Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Физика->Курсовая работа
Поверхность трубы очищают от грязи, масла, шлаков, окалины, других покрытий и инородных частиц. Перед МПК трубу визуально осматривают и удаляют видимы...полностью>>
Физика->Реферат
Открытие радиоволн дало человечеству массу возможностей. Среди них: радио, телевидение, радары, радиотелескопы и беспроводные средства связи. Всё это ...полностью>>
Физика->Лабораторная работа
На вертикальной стойке 1 крепится легкий блок 2, через который перекинута нить 3 с грузами 4 одинаковой массы. В верхней части стойки расположен элект...полностью>>
Физика->Лабораторная работа
Для экспериментальной проверки теоремы Штейнера и определения момента инерции в данной работе используется стандартная установка универсального маятни...полностью>>

Главная > Книга >Физика

Сохрани ссылку на реферат в одной из сетей:

Загрузка...

т.е.

.

Дальность полета тела найдем из условия, что горизонтальная скорость полета не изменяется, а полное время полета равно удвоенному времени подъема,

т.е. ,

откуда

.

Пример 4. Два шара массами 2,5 и 1,5 кг движутся навстречу друг другу со скоростями 6 и 2 м/с. Определить: скорости шаров после удара; кинетические энергии шаров до и после удара; долю кинетической энергии шаров, превратившейся во внутреннюю энергию. Удар считать прямым, неупругим.

Дано: m1 = 2,5 кг; m2 = 1,5 кг; v1 = 6 м/с; v2 = 2 м/с.

Найти: U; T1; T2; k.

Решение. 1. Неупругие шары после удара не восстанавливают своей формы. Значит, не возникают силы, отталкивающие шары друг от друга, и шары после удара движутся совместно с одной и той же скоростью U. Эту скорость можно определить по закону сохранения импульса или с учетом направления движения шаров , откуда

,

.

2. Кинетические энергии шаров до и после удара определим по формулам

.

Расчет, произведенный по этим формулам, дает

T1=48 Дж; T2=18 Дж.

3. Сравнение кинетических энергий шаров до и после удара показывает, что в результате неупругого удара шаров произошло уменьшение их энергии, за счет чего увеличилась внутренняя энергия. Долю кинетической энергии, пошедшей на увеличение внутренней энергии, определим из соотношения

.

Пример 5. При выстреле из пружинного пистолета вертикально вверх пуля массой 20 г поднялась на высоту 5 м. Определить жесткость пружины пистолета, если она была сжата на 10 см. Массой пружины пренебречь.

Дано: m = 20 г = 2·10-2 кг; h = 5 м; S = 0,1 м.

Найти: k.

Решение. Воспользуемся законом сохранения энергии. При зарядке пистолета пружина сжимается и совершается работа A1, в результате чего пружина приобретает потенциальную энергию П1. При выстреле потенциальная энергия пружины переходит в кинетическую энергию пули, а затем при подъеме её на высоту h превращается в потенциальную энергию П2 пули.

Тогда на основе закона сохранения энергии можно записать

А12 (1)

Выразим работу А1. Сила F1, сжимая пружину, является переменной: в каждый момент она по направлению противоположна силе упругости F и численно ей равна. Сила упругости, возникающая в пружине при её деформации, определяется по закону Гука F=-kх, где х – абсолютная деформация пружины.

Работа переменной силы вычисляется как сумма элементарных работ. Элементарная работа при сжатии пружины на dx выразится формулой

dA1=F1dx или dA1=kxdx.

Тогда

(2)

Потенциальная энергия пули на высоте h определяется по формуле

П2=mgh. (3)

Подставив в (1) выражение A1 из (2) и П2 из (3), найдем

,

откуда

, (4)

.

Проверяем единицу измерения полученной величины

.

Пример 6. Тело массой 1 кг под действием постоянной силы движется прямолинейно. Зависимость пути, пройденного телом, от времени задана уравнением S = 2t2 + 4t + 1 (м). Определить работу силы за 10 с с начала её действия и зависимость кинетической энергии от времени.

Дано: m=1 кг; S = 2t2 + 4t + 1 (м).

Найти: A; T = f(t).

Решение. Работа, совершаемая силой, выражается через криволинейный интеграл

(1)

Сила действующая на тело, по второму закону Ньютона

F=ma или . (2)

Мгновенное значение ускорения определяется первой производной от скорости по времени или второй производной от пути по времени. В соответствии с этим находим:

(3)

м/с2. (4)

Тогда

F=4m. (5)

Из выражения (3)

dS=(4t+4)dt. (6)

Подставив (5) и (6) в уравнение (1), получим

.

Работа, совершаемая силой за 10с с начала её действия,

Кинетическая энергия определяется по формуле

(7)

Подставив (2) в (7), получим

.

Пример 7. На двух шнурах одинаковой длины, равной 0,8 м, подвешены два свинцовых шара массами 0,5 и 1 кг. Шары соприкасаются. Шар меньшей массы отвели в сторону так, что шнур отклонился на угол 600, и отпустили. На какую высоту поднимутся оба шара после отклонения? Удар считать центральным и неупругим. Определить энергию, израсходованную на деформацию шаров при ударе.

Рис. 1.

Дано: m1 = 0,5 кг, m2 = 1 кг; = 600, l = 0,8 м.

Найти: h, Е.

Решение. Так как удар неупругий, то после удара шары будут двигаться с общей скоростью v. Закон сохранения импульса при этом ударе имеет вид

(1)

Здесь v1 и v2 – скорости шаров до удара. Скорость большего шара до удара равна нулю (v2 = 0). Скорость меньшего шара найдем, используя закон сохранения энергии. При отклонении меньшего шара на угол ему сообщили потенциальную энергию, которая затем переходит в кинетическую

(2)

Из рис. 1 видно, что , поэтому

(3)

Из уравнений (1) и (2) находим скорость шаров после удара

(4)

Кинетическая энергия шаров после удара переходит в потенциальную

, (5)

где h – высота поднятия шаров после столкновения. Из формулы (5) ,

или с учетом (4)

(6)

При неупругом ударе шаров часть энергии расходуется на их деформацию. Энергия деформации определяется разностью кинетических энергий до и после удара

(7)

Используя уравнения (3) и (4), получаем

(8)

Пример 8. Груз массой 700 кг падает с высоты 5 м для забивки свай массой 300 кг. Найти среднюю силу сопротивления грунта, если в результате одного удара свая входит в грунт на глубину 4 см. Удар между грузом и сваей считать абсолютно неупругим.

Дано: m1 = 700 кг; h = 5 м; m2 = 300 кг; S=м.

Найти: <F>.

Решение. По условию задачи удар неупругий и поэтому груз и свая после удара движутся вместе, их путь 4 см. На движущуюся систему действует сила тяжести и сила сопротивления грунта <F>. По закону сохранения энергии

(1)

где T – кинетическая энергия; П – потенциальная энергия; А – работа сил сопротивления.

A=<F>S (2)

При движении системы на пути S потенциальная энергия изменяется на величину

(3)

кинетическая энергия изменяется до нуля, поэтому

(4)

где U – общая скорость груза и сваи после удара (в начале их совместного движения), которую можно найти из закона сохранения импульса

(5)

где v – скорость груза в конце падения с высоты h.

Без учета сопротивления воздуха и трения скорость груза в конце падения его с высоты h определяется по формуле

(6)

Общая скорость груза и сваи после удара из (5) с учетом (6)

(7)

Подставив в уравнение (1) выражение (2) – (4), (7), получим

(8)

откуда

(9)



Скачать работу

Похожие работы:

  1. Курс лекций Операционным системам и среды

    Реферат >> Информатика
    ... комплексы имеют блочно-модульную конструкцию — аппаратную ... и программу лечебного курса. По совокупности признаков события ... имеет никакого отношения к физике, он появился в ... поделить на части, часть из которых ... план выполнения заданий по их априорным ...
  2. Технология проблемно-модульного обучения

    Реферат >> Педагогика
    ... рамках проблемно-модульного обучения по одной из тем школьного курса физики. Степень ... 2)работайте с теоретической частью УЭ, выполняйте практическую часть УЭ; 3) проверьте ... . 1) с этой целью выполните задания по вариантам (задания учебника): 1 вариант − № ...
  3. Лекции по Основы объектно-ориентированного программирования

    Лекция >> Информатика
    ... модульному методу. Пример 1:именованные константы2). Разумный стиль не допускает в программе констант, заданных ... во всей оставшейся части курса. Более того, как ... ПО является фундаментальной частью банковской системы. Ситуация аналогична квантовой физике ...
  4. Технология модульного интерактивного обучения ТМИО как средство развития личности ученика и повышение

    Дипломная работа >> Педагогика
    ... Н.С. Проблемно-модульная технология обучения. Структура и содержание модульных программ по курсу “Органическая ... География Биология Физика Иностранный язык ... и контроля в диалогической части; - дифференциация заданий по степеням сложности; - девятибалльная ...
  5. Педагогика для студентов педагогических учебных заведений

    Книга >> Педагогика
    ... университета в формате модульных представлений итогов научной ... алгебраических уравнений, задач по физике, химии, построения графиков ... лабораторной системы. Задания по изучению курса, темы бралв ... задания по выбранной программе. Работа проверяется учителем. Часть ...

Хочу больше похожих работ...

Загрузка...