ргз физика 1. Движение тела, брошенного под углом к горизонту
 Скачать 186.95 Kb.
|
|
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ  МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра общей и технической физики Расчетно-графическое задание №1 Тема: «Движение тела, брошенного под углом к горизонту» Вариант №24 Выполнил: студент группы ГС-20-2 ______________ /Шустова У.А./ (подпись) (ФИО) Проверил: Доцент кафедры _______________ /Иванов А. С./ Общей и технической физики (подпись) (ФИО) Дата: ______________ Оценка: ____________ Санкт-Петербург 2020 Задание: Тело массой m=8 кг брошено под углом α=30 ̊ к горизонту со скоростью V0=75 м/с. Определить: В момент времени t1=k*tB значение радиус кривизны траектории R и угол, под которым направленна скорость к горизонту  .Построить: Графическую зависимость перемещение тела S от времени в процессе всего движения тела – S(t). Траекторию движения тела с указанием на ней положения тела в момент времени t1. Краткие теоретические сведения Баллистика – раздел механики, изучающий движение тел в поле тяжести Земли. Баллистическое движение совершают снаряды, пули, футбольные мячи, теннисные мячи и т.п. При описании баллистического движения: тело рассматривают как материальную точку сопротивление воздуха не учитывают Баллистическое движение представляет собой свободное падение с постоянным ускорением свободного падения g=const. Любое сложное движение материальной точки можно представить как наложение независимых движений вдоль координатных осей, причем в направлении разных осей вид движения может отличаться. В нашем случае движение тела, брошенного под углом к горизонту, представляет комбинацию двух движений: равномерное движение вдоль горизонтальной оси (оси Х); равнопеременное движение вдоль вертикальной оси (оси Y) с ускорением . Определение физических величин Скорость (м/с) - векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направления движения материальной точки в пространстве относительно выбранной системы отсчёта. Перемещение (м) - изменение местоположения физического тела в пространстве, относительно выбранной системы отсчёта. Сила (Н) - векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей. Ускорение (м/с²) - производная скорости по времени, векторная величина, показывающая, насколько изменяется вектор скорости точки (тела) при её (его) движении за единицу времени. Ускорение свободного падения (м/с²) - ускорение, придаваемое телу в вакууме силой тяжести. В соответствии со вторым законом Ньютона, ускорение свободного падения численно равно силе тяжести, воздействующей на объект единичной массы. Значение ускорения свободного падения на поверхности Земли обычно принимают равным 9,8 или 10 м/с². Стандартное («нормальное») значение, принятое при построении систем единиц, g = 9,80665 м/с², а в технических расчётах обычно принимают g = 9,81 м/с². Траектория (м) - это линия, вдоль которой движется тело. Путь (м) - это сумма длин всех участков траектории, последовательно проходимых телом при движении. Расчетные формулы Проекции скорости тела изменяются со временем следующим образом:  Координаты тела изменяются так:  При нашем выборе начала координат начальные координаты  , тогда имеем: Время движения брошенного тела:  Дальность полета – это значение координаты х в конце полета:  Максимальная высота подъема брошенного тела:  Уравнение траектории движения:   
 Нормальное ускорение:  R - радиус кривизны траектории в данной точке. Модуль полного ускорения:   Решение В момент времени t1=ktв радиус кривизны траектории R и угол β, под которым направленна скорость к горизонту в момент времени t1. Для того чтобы определить момент времени  , определим общее время полета тела  . Это время равно:   ; .Радиус кривизны в момент времени t1 определяется по формуле:    м/с м/с  Угол, под которым направленна скорость к горизонту в момент времени t1 находится так:  Для того чтобы построить графическую зависимость перемещение тела S от времени в процессе всего движения тела – S(t) нужно знать следующие величины:
 Рис. 1. График зависимости S(t). Для того чтобы построить траекторию движения тела с указанием на ней положения тела в момент времени t1 нужно знать следующие величины:
 Рис. 2. График зависимости траектории движения тела с указанием на ней положения тела в момент времени t1. Вывод. В данной работе исследовалось движение тела, брошенного под углом к горизонту. Рассчитаны требуемые значения: Радиус кривизны траектории тела R = 477,37 м Угол β, под которым направленна скорость к горизонту в момент времени t1. Показан график зависимости перемещения тела от времени. Построена траектория движения тела с указанием на ней положения тела в момент времени t1. |
