1. Úloha
Vyberanie telaT. O VÔL. ω Rotácia telat. OT. s osouVÔL. Medzi časomt.
2. Úloha
v. 0 Ako je znázornené na obrázku, a potom, čo sa stop skĺzol. Vyberte si dve vyhlásenia z navrhovaného zoznamu, ktoré sú v súlade s výsledkami vykonaných experimentálnych pozorovaní a špecifikujte ich čísla.
v. 0
3. Úloha
Koľkokrát tlak ideálnym zmenám plynu s poklesom množstva dokonalého plynu dvakrát a zvyšuje jeho absolútnu teplotu 4-krát?
4. Úloha
1) Zvýšené;
2) sa znížil;
3) sa nezmenil.
Počet tepla podávaných plynomchladnička pre pracovný cyklus
Plynová práca pre cyklus
5 . Úloha
Hmotm.h.\u003d 0,5 m a pohybujúce sa pozdĺž horizontálneho povrchu, čelia pevnej tyčovej hmote m \u003d 300 g. Vzhľadom na kolíziu je absolútne neelastická, určuje celkovú kinetickú energiu barov po kolízii. Trenie pri pohybe zanedbaní. Je potrebné, aby sa šikmá rovina hladko dostala do horizontálnej.
6. Úloha
n.v.\u003d 100m \\ tc..
Odpovede na riadiace pracovné číslo 1
1. Úloha
Vyberanie telaT. začína pohybovať sa okolo obvodu s centrom v bodeO . V čase začiatku pohybu bolo telo v bode ležiacej na osiVÔL. (ako sa zobrazuje na obrázku). Použitie prezentovaného grafu rohovej rýchlostiω rotácia telat. , určiť, ktorý uhol bude segmentOT. s osouVÔL. medzi časomt. \u003d 5 s. Odpoveď Express v stupňoch.
Rozhodnutia.
Ako je možné vidieť z harmonogramu, telo sa najprv presunulo proti šípku v smere hodinových ručičiek na 3 sekundy a potom 2 sekundy v smere hodinových ručičiek. Z toho vyplýva, že telo sa presunie na:Odpoveď: 45.
2. Úloha
Po zasiahnutí podložky začala vysunúť hrubú šikmú rovinu pri počiatočnej rýchlostiv. 0 ako je znázornené na obrázku, a potom, čo sa stop skĺzol. Vyberte si dve vyhlásenia z navrhovaného zoznamu, ktoré sú v súlade s výsledkami vykonaných experimentálnych pozorovaní a špecifikujte ich čísla.
1) Doba pohybu podložky je menší ako čas jeho pohybu.
2) Modul Maximálne rýchlostné podložky pri pohybe sa rovnáv. 0
3) Pri pohybe hore a dole je modul sily gravitácie pôsobiaci na podložku rovnaký.
4) Zmena potenciálnej energie podložky pri pohybe z bodu nárazu na horný bod väčší ako kinetická energia podložky bezprostredne po náraze.
5) Modul zrýchlenia podložiek pri pohybe sa rovná modulu zrýchlenia pri pohybe nadol.
Rozhodnutia.
1, 5) Keď sa podložka pohybuje nahor, gravitačný komponent, ležiaci v naklonenej rovine a trecia sila je nasmerovaná v jednom smere, a pri jazde dole - v rôznych, teda modul zrýchlenia práčky, keď sa pohybuje nahor, je väčší ako kedykoľvek jazda. Pohybový pohyb času je znížený o čas pohybu.
2) Vzhľadom na prítomnosť trecieho modulu maximálnej šmykovej rýchlosti pri jazde menejv. 0
3) Modul gravitačnej pevnosti sa rovná modulu na zmenu potenciálnej energie podložky v oblasti gravitácie. Pri pohybe nahor a nadol je modul na zmenu výšky podložky cez horizont rovnaký, to znamená, že modul je gravitáciou rovnaká.
4) Vzhľadom na prítomnosť trenia, zmena potenciálnej energie podložky pri pohybe do horného bodu je menšia ako kinetická energia podložky bezprostredne po náraze.
Odpoveď:13.
