Материал: Расчетнографическое задание по общей физике 1

см помещены рядом и образуют щель шириной 4 см. В щель попадает горизонтально движущийся со скоростью 1 м/с стальной шарик диаметром 5 мм. Направление шарика перед попаданием в щель перпендикулярно щели. Сколько раз шарик ударится о стенки, пока не достигнет пола? Считать абсолютно упругим удар шарика о стенку и для каждого столкновения выполняется закон отражения. Построить график траектории движения шарика.1.7. Две абсолютно гладкие стальные плиты высотой 1,00 м помещены рядом и образуют щель шириной 5 см. В щель попадает горизонтально движущийся со скоростью 1,5 м/с стальной шарик диаметром 5 мм. Направление шарика перед попаданием в щель перпендикулярно щели. Сколько раз шарик ударится о стенки, пока не достигнет пола? Считать абсолютно упругим удар шарика о стенку и для каждого столкновения выполняется закон отражения. Построить график скорости движения шарика и график траектории движения шарика.1.8 Колесо радиусом 0.5 м равномерно катится без скольжения по горизонтальному пути со скоростью 5 м/с. Найти координаты точки А на ободе колеса, выразив их как функции времени, полагая, что в начальный момент времени точка А находилась внизу. Построить траекторию точки А.1.9. Волчок, имея постоянную угловую скорость 50 рад/с свободно падает с высоты 30,0 м, причем направление оси вращения волчка совпадает с траекторией. Сколько оборотов сделает волчок за время падения? Построить график траектории движения точки волчка, отстоящей от оси вращения на 10 см для начального и конечного участков падения длиной 1,0 м. 1.10. При разрушении плотин в Германии англичане во время второй мировой войны использовали ротационные бомбы highball, которые непосредственно перед сбросом раскручивали, причем ось вращения ориентировалась горизонтально (Брикхилл П., Беркер Р. Убийцы кораблей. Затопить Германию. М.: АСТ, 2001. -592 с.). Построить график траектории крайней точки бомбы радиуса 0,635 м, если высота полета 10 м, скорость самолета 400 км/час, скорость вращения бомбы 12 об/с.

Рис. 1.4. Кадры из фильма «Разрушители плотин» Дискавери, 2003.1.11. Бетонобойный снаряд массой 7100 кг, попадая в плотный глинистый грунт, пробивает туннель длиной около 12 м и диаметром около метра (измерения проведены защитниками города Севастополя в 1942 году). Определить время движения в грунте и ускорение снаряда, если известно, что начальная скорость снаряда 720 м/с, а угол возвышения ствола равен 45 градусов. Построить график зависимости скорости и ускорения от времени.2. Динамика поступательного движения2.1. Определить ускорения тел и силу натяжения нити (рис.2.1). Массы тел равны кг, кг, кг, коэффициент трения , угол , Н. Постройте график зависимости ускорения от угла , какие при этом будут силы натяжения нитей.2.2. Определить ускорения тел и силу натяжения нити (рис.2.1). Массы тел равны кг, кг, кг, коэффициент трения , угол , Н. Постройте график зависимости ускорения от угла .2

.3. Определить ускорения тел и силу натяжения нити (рис.2.1). Массы тел равны кг, кг, кг, коэффициент трения , угол , Н. Постройте график зависимости ускорения от угла , какие при этом будут силы натяжения нитей.

2.4. Определить ускорения тел и силу натяжения нити (рис.2.1). Массы тел равны кг, кг, кг, коэффициент трения , угол , Н. Постройте график зависимости силы натяжения нити.

2.5. Глыба льда массой 20 кг скатывается с покрытой коркой льда наклонной крыши и падает с высоты 25 м. Определить безопасную зону, если известно, что длина пути пройденного телом по скату составляет 10 м, угол ската крыши (рис.2.2). Коэффициент трения (при 0 ⁰С). Построить график траектории движения глыбы льда.

2.6. Глыба льда массой 25 кг скатывается с покрытой коркой льда наклонной крыши и падает с высоты 35 м. Определить безопасную зону, если известно, что длина пути пройденного телом по скату составляет 10 м, угол ската крыши (рис.2.2). Коэффициент трения (при -0 ⁰С). Построить график траектории движения глыбы льда.

2.7. Глыба льда массой 40 кг скатывается с покрытой коркой льда наклонной крыши и падает с высоты 35 м. Определить безопасную зону, если известно, что длина пути пройденного телом по скату составляет 10 м, угол ската крыши (рис.2.2). Коэффициент трения (при -20 ⁰С). Построить график траектории движения глыбы льда.2 .8. Техник, находясь на вершине сферического купола укрытия антенны радиолокационной станции (РЛС), случайно столкнул вниз суперсекретную деталь. Определить на каком расстоянии её надо искать, если начальная высота 25 м, начальная скорость 1 м/с, радиус купола 10 м. Постройте график траектории движения этой детали.2.9. Аэростат массы 500 кг начал опускаться с ускорением 0.2 м/с². Определите массу балласта, которую следует сбросить за борт, чтобы аэростат получил такое же ускорение, но направленное вверх. Построить графики высоты и скорости аэростата от времени и график траектории, если в начальный момент времени высота равнялась 1 км, а вертикальная составляющая скорости равна нулю, горизонтальная скорость ветра 10 м/с.2.10. Студент опускает стальной шарик радиусом мм в широкий сосуд, наполненный до краев глицерином. Найти скорость установившегося движения шарика, построить график зависимости высоты шарика и график его скорости от времени. Коэффициент внутреннего трения в глицерине при комнатной температуре Па·с, плотность глицерина 1260 кг/м³, плотность стали 7800 кг/м³, высота слоя глицерина в сосуде 0.5 м. Указание: воспользуйтесь для учета трения формулой Стокса 2.11.Автомобиль с полностью включенными тормозами может удержаться на шоссе с уклоном 45 градусов. Каков тормозной путь автомобиля на горизонтальном участке шоссе при скорости движения 54 км/час. Постройте график зависимости «тормозной путь-скорость».2.12. Тяговая мощность (мощность на крюке) трактора равна 30,0 кВт. С какой средней скоростью может тянуть этот трактор груженый прицеп массой 5,0

тонн на подъём 0,2 ( ) при коэффициенте трения 0,4? Постройте график средней скорости от массы прицепа.3. Законы сохранения3.1. Легендарный железнодорожный транспортер ТМ-1-180 с орудием обеспечивал снаряду массой 97,5 кг начальную скорость 920 м/с. Масса транспортера 160 тонн (Амирханов Л.И. Морские пушки на железной дороге. СПб: Иванов и Лещинский, 1994. –64 с.). Из орудия производят выстрел вдоль железнодорожного пути. Определить на какое расстояние откатится транспортер, если предположить, что вышло из строя противооткатное устройство. Принять, что угол возвышения ствола равен 45 градусов, коэффициент трения равен 0,02. Построить график в диапазоне углов от 0 до 50⁰.3.2. Во время осады Севастополя в 1942 году фашисты применили для подавления батареи 305-мм орудий свою самую большую пушку Дора К(Е). Масса бетонобойного снаряда была 7100 кг, начальная скорость – 720 м/с, а масса всего орудия, установленного на железнодорожные рельсы, составляла 1350 тонн. Огонь мог вестись только параллельно железнодорожного пути. Определить на какое расстояние откатится установка, если предположить, что вышло из строя противооткатное устройство. Принять, что угол возвышения ствола равен 45 градусов, коэффициент трения равен 0,04. Построить график в диапазоне углов от 5 до 65⁰.3.3. Шар массой 1,0 кг бросили с поверхности Земли под углом 30⁰ к горизонту с начальной скоростью 20 м/с. Найти мощность силы тяжести в момент времени t. Чему равна работа силы тяжести за время t? Построить графики мощности и работы как функции времени и определить мощность и работу для момента времени 1.0 с.3.4. Шар массой 1,0 кг бросили с поверхности Земли под углом 30⁰ к горизонту с начальной скоростью 20 м/с. Найти кинетическую , потенциальную и полную механическую энергию