Турист барлық уақытының алғашқы үштен бірін орманмен оңтүстікке қарай υ
жүктеу/скачать 0,71 Mb.
|
Физика 1-57 (1)
| Шешуі:
4 сурет. Дененің А және В нүктелерінде орналасқан жағдайларындағы уақыт мезеті үшін Ньютонның екінші заңы бойынша теңдеу:
Мұндағы және денеге әер ететін цилиндрлік беттің нормаль реакция күштері. А және В нүктелеріндегі дененің кинетикалық энергиялары:
Осыдан жылдамдық квадраттарын табамыз: Осы өрнектерді (1) және (2) теңдеулерге қойып, алатынымыз: Ньютонның үшінші заңы бойынша, 14. Тік ұшақ аэродромнан вертикаль бойымен 3 м/с2 үдеумен ұшып шығады және бастапқы жылдамдығы нөлге тең. t1 қандай да бір уақыт мезетінде ұшқыш двигателін өшіреді. Дыбыс жерде ұшу орнында t2=30с –тан соң естілді. Двигатель жұмысын тоқтатқан мезеттегі тік ұшақтың жылдамдығын анықтаңдар. Дыбыстың жылдамдығын 320 м/с деп есептеңдер. Шешуі: Ұшқыш двигателін сөндірген кезде, тікұшақ биіктікте тұрған. Дыбыстың жерден естілмейтіндей уақыты: . Алынған квадрат теңдеуді шешіп, анықтаймыз:
Двигательдің жұмысы тоқтаған мезеттегі тікұшақтың жылдамдығы: . 15. Зымыранның моделі Жер бетінен ұшып шықты және вертикаль жоғары 10 м/с2 үдеумен қозғалды. Егер ол 50 м/с жылдамдықпен ұшу орнына жақын маңда құласа, онда зымыранның двигателі қанша уақыт жұмыс істеген? ( Ауа кедергісін ескермеңдер. Еркін түсу үдеуін 10 м/с2 деп есептеңдер.) Жұмыс істеп тұрған двигательмен зымыранның ұшып өткен жолы, - двигательдің жұмыс істеу уақыты. Жолдың осы кесіндісінің соңында зымыранның жылдамдығы . Осыдан кейін зымыран үдеумен бірқалыпты баяу вертикаль төмен қозғалып кетеді. Келесі уақытта оның жылдамдығы нөлге дейін азаяды: Траекторияның жоғарғы нүктесінен зымыран төмен қарай еркін құлайды, және жолда оның жылдамдығы 50м/с тең болады.Сонда 16. Горизонталь жазықтықта тыныш жатқан массасы m денеге беттің бойымен бағытталған F тұрақты күш әсер ете бастайды. Күштің әсер ету уақыты t. Жазық бетпен дененің үйкеліс коэффициенті μ-ге тең. Қозғалыс уақыты ішінде дене қандай жолды жүріп өтеді? Белгілеу енгіземіз: -ізделінді жол, - күш әсер еткеннен кейінгі жүрілген жол, - оталу(разгон) алғаннан кейінгі жылдамдығы, - оталу кезіндегі үдеуі. Кинематика теңдеулерінен: Ньютонның екінші заңы бойынша Кинетикалық энергия үйкеліс күштерге қарсы жұмыс істеуге шығындалады:
Шешуі:
Құмырсқаның жылдамдығы уақыт бойынша сызықтық заңмен өзгермейді, сондықтан жолдың әр түрлі бөлігіндегі орташа жылдамдық әр түрлі және бізге белгілі орташа жылдамдықтың формуласын қолдана алмаймыз. А нүктесінен В нүктесіне дейінгі құмырсқаның жолын ол бірдей уақытта жүріп өтетін аз бөліктерге бөлеміз. мұндағы - кесіндідегі орташа жылдамдық.Суреттегі штрихталған аудан сан жағынан іздеп отырған уақытқа тең. Оны табу қиын емес: тең болғандықтан, құмырсқа А нүктесінен В нүктесіне дейін жүгіріп жетеді. 18. Иіндері l1 және l2 таразының оң жақтағы табағында массасы m тас жатыр. Дәл осындай тас бастапқы жылдамдықсыз h1 биіктіктен таразының сол жақтағы табағына құлайды. Егер соққы серпімді болса, ал таразылар қатты және олардың массасын ескермесек, онда оң жақтағы тас қандай биіктікке көтеріледі? Шешуі:
Соққыға дейінгі еркін түсу кезінде сол жақтағы тас жылдамдыққа ие болады, оны энергияның сақталу заңынан табуға болады: Соққы процесі кезінде сол жақтағы тастың кинетикалық энергиясы өзгереді және мынаған тең болады: , мұндағы - сол жақтағы тастың соққыдан кейінгі жылдамдығы.Оң жақтағы тас соққыдан кейін кинетикалық энергияға ие болады. Соққы процесі кезінде толық энергия өзгермейді, сондықтан Соққыдан кейін оң жақтағы тастың жылдамдығы нәтижесінде ол биіктікке көтеріледі: Сол жақтағы тастың импульсінің өзгерісі Оң жақтағы тастың импульсінің өзгерісі Таразыларға әсер ететін күш моменттерінің қосындысы нөлге тең және таразы массалары ескермейтіндей аз болғандықтан:
(3)-(5) теңдіктерден алатынымыз: (1), (2) және (6) қатынастардан оң жақтағы тастың көтерілу биіктігін анықтаймыз: 19. Массасы m тас горизонтқа бұрыш жасай лақтырылған және лақтыру орнынан S қашықтықта құлады, Тастың жеткен максимал биіктігі Н тең. Ауа кедергісін ескермей лақтыру жұмысын анықтаңдар. Лақтыру кезінде тасқа энергия беруші F күш әсер етеді. Ұшу кезінде тасқа ауырлық күші әсер етті. Сонда лақтыру жұмысы тастың кинетикалық және потенциалдық энергияларының қосындысына тең болады: Тастың горизонталь жылдамдығы тұрақты және - тастың барлық ұшу уақыты. Тастың көтерілу немесе түсу уақытын мына формуладан табамыз.
Лақтыру жұмысы: Жауабы: 20. Екі пластилин шарик массалары m1 және m2 , бір-біріне қарама-қарсы v1 және v2 жылдамдықтармен ұшып келіп, серпімсіз соқтығысады. Бөлінген жылудың мөлшерін анықтаңдар. Шешуі:
Импульстің сақталу заңын негізге ала отырып: және энергияның сақталу заңына негізделе отырып: Солға қарай бағытты оң деп санап, алатынымыз: Алынған теңдеулер жүйесінен жылдамдықты шығарып аламыз: Жауабы: 21. Суы бар ашық ыдысқа ашық стақан батырылады: бір рет түбімен жоғары қарай, ал келесісі түбімен астыға (сурет 21) бір тереңдікке батырылады. Осы екі жағдайда, стақанды батырған кезде, қайсысында көп жұмыс атқарылды. (Су ыдыстан ағып кетпейді, және түбімен төменге батырылған стақанға су құйылмайды.)
Шешімі: Стақан суға батырылған кезде, стақанның суға батуымен оны батыру үшін түсірілген күші жоғарылайды, өйткені кері итеруші күш арта бастайды. Алайда екі жағдайда қарастырылған күш бірдей емес: бірінші жағдайда стақан ішіндегі ауа сығылады және су ішінара стақанға кіреді. Осылайша, бірінші жағдайда стақандардың суға бірдей батырылған кездегі сығылған көлемі аз, демек көтергіш күші және оған тен кұш те аз, стақанды батыруға арналған күштің жұмысы бірдей түсірілген биіктікте аз болғаны. 22. Поршеннің салмағы P = 30 Н,радиусы r = 1 см жұқа қабырғалы түтікке тесігі бар R = 4 см радиусы дөңгелек дискке салынған.Поршень тығыз және үйкеліссіз стақанға кіруі мүмкін және алғашында стақанның төменгі жағында жатады. Поршень қандай Н биіктікке көтеріледі, егер трубкаға m=700 г суды құйса? Шешімі:
Барлық су поршеньді толтырмайды, оның жарты бөлігі түтікте қалады және қысым күшін тудырады, поршень салмағын теңестіріп.Осы негізінде, жазып алуға болады: Нәтижесінде, поршень биіктікке көтеріледі 23. Түбінің ауданы 100 см2 болатын цилиндрлік ыдысқа сұйықтық құйылады, тығыздығы 1,2 г/см3. Оның ішінде массасы 300 г болатын мұз түйіршігі жүзіп жүр. Мұз салдарынан ыдыс түбі қаншалықты қысымды сезеді? Мұз ерігенде ыдыс түбіне түсірілген қысым қалай өзгереді? жүктеу/скачать 0,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|