МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Физика Задания для аудиторных практических занятий и самостоятельной работы студентов
Часть 1
Механика.
Молекулярная физика и термодинамика
Учебное пособие
Ростов-на-Дону
2011
УДК 530.1
Ф 48
Составители: С.И. Егорова
В.С. Ковалева
В.С. Кунаков
Г.Ф. Лемешко
Ю.М. Наследников
Ф 48 Физика: Задания для аудиторных практических занятий и самостоятельной работы студентов. Часть 1. Механика. Молекулярная физика и термодинамика: Учебное пособие. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2011. - 56 с.
Цель пособия – обеспечение личностно-ориентированного подхода к практическим занятиям по общему курсу физики с учетом степени подготовки студентов и количества аудиторных часов, выделяемых на лекционные и практические занятия. Пособие предназначено для обучения и контроля работы студентов на практических занятиях по разделу «Механика. Молекулярная физика и термодинамика» в течение первого семестра обучения.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Донского государственного технического университета
Научный редактор: д.т.н. проф. В.С. Кунаков
Рецензент:
© Издательский центр ДГТУ, 2011
Общие методические указания
При решении и оформлении задач необходимо соблюдать следующие требования:
Записать краткое условие задачи, выразить все известные величины в одной и той же системе единиц (как правило, в СИ). При необходимости ввести дополнительные постоянные физические величины.
Решение задач следует сопровождать краткими, но исчерпывающими объяснениями. При необходимости дать чертеж или график.
Решать задачу надо в общем виде, выразив искомую величину в буквенных обозначениях, заданных в условии задачи.
Произвести вычисления.
В течение семестра студенты выполняют две контрольные работы: первую - по механике, вторую - по молекулярной физике и термодинамике.
Результаты контроля аудиторной и самостоятельной работы студентов на практических занятиях учитываются лектором при приеме экзаменов и дифференцированных зачетов.
1. Элементы кинематики Основные формулы и законы
Средняя и мгновенная скорости материальной точки
где
- перемещение точки за время
,
-
радиус-вектор, определяющий положение
точки.
Для прямолинейного равномерного движения (
)
,
где
–
путь, пройденный точкой за время
.
Среднее и мгновенное ускорения материальной точки
Полное ускорение при криволинейном движении
где
-
тангенциальная составляющая ускорения,
направленная по касательной к траектории;
-
нормальная составляющая ускорения,
направленная к центру кривизны траектории
(
-
радиус кривизны траектории в данной
точке).
Путь и скорость для равнопеременного движения материальной точки (
)
где
-
начальная скорость, «+» соответствует
равноускоренному движению, «-» -
равнозамедленному.
Угловая скорость
Угловое ускорение
Угловая скорость для равномерного вращательного движения твердого тела
где
-
угол поворота тела,
–
период вращения;
- частота вращения (
–
число оборотов, совершаемых телом за
время
).
Угол поворота и угловая скорость для равнопеременного вращательного движения твердого тела (
)
где
-
начальная угловая скорость, «+»
соответствует равноускоренному вращению,
«-» - равнозамедленному.
Связь между линейными и угловыми величинами:
;
;
;
где
–
расстояние от точки до мгновенной оси
вращения.