Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета





НазваниеОсновные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета
страница4/5
Дата публикации10.07.2013
Размер0.5 Mb.
ТипДокументы
100-bal.ru > Физика > Документы
1   2   3   4   5

-------------------------

20 Тело двигалось в течение первой секунды с ускорением a. Затем в течение следующей секунды тело имело ускорение 2a. Пройдет ли оно больший путь, если сначала будет иметь ускорение 2а, а потом а?

21 Машина движется с постоянной скоростью по прямому шоссе. Обломок скалы падает вертикально вниз. Как будет выглядеть след осколка на боковой плоскости автомобиля?

22 От движущегося поезда отцепляют последний вагон. Поезд продолжает двигаться с прежней скоростью. Как будут относиться пути, пройденные поездом и вагоном до момента остановки вагона?

23 Ширина реки L. На что требуется больше времени: проплыть вниз по течению на расстояние L и вернуться обратно или же переплыть реку туда и обратно перпендикулярно берегам? Скорость пловца относительно воды постоянна.

24 (1.1.14) Найдите с помощью графиков зависимости координаты от времени момент времени и место соударения частиц, движущихся по одной прямой. Скорость первой частицы v, скорость второй v/2. Первая в момент времени t=0 имела координату x=0, а вторая в момент времени t1 - координату x=a.

25 (1.2.3) Тело в течение времени t0 движется с постоянной скоростью v0. Затем его скорость линейно возрастает со временем так, что в момент времени 2t0 она равна 2v0. Определите путь, пройденный телом за время t>t0.

26 (1.2.7) Автобус движется в течение 20 с по прямой до остановки, проходя при этом расстояние 310 м. Его начальная скорость 15 м/с. Докажите, что ускорение автобуса меняется по направлению.

---------------------------------------------

Проверим понимание:

МКР-1 (Малая Контрольная Работа)

Рис КР1а (график v(t), известны t1, t2, -v0, v2)

  1. Как двигалось тело?

  2. Путь тела за время t=t2 ?

  3. Средняя скорость тела?

  4. Координата в момент t=t2 ?

v

  1. Ускорение ?

  2. График x(t) ?


МКР-2 (Малая Контрольная Работа)

1. Рис КР1

Путь? Перемещение?


  1. Какой смысл имеет

площадь под графиком?

Рис КР2

3.

Рис КР3
x(t=3)=?

4. То же условие.

Средняя скорость тела?

------------------------------------------------------------------------
2в. Нормальное и тангенциальное ускорение

В общем случае вектор ускорения а удобно разложить на два составляющих вектора: касательный к траектории а и перпендикулярный (нормальный) к ней аn :

а= а + аn (10)

Эти составляющие носят названия тангенциального а и нормального аn ускорений.

Рис 13

Дело в том, что и а , и аn - каждый имеет свою "специализацию":

а отвечает за изменение скорости по величине, а аn отвечает за изменение скорости по направлению.

Покажем это.

Рассмотрим аналогию между формулами

скорости (скорости перемещения) и ускорения (скоростью скорости):

V=dx/dt a=dV/dt

Аналогия графиков:

Рис 14 Рис 15

v=const a=const

Аналогия направлений:

Скорость - по касательной к траектории Ускорение - по касательной к

"скоростной траектории"

(следует из определения ускорения)

Рис 16 Рис 17
Обычная (радиус-векторная) траектория "Скоростная" траектория
Материальная точка движется по окружности с постоянной по величине скоростью

(v =const).
Выводы из сравнения картинок:

1) ar , следовательно

2) a=an (при v =const)., т.е.

за изменение v по направлению отвечает именно нормальное ускорение an !

3) Тогда понятно, что

за изменение v по величине отвечает а !
Ускорение тела а возникает, если вектор скорости v меняется либо по величине, либо по направлению, либо и по величине и по направлению одновременно.

В общем случае тело будет иметь обе составляющие ускорения:

Рис 18 Рис 19

или так

Понятно, что

в любом случае полное ускорение тела всегда направлено внутрь траектории.

По теореме Пифагора

а2= (а )2+ (аn)2 (11)
2г. О величине нормального ускорения аn

Вернемся к нашим картинкам :

"радиус-векторная" траектория и "скоростная" траектория

одного и того же движения материальной точки -

по окружности, с постоянной по величине скоростью.

Рис 20 Рис 21
Т.к. v =const), то

v=2r/T an=2v/T

(Т- период движения по окружности - время одного оборота.)

Выражая период Т из первого соотношения и подставляя его во второе, получим:

an=2v/(2r/v) =v2/r

Итак, нормальное ускорение тела зависит только от величины его скорости в данный момент и от радиуса его траектории:

an=v2/r (12)

Напомним еще один наш результат:

нормальное ускорение всегда направлено по радиусу к центру окружности.

Что касается тангенциального ускорения, то оно возникает тогда и только тогда, когда скорость меняется по величине, поэтому

а = v(t) (13)

- здесь производная берется от модуля скорости!

Еще раз:

Если скорость тела меняется только по величине и, следовательно, сохраняет свое направление, то, в соотвествии с определением скорости, мы имеем дело с прямолинейным движением, и его ускорение будет только тангенциальным: а = а=dv/dt

Рис 22

Если же скорость меняется лишь по направлению, а ее величина остается постоянной, то при таком криволинейном движении ускорение все равно будет, но оно полностью нормальное а=аn= v2/r и в любой момент направлено к центру кривизны траектории:

При любом криволинейном движении тело обязательно имеет ускорение!

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Порешаем задачи:

27 Задана траектория плоского движения тела - график y(x):

Рис 42

В какой точке траектории м.т., которая двигалась с постоянной по величине скоростью, имела минимальное ускорение?

28 По графику a(t)

Рис45


29 Поезд въезжает на закругленный участок пути со скоростью 54 км/час и равномерно набирает скорость, пройдя путь 600м за 30 с. Радиус закругления 1км. Найдите скорость и полное ускорение поезда в конце пути.

Рис 45-1
Решение: s=v0t +at2/2 a=(600-15x30)(302/2)=1/3 (м/с2)

vk=v0+ at vk=(15 + 30/3)=25 (м/c)

an=vk2/R an=252/1000 = 0,625 (м/с2)

a=(a2+an2) = (1/9 +0,6252) 0,7 (м/с2).

---------------------------------------------------------------------------
Математическое отступление: про интеграл

Для решения чисто физической задачи - нахождения пути, пройденного телом при неравномерном движении, был придуман (Лейбницем и Ньютоном) новый математический аппарат. По сути дела это то же суммирование, но суммирование бесконечно малых величин. Недаром значок интеграла - это вытянутая буква S - латинское Summa. Здесь хитрость в том, что хотя суммируются ужасно малые величины, но число слагаемых в такой (интегральной) сумме ужасно велико. Поэтому и результат суммирования - значение интеграла - может быть конечной величиной.

Подобно тому, как деление является операцией обратной по отношению к умножению, так и интегрирование - операция, обратная по отношению к дифференцированию. Если оператор d говорит о том, что мы от какой-то величины берем ее бесконечно малую часть, то оператор означает суммирование таких малых величин обратно - во что-то, что было до дифференцирования, до разбиения на бесконечно малые:

(dx)=x

(Позже мы уточним последнее соотношение.)

По смыслу оператора  нетрудно выяснить некоторые его свойства:

c(f(x)dx=c(f(x)dx

- постоянную можно выносить за знак интегрирования;

(f1(x) + f2(x))dx =f1(x)dx +f2(x))dx

- интеграл от суммы равен сумме интегралов;

xn=(1/(n+1))xn+1 (n-1)

Наконец, бывают неопределенные интегралы (см. выше) и определенные - с указанием пределов суммирования (интегрирования) - от чего и до чего.

