Тема 1. Кинематика и динамика поступательного и вращательного движения

 

l. Уравнение движения точки по прямой x=4+2t+t2+0,2t3. Найти:

1) положения точки в моменты t1=2c и t2=5c; 2) среднюю скорость за время между этими моментами; 3) мгновенную скорость; 4) среднее и мгновенное ускорения.

2. Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны R =50м. Уравнение движения S=10+10t-0,5t2. Найти скорость, тангенциальное, нормальное и полное ускорения в момент t=5c.

3. Маховик, вращающийся с постоянной скоростью , в течение некоторого времени тормозили. Он стал вращаться со скоростью . В течение торможения он сделал 50 оборотов. Определить угловое ускорение и время торможения, считая движение равнозамедленным.

4. Вал в виде сплошного цилиндра массой m1=10кг насажен на горизонтальную ось. На цилиндр намотан шнур с гирей массой m2=2кг. Определить: а) ускорение гири; б) время, за которое гиря опустится на 1м.

5. Человек стоит в центре скамьи Жуковского и вращается по инерции. Частота вращения n1=0,5c-1, момент инерции человекаI1=1,6 кг×м2. В вытянутых руках в обе стороны - гири массой 2 кг. Расстояние между гирями l1=16 м.Сколько оборотов в секунду будет делать скамья, если человек опустит руки (l2=0,4 м). Моментом инерции скамьи пренебречь.

6. Две автомашины движутся по двум прямолинейным и взаимно перпендикулярным дорогам по направлению к перекрестку с постоянными скоростями 56 км/ч и 100 км/ч. Перед началом движения первая машина находилась на расстоянии 100 км от перекрестка, вторая - на расстоянии 50 км. Через сколько времени после начала движения расстояние между машинами будет минимальным?

7. Тело брошено вверх с высоты 12 м под углом к горизонту с начальной скоростью 12 м/с. Определить продолжительность полета; максимальную высоту, на которую поднимается тело; дальность полета тела. Сопротивление воздуха не учитывать.

8. По условию задачи 8 найти в момент приземления тела следующие величины: скорость и угол падения тела; тангенциальное и нормальное ускорение тела; радиус кривизны траектории.

 

Тема 2. Работа и энергия

 

1. При выстреле из пружинного пистолета вертикально вверх нуля массой т=20 г поднялась на высоту h=5 м. Определить жесткость пружины пистолета, если она была сжал на S=10 м2. Массой пружин пренебречь.

2. Молот массой 200 кг падает с высоты 20 см на поковку, масса которой вместе с наковальней 2500 кг. Найти: а) кинетическую энергию молота в момент удара; б) энергию, затраченную на сотрясение фундамента; в) энергию, затраченную на деформацию поковки; г) КПД удара. Удар молота о поковку

считать неупругим.

3. Стержень длиной l=15 м и массой М=10 кг может вращаться вокруг

горизонтальной оси, проходящей через верхний конец. В середину стержня ударяет пуля массой m =10 г, летящая в горизонтальном направлении со скоростью 500 м/с и застревает в стержне. На какой угол отклонится стержень?

4. Расчет первой космической скорости.

5. Расчет второй космической скорости.

6. Расчет третьей космической скорости.

7. Маховик, обладающий моментом инерции 4кг× м2 вращается под действием постоянного тормозящего момента и уменьшает свою скорость с 600 об/мин до 120 об/минза 2 минуты. Найти тормозящий момент и число оборотов, которые делает маховик до полной остановки.