Геометрия
Практикум
Математика
Лекции
Графика
Сопромат
Алгебра
Физика

Контрольная

Задачи
Типовой
На главную
Черчение
Механика
Курсовая
Электротехника

Физика задачи. Примеры контрольной по разделам Механика, Молекулярная физика, Электростатика, Оптика

Кинематика криволинейного движения

Основные законы и формулы

1.Простейшим видом криволинейного движения является равномерное движение точки по окружности. При таком движении угловая скорость

где  – угол поворота.

2.Полное ускорение точки  при этом тангенциальное ускорение  нормальное (центростремительное) ускорение

3.В случае равномерного вращательного движения угловая скорость может быть выражена формулой:

где Т – период вращения;  – частота вращения.

4.Угловая скорость связана с линейной скоростью  соотношением:

.

5.Для характеристики переменного вращательного движения вводят угловое ускорение :

При равнопеременном вращательном движении () будем иметь:

Тангенциальное и нормальное ускорения могут быть выражены через угловую скорость и ускорениеследующим образом:

Примеры решения задач

Пример 1. Сравнить линейные скорости и центростремительные ускорения точек земной поверхности на экваторе и на широте . Радиус Земли R принять равным 6400 км.

Решение. Линейная скорость любой точки на экваторе

где Т=24 ч=86400 с – период суточного вращения Земли.

Центростремительное ускорение определяется следующим образом:

 На широте  (рис. 1) будем иметь:

 Рис. 1 

Чтобы сравнить величины линейных скоростей и центростремительных ускорений, необходимо найти следующие отношения:

Пример 2. Колесо вращается с постоянным угловым ускорением  Через 0,5 с после начала движения полное ускорение колеса  см/с2. Чему равен радиус колеса?

Решение. Полное ускорение

.

Используя формулы связи линейных и угловых характеристик, можно записать:

Тогда

Угловую скорость определим так:

но , поэтому   Следовательно,

откуда

Пример 3. Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны R= 50 м. Уравнение движения автомобиля s= A+Bt+Ct2, где А=10 м, В=10 м/с, м/с2. Найти скорость автомобиля, его тангенциальное, нормальное и полное ускорение в момент времени t=5c.

Решение. Прежде всего находим общее выражение для скорости автомобиля. Известно, что

Взяв производную по времени от заданного уравнения пути s, получим:

Подставив сюда значения постоянных В и С, а также заданное значение времени, найдем скорость:

Теперь находим общее выражение для тангенциального ускорения. Из теории известно, что

Взяв производную по времени от общего уравнения скорости и подставив значения постоянной С и времени, получим

Полученное выражение для тангенциального ускорения не содержит времени; это значит, что тангенциальное ускорение постоянно по величине, поэтому движение автомобиля является равнозамедленным.

Значение нормального ускорения найдем, подствив в общее уравнение его известные значения скорости и радиуса кривизны траектории:

м/с2.

Полное ускорение будет равно геометрической сумме взаимно препендикулярных тангенциального и нормального ускорений:

м/с2.

Направление полного ускорения можно определить, если найти угол, образуемый полным ускорением с направлением нормального ускорения:

Пример 4. Вал начинает вращаться и в первые 10 с совершает 50 оборотов. Считая вращение вала равноускоренным, определить угловое ускорение и конечную угловую скорость.

Решение. Поскольку начальная угловая скорость равна нулю, уравнение движения и формула угловой скорости примут вид:

; .

Так как угловое перемещение, соответствующее одному полному обороту вала, равно , то полное угловое пермещение, соответствующее N оборотам, . Подставив это выражение в уравнение движения, получим , откуда

; рад/с2.

Зная значение , вычислим конечную угловую скорость вращения:

; =62,8 рад/с.

Тепловое излучение и его характеристики (энергетическая светимость, излучательная и поглощательная способности). Закон Кирхгофа. Закономерности излучения абсолютно черного тела. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Невозможность объяснения законов теплового излучения в рамках классических представлений (ультрафиолетовая катастрофа). Квантовая гипотеза Планка. Фотоны, их энергия, масса, импульс. 3. Давление света. Внешний фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Ядерные реакторы

Сети