Задачи для самостоятельного решения. 1.Закон движения груза, сброшенного геологам с вертолёта, имеет вид

1.Закон движения груза, сброшенного геологам с вертолёта, имеет вид

y = А - В×t - С×е -a×t,

где А = 1000 м, В = 22 м/с, С = 39 м, a = 0,5 с-1. Определитье высоту, скорость и ускорение груза в моментвремени t = 0. Постройте графики изменения модуля скорости и ускорения от времен: (t) и (t).

2. Скорость самолёта при разгоне на взлётной полосе изменяется по закону = 0(1 - е -a×t),

где 0 = 200 м/с, a = 0,1 с-1, t – время от начала движения. Как изменится ускорение самолёта к моменту взлёта по сравнению с первоначальным, если разгон длился 10 с? Постройте графики изменения модуля скорости и ускорения от времен: (t) и (t).

3.Закон движения тела, брошенного вертикально вверх, имеет вид

y = А(1 - е -b×t) - В×t,

где А = 350 м, В = 50 м/с,b = 0,2 с-1 .

4.Материальная точка движется согласно уравнениям х = 2t; y = 4t2. Получить уравнение траектории движущейся точки и изобразить её графически. Найти скорость точки в конце второй секунды от начала движения.

5.Движение точки по прямой задано уравнением , где A = 2 м/с, В = -0,5 м/с2 . Определить среднюю путевую скорость áuñ движения точки в интерва­ле времени от t1 = 1 с до t2 = 3 с. Построить график зависимости модуля скорости от времени. = f(t).

6.Уравнение движений двух велосипедистов заданы выражениями х1 = 5t и х2 = 150 – 10t. Построить графики х = f(t). Установить место и время встречи.

7.Две материальные точки, расстояние между которыми в начальный момент времени равно 2 м, движутся навстречу друг другу со скоростью 0,2 м/с. Написать уравнение движения одной материальной точки для системы отсчета, связанной с другой точкой, и вычислить, через, сколько времени точки встретятся.

8.По окружности радиусом 20 см движется материальная точка. С течением времени путь изменяется по закону S = 2t2 + t. Определить величину тангенциального, нормального и полного ускорения точки в момент времени, равный 10 с? Построить график зависимости модуля полного ускорения от времени.

9.Легковой автомобиль движется по прямому шоссе со скоростью 1 = 14 м/c вслед за грузовым автомобилем, скорость которого 2 = 10 м/c. В начальный момент времени расстояние между автомобилями 400 м.

Написать уравнения движений х1 = f(t) и х2 = ψ(t), построить на одном графике кривые движения автомобилей в системе отсчета, связанной с Землей, расположив начало координат в месте нахождения легкового автомобиля в начальный момент времени. Выполнить те же графики в системе отсчета, связанной с легковым автомобилем, и написать уравнения движений х¢1 = f¢(t) и х¢2 = ψ¢(t).

Определить: а) через сколько времени легковой автомобиль догонит грузовой; б) каково будет расстояние между автомобилями через 30 с; в) когда расстояние между автомобилями сократится до 100 м.

10.Шар радиусом R = 10 см и массой m = 5 кг вращается вокруг оси симметрии согласно уравнению j = А+Вt2+Ct4(В = 2 рад/с2, С=-0,5 рад/с3). Определите величину момента сил М для t = 3 с. Построить график зависимости от времени модуля момента сил относительно центра шара и график зависимости момента сил относительно оси симметрии.

Приложение

I. Справочные данные

Константы
число p p = 3,14
ускорение свободного падения на Земле g = 10 м/с2
гравитационная постоянная G = 6,7·10–11 Н·м2/кг2
газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К)
постоянная Больцмана k = 1,38·10–23 Дж/К
постоянная Авогадро NА = 6·1023 моль–1
скорость света в вакууме с = 3·108 м/с
коэффициент пропорциональности в законе Кулона k = = 9·109 Н·м2 /Кл2
элементарный заряд e = 1,6·10 – 19 Кл
постоянная Планка h = 6,6·10 – 34 Дж·с

 

Соотношение между различными единицами
температура 0 К = – 273,15°С
атомная единица массы 1 а.е.м. = 1,66×10 – 27 кг
1 атомная единица массы эквивалентна 931,5 МэВ
1 электронвольт 1 эВ = 1,6×10 – 19 Дж

 

Масса частиц
электрона 9,1×10 –31кг » 5,5×10 –4 а.е.м.
протона 1,673×10–27 кг » 1,007 а.е.м.
нейтрона 1,675×10–27 кг » 1,008 а.е.м.

