Файл: Контрольная работа По дисциплине Физика Козловская Ольга Алексеевна студент 1 курса группы.docx

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное ГОСУДАРСТВЕННОЕ бюджетное ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Г. ШУХОВА»

(БГТУ им. В.Г. Шухова)
ИНСТИТУТ ЗАОЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
КАФЕДРА (Физики)
Контрольная работа
По дисциплине «Физика»
Выполнил: Козловская Ольга

Алексеевна

студент 1 курса группы __________
Института заочного образования

Проверил:


Белгород, 2023

Содержание:

Физика – наука, изучающая наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы ее движения.

Физические законы устанавливаются на основе обобщения опытных фактов и выражают закономерности, существующие в природе. Эти законы обычно формулируются в виде количественных соотношений между различными физическими величинами.

Механика

Механика изучает механическое движение тел. Механическим движением называют изменение положения тел относительно друг друга с течением времени.

Механику разделяют на кинематику, динамику и статику.

Кинематика — раздел механики, где изучают движение тел, не рассматривая причины, влияющие на их движение.

Динамика — раздел механики, где изучают движение тел с учетом причин, влияющих на их движение.

Статика — раздел механики, где изучают условия равновесия тел.

Кинематика

Параметрами кинематики, т.е. величинами, описывающими движение тел, являются: путь S, перемещение  , время t, скорость v

---

, ускорение а.

Путь S — это длина траектории тела. Путь — скалярная величина.

Перемещение   — это вектор, соединяющий начальное и конечное положения тела, и направленный к конечному положению.

Единица пути и модуля перемещения в Системе Интернациональной (СИ) — метр (м). Метр — основная единица СИ.

В процессе движения путь может только увеличиваться, а перемещение — и увеличиваться, и уменьшаться, например, когда вы поворачиваете обратно. При прямолинейном движении в одном направлении путь равен модулю перемещения, а при криволинейном — путь больше модуля перемещения. Когда вы едете на такси, то платите за путь, а когда на поезде, то за перемещение. Если, выйдя из дому, вы через некоторое время вернулись обратно, то ваше перемещение равно нулю, а путь равен длине траектории вашего движения. Существует тело, относительно которого ваше перемещение всегда равно нулю, — это ваше собственное тело.

Время t — это количественная мера протяженности процесса. Время — скалярная и всегда положительная величина. Единица времени в СИ — секунда (с). Секунда — основная единица СИ.

Скорость v — это количественная характеристика быстроты перемещения. Скорость (по модулю) при равномерном движении — это отношение пути ко времени, за которое этот путь пройден. Скорость — векторная величина. Направление вектора скорости   совпадает с направлением вектора перемещения  . Единица скорости в СИ — метр в секунду (м/с или м •  ).

Путь при равномерном движении определяется формулой:



При движении с переменной скоростью различают среднюю и мгновенную скорости.

---

Средняя путевая скорость — это отношение пути ко времени, за которое этот путь пройден.

Мгновенная скорость — это скорость в данный момент времени или в данной точке траектории.

Мгновенная скорость равна первой производной координаты тела по времени.

Спидометр автомобиля показывает мгновенную скорость, а когда говорят, что скорость самолета 400 м/с, имеют в виду его среднюю скорость.

Быстроту изменения скорости характеризует ускорение а.

Ускорение а (по модулю) при равноускоренном движении — это отношение изменения скорости ко времени, за которое это изменение произошло.



Ускорение — векторная величина. Вектор ускорения а совпадает по направлению с вектором изменения скорости Ди. Единица ускорения в СИ — метр на секунду за секунду (м/с2 или м •  ).

При любом переменном движении среднее ускорение есть отношение изменения скорости ко времени, за которое это изменение произошло.

Мгновенное ускорение есть первая производная скорости по времени или вторая производная координаты по времени.

Чтобы описать движение тела, нужно выбрать систему отсчета.

Система отсчета — это система координат в сочетании с телом отсчета и прибором для измерения времени (часами).

Задача 1. Тело проехало путь 20 м за 5 с. Какой путь оно проедет за 10 с, если его скорость увеличить на 40% ?
Обозначим   путь, пройденный за время   — разность скоростей,   — путь, пройденный за время  , — скорость тела на пути   — скорость тела на пути 

---

.


Решение:

Запишем формулу пути равномерного движения для первого и второго движений:



Поскольку



то, подставив правую часть этого равенства в формулу (2) вместо  , получим:



Если теперь разделить левые и правые части равенств (1) и (3) друг на друга, то неизвестная скорость   сократится и из полученной пропорции мы сумеем найти искомый путь  . Проделаем эти действия:



откуда



Мы решили задачу в общем виде. Подставим числа и вычислим искомый путь:


Ответ:   м.

Задача 2. Поезд начал двигаться равноускоренно с ускорением 2   и за 10 с проехал некоторый путь. Найти скорость поезда в средней точке этого пути.
Обозначим   начальную скорость поезда, а — его ускорение, t — время движения, v— скорость в средней точке пути.


Решение:

Из условия задачи следует, что поезд начал движение из состояния покоя, поэтому мы записали в условии 

---

. В этом случае формулы равноускоренного движения существенно упрощаются.

Мы знаем ускорение а и время движения поезда t. Найдем весь путь S, пройденный поездом за время t:

при 



Нам надо найти скорость поезда и на середине этого пути, т.е. на расстоянии   от начала движения. Теперь для нахождения скорости в средней точке всего пути, которая является конечной скоростью для первой половины всего пути S, мы можем воспользоваться формулой

откуда при  .

Отсюда  .

Мы решили задачу в общем виде. Подставим числа и вычислим искомую скорость:


Ответ:



Задача  3. Расстояние между двумя прибрежными поселками катер проходит по течению за 40 мин, а обратно — за 1 ч. За какое время проплывут это расстояние плоты?
Обозначим   время прохождения расстояния S между поселками по течению,   — время прохождения расстояния S между поселками против течения, t — время прохождения расстояния S плотами,   — скорость катера,   — скорость течения.

---