Физика ргр. Институт нефтепереработки и нефтехимии фгбоу во угнту в г. Салавате

• Название: Институт нефтепереработки и нефтехимии фгбоу во угнту в г. Салавате
• Анкор: Физика ргр
• Дата: 15.03.2023
• Размер: 31.79 Kb.
• Имя файла: FIZIKA_RGR_1_titulnik.docx
• Тип: Документы; #991822

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет» (ФГБОУ ВО УГНТУ)

Институт нефтепереработки и нефтехимии ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Салавате
Кафедра «Информационных технологий»


Физика
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
Классическая механика
ИнТех-13.03.02 – 1.01.22 РГР


Исполнитель:

студент гр. БАЭз-22-21 Ш.Н. Булатов

Руководитель:

ассистент Г.Ф.Шаяхметов

Салават

2023

1.4. Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью

Vo =10м/с и постоянным ускорением а = -5 м/с². Определить, во сколько раз путь s , пройденный материальной точкой, будет превышать модуль её перемещения s спустя t = 4 с после начала отсчета времени.

Дано:  

СИ:  

Найти

Решение. Перемещение для равноускоренного движения равно



Через время перемещение будет

;

А так как пройденный путь всегда больше нуля, то



То есть путь в бесконечное число раз больше перемещения.

Ответ: 
1.15. Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой т₁ = 2,5кг под углом, а = 30° к горизонту со скоростью v =10м/с. Какова будет начальная скорость v₀ движения конькобежца, если масса его m₂ = 60кг? Перемещением конькобежца вовремя броска пренебречь.

Дано:

СИ:

Найти:
Решение.
Для определения скорости воспользоваться законом сохранения импульса: ,где - импульс шайбы – человек после броска.

Проектируем вектора импульсов на оси и получаем: на ось ;

;

Откуда искомая скорость;

;

.

Ответ:
1.17. Снаряд, летевший со скоростью v = 400м/с, в верхней точке траектории разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью v₁ = 150м/с. Определить скорость v₂ большего осколка.

Дано: ;

Найти:

Решение.
Используем закон сохранения импульса:

;

А так как меньший осколок массой полетел в противоположном направлении , то;

  (Мы предположили, что большой осколок полетел в другую сторону)

Нам известно, что масса второго осколка (больше) равна

;

Подставляем и получаем

;

Откуда находим скорость

;

.

Так как величина положительная , то ее вектор совпадает с выбранным нами направлением оси .

Ответ: .
1.35. Какую нужно совершить работ А, чтобы пружину жесткостью

k = 800Н/м, сжатую на х = 6см, дополнительно сжать на x = 8см?

Дано:

СИ:

Найти:

Решение.
По определению сила упругости:

 ;

где коэффициент жесткости , величина деформации.

Конечная деформация пружины будет равна.

;

Работа силы:

по деформации пружины равна

.

Ответ: .
1.47. Определить момент силы , который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой , чтобы он остановился в течение времени . Диаметр блока . Массу блока считать равномерно распределенной по ободу.

Дано: , , , ;

СИ    

Найти: .

Решение.
Из второго закона Ньютона, применяемого к вращающимся телам , находим :

;

где момент сил , угловое ускорение , момент инерции диска.

Момент инерции однородного диска массой и радиусом равен :

;

Поэтому:

;

Зависимость угловой скорости при равнозамедленном вращении записывается в виде:

;

где начальная угловая скорость .

Известно , что через время диск остановился и . Поэтому:

;

Откуда угловое ускорение равно:

;

Подставляем в:

;

И получаем:

;

Так как радиус: ;

;

;

Ответ: .
1.49.К краю стола прикреплен блок. Через блок перекинута невесомая и нерастяжимая нить, к концам которой прикреплены грузы. Один груз движется по поверхности стола, а другой - вдоль вертикали вниз. Определить коэффициент f трения между поверхностями груза и стола, если массы каждого груза и масса блока одинаковы и грузы движутся с ускорением . Проскальзыванием нити по блоку и силой трения, действующей на блок, пренебречь.
Дано  .

СИ: .

Найти: .

Решение.


Для первого тела применяем второй закон Ньютона:

;

где ускорение свободного падения , сила натяжения нити .

Теперь применим второй закон Ньютона ко второму телу:

;

Разложим вектора для каждого тела на проекции вдоль оси :

Проекция на ось y:

; (1)

Проекция на ось :

; (2)

Проекция на ось :

; (3)

Так же запишем второй закон Ньютона для блока:

; (4)

где момент инерции блока .

Известно , что для однородного диска массой и радиусом момент инерции равен:

;

Если проскальзывания нити по блоку нет, то:

;

где ускорение грузов , угловое ускорение блока .

Тогда:

;

А так как: , то :

;

Из (3) уравнения имеем:

;

Сила трения по определению равна:

;

Поэтому:

;

Подставляем во второе уравнение:

; и получаем:

;

Теперь сложим его с первым и получим:

;

Подставляем ; и получаем:

;

Откуда искомое:

;

Из условий задачи известно , что , поэтому:

;

Ответ: .

1.49. Определить напряженность гравитационного поля на высоте

над поверхностью Земли. Считать известными ускорение свободного падения у поверхности Земли и ее радиус

Дано:   ;

СИ:   ;

Найти: .

Решение. Напряженность гравитационного поля равна:

;

где масса притягиваемого тела;

;

Нам известна напряженность поля на поверхности Земли:

; поэтому:

;

Подставляем числа:

;

Ответ: .
1.70. Во сколько раз средняя плотность земного вещества отличается от средней плотности лунного? Принять, что радиус Земли в 390 paз больше радиуса Луны и вес тела на Луне в 6 раз меньше веса тела на Земле.

Дано: , ;

Найти: 

Решение. Сила всемирного тяготения действующая на тело массой на расстоянии от Земли , равна:

;

где гравитационная постоянная Земли.

Вес тела на поверхности Земли равен:

;

Вес тела на поверхности луны равен:

;

Поделим первое на второе и получим:

;

Откуда отношение масс равно:

;

Плотность Земли равна:

;

где объем Земли;

Плотность Луны равна:

;

Тогда отношение равно:

;

Подставим сюда:

; и получаем:

;

Подставляем числа:

;

Ответ: .