Сборник задач по курсу общей физики: Учеб пособие 223 для студентов пед ин-тов по спец. №2105 «Физика» /Г. А. Загуста, Г. П. Макеева, А. С. Микулич и др.; Под ред. М. С. Цедрика. М.: Просвещение, 1989. 271 с.: ил
§ 6. НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА
жүктеу/скачать 3,13 Mb.
|
cedrik
§ 6. НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА. СИЛЫ ИНЕРЦИИ В системе отсчета, движущейся относительно какой-либо инер- циальной системы поступательно и прямолинейно с ускорением а, на тело действует сила инерции Fhh = — та. В системе отсчета, вращающейся с постоянной угловой скоростью со относительно какой-либо инерциальной системы, действует центробежная сила инерции Fll6 — то)2Я и сила Кориолиса FK = 2m[v'f со], где R — радиус-вектор, проведенный от оси вращения к центру масс тела, v' — скорость тела относительно вращающейся неинер- циальной системы. Определить скорость электропоезда в момент начала торможения, считая его движение равнозамедленным, если он остановился, пройдя путь s = 200 м, а подвешенный в вагоне отвес при торможении отклонился на угол а = 5° от вертикального направления, С каким ускорением должна двигаться в горизонтальном направлении наклонная плоскость с углом наклона а = 30°, чтобы при отсутствии трения находящееся на ней тело не перемещалось относительно наклонной плоскости? С каким наименьшим горизонтально направленным ускорением должна двигаться наклонная плоскость с углом наклона а, чтобы лежащее на ней тело поднималось по наклонной плоскости? Коэффициент трения между телом и наклонной плоскостью \i. На наклонной плоскости с углом наклона а = 10° лежит тело. Наклонная плоскость движется с ускорением а= 1 м/с2, направленным горизонтально, как указано на рисунке 6.1. Чему должно быть равно наименьшее значение коэффициента трения |i между телом и наклонной плоскостью, чтобы тело не скользило по ней? Чему должно быть равно соответствующее зна- 36 Рис. 6.1
Рис. 6.2 чение коэффициента трения, если ускорение наклонной плоскости будет направлено в противоположную сторону? В горизонтально расположенной трубке находится шарик (рис. 6.2). Какой путь пройдет этот шарик за время £ = 1,0 с, если трубка будет двигаться в горизонтальном направлении с ускорением а —2,0 м/с2, направленным под углом а =45° к трубке? Коэффициент трения скольжения между шариком и трубкой ц = 0,20. На горизонтально расположенном диске, вращающемся вокруг вертикальной оси, на расстоянии R По горизонтальному участку дороги едет велосипедист, описывая дугу радиусом 10 м. Под каким углом к горизонту наклонен велосипедист, если его скорость 6,0 м/с? С какой наименьшей скоростью может ехать мотоциклист по внутренней вертикальной стене цилиндрического строения радиусом R — 12 м, описывая горизонтальную окружность, если коэффициент трения покрышек о стену ]л —0,50, а центр масс мотоциклиста и мотоцикла находится на расстоянии / = 1,0 м от стены? Горизонтально расположенный стержень длиной /1 = = 0,50 м вращается с постоянной угловой скоростью со = 2,0 рад/с относительно вертикальной оси, проходящей через его середину. На стержень надеты две небольшие муфты, которые связаны нитью длиной /2~10 см и расположены симметрично относительно оси вращения. С какой скоростью относительно стержня муфты подойдут к его концам, если нить пережечь? Трение не учитывать. Доказать, что во вращающемся вокруг вертикальной оси сосуде поверхность жидкости имеет форму параболоида вращения. В центре горизонтально расположенного диска радиусом ^ = 2 м установлена мишень, а на его краю — воздушный пистолет. При неподвижном диске шарик попадает в центр мишени. Если диск вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр, с постоянной угловой скоростью со = 0,5 рад/с, то шарик попадает в точку мишени, смещенную от ее центра на s=10 см. Определить скорость шарика. 37 Электровоз массой 1-105 кг движется с севера на юг в северном полушарии по горизонтальному прямолинейному пути со скоростью 30 м/с на широте 60°. Определить горизонтальную составляющую силы, с которой электровоз давит на рельсы. Определить, на сколько изменится сила, действующая на поверхность Земли, если тело массой га, движущееся вдоль экватора с востока на запад со скоростью v На географической широте ф = 60° тело свободно падает на Землю с высоты h = 200 м. Определить отклонение тела под влиянием кориолисовой силы инерции, вызванной вращением Земли. В точке, расположенной на широте ф = 60°, из ружья произведен выстрел строго вертикально вверх. Через некоторое время пуля упала на Землю. Определить, на сколько сместилась упавшая пуля от точки выстрела, если ее начальная скорость Уо = 200 м/с. Сопротивление воздуха не учитывать. В Ленинграде в Исаакиевском соборе установлен маятник Фуко, длина которого 98 м. На какой угол повернется плоскость качаний маятника за время 10 мин? Географическая широта Ленинграда 60°. Решить задачу в двух системах отсчета: неинерциальной и гелиоцентрической. жүктеу/скачать 3,13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|