Мазур Александр Игоревич, к
Примечание. Сравните результаты решения задач 8, 9 и 10 и ответьте на вопрос: в каком случае сила удара мяча о стенку будет максимальной. Задача 11
жүктеу/скачать 232 Kb.
|
Isbrannie glavy mexaniki 2
| Примечание. Сравните результаты решения задач 8, 9 и 10 и ответьте на вопрос: в каком случае сила удара мяча о стенку будет максимальной.
Задача 11. Какое усилие должен развить велосипедист, чтобы за 10 с движения изменить скорость с 18 км/ч до 54 км/ч при коэффициенте полезного действия педальной системы 60 %? Масса велосипеда вместе с велосипедистом 72 кг. Решение Для увеличения скорости с V1 до V2 необходимо действие силы, которую будем считать постоянной, равной F = Р /t = m(V2 –V1)/t. Так как направление движения не менялось, то F = . Часть приложенного усилия тратится на преодоление силы трения в педальной системе. Поэтому приложенное (затраченное) усилие должно быть больше F, то есть F3 = F/ = = 120 Н. Ответ: велосипедист должен развить усилие 120 Н. Задача 12. Вагон массой 2,4 т, движущийся со скоростью 36 км/ч, догоняет другой вагон массой 4 т, движущийся со скоростью 4 м/с, и сцепляется с ним. С какой скоростью стали двигаться вагоны после сцепления? Решение П усть V1 – скорость движения первого вагона, V2 – скорость движения второго вагона, а V – скорость движения вагонов после сцепления. В горизонтальном направлении на систему не действуют внешние силы, поэтому можем считать ее изолированной. За положительное направление примем направление движения вагонов (рис.10). Тогда по закону сохранения импульса суммарный импульс вагонов до сцепления равен суммарному импульсу вагонов после сцепления. В векторной форме этот закон имеет следующий вид: (m1V1+m2V2)= (m1+m2)V. А так как все векторы скорости направлены вдоль выбранной оси, то скалярный вид уравнения m1V1+m2V2=(m1+m2)V. Здесь предполагается, что после сцепления вагоны продолжили движение в первоначальном направлении. Отсюда V = = 6,25 м/с. Значение скорости получилось в результате вычислений положительным, что означает, что наше предположение о направлении движения сцепленных вагонов верно: сцепленные вагоны продолжили движение в прежнем направлении. Ответ: после сцепления вагоны стали двигаться со скоростью 6,25 м/с в том же направлении. Задача 13. Две лодки движутся по инерции параллельными курсами. Когда лодки поравнялись, с одной из них на другую осторожно опустили груз массой 30 кг. После этого лодка массой 300 кг, в которую переложили груз, остановилась, а скорость другой лодки V1 = 1,5 м/с не изменилась. С какой скоростью двигалась вторая лодка до того, как в нее переложили груз? Задачу решить двумя способами Решение1. Рассмотрим систему «две лодки и груз». Предположим, что процесс перекладывания груза с лодки M1 в лодку M2 происходил так быстро, что импульсом внешних сил, действующих на лодку, можно пренебречь. В этом случае можно считать, что импульс лодок и груза сохраняется.. Тогда Р1 = Р2, где Р1 – импульс системы до взаимодействия; равный Р1=(M1+m)V1+M2V2; Р2 = M1V1 – импульс системы после взаимодействия. (M1+m)V1+M2V2 =M1V1, откуда получаем V2= - = 0,15 м/с. 2. Рассмотрим систему “груз – лодка M2”. В момент касания грузом дна лодки выполняется закон сохранения импульса в виде mV1+M2V2= 0. Тогда находим V2= - . Результат получили тот же самый. Ответ: вторая лодка двигалась со скоростью 0,15 м/с. жүктеу/скачать 232 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|