Очевидно, что геометрический смысл интеграла - площадь под графиком зависимости подинтегральной функции от переменной интегрирования:

Рис 46

Конец отступления

------------------------------

4. Поэтому для вычисления пути в общем случае (скорость каким-то хитрым образом зависит от времени, не линейно) мы имеем:

= s12 (24)

Для частного случая равноускоренного движения из (24) можно получить известное равенство:

(v0х + аt)dt= v0х dt + аtdt= v0хdt + atdt= v0хt + a(1/2)t2= v0хt + аt2/2.

Для нахождения положения тела в некоторый момент времени (24) можно переписать в виде
x(t)= x0 + vdt (25)
Если ускорение тела не постоянно, то и вычисление зависимости скорости тела от времени потребует интегрирования:

т.к. a=dv/dt, т.е. dv=adt, то



или

v(t) = v0+ adt (26)
Формулы (25) и (26) демонстрируют интересный и важный факт:

для предсказания будущего движения материальной точки необходимо знать начальные условия движения (x0, v0) плюс закон, по которому меняется со временем ускорение тела.

---------------------------------------

5. Вот все основные соотношения,

связанные с равномерным и с равноускоренным движениями (по прямой):
равномерное движение равноускоренное движение

vx=const vх(t) =v0х + аt

s(t)=vxt s(t) = v0хt + аt2/2

ax=0 ax = const

v = v0 v2 - v02 = 2as
(Нетрудно видеть, что, как и положено по смыслу, формулы правой колонки переходят в формулы левой, если положить ускорение а=0.)
Рис 47: vx=tg, путь как площадь Рис 48: ах=tg, путь как площадь, знак ускорения

(по два случая) (по два случая)

------------------------------------------

6. Свободное падение тел (частный случай равноускоренного движения)

Речь идет о движении тела под действием только силы тяжести Земли.

Стало быть, мы будем пренебрегать силой сопротивления воздуха. Кроме того, если это движение происходит на сравнительно небольших высотах над поверхностью Земли (h<< Rз – радиус Земли), то ускорение тел (ускорение свободного падения) будет одним и тем же на любой высоте. Наконец, временно пренебрежем влиянием вращения Земли вокруг своей оси и не сферичностью (некоторой сплюснутостью у полюсов) Земли. Позже мы оценим величину поправок, которые дают эти факторы. В первом приближении они действительно не велики.

Но самое главное: давным-давно (в 1600-е годы) Галилей экспериментально обнаружил удивительный факт: если не учитывать сопротивление воздуха, то все тела падают на Землю с одним и тем же ускорением:

a=const g

Галилей экспериментировал, бросая тела с Пизанской башни. Мы можем поставить более эффектный опыт:

Рис 48-1

Нужно взять прозрачную трубку, поместить внутрь нее, например, перышко, гайку и пробку и откачать из трубки воздух (хотя бы слегка). Сначала все предметы лежат на дне трубки. Перевернем ее – перышко, пробка и гайка – одновременно падают на дно.

Численно (мы покажем это, но не сейчас) g  9,81 м/c2. В большинстве наших задач можно будет считать g=10 м/с2. А теперь приступим.


    1. Движение тела, брошенного под углом к горизонту

Примем все те допущения, о которых мы упомянули выше. Тогда в любой момент своего полета тело имеет постоянное ускорение g: постоянное по величине (примерно 10 м/с2) и по направлению – вниз, перпендикулярно поверхности земли. Разумеется, поверхность Земли нужно считать плоской (h<<Rз). Тогда для описания движения тела разумно выбрать систему координат так:

Рис 48-2
Тогда мы попробуем представить сложное движение брошенного камня….

В: По какой траектории он будет лететь? По какой кривой? Попробуйте угадать.

…. в виде двух одновременно совершаемых движений – по горизонтали – равномерное – и по вертикали – с постоянным ускорением.

------------------

В: А можно ли заменять сложное движение тела набором из двух более простых? (Серьезный вопрос!)

---------------------

Если можно, то нетрудно написать уравнения движения тела –

по горизонтали: и по вертикали:

v0x = const vy = v0y - gt

x = x0 + vox t y = y0 + v0yt + ayt2/2
А с учетом известной тригонометрии и направления выбранных осей:

vx = v0cos vy = v0sin - gt

x = x0 + v0cos t y = y0 + v0sin t - gt2/2
Эти четыре уравнения в общем и будут решать все наши ближайшие проблемы.

Покажем это.

    1. Стандартные задачи

А) Найдите максимальную высоту полета.

Б) Найдите длину полета (по горизонтали).

В) Под каким углом следует бросать камень, чтобы он улетел подальше?

Г) Выведите уравнение траектории, по которой летит камень.

Д) Координаты вершины траектории и длины полета через уравнение траектории


    1. Другие задачи про брошенное тело

№30 Утка свободно падает с высоты Н. Охотник находится от места падения утки на расстоянии L. Он стреляет из ружья, а пуля вылетает с начальной скоростью v0. Куда нужно целиться охотнику?

Рис 48-3

№31 (1.3.9) Тело, брошенное вертикально вверх, пролетает высоту h с интервалом времени секунд. С какой скоростью тело упадет на землю? Через какое время после вылета?

№32 (1.3.1) Из одной и той же точки вертикально вверх с интервалом времени ∆t выброшены два шарика со скоростью v0. Через какое время после вылета второго шарика они столкнутся?

№33 (1.3.9) С какой скоростью должен вылететь снаряд из пушки в момент старта ракеты, чтобы поразить ракету, стартующую вертикально с ускорением а? Расстояние от пушки до места старта ракеты равно L, пушка стреляет под углом 45 к горизонту.

№34 (1.2.5) Въезжая на поврежденный участок шоссе, каждый автомобиль в колонне уменьшает скорость от v1 до v2 . Какой должна быть дистанция между автомобилями, чтобы они не сталкивались? Длина каждого автомобиля L.

№35 (1.2.20) Тело начинает движение из точки А и движется сначала равноускоренно в течение времени t0, а затем с тем же по модулю ускорением – равнозамедленно. Через какое время после начала движения тело вернется в А?

№36 (Г1.48) Тело брошено с начальной скоростью 20 м/с под углом 60 градусов к горизонту. Через какое время его угол к горизонту станет 45 ?

№37 (Г1.49) Из шланга, лежащего на земле, под углом 45 градусов к горизонту бьет струя воды со скоростью v0 =10 м/с. Площадь сечения шланга 5 см2. Найдите массу струи, находящейся в воздухе.

-------------------------------------------------

    1. Баллистические задачи:

1. Как стрелять из пушки (заданная начальная скорость снаряда v0), чтобы попасть в заданную цель (координаты l,h)? Вершина траектории? Длина полета?

Граница простреливаемой области?

См. БК, стр 74.

  1. Какова граница простреливаемой области (парабола безопасности) ?

  2. (Г1.50) Какую минимальную скорость надо сообщить футбольному мячу, чтобы он перелетел через стену заданной высоты (Н), стоящую на заданном расстоянии от мяча (S) ?

Отв. Vmin = g (H+H2 + S2)

----------------------------------------------------

      1. СКР-3 (средняя контрольная работа – не большая и не малая))

а) Тело брошено вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Когда оно достигло максимальной высоты, из той же точки с той же начальной скоростью бросили второе тело. На какой высоте они встретились? (Решите двумя способами.)

б) Постройте графики v(t), r(t), s(t)

v(0)=0

Рис 48-4

в) В некоторой точке над землей раздается взрыв, и два осколка разлетаются горизонтально в противоположные стороны со скоростями 5 м/c и 20 м/с. Через какое время их скорости станут перпендикулярны?

г) Две машины, имея ускорения а1 и а2, буксируют третью машину с помощью параллельных тросов. Каково ускорение третьей машины?

Рис 48-5

Указание: выберите удачную систему отсчета.

-------------------------------------------------------------------

      1. СКР-4

а) Два тела, графики ускорений которых даны, вышли из одной точки с одинаковыми скоростями. В какой момент времени у них опять выровняются скорости?

Рис 48-6

б) Два тела стартуют одновременно: Одно вертикально вверх со скоростью v0 , а другое с высоты Н без начальной скорости. Постройте график зависимости расстояния между телами от времени.

в) Камень брошен горизонтально над Землей со скоростью 15 м/с. Найдите нормальное, касательное и полное ускорение камня через 2 с.

г) Постройте график x(t). Известно, что x(0)=0.

Рис 48-7

7. Движение материальной точки по окружности

Для описания такого движения удобно использовать не только понятия пути, перемещения, скорости (в этом случае она называется линейной скоростью) и ускорения (линейное ускорение), но и угловые характеристики движения - угол поворота, угловая скорость, угловое ускорение, а также период вращения и частота вращения.

Угловые характеристики движения вводятся по аналогии с обычными (линейными) характеристиками:

Рис 49


путь s

угол поворота м.т. 

средняя линейная (путевая) скорость v=s/t

средняя угловая скорость =/t

среднее (линейное) ускорение a=v/t

среднее угловое ускорение =/t

мгновенная





Т.к. плоский угол  по определению измеряется отношением замыкающей его дуги s к радиусу R: =s/R,

то =/t=(s/t)/R=v/R.

При этом угол измеряется в радианах (1 рад57).

Поэтому связь между обычной (линейной) и угловой скоростями получается такой:

v=R

=v/R

Из последней строчки видно, что при движении по окружности обычная скорость тела зависит от его расстояния от центра (растет прямо пропорционально R). А вот угловая скорость от радиуса не зависит.

Пример:

Рис 50

Точки А и В диска, лежащие на одном радиусе, имеют одинаковую угловую скорость (за одно и то же время поворачиваются на один и тот же угол), но разные линейные скорости (проходят разный путь - дуги разной длины - за то же время).

--------------------

После получения связи между v и  нетрудно связать и ускорения:

a=v/t = (R)/ t=R /t=R

Заметим, что в предыдущей строчке речь шла не просто о линейном ускорении, но именно о продольном (тангенциальном) ускорении - том, которое возникает при изменении скорости только по величине:

a = R

Т.е. модуль продольного ускорения оказывается тоже зависящим от расстояния тела до центра вращения (в отличие от углового ускорения).

Что касается поперечного (нормального) ускорения, то оно связано с угловой скоростью:

an=v2/R=(R)2/R=2R

И опять - при постоянной угловой скорости an прямо пропорционально радиусу траектории.

Именно этим и удобны во многих случаях угловые характеристики - они не зависят от удаления тела от центра вращения.
Кинематические соотношения с участием угловых величин
Из определения угловой скорости следует формула зависимости угла поворота  от времени для случая =const (равномерное вращение). Формула эта получается, естественно, совершенно такой же, как зависимость s(t) при равномерном движении:


s=s0 +vt

=0 +t


Теперь мы без всякого недоумения встретим следующее утверждение: формулы для угловых характеристик при равноускоренном вращении материальной точки имеют точно такой же вид, как формулы для обычных пути и скорости (только буквы другие):

s=s0+v0t+at2/2

=0 +0t+t2/2

v= v0+at

=0+t


Кстати, имеет аналог известная нам формула для линейных характеристик:

v2-v02=2as

2-02=2


---------------------------

38 (1.3.25)

Небольшое тело движется по окружности радиуса R со скоростью, которая линейно растет со временем: v=kt. Найдите зависимость полного ускорения от времени.

Решение:

a=an2 + a2 = v2/R + a2 = k2t2 + k2 = kt2/R +1

-----------------------------

Математическое отступление

d(kt)/dt = kdt/dt = k - постоянную можно выносить за знак “d” !

-----------------------------

7. Уточнение: векторный характер угловых величин.

Когда ребенок спрашивает нас - что такое звезды? - мы не станем отвечать ему: это раскаленные газовые шарообразные небесные тела, находящиеся в гидродинамическом и тепловом равновесии. Ну как минимум, умолчим про равновесие. Вот и введенные нами угловые величины на самом деле - не скаляры, как мы их выше представили, а векторы. Речь идет про угол поворота d, угловую скорость и угловое ускорение .

----------------------------

Сначала про элементарный угол поворота. Как ни странно, этот угол - тоже вектор. Про его величину мы уже говорили. А направлен он (по определению) перпендикулярно плоскости вращения. Но существуют два (противоположных) направления, две разных нормали к такой плоскости.

Рис 51

Поэтому направление d определяется правилом правого буравчика: если буравчик вращать в сторону увеличения  (т.е. по направлению вращения тела), то направление движения ручки буравчика совпадает с направлением d.

----------------------------

(Разумеется, следует проверить, работает ли для d правило геометрического сложения.)

Заметим, что векторами являются именно элементарные, т.е. бесконечно малые, угловые перемещения. Перемещения на конечный угол не являются векторами!

Подробнее см., например, А.Н. Матвеев, Механика и теория относительности, изд. 2-е, с.52-53.

------------------------------

Из определения угловой скорости =d/t следует, что в любой момент она направлена так же, как элементарное угловое перемещение,

Рис 52

т.е. по буравчику, перпендикулярно плоскости вращения тела.

Замечательно, что при таком определении вектора возникает очень простая связь между ним и линейной скоростью тела V:

V= x r (27)

Здесь r - радиус-вектор нашей частицы (материальной точки), проведенный из центра окружности.

Рис 53

-----------------------------

В последнем равенстве использована новая для нас математическая операция.
Математическое отступление: про Векторное произведение

Векторным произведением двух векторов а и b называется вектор с такой, что:

1) с=аbsin (a,b);

2) направлен с перпендикулярно плоскости (a,b), по буравчику, вращающемуся от того вектора, который написан первым (а) к тому, который написан вторым (b).

Рис 54

Нетрудно заметить, что векторное произведение антикоммутативно:

axb= - bxa

Кроме векторного произведения, которое является вектором, есть еще и скалярное произведение, которое есть...

------------------

В: … что?

О: Скаляр.

-----------------------

Про него мы поговорим тогда, когда оно нам потребуется - в разговоре про энергию.

Конец отступления.

--------------------------------------

Вернемся к соотношению (27). Если речь идет именно о движении тела по окружности, то, разумеется, вектор перпендикулярен вектору r, поэтому

V=V= x r=r,

что совпадает с полученным ранее результатом.

Что касается углового ускорения , то и оно по определению является вектором. Направлено угловое ускорение тоже по нормали к плоскости вращения частицы, т.к. пропорционально разности угловых скоростей.

---------------------------------------------

В: По перпендикулярным дорогам перекресток проезжает в северном направлении 30 машин в час, а в восточном 40 машин в час. Введем вектор N, модуль которого равен числу проезжающих машин в час, а направление совпадает с направлением движения машин. Найдем общее число машин, проезжающих перекресток за час: N=N1 + N2. Поэтому N=√N12 + N22 = √ 302 + 402 = 50 машин. А теперь вопрос: куда девалось 20 машин?

-----------------------------------------------------
8. Движение катящегося колеса

Фактически это уже движение не точечного тела, а некоторого диска или обода.

а. Движение колеса можно представить в виде одновременно происходящих двух движений:

- перемещения как целого "замершего" (не вращающегося) колеса - со скоростью его центра - точки О

Рис 55 Такое движение называется поступательным

- и чистого вращения колеса вокруг оси, проходящий через его центр.

Тогда все точки колеса (кроме одной) будут одновременно иметь две скорости - поступательную и вращательную, которые нужно складывать векторно:

Рис 56
Vлюбой точки колеса = Vпст центра + Vврщ этой точки вокруг центра
Если считать, что проскальзывания колеса относительно земли совсем нет, то связь двух скоростей будет совсем простой. Очевидно, при таком условии (отсутствие проскальзывания колеса) скорость самой нижней точки колеса О' должна совпадать со скоростью дороги. Но скорость дороги в нашей системе отсчета равна нулю. Поэтому:

V - Vвр=0

Т.к. скорость вращения любой точки обода колеса в данный момент одна и та же

Vвр=R,

то получается, что скорость перемещения центра колеса

Vo=R (условие отсутствия проскальзывания)

А скорость самой верхней точки колеса (точки А) будет в два раза больше; а скорости точек В и С по величине равны R.

Ускорение любой точки на ободе можно найти, векторно складывая ускорения поступательного движения и вращательного. Если колесо катится с постоянной скоростью, т.е. Vo=const, то поступательное ускорение равно нулю. Остается только вращательное. Это нормальное ускорение, равное 2R для всех точек обода и направленное к центру колеса
б. Есть другой способ определения скоростей отдельных точек колеса. Можно движение диска считать чистым вращением (с угловой скоростью ) относительно оси вращения, проходящей (в данный момент времени) через нижнюю точку О'.

Рис 57

Движение колеса как вращение вокруг мгновенной оси.

Нетрудно показать, что при таком подходе (через мгновенный центр вращения) скорости отдельных точек получаются точно такими же, как при подсчете через суперпозицию двух движений.

А вот расчет ускорений через чистое вращение дает другой - неверный результат. Прикиньте, что получается при таком подходе с ускорением центра диска.

--------------------------------------

Примеры.

8.1 Эквилибрист на шаре.

Рис 58

Эквилибрист забрался на шар, который катится со скоростью V0=1м/с. С какой скоростью он должен идти по шару, чтобы не упасть?

Решение:

Чтобы не упасть, человек должен во время движения все время находиться на одной вертикали с центром шара, т.е. иметь его скорость относительно дороги. Но скорость центра шара Vo=R ( - угловая скорость шара - одна и та же для всех его точек). А скорость верхней точки шара VA=2R. Чтобы уравнять их, человек должен идти влево со скоростью V' = Vo - VA = - R= -1 м/с. Это и есть ответ.

------------------------------

8.2 Диск между ладонями

Рис 59

Диск находится между двумя параллельно расположенными ладонями. Скорости движения ладоней известны. С какой скоростью будет двигаться диск (его центр)? Рассмотрите случаи движения ладоней в одну и в противоположные стороны.

Решение:

Имеет смысл перейти в систему отсчета, связанную с более медленной ладонью. Тогда:

а) случай - в одну сторону. Скорость верхней точки диска, с одной стороны, равна 2V0, а с другой она совпадает со скоростью верхней ладони, т.е. V1-V2. Поэтому V0=(V1-V2)/2

Заметим, что проходит предельный случай V1=V2 – тогда диск не крутится вовсе.

б) случай - в разные стороны: V0=(V1+V2)/2 – больше, чем в предыдущем случае, что разумно – совпадает с интуитивным экспериментом.

8.3 Автомобиль на грязной дороге

Рис

Автомобиль движется по грязной дороге. Какой максимальной высоты достигают капли грязи, срывающиеся с его колес?

----------------------------------
1   2   3   4   5

Похожие:

Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconПредмет и основные понятия информатики
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconРефератов по дисциплине «Физическая культура»
Основные понятия (Физическая культура, Физическое воспитание, Спорт, Физическая рекреация, Двигательная реабилитация, Физическая...
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconКонспект урока урок Измерение информации (алфавитный подход). Единицы...
Тема и номер урока в теме: Измерение информации (алфавитный подход). Единицы измерения информации. Урок 5
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Учащиеся должны знать понятия: материальная точка как модель тела, система отсчета, механическое движение. Должны уметь решать качественные...
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета icon"Информационная безопасность"
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconПонятие общества
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconИнформационные процессы и технологии
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconОтвет апостолу постклассицизма
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconГ. С. Горчаков слово о любви
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconКафедра информационной безопасности
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconОсобенности детей 5-7 лет
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconОбразовательный стандарт основного общего образования по физике изучение...
Физика – наука о природе. Наблюдение и описание физических явлений. Физический эксперимент. Измерение физических величин. Погрешности...
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconВладимир Мегре Новая цивилизация
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconЕ. Д. Красильникова Тверской государственный университет
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета icon1. к заключительной стадии законотворческого процесса относится
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
Основные понятия физическая величина Ее измерение Единицы измерения Система единиц Физический закон Физическая модель Система отсчета iconРодовая книга владимир Николаевич Мегре
Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск