Учреждение образования

Барановичский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Задачи для самостоятельного решения по дисциплине физике (раздел «Механика»)

Материал подготовлен:

Причина Е.А.

Барановичи, 2013

Тема: Кинематика и динамика материальной точки.

План:

• повторить теоретический материал по данной теме;

• записать основные формулы, используемые при решении задач по данной теме;

• решение задач у доски;

• рекомендации по задачам для самостоятельного решения.

Рекомендуемая литература:[O-]стр.15-61, [O-2], [O-3] стр.5-34, 50-55.

Темы докладов и рефератов

1. Сочленения и рычаги в опорно-двигательной системе организма.

2. Галилей: основные открытия, новый метод проверки гипотез экспериментом.

3. Принцип относительности: от Аристотеля до Галилея

4. Работы Ньютона по механике.

5. Прикладная и теоретическая механика в Александрии: Евклид, Архимед, Ктесибий, Герон и Папп.

6. Механика и метафизика в средневековом арабском естествознании.

7. Развитие теоретических представлений об импульсе и понятие инерции.

8. Оксфордская и Парижская школы средневековой механики.

9. История исследований движения свободно падающего тела и движения тела, брошенного под углом к горизонту.

10. Мир глазами Исаака Ньютона.

11. Относительная скорость инерциальных систем.

Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Что такое система отсчета?

2. Может ли модуль вектора перемещения материальной точки быть больше пути, пройденного точкой за тот же промежуток времени?

3. Какой может быть траектория материальной точки, если она движется с постоянным по величине и направлению ускорением?

4. Какая система отсчета называется инерциальной?

5. В чем состоит принцип Галилея?

6. В чем заключается физическое содержание первого закона Ньютона?

7. В чем состоит явление инерции?

8. Какой смысл имеет понятие силы в механике?

9. Сформулируйте второй закон Ньютона.

10. Сформулируйте третий закон Ньютона.

11. Почему действие двух сил, связанных третьим законом Ньютона, не компенсируется?

12. Какова природа сил трения и сил упругости?

13. Что такое механическая работа, по какой формуле она вычисляется?

14. Чему равна энергия упругодеформированного тела?

Практическая работа

Задача 1.1 Материальная точка движется прямолинейно с ускорением а=5 м/с². Определить, на сколько путь, пройденный точкой в n-ю секунду, будет больше пути, пройденного в предыдущую секунду. Принять v₀=0.

Задача 1.2. Велосипедист ехал из одного пункта в другой. Первую треть пути он проехал со скоростью v₁=18 км/ч. Далее половину оставшегося времени он ехал со скоростью v₂=22 км/ч, после чего до конечного пункта он шел пешком со скоростью v₃=5 км/ч. Определить среднюю скорость <v> велосипедиста.

Задача 1.3. Тело брошено под углом α=30° к горизонту со скоростью v₀=30 м/с. Каковы будут нормальное а_n и тангенциальное а_τ ускорения тела через время t=1 с после начала движения?

Задача 1.4. При горизонтальном полете со скоростью v=250 м/с снаряд массой m=8 кг разорвался на две части. Большая часть массой m₁=6 кг получила скорость u₁=400 м/св направлении полета снаряда. Определить модуль и направление скорости u₂ меньшей части снаряда.

Задача 1.5. Определить КПД η неупругого удара бойка массой m₁=0,5 т, падающего на сваю массой m₂=120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи.

Задача 1.6. Определить работу растяжения двух соединенных последовательно пружин жесткостями k₁=400 Н/м и k₂=250 Н/м, если первая пружина при этом растянулась на Δl=2 см.

Задачи для самостоятельного решения

Задача 1.7 Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью v₀=10 м/с

и постоянным ускорением а=-5м/с². Определить, во сколько раз путь Δs, пройденный

материальной точкой, будет превышать модуль ее перемещения Δr спустя t=4c после

начала отсчета времени.

Задача 1.8 Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой m₁=2,5 кг под углом α=30° к горизонту со скоростью v=10 м/с. Какова будет начальная скорость v₀ движения конькобежца, если масса его m₂=60 кг? Перемещением конькобежца во время броска пренебречь.

Задача 1.9 Определить КПД η неупругого удара бойка массой m₁=0,5 т, падающего на

сваю массой m₂=120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи

Основная литература [O-]

1. Неделько В.И., Хунджуа А.Г. Физика: учеб. пособие для студ.образов. учреждений высш. проф.образования/.-М.: Издательский центр «Академия», 2011

2. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. М., Интеграл-Пресс

3. Шемуратов Ф.А. Избранные главы физики для студентов вузов физкультуры: учебное пособие для студентов вузов физ.культ /.-2-е изд.- Наб. Челны: Изд-во КамГИФК, 2005

Дополнительная литература [Д-]

1. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – 7-е изд., стер. –М.: Высш. шк., 2001. – 542 с.: ил.

2. Трофимова Т.И., Павлова З.Г. Сборник задач по курсу физики с решениями: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1999. – 591 с.: ил.

3. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – Изд.3-е, испр. и доп. – СПб.: Книжный мир, 2004. – 328 с.

4. И.Е.Иродов. Задачи по общей физике. М.: Наука, 2001.