, 1 m 1 = m 2 = 1 кг T - ? a=?

А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , связанное нерастяжимой нитью, перекинутой через блок, с телом массы m 1 (m 1 > m 2). Коэффициент трения между грузом массы m 2 и наклонной плоскостью μ. Найти силу, действующую на ось блока со стороны плоскости. Массами блока и нити пренебречь. Трением в блоке пренебречь. Дано: Решение Если массой блока можно пренебречь, то ускорение и силу натяжения можно найти, m 1 рассматривая лишь поступательное m 2 движение грузов. Из второго закона μ Ньютона для тела 1: F - ? Это же уравнение в проекции на ось OY 1: Второй закон Ньютона для тела 2: В проекциях на оси OX 2 , OY 2:

А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , связанное нерастяжимой нитью, перекинутой через блок, с телом массы m 1 (m 1 > m 2). Коэффициент трения между грузом массы m 2 и наклонной плоскостью μ. Найти силу, действующую на ось блока со стороны плоскости. Массами блока и нити пренебречь. Трением в блоке пренебречь. Решение (продолжение) Величина силы трения скольжения равна Из второго уравнения системы: Тогда первое уравнение системы принимает вид:

А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , связанное нерастяжимой нитью, перекинутой через блок, с телом массы m 1 (m 1 > m 2). Коэффициент трения между грузом массы m 2 и наклонной плоскостью μ. Найти силу, действующую на ось блока со стороны плоскости. Массами блока и нити пренебречь. Трением в блоке пренебречь. Решение (продолжение) Тела связаны нерастяжимой нитью, поэтому Обозначим Если массой блока можно пренебречь, то согласно третьему закону Ньютона Обозначим Подставим введённые обозначение в (1) и (2) и запишем систему уравнений:

А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , связанное нерастяжимой нитью, перекинутой через блок, с телом массы m 1 (m 1 > m 2). Коэффициент трения между грузом массы m 2 и наклонной плоскостью μ. Найти силу, действующую на ось блока со стороны плоскости. Массами блока и нити пренебречь. Трением в блоке пренебречь. Решение (продолжение) Из этой системы уравнений найдём силу натяжения. Разделим первое уравнение на второе:

А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , связанное нерастяжимой нитью, перекинутой через блок, с телом массы m 1 (m 1 > m 2). Коэффициент трения между грузом массы m 2 и наклонной плоскостью μ. Найти силу, действующую на ось блока со стороны плоскости. Массами блока и нити пренебречь. Трением в блоке пренебречь. Решение (продолжение) Силы, приложенные к блоку, показаны на рисунке. Блок покоится, поэтому N 0 – сила, действующая на ось блока со стороны плоскости. Сумму векторов найдём по теореме косинусов из DABC – равнобедренный (AB = BC, T 1 = T 2 = T)

А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , А 6. По наклонной плоскости с углом наклона движется тело массой m 2 , связанное нерастяжимой нитью, перекинутой через блок, с телом массы m 1 (m 1 > m 2). Коэффициент трения между грузом массы m 2 и наклонной плоскостью μ. Найти силу, действующую на ось блока со стороны плоскости. Массами блока и нити пренебречь. Трением в блоке пренебречь. Решение (продолжение) Ответ:

3 Б. На железнодорожной платформе установлено орудие. Масса платформы с орудием M=25 т. Орудие 3 Б. На железнодорожной платформе установлено орудие. Масса платформы с орудием M=25 т. Орудие стреляет вверх под углом =300 к горизонту в направлении пути. С какой скоростью 1 покатится платформа вследствие отдачи, если масса снаряда m=20 кг и вылетает он со скоростью 0=600 м/с. Платформа перед выстрелом покоилась. Ответ: 1=0, 42 м/с.

5 A. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие 5 A. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие массой m 2 = 5 т, из которого производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда m 3 = 100 кг; его начальная скорость относительно орудия 0=500 м/с. Найти скорость u платформы в первый момент после выстрела, если: а) платформа стояла неподвижно; б) платформа двигалась со скоростью = 18 км/ч и выстрел был произведен в направлении ее движения; в) платформа двигалась со скоростью =18 км/ч и выстрел был произведен в направлении, противоположном направлению ее движения. Ответ: а) u=– 3. 3 м/с, б) u= 1. 7 м/с, в) u=8. 3 м/с. Дано: m 1=10 т m 2=5 т m 3=100 кг 0=500 м/с u 1 - ?

5 A. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие 5 A. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие массой m 2 = 5 т, из которого производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда m 3 = 100 кг; его начальная скорость относительно орудия 0=500 м/с. Найти скорость u платформы в первый момент после выстрела, если: а) платформа стояла неподвижно; б) платформа двигалась со скоростью = 18 км/ч и выстрел был произведен в направлении ее движения; в) платформа двигалась со скоростью =18 км/ч и выстрел был произведен в направлении, противоположном направлению ее движения. Ответ: а) u=– 3. 3 м/с, б) u= 1. 7 м/с, в) u=8. 3 м/с. Дано: m 1=10 т m 2=5 т m 3=100 кг 0=500 м/с u 1 - ?

5 A. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие 5 A. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие массой m 2 = 5 т, из которого производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда m 3 = 100 кг; его начальная скорость относительно орудия 0=500 м/с. Найти скорость u платформы в первый момент после выстрела, если: а) платформа стояла неподвижно; б) платформа двигалась со скоростью = 18 км/ч и выстрел был произведен в направлении ее движения; в) платформа двигалась со скоростью =18 км/ч и выстрел был произведен в направлении, противоположном направлению ее движения. Ответ: а) u=– 3. 3 м/с, б) u= 1. 7 м/с, в) u=8. 3 м/с. Дано: m 1=10 т m 2=5 т m 3=100 кг 0=500 м/с u 1 - ?

А 5 а. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено А 5 а. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие массой m 2=5 т, из которого производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда m 3=100 кг; его начальная скорость относительно орудия 0=500 м/с. Найти скорость u 1 платформы в первый момент после выстрела, если платформа стояла неподвижно. Решение Дано: Согласно закону сохранения импульса, m 1=10 т записанному в лабораторной системе m 2=5 т отсчёта m 3=100 кг 0=500 м/с - скорость платформы после выстрела, u 1 - ? - скорость снаряда после выстрела в лабораторной системе отсчёта. В лабораторной системе отсчёта в проекциях на ось OX В лабораторной системе отсчёта скорость снаряда

А 5 а. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено А 5 а. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие массой m 2=5 т, из которого производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда m 3=100 кг; его начальная скорость относительно орудия 0=500 м/с. Найти скорость u 1 платформы в первый момент после выстрела, если платформа стояла неподвижно. Решение (продолжение) Откуда проекция скорости платформы после выстрела Скорость платформы после выстрела направлена против оси OX (влево на рисунке). Ответ:

А 5 б. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено А 5 б. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие массой m 2=5 т, из которого производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда m 3=100 кг; его начальная скорость относительно орудия 0=500 м/с. Найти скорость u 1 платформы в первый момент после выстрела, если платформа двигалась со скоростью =18 км/ч и выстрел был произведен в направлении ее движения. Решение Дано: m 1=10 т Согласно закону сохранения импульса, m 2=5 т записанному в лабораторной системе m 3=100 кг отсчёта =18 км/ч 0=500 м/с - скорость платформы после выстрела, u 1 - ? - скорость снаряда после выстрела в лабораторной системе отсчёта. В лабораторной системе отсчёта в проекциях на ось OX В лабораторной системе отсчёта скорость снаряда

А 5 б. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено А 5 б. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие массой m 2=5 т, из которого производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда m 3=100 кг; его начальная скорость относительно орудия 0=500 м/с. Найти скорость u 1 платформы в первый момент после выстрела, если платформа двигалась со скоростью =18 км/ч и выстрел был произведен в направлении ее движения. Решение (продолжение) Откуда проекция скорости платформы после выстрела Проекции скоростей на ось OX : Ответ:

А 5 в. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено А 5 в. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие массой m 2=5 т, из которого производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда m 3=100 кг; его начальная скорость относительно орудия 0=500 м/с. Найти скорость u 1 платформы в первый момент после выстрела, если платформа двигалась со скоростью =18 км/ч и выстрел был произведен в направлении, противоположном направлению ее движения. Решение Дано: m 1=10 т Согласно закону сохранения импульса, m 2=5 т записанному в лабораторной системе m 3=100 кг отсчёта =18 км/ч 0=500 м/с - скорость платформы после выстрела, u 1 - ? - скорость снаряда после выстрела в лабораторной системе отсчёта. В лабораторной системе отсчёта в проекциях на ось OX В лабораторной системе отсчёта скорость снаряда

А 5 в. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено А 5 в. На рельсах стоит платформа массой m 1=10 т. На платформе закреплено орудие массой m 2=5 т, из которого производится выстрел вдоль рельсов. Масса снаряда m 3=100 кг; его начальная скорость относительно орудия 0=500 м/с. Найти скорость u 1 платформы в первый момент после выстрела, если платформа двигалась со скоростью =18 км/ч и выстрел был произведен в направлении, противоположном направлению ее движения. Решение (продолжение) Откуда проекция скорости платформы после выстрела Проекции скоростей на ось OX : Скорость платформы после выстрела направлена против оси OX (влево на рисунке). Ответ:

А 6. Граната, летевшая со скоростью v = 10 м/с, разорвалась на два осколка. А 6. Граната, летевшая со скоростью v = 10 м/с, разорвалась на два осколка. Большой осколок, масса которого составила 0, 6 массы всей гранаты, продолжал двигаться в прежнем направлении, но с увеличенной скоростью u 1 = 25 м/с. Найти скорость u 2 малого осколка гранаты. Решение Дано: m 1= 0, 6 т m 2=0, 4 т v = 10 м/с u 1 = 25 м/с u 2 - ?

А 6. Граната, летевшая со скоростью v = 10 м/с, разорвалась на два осколка. А 6. Граната, летевшая со скоростью v = 10 м/с, разорвалась на два осколка. Большой осколок, масса которого составила 0, 6 массы всей гранаты, продолжал двигаться в прежнем направлении, но с увеличенной скоростью u 1 = 25 м/с. Найти скорость u 2 малого осколка гранаты. Решение Дано: m 1= 0, 6 т Согласно закону сохранения импульса m 2=0, 4 т v = 10 м/с Выберем ось OX направленной вдоль u 1 = 25 м/с первоначального направления движения гранаты. u 2 - ? В проекциях на оси координат закон сохранения импульса имеет вид: В выбранной нами системе отсчёта по условию задачи Из последнего уравнения следует, что Это означает, что оба осколка после взрыва движутся вдоль оси OX, хотя, возможно, и в разных направлениях. Из уравнения для проекций импульсов на ось OX

А 6. Граната, летевшая со скоростью v = 10 м/с, разорвалась на два осколка. А 6. Граната, летевшая со скоростью v = 10 м/с, разорвалась на два осколка. Большой осколок, масса которого составила 0, 6 массы всей гранаты, продолжал двигаться в прежнем направлении, но с увеличенной скоростью u 1 = 25 м/с. Найти скорость u 2 малого осколка гранаты. Решение (продолжение) В выбранной нами системе отсчёта Это означает, что меньший осколок полетит в направлении, противоположном первоначальному направлению движения гранаты. Ответ:

А 7. Камень, привязанный к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу m А 7. Камень, привязанный к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу m камня, если известно, что разность между максимальной и минимальной силами натяжения веревки T=10 Н. Решение Дано: T=10 Н m - ?

А 7. Камень, привязанный к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу m А 7. Камень, привязанный к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу m камня, если известно, что разность между максимальной и минимальной силами натяжения веревки T=10 Н. Решение Дано: T=10 Н m - ? Камень движется по окружности с постоянной по модулю скоростью. Это ускоренное движение с ускорением которое перпендикулярно вектору скорости. v – величина скорости, R – радиус окружности. В верхней точке окружности согласно второму закону Ньютона В проекции на вертикальную ось OY (см. рисунок)

А 7. Камень, привязанный к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу m А 7. Камень, привязанный к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу m камня, если известно, что разность между максимальной и минимальной силами натяжения веревки T=10 Н. Решение (продолжение) В нижней точке окружности согласно второму закону Ньютона В проекции на вертикальную ось OY (см. рисунок) Величина an зависит только от скорости и радиуса, а их величины по условию постоянны, поэтому Из уравнений (1) и (2) выразим величины сил натяжения и учтём, что величина нормального ускорения постоянна:

А 7. Камень, привязанный к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу m А 7. Камень, привязанный к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу m камня, если известно, что разность между максимальной и минимальной силами натяжения веревки T=10 Н. Решение (продолжение) Отсюда масса камня Ответ: m = 0, 5 кг.

А 8. Гирька, привязанная к нерастяжимой нити длиной l = 30 см, описывает в А 8. Гирька, привязанная к нерастяжимой нити длиной l = 30 см, описывает в горизонтальной плоскости окружность радиусом R = 15 см. С какой частотой вращается гирька? Решение Дано: l = 30 см R = 15 см - ?

А 8. Гирька, привязанная к нерастяжимой нити длиной l = 30 см, описывает в А 8. Гирька, привязанная к нерастяжимой нити длиной l = 30 см, описывает в горизонтальной плоскости окружность радиусом R = 15 см. С какой частотой вращается гирька? Решение Дано: Согласно второму закону Ньютона l = 30 см R = 15 см - ? Гирька движется по окружности, Перепишем второй закон Ньютона в виде проекций на оси координат (см. рисунок).

А 8. Гирька, привязанная к нерастяжимой нити длиной l=30 см, описывает в горизонтальной плоскости А 8. Гирька, привязанная к нерастяжимой нити длиной l=30 см, описывает в горизонтальной плоскости окружность радиусом R=15 см. С какой частотой вращается гирька? Решение (продолжение) tgα найдём из треугольника AOB. Ответ: m = 0, 98 Гц.

А 9. Самолет, летящий со скоростью = 900 км/ч, делает “мертвую петлю”. Каким должен А 9. Самолет, летящий со скоростью = 900 км/ч, делает “мертвую петлю”. Каким должен быть ее радиус R, чтобы наибольшая сила F, прижимающая летчика к сидению, была равна: а) пятикратной силе тяжести, действующей на летчика; б) десятикратной силе тяжести, действующей на летчика? Дано: = 900 км/ч а) F= 5 mg б) F = 10 mg R - ? Решение Согласно третьему закону Ньютона «прижимающая» сила F равна по величине силе реакции N.

А 9. Самолет, летящий со скоростью = 900 км/ч, делает “мертвую петлю”. Каким должен А 9. Самолет, летящий со скоростью = 900 км/ч, делает “мертвую петлю”. Каким должен быть ее радиус R, чтобы наибольшая сила F, прижимающая летчика к сидению, была равна: а) пятикратной силе тяжести, действующей на летчика; б) десятикратной силе тяжести, действующей на летчика? Дано: = 900 км/ч а) F= 5 mg б) F = 10 mg R - ? Решение Согласно третьему закону Ньютона «прижимающая» сила F равна по величине силе реакции N. В нижней точке «мёртвой петли» согласно второму закону Ньютона В проекции на вертикальную ось OY (см. рисунок) Отсюда

А 9. Самолет, летящий со скоростью = 900 км/ч, делает “мертвую петлю”. Каким должен А 9. Самолет, летящий со скоростью = 900 км/ч, делает “мертвую петлю”. Каким должен быть ее радиус R, чтобы наибольшая сила F, прижимающая летчика к сидению, была равна: а) пятикратной силе тяжести, действующей на летчика; б) десятикратной силе тяжести, действующей на летчика? Решение (продолжение) По условию задачи n = 5, или n = 10.

A 10. Искусственный спутник Земли движется по круговой орбите в плоскости экватора с запада A 10. Искусственный спутник Земли движется по круговой орбите в плоскости экватора с запада на восток. На какой высоте h от поверхности Земли должен находиться этот спутник, чтобы он был неподвижен по отношению к наблюдателю, находящемуся на поверхности Земли у экватора? Дано: m = 6· 1024 кг R = 6380 км T = 24 ч h - ? Решение

A 10. Искусственный спутник Земли движется по круговой орбите в плоскости экватора с запада A 10. Искусственный спутник Земли движется по круговой орбите в плоскости экватора с запада на восток. На какой высоте h от поверхности Земли должен находиться этот спутник, чтобы он был неподвижен по отношению к наблюдателю, находящемуся на поверхности Земли у экватора? Решение Дано: m = 6· 1024 кг На спутник действует сила R = 6380 км тяжести, которая второму закону T = 24 ч Ньютона создаёт нормальное (центростремительное) ускорение. h - ? Если ось OY направить по направлению ускорения (см. рисунок), то где m – масса спутника, M – масса Земли, r – радиус орбиты. где R – радиус Земли, r – радиус орбиты, h – высота.

A 10. Искусственный спутник Земли движется по круговой орбите в плоскости экватора с запада A 10. Искусственный спутник Земли движется по круговой орбите в плоскости экватора с запада на восток. На какой высоте h от поверхности Земли должен находиться этот спутник, чтобы он был неподвижен по отношению к наблюдателю, находящемуся на поверхности Земли у экватора? Решение (продолжение)