КейсФ1-2013 / Экзамен физика1 / 1

1.2. Динамика материальной точки и твердого тела

1. Масса.

2. Сила.

3. Закон всемирного тяготения.

4. Первый закон Ньютона. Какие системы отсчета называются инерциальными?

5. Импульс тела и импульс силы.

6. Второй закон Ньютона.

7. Третий закон Ньютона.

8. Что называется силой тяжести и весом тела? В чем состоит отличие силы тяжести от веса тела?

9. Сила трения.

10. Закон Гука.

11. Что называют модулем Юнга?

12. Механический принцип относительности.

13. Преобразования Галилея.

14. Какие системы отсчета называются неинерциальными?

15. Что такое силы инерции?

16. В чем отличие сил инерции от обычных сил?

17. Какое тело называется абсолютно твердым?

18. Что называется моментом силы относительно неподвижной точки? Как направлен вектор момента силы?

19. Что называется плечом силы?

20. Что называется моментом силы относительно неподвижной оси?

21. Что называется парой сил? Чему равен момент пары сил?

22. Что называется моментом инерции тела? От чего он зависит?

23. Момент инерции материальной точки относительно оси вращения.

24. Момент инерции тела произвольной формы относительно оси вращения.

25. Запишите выражения для моментов инерции диска, цилиндра, стержня относительно их осей симметрии.

26. Теорема Штейнера.

27. Основное уравнение динамики вращательного движения.

28. Чему равна работа при вращательном движении?

29. Кинетическая энергия вращающегося тела.

30. Аналогия между поступательным и вращательным движениями.

31. Определить массу тела, движущегося с ускорением 0,05 м/с² под действием силы 1000 Н.

32. Найти изменение импульса тела массой 1 кг, которое, двигаясь прямолинейно, изменило свою скорость от до .

33. Две силы и , приложены к одной точке тела. Угол между векторами и равен p/2. Определить модуль равнодействующей этих сил.

34. Сила 10 Н сообщает телу ускорение 3 м/с². Какая сила сообщает этому телу ускорение 1,5 м/с²?

35. Электровоз при трогании с места развивает силу тяги 380 кН. Сила сопротивления составляет 250 кН. Какое ускорение он сообщает составу массой 500 т?

36. Стальной шарик, упав с высоты 1,5 м на стальную доску, отскакивает от неё со скоростью υ₂ = 0,75υ₁. На какую высоту он поднимется?

37. На каком расстоянии от поверхности Земли сила гравитационного притяжения, действующая на тело, в 2 раза меньше, чем у поверхности Земли?

38. Модуль постоянной по направлению силы меняется по закону F=5+9t². Найти модуль импульса этой силы за промежуток времени t₂-t₁ (t₂=2c, t₁=0).

39. Молекула массой m = 4,65·10^-26 кг, летящая со скоростью υ = 600 м/c, ударяется о стенку сосуда под углом 60º к нормали и под таким же углом упруго отскакивает от неё без потери скорости. Найти импульс силы, полученный стенкой за время удара.

40. При какой продолжительности суток на Земле вес тела на экваторе был бы равен нулю? Радиус Земли .

41. Определите момент инерции материальной точки массой 0,3 кг относительно оси, отстоящей от точки на 20 см.

42. Определите момент инерции материальной точки массой 2 кг, движущейся по окружности радиусом 2 см.

43. К ободу однородного диска радиусом R=0,2м приложена постоянная тангенциальная сила F= 100 Н. Определите момент силы, действующий на диск.

44. Момент силы, действующий на однородный диск, равен М = 5 Н∙ м. Известно, что он вращается с постоянным угловым ускорением ε = 100 с^-2 . Найти момент инерции диска.

45. Момент тангенциальной силы, приложенной к ободу колеса радиусом R=0,5м, равен 10 Н∙ м. Найти действующую силу.

46. Момент инерции шара массой 2 кг относительно оси, проходящей через центр масс, равен 6 кг·м². Определите момент инерции этого шара относительно точки О, находящейся на расстоянии 5 м от центра шара.

47. Маховое колесо, имеющее момент инерции 245 кг∙ м², вращается, делая 20 об \ сек. Через минуту после того, как на колесо перестал действовать вращающий момент, оно остановилось. Найти момент сил трения.

48. Однородный стержень длиной 1м и массой 5 кг вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня. С каким угловым ускорением вращается стержень, если вращающий момент силы равен 9,81 ·10^-2 Н∙ м?

49. Определите момент инерции стержня массой 3 кг и длиной 0,8 м относительно оси, проходящей через конец стержня.

50. Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину, согласно уравнению φ = At +Bt³, где А = 2 рад/с, В = 0,2 рад/с³. Определите вращающий момент М, действующий на стержень через t = 2 с после начала вращения, если момент инерции стержня J = 0,043 кг×м².

51. К ободу колеса массой M = 50 кг, имеющего форму диска радиусом R = 0,5 м, приложена касательная сила F = 100 Н. Чему равно угловое ускорение колеса?

52. Колесо, вращаясь равнозамедленно, уменьшило за 1 мин скорость вращения с 300 до 180 об \мин. Момент инерции колеса равен2 кг·м². Найти тормозящей момент.

53. На барабан массой М = 9 кг намотан шнур, к концу которого привязан груз массой 2 кг. Найти ускорение груза. Барабан считать сплошным диском.

54. Маховик в виде сплошного диска радиусом 0,4 м и массой 100 кг раскручен до частоты вращения 6 об/с и предоставлен самому себе. Под действием сил трения маховик остановился через 50 секунд. Найти момент сил трения: