Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

Динамика материальной точки. Работа и мощность.

1.54. Чтобы определить коэффициент трения k между деревянными поверхностями, брусок положили на доску и стали поднимать один конец доски до тех пор, пока брусок не начал по ней скользить. Это произошло при угле наклона доски α = 14°. Чему равен k?

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.55. Два соприкасающихся бруска лежат на горизонтальном столе, по которому они могут скользить без трения. Масса первого бруска m1=2,00 кг, масса второго бруска m2=3,00 кг. Один из брусков толкают с силой F0=10,0 Н (рис. 1.9). Найти: 1. Силу F, с которой бруски давят друг на друга в случае, если сила F0, приложена к бруску 1 (а), к бруску 2 (б). 2. Что примечательного в полученных результатах?

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.56. Решить задачу 1.55 в предположении, что коэффициент трения между бруском и столом равен k1=0,100 для бруска 1 и k2=0,200 для бруска 2.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.57. Решить задачу 1.56, положив k1=0,200 и k2=0,100. Сопоставить результаты задач 1.55, 1.56 и данной задачи.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.58. Два соприкасающихся бруска скользят по наклонной доске (рис. 1.10). Масса первого бруска m1=2,00 кг, масса второго бруска m2=3,00 кг. Коэффициент трения между бруском и доской равен k1=0,100 для бруска 1 и k2=0,200 для бруска 2. Угол наклона доски α=45°. 1. Определить: а) ускорение ω, с которым движутся бруски, б) силу F, с которой бруски давят друг на друга. 2. Что происходило бы в случае k1>k2?

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.59. На горизонтальном столе лежат два тела массой M=1,000 кг каждое. Тела связаны невесомой нерастяжимой нитью (рис. 1.11). Такая же нить связывает тело 2 с грузом массы m=0,500 кг. Нить может скользить без трения по изогнутому желобу, укрепленному на краю стола. Коэффициент трения первого тела со столом k1=0,100, второго тела k2=0,150. Найти: а) ускорение ω, с которым движутся тела, б) натяжение F12 нити, связывающей тела 1 и 2, в) натяжение F нити, на которой висит груз.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.60. Эстакада на пересечении улиц имеет радиус кривизны R=1000 м. В верхней части эстакады в дорожное покрытие вмонтированы датчики, регистрирующие силу давления на эстакаду. Отмечающий эту силу прибор проградуирован в кгс (1 кгс=9,81 Н). Какую силу давления F показывает прибор в момент, когда по эстакаде проезжает со скоростью v=60,0 км/ч автомобиль массы m=1,000 т?

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.61. На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует магнитная сила F=q [vB] (q — заряд частицы, v — ее скорость, B — характеристика поля, называемая магнитной индукцией). Найти уравнение траектории, по которой будет двигаться частица в однородном магнитном поле (т. е. поле, во всех точках которого В одинакова по модулю и направлению) в случае, если в начальный момент вектор v перпендикулярен к В. Никаких сил, кроме магнитной, нет. Известными считать массу m, заряд q и скорость v частицы, а также магнитную индукцию поля B. В качестве координатной плоскости x, y взять плоскость, в которой движется частица.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.62. Шарик массы m=0,200 кг, привязанный к закрепленной одним концом нити длины l=3,00 м, описывает в горизонтальной плоскости окружность радиуса R= 1,00 м. Найти: а) число оборотов n шарика в минуту, б) натяжение нити F.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.63. Горизонтально расположенный диск вращается вокруг проходящей через его центр вертикальной оси с частотой n=10,0 об/мин. На каком расстоянии r от центра диска может удержаться лежащее на диске небольшое тело, если коэффициент трения k=0,200?

