Механическое движение
Расчет средней скорости и среднего ускорения в интервале заданного времени. Поиск силы, действующей на тело, движущееся с ускорением. Потенциальная энергия груза, расчет его ускорения. Поиск линейного ускорения с использованием второго закона Ньютона.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.09.2013 |
| Размер файла | 207,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задачи
Задача №1
Дано: X=Ct3+Bt2+At, А=6м/c, В=3м/c2, С=2м/c3, m=10 кг
Найти: <a> и <v>.
Решение:
1) Подставив данные, перепишем уравнение координаты.
· x=2t3+3t2+6t
2) Скорость тела v=dS/dt, поэтому запишем v (t) =6t2+6t+6, при t=1c, v=18 м/с
· при t=2c, v=42 м/с
· при t=3c, v=78 м/с
· при t=4c, v=126 м/c
Найдем среднюю скорость в интервале времени от 1с до 4с:
· <v>=18+42+78+126/4=264/4=66 м/c
3) Ускорение тела a=dv/dt, поэтому запишем a (t) =12t+6,при t=1c, а=18 м/с2
· при t=2c, а=30 м/с2
· при t=3c, а=42 м/с2
· при t=4c, а=54 м/c2
Найдем среднее ускорение в интервале времени от 1с до 4с:
<a>=18+30+42+54/4=144/4=36 м/c2.
Ответ: Средняя скорость и среднее ускорение в интервале времени от 1с до 4с равно 66 м/c и 36 м/c2 соответственно.
ускорение скорость потенциальная энергия
Задача №2
Дано: S=Ct2+Bt+A, А=6м, В=3м/c, С=2м/c, m=10кг. Найти: F.
Решение:
1) Подставив данные, перепишем уравнение координаты.
S (t) =2t2+3t+6
2) Чтобы найти силу по 2 закону Ньютона, нужно знать ускорение.
а=S (t)", поэтому запишем a (t) =4м/c2.
3) По 2 закона Ньютона F=a*m, F=4м/c2*10кг=40H Ответ: Сила в 40 Н действует на тело массой 10 кг, и тело движется с ускорением 4 м/c2.
Задача № 3
Без учета сил трения и сил сопротивления среды, систему "груз-барабан" можно считать замкнутой и применить закон сохранения и превращения энергии (ЗСПЭ).
В начальный момент времени груз обладает потенциальной энергией:
При опускании груза, потенциальная энергия уменьшается, а затем переходит в кинетическую энергию и в кинетическую энергию вращения барабана. Запишем уравнение:
Еп=Ек+Ек. в (1),
1) Еп=mgh
Ек. в. =Jщ/2 подставим в (1), mgh=mv2/2+Jщ/2 (2)
Eк=mv2/2
2) J=m0 R2/2 подставим в (2), mgh=mv2/2+ m0R2v/R2 или
щ=v/R mgh=v2/2 (m+m0/2) (3),
3) Движение тела равноускоренное, поэтому
h=at2/2 подставим формулы в (3), и получим:
v=at mgat2/2=a2t2/2* (m+m0/2), сократив, получаем:
2mg=a (2m+m0) > a=2mg/ (2m+m0).
а=2*2кг*9,8м/c2/ (2*2кг+9кг) ?3 м/c2щ
4) Найдем время из формулы h=at2/2, t=v2h/a, вычислим время,
t=v2/3, t?0,87 c
5) Найдем силу тяги (Т). По 2 закону Ньютона:
mg-T=ma,
T=m (g-a), подставим данные и вычислим силу тяги, Т=2* (10-0,87) =2*9,13=18,26 (Н)
Ответ: ускорение груза приблизительно равно 3 м/c2, время, за которое груз опускается на 1 м приблизительно равно 0,87 секунды, а силы тяги приблизительно равно 18,26 (Н).
Задача № 4
Дано: m=5кг, F=20H, щ=50 рад/с, R=0,1 м.
Найти: t, Eк.
Решение:
1) По 2 закону Ньютона, найдем линейное ускорение:
F=a*m > a=F/m. Подставив данные, получаем, что а=4м/с2.
2) Найдем угловое ускорение, для этого воспользуемся формулой
е=a/R=F/mR (1) 3) т.к. щ= е*t, t=щ/е, заменим е, подставив (1) формулу,
t= щmR/F, подставим данные и найдем время.
t = 50 рад/с*5 кг*0,1 м / 20Н = 1,25 (с).
Момент инерции обруча, рассчитывается по формуле:
I=mR2 (2)
Кинетическая энергия диска, рассчитывается по формуле:
W=Iщ2/2
Подставим (2) в данную формулу и получим:
W=mR2щ2/2.
W=5*0,01*2500/2=125/2 = 62,5 (Дж)
Ответ: за 1,25 секунды после начала движения кинетическая энергия диска станет равна 62,5 Дж.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение высоты и времени падения тела. Расчет скорости, тангенциального и полного ускорения точки окружности для заданного момента времени. Нахождение коэффициента трения бруска о плоскость, а также скорости вылета пульки из пружинного пистолета.
контрольная работа [95,3 K], добавлен 31.10.2011Расчет абсолютных скорости и ускорения заданной точки, которая движется по ободу диска радиуса. Применение способа проекций. Модули переносного вращательного и центростремительного ускорения. Модуль кориолисова ускорения. Правило векторного произведения.
контрольная работа [408,4 K], добавлен 16.03.2016Описание движения твёрдого тела. Направление векторов угловой скорости и углового ускорения. Движение под действием силы тяжести. Вычисление момента инерции тела. Сохранение момента импульса. Превращения одного вида механической энергии в другой.
презентация [6,6 M], добавлен 16.11.2014Запись второго закона Ньютона в векторной и скалярной форме. Определение пути прохождения тела до остановки при заданной начальной скорости. Расчет времени движения данного тела, если под действием силы равной 149 Н тело прошло путь равный 200 м.
презентация [390,9 K], добавлен 04.10.2011Расчет величины ускорения тела на наклонной плоскости, числа оборотов колес при торможении, направление вектора скорости тела, тангенциального ускорения. Определение параметров движения брошенного тела, расстояния между телами во время их движения.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 29.05.2014Нахождение тангенциального ускорения камня через секунду после начала движения. Закон сохранения механической энергии. Задача на нахождение силы торможения, натяжения нити. Уравнение второго закона Ньютона. Коэффициент трения соприкасающихся поверхностей.
контрольная работа [537,9 K], добавлен 29.11.2013Произвольное плоское движение твердого тела. Три независимые координаты. Скорости точек тела при плоском движении. Угловая скорость вращения фигуры. Мгновенный центр скоростей и центроиды. Ускорения точек при плоском движении. Мгновенный центр ускорения.
презентация [2,5 M], добавлен 24.10.2013Изменение вектора скорости за промежуток времени. Годограф скорости. Нахождение ускорения при координатном способе задания движения. Проекции ускорения на радиальное и поперечное направления. Линия пересечения спрямляющей и нормальной плоскостей.
презентация [2,4 M], добавлен 24.10.2013Расчет мгновенного центра скоростей и центростремительного ускорения шатуна, совершающего плоское движение. Определение реакции опор для закрепления бруса, при котором Ма имеет наименьшее значение. Нахождение модуля ускорения и модуля скорости точки.
задача [694,8 K], добавлен 23.11.2009Определение средней скорости. Модули линейной скорости. Движение с ускорением. Применение законов Ньютона. Кинематический закон движения. Зависимость скорости от времени. Модуль импульса, закон сохранения энергии. Закон Дальтона и парциальное давление.
задача [340,1 K], добавлен 04.10.2011