3. Úloha
Teplota chladničky dokonalého tepelného stroja bola znížená, takže teplota bývalého ohrievača. Množstvo tepla získaného plynom z ohrievača pre cyklus sa nezmenil. Ako sa zmenili v rovnakom čase Termálne KPD Stroje, množstvo tepla, podávané plynom na cyklus chladničky a prevádzku plynu na cyklus?
Pre každú hodnotu určte zodpovedajúci charakter zmeny:
1) Zvýšené;
2) sa znížil;
3) sa nezmenil.
Zaznamenajte vybraté čísla do tabuľky pre každú fyzickú hodnotu. Čísla v odpovedi sa môžu opakovať.
Rozhodnutia.Ak ste znížili teplotu chladničky pri konštantnej teplote ohrievača, účinnosť dokonalého tepelného stroja sa zvýši: účinnosť \u003d (T.1- T.2) / T2 * 100%, účinnosť je spojená s prevádzkou plynuA. a počet teplokQ. Plyn získaný pre cyklus, pomer účinnosti \u003dA./ Q.* 100%. Preto, keď sa teplota chladničky znižuje, množstvo tepla získaného plynom z ohrievača na cyklus sa nezmení, dospeje k záveru, že prevádzka plynu na cyklus sa zvýši. Množstvo tepla možno nájsť z chladničky, možno nájsť zo zákona o ochrane energie:Q.horúce \u003d.Q.- A.. Odkedy sa zníži teplota chladničky, množstvo teplaQ. zostane nezmenený a práca sa zvýši, množstvo teplaQ.držanie danej chladničky pre pracovný cyklus sa zníži.Odpoveď:121.
4. Úloha
Hmotm.\u003d 500g Squals na šikmej rovine z výškyh.\u003d 0,8 m a pohybujúce sa pozdĺž horizontálneho povrchu, čelí pevnej holému hmotnosti m \u003d 300 g. Vzhľadom na kolíziu je absolútne neelastická, určuje celkovú kinetickú energiu barov po kolízii. Trenie pri pohybe zanedbaní. Je potrebné, aby sa šikmá rovina hladko dostala do horizontálnej.
Rozhodnutia.
Kinetická energia barov po kolízii EK \u003d (m.+ M.)* v. 2 / 2 kdev.- Rýchlosť systému po vplyve, určená zo zákona zachovania pulzu na horizontálnej časti: m * v1 \u003d (m + m) * v. Vylúčenie zo systému rýchlostného systémuv. Dostaneme: EK \u003dm. 2 /( m.+ M.)* v.1 2 /2
Kinetická energia prvej tyče pred kolíziou je určená zo zákona o ochrane mechanickej energie pri posuvní pozdĺž šikmej roviny: čo dáva výraz:m.* g.* h.= m.* v.1 2 / 2. Nahradenie hodnôt hmoty a výšky od stavu získame numerickú hodnotu: ek \u003dm./( m.+ M.)* m.* g.* h.
5. Úloha
S jednou míľou hélia sa uskutočnil proces, pri ktorom sa stredová štvorcová rýchlosť atómov hélium vzrástlan.\u003d 2 krát. V priebehu tohto procesu bola priemerná kinetická energia atómov hélia úmerná objemu obsadenej héliom. Aký druh práce vyrobil plyn v tomto procese? Počet dokonalého plynu hélium a hodnotu root-strednej štvorcovej rýchlosti atómov hélia na začiatku procesu prijať rovnocennév.\u003d 100m.
Rozhodnutia.
- Charakteristické znaky tohto pohybu sú obsiahnuté v jeho mene: Jednotné prostriedky s konštantnou rýchlosťou modul (a \u003d const), žiadny obvod znamená trajektóriu - kruh.
Jednotný pohyb okolo kruhu
Zatiaľ sme študovali pohyby s neustálym zrýchlením. Pri zmenách zrýchlenia však existuje viac prípadov.
Po prvé, považujeme najjednoduchší pohyb s premenlivým zrýchlením, keď sa modul zrýchlenia nezmení. Takýto pohyb, najmä, je jednotný pohyb bodu okolo obvodu: pre všetky rovnaké časové obdobia, bod prechádza oblúky rovnakej dĺžky. V tomto prípade sa tela (bod) nemení podľa modulu, ale sa mení len v smere.
Priemerné zrýchlenie
Nech je bod v čase času t zaberá polohu A pri obvode a cez malý časový interval Δt - poloha A 1 (obr. 1.82, A). Označujú rýchlosť bodu v týchto pozíciách a 1. S jednotným pohybom v 1 \u003d v.
Obr. 1.82.
Ak chcete nájsť okamžité zrýchlenie, najprv nájdeme priemerný bod zrýchlenia. Zmena rýchlosti pre čas ΔT je A a \u003d 1 - (pozri obr. 1.82, A).
Podľa definície je priemerná zrýchlenie rovná
Centripetálne zrýchlenie
Úlohou nájdenia okamžitého zrýchlenia prelomom na dve časti: Najprv nájdeme zrýchlenie modul a potom jeho smer. Počas času ΔT, bod A sa pohybuje \u003d Δ.
Zvážte trojuholníky OAA 1 a 1 SV (pozri obr. 1.82, A). Rohy na vrcholech týchto arecovaných trojuholníkov sú rovnaké, pretože príslušné strany sú kolmé. Preto sú trojuholníky podobné. Teda,
Zdieľanie oboch častí rovnosti na Δt, otáčame sa na limit, keď je časový interval Δt - "0:
Limit na ľavej časti rovnosti je okamžitý modul zrýchlenia a limit na pravej strane rovnosti je modul okamžitého bodu bodu. Z tohto dôvodu, rovnosť (1.26.1) bude mať formulár:
Je zrejmé, že zrýchlený modul s rovnomerným pohybom bodu okolo kruhu je konštantná hodnota, pretože v a g sa nemenia pri pohybe.
Smer zrýchlenia
Nájdite smer zrýchlenia. Z trojuholníka A 1 CB z toho vyplýva, že priemerný vektor zrýchlenia je s vektorom vektora β \u003d. Ale s Δt -\u003e o bode A 1 nekonečne blízko miesta A a uhla α - "0. Preto je vektor okamžité zrýchlenie ventility vektora
Takže vektor okamžitého zrýchlenia A je nasmerovaný do stredu kruhu (Obr. 1.82, B). Toto zrýchlenie sa preto nazýva centripetálne (alebo normálne 1).
Centripetálne zrýchlenie na karuseli av elegantnom urýchľovači častíc
Odhadujeme zrýchlenie osoby na karuselu. Rýchlosť stoličky, v ktorej je osoba sedí, je 3-5 m / s. S polomerom karuselu asi 5 m centripým zrýchlením A \u003d ≈ 2-5 m / s 2. Táto hodnota je v blízkosti zrýchlenia voľného pádu 9,8 m / s 2.
Ale v urýchľovačoch elementárnych častíc je rýchlosť celkom blízko rýchlosti svetla 3 10 8 m / s. Častice sa pohybujú okolo kruhovej dráhy v stovkách metrov. V tomto prípade sa centripálne zrýchlenie dosahuje obrovské hodnoty: 10 14 -10 15 m / s 2. To je 10 13 -10 14-krát vyššie ako zrýchlenie voľného pádu.
Bod je rovnomerne pohybujúci sa okolo obvodu, zrýchlenie A \u003d, nasmerované pozdĺž polomeru do stredu kruhu (kolmého na rýchlosť). Preto sa toto zrýchlenie nazýva centripetal alebo normálne. Zrýchlenie A Pri pohybe nepretržite sa mení v smere (Si. Obr. 1,82, b). Takže jednotný pohyb bodu okolo kruhu je pohyb variabilného zrýchlenia.
1 latinské slová Normalis - rovno. Normálne k krivke čiary v tomto bode je priama, prechádzaná cez tento bod kolmá na dotyčnicu strávenú cez rovnaký bod.
1. Často je možné pozorovať taký pohyb tela, v ktorom je jeho trajektória kruh. Kruh sa pohybuje, napríklad, koleso ráfika kolesa počas jeho otáčania, body rotujúcich častí strojov, koniec šípky s hodinami, dieťa sedí na akomkoľvek obrázku rotujúce koliezy.
Pri jazde okolo kruhu je možné zmeniť nielen smer tela rýchlosti, ale aj jeho modul. Je možné sa pohybovať, pri ktorom zostane len smer rýchlosti a jeho modul zostáva konštantný. Takýto pohyb sa nazýva jednotný pohyb tela okolo kruhu. Predstavujeme vlastnosti tohto pohybu.
2. Pohyb tela okolo kruhu sa opakuje v určitých intervaloch obdobia rovnajúcej sa odvolaciemu obdobiu.
Obdobie odvolacieho priemyslu je čas, počas ktorého telo robí jeden plný obrat.
Odvolacia lehota je označená listom T.. Na jednotku odvolacieho obdobia v prijatom SI druhý (1 S.).
Ak sa počas času t. Telo sa dosiahlo N. Úplné revolúcie, potom je obdobie liečby:
T. = .
Frekvencia odvolania je počet úplného tela za sekundu.
Frekvencia odvolania je indikovaná listom n..
n. = .
Na jednotku frekvencie cirkulácie v SI prijatá druhý stupeň (1 C - 1.).
Frekvencia a obdobie liečby sú spojené nasledovne:
|
n. = . |
3. Zvážte množstvo charakterizujúce polohu tela na kruhu. Nech je telo v počiatočnom okamihu A.a počas t. Presunul sa do bodu B. (Obr. 38).
Vykonáme polomer-vektor zo stredu obvodu do bodu A. a polomer vektor zo stredu obvodu k bodu B.. Keď sa telo pohybuje okolo kruhu, polomer-vektor sa otočí počas t. V uhle j. Poznanie uhla otáčania polomeru-vektora, možno určiť polohu tela na kruhu.
Jednotka uhla otáčania polomeru-vektora v SI - radián (1 rad).
S rovnakým rohom otáčania polomeru-vektorového bodu A. a B.Pri rôznych vzdialenostiach z jeho stredu rovnomerne rotujúceho disku (obr. 39) sa budú držať rôzne cesty.
4. Keď sa telo pohybuje okolo kruhu, nazýva sa okamžitá rýchlosť lineárna rýchlosť.
Lineárna rýchlosť tela, rovnomerne pohybujúceho sa okolo kruhu, zostávajúca konštantná modulom, zmeny v smere a v ktoromkoľvek bode je zameraný na dotyčnicu na trajektóriu.
Modul lineárneho otáčania môže byť určený vzorcom:
v. = .
Nechajte telo pohybujúce sa okolo kruhu pomocou okruhu R.Urobil jednu plnú revolúciu, potom sa cesta prešla, je rovná dĺžke obvodu: l. \u003d 2p. R.a čas rovnajúci sa odvolaciemu obdobiu T.. V dôsledku toho Lineárna rýchlosť tela:
|
v. = . |
V prípade T. \u003d, potom môžete nahrávať
v. \u003d 2p. Rn..
Vyznačuje sa rýchlosťou odvolanie tela uhlová rýchlosť.
Uhldinová rýchlosť sa nazýva fyzikálna hodnota rovná pomeru uhla otáčania polomerov-vektora do časového obdobia, pre ktoré sa táto odbočka vyskytla.
Uhlová rýchlosť je označená písmenom w.
|
w \u003d. |
Na jednotku uhlovej rýchlosti v SI radial za sekundu (1 RUN / S):
[W] \u003d\u003d 1 Rad / S.
Počas obdobia rovnajúceho sa odvolacieho obdobia T.Telo robí úplnú odbočku a uhol otáčania polomeru-vektora J \u003d 2P. Preto uhlárna rýchlosť tela:
w \u003d alebo w \u003d 2p n..
Lineárne a uhlové rýchlosti sú navzájom spojené. Píšeme pomer lineárnej rýchlosti na roh:
== R..
Touto cestou,
|
v. \u003d W. R.. |
S rovnakou uhlovou rýchlosťou bodov A. a B.Nachádza sa na rovnomerne rotujúcom disku (pozri obr. 39), lineárny rýchlostný bod A. Viac lineárnej bodovej rýchlosti B.: v A. > v B..
5. S rovnomerným pohybom tela okolo kruhu zostáva modul jeho lineárnej rýchlosti konštantný, a zmeny smeru rýchlosti. Keďže rýchlosť je vektor, potom zmena smeru rýchlosti znamená, že telo sa pohybuje okolo kruhu s zrýchlením.
Zistite, ako je zrýchlenie a niečo je rovnaké.
Pripomeňme, že zrýchlenie tela je určené vzorcom:
a. == ,
kde D. v. - vektorové zmeny tela.
Smer vektora zrýchlenia a. sa zhoduje so smerom vektora d v..
Nechajte telo pohybujúce sa okolo kruhu pomocou okruhu R.Pre mužské obdobie t. Presunuté z bodu A. presne B. (Obr. 40). Nájsť zmenu tela rýchlosti d v.presne A.prenesieme paralelne so sebou. v. a prečítajte si ho v. 0, ktorá sa rovná pridaniu vektora v. s vektorom - v. 0. Vektor smerovaný v. 0 K. v.a áno vektor d v..
Zvážte trojuholníky Aob a ACD.. Obaja sú protozmetrovaní ( AO. = Ob. a Striedavý = Reklamy, v prípade v. 0 = v.) a majú rovnaké uhly: _ Aob = _Kabát (ako uhly so vzájomne kolmiénmi: AO.B. v. 0 , Ob.B. v.). V dôsledku toho sú tieto trojuholníky podobné a môžete napísať pomer príslušných strán: \u003d.
Ako bod A. a B. Sa nachádzajú blízko seba, potom akord Abs Mala a môže byť nahradený oblúkom. Dĺžka oblúka - cesta prešla telom počas t. S konštantnou rýchlosťou v.: Abs = vt..
Okrem toho, AO. = R., Dc \u003d D. v., Reklama = v.. Teda,
= ;= ;= a..
Kde sa zrýchlenie tela
|
a. = . |
Obrázok 40 ukazuje, že ten menší akord AbsOkrem toho smer vektora d v. Sa zhoduje s polomerom kruhu. V dôsledku toho sa rýchlosť menia vektor d v. a pravopisný vektor a.zameraný polomerom do stredu kruhu. Preto sa zrýchľuje zrýchlenie s jednotným pohybom tela okolo kruhu centripálny.
Touto cestou,
s rovnomerným pohybom tela okolo kruhu je jeho zrýchlenie neustále v module a v akomkoľvek bode je nasmerovaný pozdĺž polomeru kruhu do jeho stredu.
Zvažujem to v. \u003d W. R., Je možné napísať ďalší vzorec centripetálneho zrýchlenia:
|
a. \u003d W 2. R.. |
6. Príklad riešenia problému
Frekvencia cirkulácie karuselu 0,05 C-1. Muž otáčajúci sa karusel je vo vzdialenosti 4 m od osi otáčania. Zariadenie centripetálneho zrýchlenia osoby, obdobia cirkulácie a uhlovej rýchlosti karuselu.
|
Dano: |
Rozhodnutie |
|
n. \u003d 0,05 s- 1 R. \u003d 4 M. |
Centripetálne zrýchlenie je: a. \u003d W2. R.\u003d (2p. n.)2R.\u003d 4p2. n.2R.. Gauč: T. = . Rohová kolotočová rýchlosť: W \u003d 2P n.. |
|
a.? T.? |
a. \u003d 4 (3.14) 2 (0,05C- 1) 2 4 M 0,4 m / s 2;
T. \u003d\u003d 20 s;
w \u003d 2 3,14 0,05 c-1 0,3 rad / s.
Odpoveď: a. 0,4 m / s 2; T. \u003d 20 s; W 0,3 RUN / S.
Otázky pre seba-test
1. Aký pohyb sa nazýva jednotný pohyb okolo kruhu?
2. Čo sa nazýva obdobie cirkulácie?
3. Čo sa nazýva frekvencia obehu? Ako súvisia obdobie a frekvencia obehu?
4. Čo sa nazýva lineárna rýchlosť? Ako sa zameriava?
5. Aká je uhlová rýchlosť? Aká je jednotka uhlovej rýchlosti?
6. Ako sú rýchlosť pohybu uhlového a lineárneho tela?
7. Ako sa centripálne zrýchlenie? Aký vzorec je vypočítaný?
Úloha 9.
1. Aký je lineárny bod kolesa kolesa, ak je polomer 30 cm a jeden ťah je v 2 s? Aká je rohová rýchlosť kolesa?
2. Rýchlosť automobilov 72 km / h. Aká je uhlová rýchlosť, frekvencia a obdobie cirkulácie kolesa vozidla, ak je priemer kolesa70 cm? Koľko otáčok urobí koleso za 10 minút?
3. Aká je cesta prešla do konca minúty budík za 10 minút, ak je jeho dĺžka 2,4 cm?
4. Aký je centripálny zrýchlenie kolesa kolesa, ak je priemer kolesa 70 cm? Rýchlosť auta 54 km / h.
5. Bicykel Bicycle Board Bod robí jeden obrat na 2 s. RADIUS Koleso 35 cm. Čo je centriptérske zrýchlenie kolesa kolesa?
Úloha vo fyzike - 3470
2017-05-21
Materiálový bod sa začína pohybovať okolo kruhu polomeru $ R \u003d 10 cm $ s konštantným zrýchlením Tangent $ A_ (TAU) \u003d 0,4 cm / s ^ (2) $. Po tom, čo čas reproduktora, vektor zrýchlenia A tvorí $ $-beta $ uhol s vekótorom vektora $-VEC (V) $ 60 ^ (circ) $; b) $ 80 ^ (circ) $ (obr.)? Aká cesta prejde počas tohto časového pohybu? V akom uhle sa otočí polomer-vektor napísaný zo stredu obvodu do pohybu, ak sa v počiatočnom okamihu času nasmeruje vertikálne nahor? Pohyb nastane v smere hodinových ručičiek. 
Rozhodnutie:
Bod materiálu sa pohybuje okolo obvodu zadaného polomeru. Vzhľadom k tomu, rýchlosť je urýchlená, rýchlosť pohybujúceho sa k $ v $, a preto normálne zrýchlenie $ A_ (n) \u003d v ^ (2) / r $ neustále zvyšuje s časom. Tangentné zrýchlenie, pod podmienkou problému, neustále. V dôsledku toho sa v module aj smer mení v module a smerovaní.
Uhol $-beta $ medzi $ (A) $ a $-$ VEC (V) $ záleží na pomere medzi normálnym $ A_ (N) $ a dotyčníkom $ A_ (TAU) $ Accelerations:
$ Tg beta \u003d a_ (n) / a_ (tau) \u003d v ^ (2) / (ra_ (tau)) $. (jeden)
Konštancia Tangentného zrýchlenia vám umožňuje nájsť zákon zmeny v priebehu času $ S $ SACE, prejdená bodom, alebo uhlom $ PHI $ Radius-vektorov (pozri obr.).
Tangentné zrýchlenie
$ A_ (TAU) \u003d DV / DT \u003d CONST $.
Preto okamžitá rýchlosť pohybujúceho sa miesta (na $ v_ (0) \u003d 0 $)
$ V \u003d A_ (TAU) T $.
Nahradenie tohto výrazu vo vzorci (1), nájdeme
$ TG BETA \u003d (A_ (TAU) T) ^ (2) / (A_ (A_ (TAU) T) \u003d A_ (TAU) T ^ (2) / R $.
Čas a cesta sú zodpovedajúcim spôsobom rovnaké:
$ T \u003d sqrt (frac (r tg beta) (A_ (TG))) $, (2)
$ S \u003d Int_ (0) ^ (t) VDT \u003d Int_ (0) ^ (t) A_ (TAU) T DT \u003d frac (A_ (A) T ^ (2)) (2) $. (3)
Uhol rotácie $ PHI \u003d S / R $ sa líši s časom aj kvadratickým zákonom:
$ phi \u003d a_ (tau) t ^ (2) / (2r) $. (štyri)
a) S $ \\ beta_ (1) \u003d 60 ^ (circ) $ ($ tg beta_ (1) \u003d 1,73 $), podľa výrazov (2) - (4), $ t_ (1) \u003d 6, 6 s; S_ (1) \u003d 8,7 cm; phi_ (1) \u003d 0,87 šťastné $.
b) s $-beta_ (2) \u003d 80 ^ (circ) $ ($ tg beta_ (2) \u003d 5,7 USD) podľa výrazov (2) - (4), $ t_ (2) \u003d 12 s; S_ (2) \u003d 28 cm; phi_ (2) \u003d 2.8 šťastné $.
Pozície pohybujúceho sa miesta pre zistené uhly $ - phi_ (1) $ a $ \\ t znázornené na obr.