Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 992
Скачиваний: 18
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
НГТУ 2019 КОФ - -
Расчетно-графические задания по общей физике. № 1.
(04.06.2016, 01.02.2017, 05.03.2018, 09.03.19, 23.02.20)
Задания требуется оформить на листах формата А4 с одной стороны листа. Каждое задание начинается с нового листа. Можно использовать компьютер для набора текста. При рукописном варианте допускается использование чернил синего или черного цветов. Рисунки и графики оформлять только карандашом и чертежными приспособлениями.
Не допускается вклейки, аппликации и т.п. Запрещается использовать фломастеры.
При компьютерном наборе в формулах не использовать звездочку «*» как знак умножения, числа с порядками указывать так - .
Номер варианта определяется по номеру в журнале старосты группы.
Обязательно указывать номер варианта и номер задания!
Решения задач оформляются стандартным образом:
Титульная страница (аналогично титульному листу в лабораторных протоколах)
Дополнительно на титульной странице привести табличку, в первой строчке указывать номера заданий 1.2, 1.3 …
Каждое задание выполняется по следующей процедуре:
-
Задача 1.1.-
Постановка задачи -
Постановочный рисунок -
Математическая модель -
Решение -
Графическое представление результатов расчета -
Анализ решения -
Ответ
-
-
Задача 2.1. и т.д.
Баллы набавляются за все элементы решения задачи, причем не требуется вывод основных законов физики, таких как законы сохранения, основные уравнения динамики и т.д. Но требуется: приводить вывод расчетной формулы, все используемые переменные должны быть определены, расчетная формула должна быть получена в общем виде. Образцы решения приведены ниже по тексту.
Рекомендуется сдавать по частям, тогда в случае необходимости можно исправить недочеты, обсудить решения.
Максимальное количество баллов за РГЗ равно 20.
Таблица вариантов
№ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
1 | 1.8 | 2.8 | 3.2 | 4.3 | 5.4 | 6.5 | 7.6 | 8.7 | 9.8 | 10.1 | 11.10 | 12.2 | 13.2 | 14.1 | 15.2 | 16.3 | 17.4 | 18.1 | 19.8 | 20.6 |
2 | 1.9 | 2.9 | 3.3 | 4.4 | 5.5 | 6.6 | 7.7 | 8.8 | 9.9 | 10.2 | 11.9 | 12.3 | 13.4 | 14.2 | 15.3 | 16.4 | 17.5 | 18.2 | 19.9 | 20.7 |
3 | 1.10 | 2.1 | 3.4 | 4.5 | 5.6 | 6.7 | 7.8 | 8.9 | 9.10 | 10.3 | 11.8 | 12.4 | 13.3 | 14.4 | 15.4 | 16.5 | 17.6 | 18.3 | 19.10 | 20.8 |
4 | 1.1 | 2.10 | 3.5 | 4.6 | 5.7 | 6.8 | 7.9 | 8.10 | 9.1 | 10.4 | 11.7 | 12.5 | 13.6 | 14.3 | 15.5 | 16.6 | 17.7 | 18.4 | 19.1 | 20.9 |
5 | 1.2 | 2.2 | 3.6 | 4.7 | 5.8 | 6.9 | 7.10 | 8.1 | 9.2 | 10.5 | 11.6 | 12.6 | 13.5 | 14.7 | 15.6 | 16.7 | 17.8 | 18.5 | 19.2 | 20.10 |
6 | 1.3 | 2.3 | 3.7 | 4.8 | 5.9 | 6.10 | 7.1 | 8.2 | 9.3 | 10.6 | 11.5 | 12.7 | 13.7 | 14.5 | 15.1 | 16.8 | 17.9 | 18.6 | 19.3 | 20.11 |
7 | 1.4 | 2.4 | 3.8 | 4.9 | 5.10 | 6.2 | 7.2 | 8.3 | 9.4 | 10.7 | 11.4 | 12.8 | 13.8 | 14.6 | 15.10 | 16.9 | 17.10 | 18.7 | 19.4 | 20.12 |
8 | 1.5 | 2.5 | 3.9 | 4.10 | 5.1 | 6.3 | 7.4 | 8.5 | 9.5 | 10.8 | 11.3 | 12.9 | 13.9 | 14.8 | 15.3 | 16.10 | 17.1 | 18.8 | 19.5 | 20.13 |
9 | 1.6 | 2.6 | 3.10 | 4.1 | 5.2 | 6.4 | 7.5 | 8.4 | 9.6 | 10.9 | 11.2 | 12.10 | 13.10 | 14.9 | 15.4 | 16.1 | 17.2 | 18.9 | 19.6 | 20.14 |
10 | 1.7 | 2.7 | 3.1 | 4.2 | 5.3 | 6.5 | 7.6 | 8.7 | 9.7 | 10.8 | 11.1 | 12.8 | 13.1 | 14.10 | 15.5 | 16.2 | 17.3 | 18.10 | 19.7 | 20.15 |
11 | 1.8 | 2.8 | 3.2 | 4.3 | 5.4 | 6.6 | 7.7 | 8.6 | 9.8 | 10.9 | 11.10 | 12.9 | 13.2 | 14.1 | 15.6 | 16.3 | 17.4 | 18.11 | 19.8 | 20.16 |
12 | 1.9 | 2.10 | 3.3 | 4.4 | 5.5 | 6.7 | 7.8 | 8.9 | 9.9 | 10.10 | 11.1 | 12.7 | 13.3 | 14.2 | 15.7 | 16.4 | 17.5 | 18.12 | 19.9 | 20.17 |
13 | 1.10 | 2.9 | 3.4 | 4.5 | 5.6 | 6.8 | 7.9 | 8.10 | 9.10 | 10.1 | 11.2 | 12.6 | 13.4 | 14.3 | 15.8 | 16.5 | 17.6 | 18.13 | 19.10 | 20.18 |
14 | 1.1 | 2.2 | 3.5 | 4.6 | 5.7 | 6.9 | 7.10 | 8.1 | 9.11 | 10.5 | 11.3 | 12.5 | 13.5 | 14.4 | 15.9 | 16.6 | 17.7 | 18.14 | 19.11 | 20.19 |
15 | 1.2 | 2.3 | 3.6 | 4.7 | 5.8 | 6.10 | 7.2 | 8.3 | 9.12 | 10.4 | 11.4 | 12.4 | 13.6 | 14.5 | 15.10 | 16.7 | 17.8 | 18.15 | 19.12 | 20.20 |
16 | 1.3 | 2.4 | 3.7 | 4.8 | 5.9 | 6.1 | 7.3 | 8.2 | 9.13 | 10.2 | 11.5 | 12.3 | 13.7 | 14.6 | 15.1 | 16.8 | 17.9 | 18.16 | 19.13 | 20.1 |
17 | 1.4 | 2.6 | 3.8 | 4.9 | 5.11 | 6.2 | 7.4 | 8.5 | 9.4 | 10.6 | 11.6 | 12.2 | 13.8 | 14.7 | 15.2 | 16.9 | 17.10 | 18.10 | 19.14 | 20.2 |
18 | 1.5 | 2.5 | 3.9 | 4.10 | 5.1 | 6.3 | 7.5 | 8.4 | 9.5 | 10.1 | 11.7 | 12.1 | 13.9 | 14.8 | 15.3 | 16.10 | 17.1 | 18.11 | 19.1 | 20.3 |
19 | 1.6 | 2.7 | 3.10 | 4.1 | 5.2 | 6.4 | 7.6 | 8.5 | 9.6 | 10.2 | 11.8 | 12.2 | 13.10 | 14.9 | 15.4 | 16.11 | 17.2 | 18.12 | 19.2 | 20.4 |
20 | 1.7 | 2.8 | 3.1 | 4.2 | 5.3 | 6.5 | 7.7 | 8.6 | 9.7 | 10.3 | 11.9 | 12.3 | 13.1 | 14.10 | 15.5 | 16.2 | 17.3 | 18.13 | 19.3 | 20.5 |
21 | 1.8 | 2.9 | 3.2 | 4.3 | 5.4 | 6.6 | 7.8 | 8.7 | 9.8 | 10.4 | 11.10 | 12.4 | 13.2 | 14.1 | 15.6 | 16.3 | 17.4 | 18.1 | 19.4 | 20.6 |
22 | 1.9 | 2.10 | 3.3 | 4.4 | 5.5 | 6.7 | 7.9 | 8.6 | 9.9 | 10.5 | 11.1 | 12.5 | 13.3 | 14.2 | 15.7 | 16.4 | 17.5 | 18.2 | 19.5 | 20.7 |
23 | 1.10 | 2.1 | 3.4 | 4.5 | 5.6 | 6.8 | 7.10 | 8.9 | 9.10 | 10.6 | 11.2 | 12.6 | 13.4 | 14.3 | 15.8 | 16.5 | 17.6 | 18.3 | 19.6 | 20.8 |
24 | 1.1 | 2.2 | 3.5 | 4.6 | 5.7 | 6.9 | 7.11 | 8.10 | 9.11 | 10.7 | 11.3 | 12.7 | 13.5 | 14.4 | 15.9 | 16.6 | 17.7 | 18.4 | 19.7 | 20.9 |
25 | 1.2 | 2.3 | 3.6 | 4.7 | 5.8 | 6.10 | 7.2 | 8.11 | 9.12 | 10.8 | 11.4 | 12.8 | 13.6 | 14.5 | 15.10 | 16.7 | 17.8 | 18.5 | 19.8 | 20.10 |
26 | 1.3 | 2.4 | 3.7 | 4.8 | 5.9 | 6.1 | 7.3 | 8.2 | 9.13 | 10.9 | 11.5 | 12.9 | 13.7 | 14.6 | 15.1 | 16.8 | 17.9 | 18.16 | 19.9 | 20.11 |
27 | 1.4 | 2.5 | 3.8 | 4.9 | 5.10 | 6.2 | 7.4 | 8.3 | 9.4 | 10.10 | 11.6 | 12.10 | 13.8 | 14.7 | 15.2 | 16.9 | 17.1 | 18.7 | 19.10 | 20.12 |
28 | 1.5 | 2.6 | 3.9 | 4.10 | 5.11 | 6.3 | 7.5 | 8.4 | 9.5 | 10.1 | 11.7 | 12.1 | 13.9 | 14.8 | 15.3 | 16.10 | 17.2 | 18.8 | 19.11 | 20.13 |
29 | 1.6 | 2.7 | 3.10 | 4.1 | 5.1 | 6.4 | 7.6 | 8.5 | 9.6 | 10.2 | 11.8 | 12.12 | 13.10 | 14.9 | 15.4 | 16.1 | 17.3 | 18.9 | 19.12 | 20.14 |
30 | 1.7 | 2.8 | 3.1 | 4.2 | 5.2 | 6.5 | 7.7 | 8.6 | 9.7 | 10.3 | 11.9 | 12.13 | 13.1 | 14.10 | 15.5 | 16.2 | 17.4 | 18.10 | 19.13 | 20.15 |
Список литературы приводится в конце документа
Механика
Специально для этого раздела см.
Штыгашев АА Применение ПЭВМ в решении задач по физике (механика) Новосибирск, 1999 (выставлена в электронном виде на доске объявлений https://ciu.nstu.ru/kaf/persons/20999)
Ниже приведен примерный образец выполнения задачи
Постановка задачи. Камень брошен с горы горизонтально с начальной скоростью 15 м/с. Через какой промежуток времени его скорость будет направлена под углом 45 градусов к горизонту. Постройте график угла наклона скорости к горизонту от времени. Высота горы 100 м.
Дано: Решение
м/с
м
___________
Рис.1 Предполагаемая траектория камня (постановочный рисунок)
Математическая модель падения камня имеет вид
(1)
где
Учитывая начальные условия задачи: м/с, , м, м, получаем следующую систему уравнений
(2)
Угол находится из отношения (отсчет угла по часовой стрелке от оси
х)
или ,
Если требуется построить график зависимости величины, то удобно воспользоваться возможностями вычислительной техники, как это сделано ниже.
Используя математическую модель, представленную системой уравнений (2) построим алгоритм (псевдокод)1
begin\\
g=9.82;\\
alpha0= 0*pi/180;\\
alpha1=-45*pi/180;\\
v0=15;\\
h0=100;\\
N=100;\\
tmin=0;\\
tmax=5;\\
dt=(tmax-tmin)/N;\\
x(1)=0;\\
y(1)=h0;\\
vx(1)=v0*cos(alpha0);\\
vy(1)=v0*sin(alpha0);\\
tt=0;\\
alph(1)=alpha0*180/pi;\\
for i=2:N\\
tt=tmin+(i-1)*dt;\\
t(i)=tt;\\
x(i)=x(1)+vx(1)*tt;\\
y(i)=y(1)+vy(1)*tt-g*tt*tt/2;\\
vx(i)=vx(1);\\
vy(i)=vy(1)-g*tt;\\
alph(i)=atan(vy(i)/vx(i))*180/pi;\\
end\\
t1=v0/g\\
end\\
и построим таблицу значений от :
t, c | | , градус |
0 | 0 | 0 |
1 | 0.653 | 33,2 |
2 | 1.31 | 52,6 |
3 | 1.96 | 63,0 |
4 | 2.61 | 69,1 |
5 | 3.27 | 73,0 |
Графическая часть. Построим график
Рис.2. Угол наклона вектора скорости к горизонту от времени. По оси абсцисс время в секундах, по оси ординат угол в градусах
Подставляя значение угла в последнюю формулу, получаем , тогда численное значение момента времени равно