Видео:Кинематика кривошипно-шатунного механизмаСкачать
Затем мальчик двигает доску вперед вследствие чего цилиндр
200 3 г. Городская олимпиада г. Бобруйск.
1. Мальчик держит один конец доски, а другой ее конец лежит на цилиндре. Доска при этом горизонтальна. Затем мальчик двигает доску вперед, вследствие чего цилиндр катится без скольжения по горизонтальной плоскости; отсутствует также скольжение доски по цилиндру. Какой путь должен пройти мальчик, чтобы достичь цилиндра, если длина доски L .
2. По дороге со скоростью 72 км/ч едут два автомобиля грузовая и за ней легковая. С заднего колеса грузовой машины срывается камень. На каком расстоянии должна держаться легковая автомашина, чтобы камень не попал в нее.
3. Установка мощностью P = 50 кВт охлаждается водой текущей по спиральной трубке площадью внутреннего поперечного сечения S = 2.5 см 2 со скоростью v = 2,4 м/с. На сколько градусов повышается температура воды, если на ее нагревание идет 25 % мощности установки? r = 1 г/см 3 , c = 4,2 кДж/(кг × о С).
4. Из одной проволоки изготовили квадратную рамку с диагональю. Омметр, подключенный к точкам A и B показал сопротивление R 1 = 10 Ом. Каким будет показание омметра, если его подключить к точкам C и D .
5. Определить плотность водного раствора поваренной соли, если взвешивании камня в воздухе и в этом растворе показания динамометра соответственно равны P 1 = 3,9 H , P 2 = 2,3 H . Плотность камня r = 2,7 г/см 3 .
1. На какой высоте h над поверхностью Земли движется по круговой орбите искусственный спутник, если его скорость меньше 1-й космической в n раз? Радиус Земли R .
2. Шар массой M висит на нити длиной L . В шар попадает горизонтально летящая пуля массой m и застревает в нем. С какой минимальной скоростью должна лететь пуля, чтобы в результате попадания пули шар мог сделать на нити полный оборот в вертикальной плоскости?
3. Верхний конец лестницы опирается на гладкую вертикальную стенку, а нижний находится на шероховатом полу. Коэффициент трения между лестницей и полом 0,5. При каком наклоне лестницы она будет в равновесии?
4. КПД источника электрической энергии с одним нагревателем 60 %, с другим 80 %. Каким будет КПД источника, если оба нагревателя подключить к нему параллельно?
5.Найти сопротивление шестиугольника, изображенного на рисунке, если он включен между точками A и B . Сопротивление каждого провода равно R .
1. Вес однородного тела в воде в три раза меньше чем в воздухе. Чему равна плотность тела, если плотность воды r о = 1 × 10 3 кг/м 3 . Плотностью воздуха пренебречь.
2. К маятнику AB с шариком массы M подвешен маятник BC с шариком массы m . Точка A совершает колебания в горизонтальном направлении с периодом T . Найти длину нити BC , если известно, что нить AB все время остается в вертикальном положении.
3. Определить сдвиг фаз колебаний напряжения u = Um sin ( w t + j o ) и силы тока i = Im sin w t , электрической цепи, состоящей из последовательно включенных проводника, с активным сопротивлением R = 1 кОм, катушки с индуктивностью L = 0,5 Гн и конденсатора емкостью C = 1 мкФ. Определить мощность, которая выделяется в цепи, если амплитуда напряжения Um = 100 B , а частота n = 50 Гц.
4. Проволочный виток площадью S = 10 см 2 разрезали в некоторой точке и в разрезе включили конденсатор емкостью C = 10 мкФ. Виток помещен в однородное магнитное поле, линии магнитной индукции которого перпендикулярны плоскости витка. Индукция магнитного поля изменяется со скоростью D B / D t = 5 × 10 –3 мТл/с.
5 . Свободно падающее без начальной скорости тело в последнюю секунду прошло 2/3 своего пути S . Найти путь, пройденный телом.
Смотрите новый сайт В. Грабцевича по физике, а также шутки про школу.
Видео:Малыш пытается разбить доску ударом ногиСкачать
Затем мальчик двигает доску вперед вследствие чего цилиндр
Тема. Решение задач по теме «Кинематика материальной точки».
- — на примере задач по кинематике познакомить учащихся с основными приемами выбора системы отсчета, рассмотреть запись основных уравнений теории для конкретных движений;
- — рассмотреть способы решения конкретных задач.
Последовательность действий при решении кинематических задач определяется необходимостью записать основные уравнения теории применительно к условиям конкретной задачи. Для этого следует:
- — выбрать систему отсчета, связать с ней систему координат, сделать чертеж;
- — записать основные уравнения теории для условий данной конкретной задачи;
- — выделить моменты времени, о которых есть информация в решаемой задаче, и применить к ним основные уравнения теории;
- — записать на математическом языке другие условия, содержащиеся в тексте задачи.
- Можно ли считать материальными точками тела, описанные в следующих предложениях?
- — Рассчитывают путь Земли при движении по орбите вокруг Солнца.
- — Рассчитывают возможность столкновения спутника Земли с метеоритом.
- — Для определения объема шарика его опускают в мензурку.
- — Для измерения массы лимона его кладут на весы.
- В каком случае выпавший из вагона предмет упадет на землю раньше: когда вагон стоит или когда он движется?
- Земля вращается с запада на восток. Почему, подпрыгивая вверх, мы попадаем на одно и то же место, а не смещаемся к западу?
- Может ли спортсмен на водных лыжах двигаться быстрее катера? Может ли катер двигаться быстрее лыжника?
- У каких часов линейная скорость конца минутной стрелки больше — у карманных или у больших, настенных? Ответьте на этот вопрос для угловой скорости.
Читайте также: Ремонт рабочего тормозного цилиндра газель
Примеры решения расчетных задач
Задача 1. Две машины А и В идут пересекающимися курсами (рис. 1) с заданными скоростями и . Определите графически наименьшее расстояние, на которое сближаются машины.
Скорости и заданы относительно системы отсчета, связанной с Землей (рис. 1). Задача легко решается, если одна из машин покоится. В этом случае минимальное расстояние будет равно длине перпендикуляра, опущенного из точки, где находится покоящаяся машина, на направление движения другой машины.
Машина будет неподвижна в системе отсчета, связанной с этой машиной. Пусть система отсчета связана с машиной В. Тогда, согласно закону сложения скоростей, скорость машины А в системе отсчета, связанной с машиной В, будет складываться из скорости машины А относительно Земли и скорости , с которой Земля движется относительно машины В (рис. 2). Скорость машины А в системе отсчета, связанной с машиной В, находим по правилу сложения векторов. Искомое минимальное расстояние равно ВС.
Ответ: наименьшее расстояние, на которое сближаются машины, равно BC.
Задача 2. Жесткий стержень движется в плоскости так, что скорость точки А стержня равна и направлена под углом α к оси стержня, а скорость точки В направлена под углом β (рис. 3) Найдите скорость точки В.
В системе отсчета, связанной с плоскостью, в которой движется стержень, его движение выглядит очень сложно: оно складывается из поступательного и вращательного движения. Задача сильно упростится, если систему отсчета связать с точкой А. В этой системе отсчета точка В будет двигаться по окружности, а значит скорость этой точки будет перпендикулярна стержню (рис. 4). Согласно закону сложения скоростей
, (1)
где — скорость, с которой плоскость движения стержня движется относительно точки А, .
Векторное равенство (1) целесообразно спроецировать на ось X, направленную вдоль стержня. Тогда получим , откуда .
Задача 3. Концы стержня А и В скользят по сторонам прямого угла (рис. 5). Как зависит от угла α ускорение середины стержня С, если конец В движется с постоянной скоростью ? Длина стержня l.
В системе отсчета, связанной с Землей, точка А стержня будет двигаться вдоль вертикальной стороны прямого угла. Обозначим эту скорость . Перейдем к системе отсчета, связанной с одним из концов стержня — с точкой В. В этой системе отсчета точка А будет вращаться по окружности с изменяющейся скоростью , перпендикулярной к стержню (рис. 6). Согласно закону сложений скоростей
Так как , то ускорение точки А будет одинаковым в обеих системах отсчета. Спроецируем векторное равенство (2) на ось X. Тогда получим
Из закона сложения скоростей следует, что ускорения в точке С будут одинаковыми в обеих системах отсчета . Так как все точки стержня движутся с одной и той же угловой скоростью, а линейная и угловая скорости связаны соотношением , где R — радиус окружности, по которой движется точка, то . Следовательно, нормальное и тангенциальное ускорения в точке С будут в два раза меньше по модулю, чем в точке А, и .
Задача 4. Скорость монеты , соскальзывающей с клина, стоящего на гладкой горизонтальной поверхности, изображена на рис. 7. Графическим построением найдите скорость клина.
При движении монеты вдоль клина сам клин будет скользить по горизонтальной плоскости вправо со скоростью (рис. 8). Будем считать, что неподвижная система отсчета связана с плоскостью, на которой стоит клин, а подвижная — с клином. Тогда, согласно закону сложения скоростей, скорость монеты относительно плоскости, вдоль которой движется клин, запишется , где — скорость движения монеты относительно клина, направленная вдоль наклонной плоскости. Следовательно, вектор является диагональю параллелограмма, построенного на векторах и , что и дает возможность найти из построения.
Читайте также: Лада калина 1 цилиндр отказал
Задача 5. Даны три бильярдных стола разной длины, но одинаковой ширины. От длинных бортов бильярдов одновременно посылаются шары с одинаковой по модулю и направлению скоростью. Одновременно ли вернутся шары после всех возможных отражений к тому же борту? Считать удар шара о борт бильярда абсолютно упругим.
Возможные случаи движения шаров изображены на рис. 9. Движение шара происходит во всех случаях в плоскости стола, поэтому это движение можно представить в виде суммы движений вдоль длинной и короткой сторон стола. Все шары в начальный момент времени имеют одинаковые составляющие скорости, параллельные короткому борту. При ударе о короткий борт эта составляющая не меняется, а при ударе о длинный — меняет направление, но ее величина остается постоянной. Так как ширина всех бильярдов одинакова, все три шара вернутся к тому борту, от которого начиналось их движение, одновременно.
Ответ: шары вернутся к борту, от которого начиналось их движение, одновременно.
Задача 6. Бильярдный шар находится в точке А. Размеры бильярда и расстояние шара от лузы В даны на рис. 10а. Под каким углом к короткому борту надо направить шар, чтобы попасть в лузу В после отражения шара от двух бортов? Считать, что удар шара о борт является абсолютно упругим, то есть угол падения равен углу отражения.
Траектория, по которой будет двигаться шар, показана на рис. 10б. Шар движется в плоскости стола, поэтому его движение можно рассматривать как сумму независимых движений вдоль длинного и вдоль короткого борта. Обозначим скорость шара в начальный момент времени через . Тогда его скорость вдоль длинного борта будет равна , а вдоль короткого — . Вдоль длинного борта шар пройдет расстояние 2b, а вдоль короткого — 2а-с. Поскольку составляющие скорости вдоль длинного и короткого бортов по величине не меняются, можно записать
,
,
где t — время движения шара. Разделив одно уравнение на другое, получим
.
Задача 7. Два тела движутся по прямой навстречу друг другу с начальными скоростями v1 и v2 и постоянными ускорениями a1 и a2, направленными противоположно соответствующим скоростям в начальный момент времени. При каком максимальном расстоянии между телами они встретятся в процессе движения?
В системе отсчета, связанной с Землей, встреча двух тел может произойти либо при их движении навстречу друг другу, либо, если одно из тел изменило направление движения раньше, чем произойдет встреча, а другое тело его догонит.
Задачу удобно решать в системе отсчета, связанной с одним из движущихся тел. Тогда в момент встречи скорость второго тела должна обратиться в нуль. Скорость в начальный момент времени и ускорение движущегося тела будут соответственно равны v1 + v2 и a1 + a2. Момент времени, когда произошла встреча, определится из условия, что скорость движущегося тела в этот момент обращается в нуль:
Так как ускорение постоянно, то максимальное расстояние будет равно
Решая совместно (4) и (5), получим
Задача 8. С башни высотой Н под углом α к горизонту (вниз) бросают тело. Одновременно с поверхности Земли под углом α к горизонту бросают второе тело навстречу первому. Определите, на каком расстоянии от подножия башни находится место бросания второго тела, если оба тела столкнулись в воздухе.
Поскольку оба тела движутся в одной плоскости, то движение каждого из них можно представить в виде суммы независимых движений по горизонтали и вертикали. Выберем в качестве тела отсчета Землю. И с телом отсчета свяжем систему координат, имеющую две оси X и Y, начало которой находится у подножия башни (рис. 11).
Так как оба тела движутся под действием силы тяжести, направленной вертикально вниз, то движение по горизонтали будет равномерным, а по вертикали тела будут двигаться с постоянным ускорением, равным ускорению свободного падения. Обозначим скорость первого тела в начальный момент времени , а второго — . Координаты первого тела будут изменяться со временем по закону
а второго тела — по закону
В момент столкновения координаты этих тел совпадут:
Отсюда получим два уравнения:
которые можно переписать следующим образом:
Поделив первое уравнение на второе, получим
Задача 9. Мальчик держит один конец доски, а другой ее конец лежит на цилиндре (рис. 12). Доска при этом горизонтальна. Затем мальчик двигает доску вперед, вследствие чего цилиндр катится без скольжения по горизонтальной плоскости, отсутствует также скольжение доски по цилиндру. Какой путь должен пройти мальчик, чтобы достичь цилиндра, если длина доски равна L?
Читайте также: Тормозной цилиндр для faw 1041
Если тело одновременно участвует во вращательном и поступательном движении, то для описания его движения удобно ввести мгновенную ось. Тогда тело в каждый момент времени будет поворачиваться относительно мгновенной оси как целое. Для цилиндра такой мгновенной осью является его образующая О, касающаяся плоскости, по которой он катится (рис. 13). Угловая скорость всех точек колеса относительно оси О будет одинаковой. Следовательно, линейная скорость точки, в которой доска соприкасается с цилиндром, будет в 2 раза больше линейной скорости, с которой движется ось цилиндра. Поэтому к тому времени, когда мальчик пройдет расстояние L, ось цилиндра переместится на расстояние L/2. Таким образом, чтобы дойти до цилиндра, мальчик должен пройти расстояние 2L.
Ответ: мальчик должен пройти расстояние 2L.
Задачи для самостоятельной работы
1. Автомобиль и мотоцикл движутся навстречу друг другу со скоростями соответственно равными 12 м/с и 24 м/с. Расстояние между ними в начальный момент времени равно 500 м. Считая, что автомобиль и мотоцикл движутся вдоль оси Х, направленной в сторону движения автомобиля, запишите закон движения х(t) для автомобиля и мотоцикла. В начальный момент времени положение автомобиля совпадает с началом отсчета, и он движется в положительном направлении оси Х.
2. Из двух городов навстречу друг другу выехали два автобуса: один в 9 ч., другой в 9 ч. 30 мин. Первый двигался со скоростью 40 км/ч, второй — 60 км/ч. Длина пути равна 120 км. В какое время и на каком расстоянии от городов встретились автобусы?
Ответ: встреча произошла в 10 ч. 30 мин. на середине пути.
3. Пассажир поезда, идущего со скоростью 40 км/ч, видит в течение 3 с встречный поезд длиной 75 м. С какой скоростью идет встречный поезд?
4. Колесо радиусом R = 10 см вращается так, что зависимость линейных скоростей точек, лежащих на ободе колеса, дается уравнением v=At+Bt 2 , где А = 0,5 см/с 2 , В = 1 см/с 3 . Найдите угол α, составляемый вектором полного ускорения с радиусом колеса в момент времени t = 2,4 c после начала движения.
5. Тело бросают вертикально вверх. Промежуток времени между двумя моментами, когда тело проходит точку, находящуюся на высоте Н, равен . Найдите начальную скорость и время движения.
6. По двум пересекающимся под углом 30° дорогам движутся два автомобиля: один со скоростью 54 км/ч, второй — со скоростью 26 км/ч. Через минуту после пересечения первым автомобилем перекрестка по другой дороге его пересек второй автомобиль. Определите наименьшее расстояние между автомобилями после пересечения перекрестка вторым автомобилем.
7. Камень бросают горизонтально с вершины горы, имеющей угол наклона, равный α. С какой скоростью v должен быть брошен камень, чтобы он упал на расстоянии l (вдоль наклонной плоскости) от вершины? Сопротивлением воздуха можно пренебречь.
8. Радиус рукоятки колодезного ворота в три раза больше радиуса вала, на который наматывается трос. Какова линейная скорость конца рукоятки при поднятии ведра с глубины 10 метров за 20 секунд?
9. Мальчик вращает камень, привязанный к веревке длиной l=0.55м в вертикальной плоскости, делая число оборотов n=3об/с. На какую высоту взлетел камень, если веревка оборвалась в тот момент, когда скорость была направлена вертикально вверх?
10. Колесо радиусом 50 см равномерно катится со скоростью 18 км/ч. Какова величина скорости v верхней точки колеса?
11. Обруч бросают на шероховатую горизонтальную плоскость с линейной скоростью v. Одновременно ему сообщают вращательное движение в таком направлении, что он должен катиться по плоскости в ту же сторону (рис. 14). При какой угловой скорости ω обруч покатится по плоскости без скольжения, если радиус обруча R?
1. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. Физика. Т. 1. Механика. — М.: Физматлит: Лаборатория базовых знаний; СПб.: Невский диалект, 2001. — С. 11-82.
2. Физика. Механика / Под ред. Г.Я. Мякишева. — М.: Просвещение, 1995. — С. 3-135.
3. Белолипецкий С.Н., Еркович О.С., Казаковцева В.А. и др. Задачник по физике. — М.: Физматлит, 2005. — С. 9-30.
4. Готовцев В.В. Лучшие задачи по механике и термодинамике. — М.; Ростов н/Д: Издательский центр «Март», 2004. — С. 5-71.
💥 Видео
Вращающиеся цилиндрыСкачать
#38. Курс по решению текстовых задач: задачи на движениеСкачать
Спорт-выбор сильных. Разбивание бетонных блоков. Киокушинкай карате. ТамешивариСкачать
Теорема Эйлера о движении жидкостиСкачать
Отравленный пояс. Артур Конан Дойл. Аудиокнига 2024Скачать
✓ 3 мальчика и 2 девочки за столом | ЕГЭ. Задание 4. Математика. Профильный уровень | Борис ТрушинСкачать
Расхлябень или маятник с пятью степенями свободыСкачать
Вскрытие цилиндра 4 класса шпилькой для волос APECS PREMIER XR-70-C15-NIСкачать
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ).Скачать
Образование поверхностей перемещением кривых, 1973Скачать
Артур Конан Дойл "Картонная коробка"Скачать
Кривошипно шатунный механизм обеспечивающий возвратно поступательное прямолинейное движениеСкачать
Зубонарезание для чайников за 6 минут. Часть I - теорияСкачать
Анимация работы кривошипно-шатунного механизма в программе Autodesk Inventor Professional 2021.Скачать
ПоверхностиСкачать
Задача про ЦИЛИНДР / Как найти объем детали? / Профиль ЕГЭСкачать
цилиндр полый с отверстием.Скачать
ЗАДАНИЕ 2 ЕГЭ (ПРОФИЛЬ). ЦИЛИНДР.Скачать
