Файл: Практическое задание 1 по учебному курсу Физика. Механика.docx

Скачать файл (0,36Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 16

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»
Институт химии и энергетики

^{(наименование института полностью)}

Кафедра "Электроснабжение и электротехника"

⁽^{Наименование учебного структурного подразделения}⁾

13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

^{(код и наименование направления подготовки / специальности)}

Электроснабжение

^{(направленность (профиль) / специализация)}

Практическое задание 1
по учебному курсу «Физика. Механика. Молекулярная физика»

^{(наименование учебного курса)}
Вариант 13 (при наличии)

Обучающегося	Ямилев Е. В.
	^{(И.О. Фамилия)}
Группа	ЭЭТбп-2201а

Преподаватель	Потемкина С. Н.
	^{(И.О. Фамилия)}

Тольятти 2023

Задание1

Задача 1

Частица движется равноускоренно в координатной плоскости XY с

начальной скоростью

и ускорением

.

Найти модули векторов скорости v , тангенциального

и нормального

ускорений, а также радиус кривизны траектории R в момент времени t .

Дано: вар.13 А = -1 м/с, В = 2 м/с, С = 0, D= -3 м/с², t = 2 с

Решение:

Применяем закон независимости движений: раскладываем движение по осям координат и анализируем их отдельно. Проекции начальной скорости (м/с)

(1)

Проекции ускорения (м/с²)

(2)

Модуль ускорения

м/с²

(не зависит от времени)

Проекции скоростей в момент t = 2 с

м/с

Модуль скорости

м/с

По определению тангенциальное (касательное) ускорение равно производной от модуля скорости по времени

вычисляем для t = 2 с

м/с²

Нормальное ускорение

м/с²

Радиус кривизны траектории

м
Ответ:

м/с

м/с²

м/с²

R= 23,4 м

Задача 2

На однородный цилиндрический блок массой т₂и радиусом Rнамотана невесомая нить, к свободному концу которой прикреплен груз массой т₁.

К блоку крестообразно прикреплены четыре одинаковых невесомых стержня, на которых закреплены одинаковые грузы массой т₃на расстоянии хот оси вращения. Грузы т₃можно считать материальными точками. Трением в блоке можно пренебречь. Найти зависимость ускорения агруза т₁, от

расстояния х. Построить график этой зависимости в интервале изменения х от Rдо 3R. Ускорение свободного падения g =9.81 м/с².

Дано: вар 13. R = 0,2 м, т₁ = 2 кг, т₂ = 2 кг, т₃ = 2 кг

Найти а(х)

Решение:

На чертеже показаны силы, действующие на каждое тело: сила тяжести m₁g, силы натяжения нити T₁ и T₂ , которые будут одинаковы по величине

, но приложены к разным телам.

Зададим положительное направление оси Xвниз и будем составлять уравнение движения согласно законам Ньютона

в проекции на эту ось.

Для блока запишем закон динамики вращения.

(1)

а – ускорение груза, J – момент инерции блока, ε - угловое ускорение, T– сила натяжения нити, g - ускорение ободного падения, m₁– масса груза, М - момент силы.

Добавим к этим уравнениям связь между угловым ускорением блока ε и линейным ускорением груза а:

, и выражение для момента силы:

, R – радиус блока.

Подставляем эти связи в систему уравнений (1) и решаем её относительно ускорения а.

(2)

Теперь определяем момент инерции системы. Он складывается из момента инерции блока

плюс момент инерции 4-х грузов (материальных точек)

Итак,

(3)

Получаем окончательно

(4)

подставим исходные данные

(5)

таблица значений для графика

х, м	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
а, м/с²	1.78	0.93	0.56	0.37	0.26

График а(х)

Задача 3

Шар массой т₁, летящий со скоростью v₁ сталкивается с неподвижным шаром массой т₂. После удара шары разлетаются под углом α друг к другу. Удар абсолютно упругий, столкновение происходит в горизонтальной плоскости. Найти скорости

шаров и₁ и и₂после удара.

Дано: вар. 13. т₁ = 0,25 кг, v₁ = 20 м/с, т₂ = 0,10 кг, v₂ = 0, α = 60⁰

Найти: и₁, и₂

Решение