09 Теория (текущая). Равномерное движение по окружности

• Название: Равномерное движение по окружности
• Дата: 07.12.2022
• Размер: 25.39 Kb.
• Имя файла: 09 Теория (текущая).docx
• Тип: Документы; #833307

РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ПО ОКРУЖНОСТИ

Примеры: движение Луны вокруг Земли, автомобиля на повороте, поезда на закруглении дороги, самолета на вираже.

Равномерное движение по окружности – движение, при котором скорость тела не изменяется по величине (поэтому равномерное), но изменяется по направлению (поэтому – движение с ускорением).

Характеристики движения:

1. 
   Линейная скорость ( ) – обычная скорость при движении тела по окружности. В любой точке окружности направлена по каса­тельной к окружности, перпендику­лярно радиусу. В СИ: [ ] = 1 м/с
   
2. 
   Центростремительное ускорение ( ) – характеризует быстроту изме­нения направления скорости. Направлено по радиусу к центру окруж­ности.
   

где – радиус (м). В СИ: [ ] = 1 м/с²

3. 
   Период обращения ( ) – время, за которое тело совершает 1 полный оборот по окружности.
   

где - число оборотов, – время движения (с). В СИ: [ ] = 1 с

4. 
   Частота обращения ( ) – число оборотов тела по окружности за 1 секунду.
   

В СИ: [ ] = 1/c = c^-1 = 1 Гц – такая частота, при которой тело за 1 с совершает 1 оборот по окружности.



Связь периода обращения с линейной скоростью.

Поскольку движение по окружности равномерное, то путь, пройденный за 1 оборот: , ( ). Кроме того: – т.к. путь равен длине окружности. Поэтому , отсюда:

ИМПУЛЬС ТЕЛА

1. По наклонной транспортерной ленте двигается мешок с песком. Скорость движения ленты 5 м/с.

а) Если масса мешка 2 кг, то его легко остановить руками в конце транспор­терной ленты.

б) Если масса мешка 50 кг, то остановить мешок нельзя.

2. Летит пуля массой 9 г.

а) Если скорость пули 5 м/с, то ее легко остановить тканью или листом картона.

б) Если скорость пули 800 м/с, то она пробивает три сложенные вместе толстые доски.

Вывод: результат действия одного тела на другое зависит одновременно от массы тела и его скорости.

Импульс тела [количество движения] ( ) – векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения.



Импульс тела направлен в ту же сторону, что и скорость. [p] = кг∙м/с

Понятие «импульс» ввел в физику Рене Декарт.

Замкнутая система тел (изолированная) – система, в которой тела взаи­модействуют только между собой и не взаимодействуют с телами, не вхо­дящими в эту систему или взаимодействием с другими телами можно пренебречь (мальчик – лодка, пуля – ружье).

Закон сохранения импульса (Рене Декарт)

1) – при любых процессах, происходящих в замкнутой системе, ее импульс остается неизменным, т.е. сохраняется.

2) – в замкнутой системе тел геомет­рическая сумма импульсов тел до взаимодействия равна геометрической сумме импульсов тел после взаимодействия (здесь – скорость n-ого тела до взаимодействия, а – его скорость после взаимодействия) Опыт (рис. 44 стр. 82).

Реактивное движение – движение, возникающее при отделении от тела некоторой его части. Причем, отделенная часть тела двигается в одну сторону, а само тело начинает двигаться в другую сторону.

Примеры: движение ракеты, реактивных самолетов, водометных катеров, движение осьминогов, медуз, кальмаров, каракатиц, движение шара при вытекании из него воздуха, шланга при вытекании из него воды, отдача огнестрельного оружия, движение лодки при прыжке с нее человека и т.д.

Задачи:

1. 
   Чему равен импульс космического корабля массой 7 т, движущегося со скоростью 8 км/с?
   
2. 
   Каким импульсом обладает человек массой 60 кг, движущийся со скоростью 5,4 км/ч?
   
3. 
   Два шарика массами 200 г и 500 г, движущиеся навстречу друг другу, после столкновения остановились. Чему равна скорость первого шара до столкновения, если второй двигался со скоростью 0,8 м/с?
   
4. 
   Масса винтовки 4 кг, а пули – 8 г. При выстреле скорость пули 600 м/с. Определить скорость отдачи винтовки.
   
5. 
   Человек, бегущий со скоростью 7 м/с, догоняет тележку, движущуюся со скоростью 2 м/с, и вскакивает на нее. С какой скоростью двигается тележка после этого? Масса человека 70 кг, тележки – 30 кг.
   
6. 
   На неподвижную тележку массой 100 кг прыгает человек массой 50 кг, бегущий со скоростью 3 м/с. С какой скоростью начнет двигаться те­лежка с человеком?
   
7. 
   Два вагона массами 20 т и 30 т двигаются навстречу друг другу со скоростями 4 м/с и 8 м/с. При столкновении они сцепляются, а затем дви­гаются как одно целое. Определить скорость движения после сцепки.
   
8. 
   С неподвижной лодки, масса каторгой вместе с человеком 255 кг броса­ют горизонтально на берег весло массой 5 кг со скоростью 10 м/с. Какую скорость приобретает лодка?
   
9. 
   С какой скоростью должен лететь мяч, чтобы вратарь, поймавший его, начал двигаться вместе с мячом со скоростью 0,5 м/с? Масса вратаря 60 кг, мяча – 0,5 кг.