 

Плотность      
воды 1000 кг/м3 алюминия 2700 кг/м3
древесины (сосна) 400 кг/м3 меди 8900 кг/м3
парафина 900 кг/м3 ртути 13600 кг/м3

 

Удельная
теплоемкость воды 4,2×10 3 Дж/(кг×К)
теплоемкость алюминия 900 Дж/(кг×К)
теплоемкость железа 640 Дж/(кг×К)
теплоемкость меди 380 Дж/(кг×К)
теплоемкость свинца 130 Дж/(кг×К)
теплота парообразования воды 2,3×10 6 Дж/кг
теплота плавления свинца 2,5×10 4 Дж/кг
теплота плавления льда 3,3×10 5 Дж/кг
Нормальные условия давление 105 Па, температура 0°С

 

Молярная маcса
азота 28×10 – 3 кг/моль кислорода 32×10 – 3 кг/моль
аргона 40×10 – 3 кг/моль лития 6×10 – 3 кг/моль
водорода 2×10 – 3 кг/моль молибдена 96×10 – 3 кг/моль
воздуха 29×10 – 3 кг/моль неона 20×10 – 3 кг/моль
гелия 4×10 – 3 кг/моль глекислого газа 44×10 – 3 кг/моль

Десятичные приставки

Наименование Обозначение Множитель
гига Г 10 9
мега М 10 6
кило к 10 3
гекто г 10 2
деци д 10– 1
санти с 10– 2
милли м 10– 3
микро мк 10 – 6
нано н 10– 9
пико п 10– 12
санти с 10– 2

II. Рекомендации к решению задач и содержанию очёта по расчётно – графическому заданию.

При решении задач необходимо:

· выполнить рисунок или начертить схему (если это требуется для решения);

· сопровождать применяемые формулы и законы пояснениями, мотивирующими решение;

· представить результат в общем виде, т.е. преобразовать выражение для определяемой величины так, чтобы в него входили лишь буквенные обозначения величин, заданных в условии задачи, и необходимые физические константы;

· проверить размерность полученного результата;

· выполнить необходимые вычисления и представить результат в Международной системе единиц;

· построить графики (если необходимо);

· сформулировать полный ответ в соответствии с вопросом задачи.

При выполнениирасчётно-графических работ по общей физике рекомендуется оформить отчёт следующего содержания:

I. Титул в соответствии с требованиями вуза.

II. Задание в соответствии с вариантом.

III. Краткое теоретическое содержание:

1. Явление изучаемое в РГР.

2. Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин.

3. Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы.

4. Пояснение к физическим величинам, входящим в формулы, и единицы их измерения.

IV. Решение поставленных задач:

1. Рисунок (если необходимо для решения)

2. Обоснование применения законов, уравнений и соотношений, используемых при решении.

3. Вывод формул для определяемых физических величин.

4. Проверка размерности величин, полученных в результате решения.

5. Вычисления.

V.Графический материал:

1. Таблицы (если необходимо для построения графиков).

2. График полученной зависимости.

При этом следует указать аналитическое выражение функциональной зависимости, которую необходимо построить и на осях координат указать масштаб, физические величины и единицы измерения.

VI. Анализ и выводы по результатам работы.

библиографический список учебной литературы

1. Калашников Н.П. Основы физики. М.: Дрофа, 2004. Т. 1

2. Савельев И.В. Курс физики. М.: Наука, 1998. Т. 2.

3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 2000.

4. Иродов И.Е Электромагнетизм. М.: Бином, 2006.

5. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1998.