Файл: Лабораторная работа 1 Движение материальной точки по окружности Вариант 21 СанктПетербург 2021 г.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.11.2023

Просмотров: 86

Скачиваний: 10

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИФедеральное государственное образовательное бюджетное учреждениевысшего профессионального образования«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникацийим. проф. М. А. Бонч-Бруевича»Факультет: Институт непрерывного образованияДисциплина: ФизикаЛабораторная работа № 1«Движение материальной точки по окружности»Вариант 21Санкт-Петербург 2021 гЦель работы: Закрепление материала, прочитанного в 1-ой лекцииВ работе определяется положение материальной точки, движущейся по окружности, через одинаковые интервалы времени. На основании этих данных Вам необходимо определить основные кинематические характеристики движения М.Т.Задание к лабораторной работе №1

  1. Написать уравнение траектории

  2. Определить угловое положение материальной точки в полярной системе координат при t

  3. Определить положение материальной точки в декартовой системе координат при t

  4. Определить угловую скорость ω движения материальной точки

  5. Определить компоненты вектора скорости движения материальной точки при t

  6. Определить величину ускорения an М.Т. при t

  7. Определить величину пути, пройденного М.Т. за время от t1
до t2

  1. Определить перемещение М.Т. за время от t1 до t2

Вариант

Номер задания




1

2

3

4

5

6

7

8

8

R=0,4м

f(x,y)=0

t=5c

t=18c



t=18c

t=18c

t1=6c

t2=18c

t1=6c

t2=18c


t, c

φ, рад

0

0

3

0.5π

6



9

1.5π

12



15

2.5π

18


Решение:

  1. Уравнение траектории можно найти, используя соотношение х22 = r2
Следовательно, уравнение траектории примет вид: х22 = 0.4222 = 0.16

  1. В полярной системе координат положение М.Т.
определяется постоянной величиной r и углом поворота φ: r=0,4м аргумент φ в момент времени t=5c вычисляем из таблицы полученных значений : φ= получаем координаты (0.4; )

  1. В декартовой системе координат компоненты радиус – вектора (r·cos φ, r·sin φ):
R=0.4φ=3Х = r·cos3 =0.4·(-1)=-0.4

у
У = r·sin3 =0.4·0=0 х V

  1. Величину угловой скорости можно определить: ω=φ/t
При t=6с угол φ=

, следовательно:

ω = 6 = 0.52 рад/с.


  1. Компоненты вектора скорости движения материальной точки при t=18с
V=2πr/T = 2π·0.4/12 = 0.21 м/сКомпоненты вектора скорости в момент t=18с:Vх (Vsin3π) = 0.21·0=0Vу (Vcos3π) =0.21·(-1)=-0.21V (0, -0.21)

  1. Величина ускорения аn=R М.Т. при t = 18 с:
ω =0.52 рад/саn=0.522·0.4=0.109 м/с2

  1. За один оборот М.Т. проходит путь равный длине окружности 2πr
Величина пути, пройденного М.Т. за время от t1 до t2:∆ t = (18-6) = 12с, что соответствует одному обороту.S = 2πR = 2π·0.4 = 2.513 м

  1. Перемещение это расстояние между точкой начала движения и точкой конца движения: в момент времени t1, φ = π, что соответствует 1800, в момент t2, φ = 3π, что соответствует тоже 180°, следовательно перемещение ∆r=0

Вариант

Номер задания




1

2

3

4

5

6

7

8

8

R=0,4м

f(x,y)=0

t=5c

t=18c



t=18c

t=18c

t1=6c

t2=18c

t1=6c

t2=18c
Форма отчета

  1. Уравнение траектории

х22 = 0.16

  1. Угловое положение М.Т. в полярной системе

координат

(0.4; )

  1. Угловое положение М.Т. в декартовой системе

координат

(-0.4;0)

  1. Угловая скорость М.Т.

ω = 0.52 рад/с

  1. Линейная скорость М.Т.

V=0.21 м/с

  1. Ускорение an

аn=0.109 м/с2

  1. Путь, пройденный М.Т.

S=2.513 м

  1. Перемещение М.Т.

Δr=0 м