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.64. Небольшому телу сообщают начальный импульс, в результате чего оно начинает двигаться поступательно без трения вверх по наклонной плоскости со скоростью v0=3,00 м/с. Плоскость образует с горизонтом угол α=20,0°. Определить: а) на какую высоту h поднимется тело, б) сколько времени t1 тело будет двигаться вверх до остановки, в) сколько времени t2 тело затратит на скольжение вниз до исходного положения, г) какую скорость v имеет тело в момент возвращения в исходное положение.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.65. Решить задачу 1.64 в предположении, что коэффициент трения между телом и плоскостью k=0,100. Масса тела m=1,00 кг. Помимо указанных в предыдущей задаче величин, определить: д) какую работу А совершает сила трения на всем пути снизу вверх и обратно. Сравнить результаты задачи 1.64 и данной задачи.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.66. Шарик массы m помещен в высокий сосуд с некоторой жидкостью и отпущен без толчка. Плотность жидкости в η раз меньше плотности шарика. При движении шарика возникает сила сопротивления среды, пропорциональная скорости движения: F=-kv. а) Описать качественно характер движения шарика. б) Найти зависимость скорости шарика v от времени t.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.67. Тонкая стальная цепочка с очень мелкими звеньями, имеющая длину l=1,000 м и массу m=10,0 г, лежит на горизонтальном столе. Цепочка вытянута в прямую линию, перпендикулярную к краю стола. Конец цепочки свешивается с края стола. Когда длина свешивающейся части составляет η=0,275 длины l, цепочка начинает соскальзывать со стола вниз. Считая цепочку однородной по длине, найти: а) коэффициент трения k между цепочкой и столом, б) работу А сил трения цепочки о стол за время соскальзывания, в) скорость v цепочки в конце соскальзывания.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.68. Тонкая стальная цепочка с очень мелкими звеньями висит вертикально, касаясь нижним концом стола. Масса цепочки m, длина l. В момент t=0 цепочку отпускают. Считая цепочку однородной по длине, найти: а) мгновенное значение F(t) силы, с которой цепочка действует на стол, б) среднее значение этой силы за время падения.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.69. Сила, действующая на частицу, имеет вид F=aex(H), где a — константа. Вычислить работу А, совершаемую над частицей этой силой на пути от точки с координатами (1, 2, 3) (м) до точки с координатами (7, 8, 9) (м).

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.70. Частица движется равномерно по окружности. Чему равна работа А результирующей всех сил, действующих на частицу: а) за один оборот, б) за полоборота, в) за четверть оборота?

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.71. Частица перемещается по окружности радиуса r под действием центральной силы F. Центр окружности совпадает с силовым центром. Какую работу А совершает сила F на пути s?

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.72. Тангенциальное ускорение wτ частицы массы m, движущейся по некоторой криволинейной траектории, изменяется с расстоянием s, отсчитанным вдоль траектории от некоторого начального положения частицы, по закону ωττ(s). Написать выражение для работы A, совершаемой над частицей всеми действующими на нее силами, на участке траектории от s1 до s2.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.73. Тело массы m=1,00 кг падает с высоты h=20,0 м. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти: а) среднюю по времени мощность

, развиваемую силой тяжести на пути h, б) мгновенную мощность P на высоте h/2.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.74. Брошенный камень массы m поднимается над уровнем, на котором находится точка бросания, на высоту h. В верхней точке траектории скорость камня равна v. Сила сопротивления воздуха совершает над камнем на пути от точки бросания до вершины траектории работу Aсопр. Чему равна работа A бросания камня?

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.75. Тело массы m брошено под углом α к горизонту с начальной скоростью v0. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти: а) мгновенную мощность P(t), развиваемую при полете тела приложенной к нему силой, б) значение мощности P в вершине траектории, в) среднее значение мощности

под за время подъема тела, г) среднее значение мощности

пол за все время полета (точка бросания и точка падения находятся на одном уровне).

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

1.76. Тело массы m начинает двигаться под действием силы F=2tex+3t 2 ey. Найти мощность P(t), развиваемую силой в момент времени t.

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами — загрузи их здесь!

Видео:Физика - движение по окружностиСкачать

Физика - движение по окружности

Работа и энергия. Работа, мощность. Консервативные и диссипативные силы. Кинетическая и потенциальная энергия механической системы. Закон сохранения энергии

Страницы работы

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

Фрагмент текста работы

ТЕМА 9 РАБОТА И ЭНЕРГИЯ

1 Работа, мощность.

2 Консервативные и диссипативные силы.

3 Кинетическая и потенциальная энергия механической системы.

4 Закон сохранения энергии.

Вопросы для самоподготовки

1 Напишите различные возможные варианты выражения для работы. Поясните смысл величин входящих в эти выражения.

2 В каких единицах измеряются работа и мощность в системе СИ? Дайте определения этих единиц. Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехэто единица измерения работы или мощности?

3 Сформулируйте теорему об изменении кинетической энергии.

4 Частица движется равномерно по окружности. Чему равна работа равнодействующей всех сил, действующих на частицу: а) за один оборот, б) за половину оборота, в) за четверть оборота?

5 Какие силы называют консервативными? диссипативными? Приведите примеры консервативных и диссипативных сил.

6 Дайте определение потенциальной энергии. Чем она обусловлена?

7 Почему потенциальная энергия может быть определена только с точностью до некоторой постоянной? Что это за постоянная?

8 Как следует понимать выражение «Потенциальная энергия является функцией состояния системы»?

9 Сформулируйте закон сохранения энергии. Почему в механике рассматривают только два вида энергии — кинетическую и потенциальную?

10 Приведите пример замкнутой механической системы, в которой закон сохранения механической энергии не выполняется.

Основные понятия по теме

Пусть под действием силы Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехматериальная точка совершает малое перемещение Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. Действие силы Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехна перемещении Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всеххарактеризуют величиной Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех, равной скалярному произведению этих векторов, которое называется элементарной работой силы Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехна перемещении Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех:

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехЧастица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.1)

Здесь Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехугол между векторами Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехи Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех, Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехэлементарный путь, Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехпроекция вектора Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехна вектор Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех(рисунок 9.1). Требование малости перемещения Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехозначает, что модуль вектора силы и угол Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехв пределах этого перемещения не изменяются.

В общем случае работа силы Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехна участке траектории от точки 1 до точки 2 равна алгебраической сумме элементарных работ на отдельных бесконечно малых участках пути

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехЧастица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.2)

Выражение (9.2) имеет наглядный геометрический смысл. Если зависимость Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехот Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехзадана графически, то работа Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехопределяется площадью соответствующей криволинейной трапеции (рисунок 9.2).

Для характеристики скорости, с которой совершается работа, вводят понятие мощности. Мощность Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехсилы Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех это работа, совершаемая силой Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехза единицу времени

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.3)

Таким образом, мощность, развиваемая силой Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех, равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется точка приложения силы.

Вычисление работы конкретных сил по формуле (9.2) показывает, что работа некоторых из них не зависит от формы траектории и определяется только начальным 1 и конечным 2 положениями точки. Силы, обладающие таким свойством, называются консервативными. Примерами таких сил могут служить:

— сила тяжести Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех; (9.4)

— сила упругости Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.5)

Очевидно, что работа консервативных сил на любом замкнутом пути равна нулю.

Все силы, не являющиеся консервативными, называются неконсервативными. Важным примером неконсервативных сил могут служить диссипативные силы, к которым относятся силы трения и сопротивления. Работа этих сил зависит от пути между начальным и конечным положениями точки и не равна нулю на любом замкнутом пути.

Независимость работы консервативных сил от пути между точками 1 и 2 позволяет ввести для этих сил понятие потенциальной энергии.

Потенциальной энергией тела в состоянии 1 называют величину равную работе по перемещению тела из этого состояния в «бесконечность» под действием только консервативных сил

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.6)

Термин «бесконечность» в данном определении имеет условный смысл. Им обозначено состояние тела в котором его потенциальная энергия принята равной нулю.

Вычислим работу, совершаемую при перемещении тела из состояния 1 в состояние 2 (рисунок 9.3). Учитывая тот факт, что работа консервативных сил не зависит от пути, получаем

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.7)

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всехИз выражения (9.7) следует, что работа при перемещении тела из состояния 1 в состояние 2 равна убыли потенциальной энергии тела.

Приведенная выше формулировка (9.6) определяет потенциальную энергию тела в поле консервативных сил. При этом сила и потенциальная энергия связаны соотношением

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.8)

Потенциальная энергия взаимодействующих тел определяется их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними.

Помимо потенциальной энергии в механике рассматривается кинетическая энергия. Кинетическая энергия – это энергия движения тела. Она зависит только от массы и скорости тела. Для точечного тела

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.9)

Связь кинетической энергии и работы устанавливает теорема об изменении кинетической энергии: изменение кинетической энергии тела при его перемещении из состояния 1 в состояние 2 равно работе всех сил приложенных к телу на этом перемещении Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.10)

Сумму кинетической и потенциальной энергий называют полной механической энергией

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.11)

Записав выражения аналогичные (9.7) и (9.10) для системы тел, нетрудно получить, что для произвольно выбранных состояний 1 и 2

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.12)

Соотношение (9.12) выражает закон сохранения энергии: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия не изменяется

Частица движется равномерно по окружности чему равна работа результирующих всех. (9.13)

Закон сохранения энергии является следствием однородности времени – инвариантности физических законов относительно выбора начала отсчета времени.

Видео:Криволинейное, равномерное движение материальной точки по окружности. 9 класс.Скачать

Криволинейное, равномерное движение материальной точки по окружности. 9 класс.

1.2 — Динамика материальной точки и поступательного движения тела. Работа и мощность

Видео:Урок 43. Криволинейное движение. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорениеСкачать

Урок 43. Криволинейное движение. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорение

UptoLike

Задачи из раздела « Динамика материальной точки и поступательного движения тела. Работа и мощность » сборника по общему курсу физики И.В. Савельева. Решение задач можно скачать в 1 клик.

Видео:Равномерное движение точки по окружности | Физика 10 класс #7 | ИнфоурокСкачать

Равномерное движение точки по окружности | Физика 10 класс #7 | Инфоурок

Решебник Савельева (1988) — Задача 1. 76

Тело массы m начинает двигаться под действием силы F = 2tex + 3t2ey. Найти мощность P(t), развиваемую силой в момент времени t.

Видео:Вращательное движение. 10 класс.Скачать

Вращательное движение. 10 класс.

Решебник Савельева (1988) — Задача 1. 75

Тело массы m брошено под углом a к горизонту с начальной скоростью v0.

Видео:Центростремительное ускорение. 9 класс.Скачать

Центростремительное ускорение. 9 класс.

Решебник Савельева (1988) — Задача 1. 74

Брошенный камень массы m поднимается над уровнем, на котором находится точка бросания, на высоту h. В верхней точке траектории скорость камня равна v. Сила сопротивления воздуха совершает над камнем на пути от точки бросания до вершины траектории работу Aсопр.

Видео:Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью | Физика 9 класс #18 | ИнфоурокСкачать

Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью | Физика 9 класс #18 | Инфоурок

Решебник Савельева (1988) — Задача 1. 73

Тело массы m = 1,00 кг падает с высоты h = 20,0 м. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти: а) среднюю по времени мощность (Р), развиваемую силой тяжести на пути h, б) мгновенную мощность Р на высоте h/2.

Видео:Движение по окружности | Физика в анимациях | s01e07Скачать

Движение по окружности | Физика в анимациях | s01e07

Решебник Савельева (1988) — Задача 1. 72

Тангенциальное ускорение wт частицы массы m, движущейся по некоторой криволинейной траектории, изменяется с расстоянием s, отсчитанным вдоль траектории от некоторого начального положения частицы, по закону wт = wт(s).

Видео:Физика 10 класс (Урок№4 - Равномерное движение точки по окружности.)Скачать

Физика 10 класс (Урок№4 - Равномерное движение точки по окружности.)

Решебник Савельева (1988) — Задача 1. 71

Частица перемещается по окружности радиуса r под действием центральной силы F. Центр окружности совпадает с силовым центром. Какую работу А совершает сила F на пути s?

Видео:Физика - уравнения равноускоренного движенияСкачать

Физика - уравнения равноускоренного движения

Решебник Савельева (1988) — Задача 1. 70

Частица движется равномерно по окружности. Чему равна работа А результирующей всех сил, действующих на частицу: а) за один оборот, б) за полоборота, в) за четверть оборота?

Видео:УСКОРЕНИЕ - Что такое равноускоренное движение? Как найти ускорение // Урок Физики 9 классСкачать

УСКОРЕНИЕ - Что такое равноускоренное движение? Как найти ускорение // Урок Физики 9 класс

Решебник Савельева (1988) — Задача 1. 69

Сила, действующая на частицу, имеет вид F = аех(Н), где а — константа. Вычислить работу A, совершаемую над частицей этой силой на пути от точки с координатами (1, 2, 3) (м) до точки с координатами (7, 8, 9) (м).

Видео:Физика | Равномерное движение по окружностиСкачать

Физика | Равномерное движение по окружности

Решебник Савельева (1988) — Задача 1. 68

Тонкая стальная цепочка с очень мелкими звеньями висит вертикально, касаясь нижним концом стола. Масса цепочки m, длина l. В момент t = 0 цепочку отпускают.

Видео:Лекция 10. Угловая скорость и угловое ускорение │Физика с нуляСкачать

Лекция 10. Угловая скорость и угловое ускорение │Физика с нуля

Решебник Савельева (1988) — Задача 1. 67

Тонкая стальная цепочка с очень мелкими звеньями, имеющая длину l = 1,000 м и массу m = 10,0 г, лежит на горизонтальном столе. Цепочка вытянута в прямую линию, перпендикулярную к краю стола. Конец цепочки свешивается с края стола.

🎦 Видео

Криволинейное, равномерное движение материальной точки по окружности. Практическая часть. 9 класс.Скачать

Криволинейное, равномерное движение материальной точки по окружности. Практическая часть. 9 класс.

Движение по окружности. Нормальное и тангенциальное ускорение | 50 уроков физики (4/50)Скачать

Движение по окружности. Нормальное и тангенциальное ускорение | 50 уроков физики (4/50)

Угловая скорость и радианная мера углаСкачать

Угловая скорость  и радианная мера угла

Урок 89. Движение по окружности (ч.1)Скачать

Урок 89. Движение по окружности (ч.1)

КРИВОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ - Угловое Перемещение, Угловая Скорость, Центростремительное УскорениеСкачать

КРИВОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ - Угловое Перемещение, Угловая Скорость, Центростремительное Ускорение

Физика 9 класс. Движение по окружностиСкачать

Физика 9 класс. Движение по окружности

Тема 12. Ускорение точки при ее движении по окружностиСкачать

Тема 12. Ускорение точки при ее движении по окружности
Поделиться или сохранить к себе: