Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Блок 2. Импульс тела. Работа. Мощность. Энергия. Законы сохранения. Простые механизмы. КПД

Импульс тела (количество движения). Закон сохранения импульса.

1. Импульс тела – векторная физическая величина равная произведению массы тела на его скорость и имеющая направление скорости. P = mv.

2. Обычно при решении задач рассматривается замкнутая система тел – это такая система, для которой равнодействующая внешних сил равна нулю. Учитываются только внутренние силы, то есть силы взаимодействия между телами внутри системы: это силы упругости при ударе, силы трения при движении, гравитационные силы при рассмотрении взаимодействия тел во Вселенной, кулоновские силы электрического взаимодействия, магнитные силы и т. д.

3. Закон сохранения импульса. Векторная сумма импульсов тел замкнутой системы до взаимодействия равна векторной сумме импульсов тел этой системы после взаимодействия. Реактивное движение – это движение, возникающее при отделении от тела некоторой его части с какой-то скоростью. Выстрел, ракета, осьминог, надувной шарик и т. д.

Работа. Мощность. Энергия. Простые механизмы. КПД.

1. Если тело перемещается под действием силы, то говорят, что оно совершает работу. Механической работой называется величина численно равная произведению модуля силы на модуль перемещения и на косинус угла между векторами силы и перемещения A = F S cos α. Измеряется работа в Дж (Джоуль). В зависимости от угла между векторами перемещения и силы, работа может быть отрицательной и даже равной нулю.

2. Если тело способно совершать работу, то оно обладает энергией. Физическая величина, характеризующая способность тела совершать работу называется энергией [E] – Дж.

3. Потенциальная энергия тела – энергия взаимодействия. Потенциальной энергией обладают тела, поднятые над Землёй, упруго деформированные тела. Eр = mgh, Eр = k x2/2.

4. Кинетическая энергия тела – энергия движения. Ек = mv22/2

5. Полная механическая энергия системы рана сумме её кинетической и потенциальной энергий.

6. Закон сохранения механической энергии: Если в замкнутой системе не действуют силы трения, то полная механическая энергия системы сохраняется при любых взаимодействиях тел системы.

7. Закон сохранения энергии - основной закон Природы. Энергия никуда не исчезает и из ничего не возникает. Она лишь передаётся от одного тела к другому, или превращается из одного вида в другой.

8. Мощность – физическая величина, характеризующая скорость выполнения работы. P = A/t (Ватт)

9. Средняя мощность P = A/t. Мгновенная мощность P = Fv

10. Простые механизмы – это устройства, предназначенные для облегчения выполнения работы. Все простые механизмы: рычаг, блок, ворот, наклонная плоскость, клин, винт не дают выигрыша в работе: во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии. Это «Золотое правило механики». Зато они дают выигрыш в силе, например, подвижный блок даёт выигрыш в силе в два раза. Огромное применение получил рычаг - тело, имеющее ось вращения. Рычаг применяется в ножницах, в щипцах, для подъёма воды из колодцев, в гвоздодёрах, в подъёмных кранах. Рычаг находится в равновесии, если алгебраическая сумма всех моментов сил, действующих на тело, равна 0. Момент силывеличина, равная произведению силы на её плечо. Плечо силы – это кратчайшее расстояние от оси вращения до направления действующей силы. M = Fdмомент силы. M>0, если сила вращает тело по часовой стрелке. M<0, если сила вращает тело против часовой стрелки.

11. Механизмы, выполняющие работу, характеризуются коэффициентом полезного действия. КПД равен отношению полезной работы к совершённой.

кпд =(Ап / Ас)100% и измеряется в процентах.

 

Задачи

1. Движение двух тел задано уравнениями: x1 = 3t, x2 =130 - 10t. Когда и где они встретятся? (t=10, х=30).

2. Чему равна сила, приложенная к телу массой 2 кг, если зависимость его координаты от времени имеет вид x(t) = 4t2 +5t – 2. 16 Н

3. Мотоциклист, двигаясь по хорошей дороге с постоянной скоростью 108 км/ч, проехал 4 / 7 всего пути. Оставшуюся часть пути по плохой дороге он проехал со скоростью 15 м/с. Какая средняя скорость на всём пути у мотоциклиста? Ответ: 21 м/с.

4. Как при свободном падении тела из состояния покоя увеличивается скорость за третью секунду; за три секунды? Ответ: на10 м/с; на 30 м/с.

5. От берега отплывает плот массой 150 кг со скоростью 2 м/с. С берега на него прыгает человек, массой 50 кг со скоростью 6 м/с. С какой скоростью будет двигаться человек вместе с плотом?? Ответ: 3 м/с.

6. Камень, брошенный вертикально вверх со скоростью 10 м/с, упал на землю. Сколько времени камень находился в полёте. Трение пренебрежимо мало. Ответ: 2 с.

7. На рисунке приведён график зависимости скорости тела от времени. Чему равна равнодействующая сила, действующая на тело, если масса тела 1 кг. Ответ: 1 Н.

8. С какой скоростью двигался поезд массой 150 т, если под действием силы сопротивления 150 кН он прошёл с момента начала торможения до остановки 50 м. Ответ: 10 м/с.

9. Парашютист спускается, двигаясь равномерно и прямолинейно. Объясните, действие каких сил компенсируется. Ответ: действие Земли и действие воздуха.

10. Два астероида равной массы находятся на некотором расстоянии друг от друга и притягиваются с силой F. С какой силой будут притягиваться астероиды, если их массы будут в 2 раза больше, а расстояние между их центрами в два раза меньше. Ответ: 16 F.

11. Радиус Земли равен 6400 км. На каком расстоянии от поверхности Земли сила притяжения к ней космического корабля станет в 9 раз меньше чем на поверхности Земли? Ответ: На расстоянии 2 земных радиусов.

12. На вагонетку массой 800 кг, катящуюся со скоростью 0,2 м/с. Насыпали 200 кг гравия. На сколько при этом уменьшилась скорость вагонетки? Ответ: 0,04 м/с.

13. Определите ускорение свободного падения на планете, масса которой в 3 раза меньше массы Земли, а радиус в 2 раза меньше земного радиуса. Ответ: 4g/3 = 13,3 м/с2.

14. Сравните силы притяжения Луны к Земле и Земли к Луне. Ответ: одинаковы.

15. Игрок в керлинг в некоторый момент толкает биту. Скорость биты при этом стала 6 м/с. Масса биты 20 кг, а игрока 80 кг. Какова скорость игрока после толчка? Трение коньков о лёд не учитывать. Ответ: 1,5 м/с.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Типы процессов решений | Общие принципы регуляции функций. Рефлекторная деятельность ЦНС. Нервный центр, свойства нервных центров, особенности проведения возбуждения по нервным центрам
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-10; Просмотров: 2605; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.015 сек.