Міністерство аграрної політики України

Вінницький державний аграрний університет

Кафедра вищої математики, фізики та математичних методів в економіці

Гель П.В., Шевчук О.Ф.

Збірник задач з фізики. Механіка Модуль 1

навчально-методичний посібник для самостійної роботи студентів

усіх факультетів денної та заочної форми навчання

Вінниця 2006 р.

УДК ____

Навчально-методичний посібник для організації самостій­ної роботи та проведення практичних занять з фізики (модуль 1 "Механіка") для студентів денної та заочної форми навчання.

Автори – Професор кафедри вищої математики та фізики ВДАУ Гель П.В.;

асистент кафедри вищої математики та фізики ВДАУ

Шевчук О.Ф.

Рецензенти – Завідувач кафедри фізики ВДПУ, кандидат фізико-математич­них наук Солоненко В.І.;

Завідувач кафедри автоматизації та комплексної механізації технологічних процесів ВДАУ, професор Берник П.В.

Рекомендовано науково-методичною радою

Вінницького державного аграрного університету.

Протокол №__ від ____________ 2006 р.

Навчальне видання

“Збірник задач з фізики. Механіка. Модуль 1”

навчально-методичний посібник для самостійної роботи студентів

усіх факультетів денної та заочної форми навчання

Укладачі: Гель Павло Васильович

Шевчук Олександр Федорович

Зав. відділом О. М. Романов

Редактор ________________

Підписано до друку _______ формат А-5. Папір____ .Друк №___.

Друк офсетний. Ум. Друк аркушів_____. Обл. вид. арк.____.

Тираж 100 пр. Зам №________

Видавничий центр ВДАУ м. Вінниця, вул. Сонячна 13

ЗМІСТ

Вступ…………………………………………………………............		4
Розділ 1	Фізичні основи механіки
1.1	Кінематика……………………………….........………...	5
1.2	Тангенціальне, нормальне і повне прискорення ..........	8
1.3	Рух точки по колу. Кутова швидкість і кутове прискорення……………………………………………..	10
Розділ 2	Динаміка матеріальної точки
2.1	Перший закон Ньютона (закон інерції)....................….	14
2.2	Сила………………………..................................……….	14
2.3	Другий закон Ньютона. Імпульс……………………….	14
2.4	Третій закон Ньютона. Закон збереження імпульсу....	16
Розділ 3	Робота і енергія	17
Розділ 4	Динаміка обертального руху
4.1	Момент сили………………………………………...…..	20
4.2	Момент інерції матеріальної точки і твердого тіла відносно нерухомої осі…………………………………	21
4.3	Моменти інерції найпростіших тіл: диск, стержень, куля. Теорема Штейнера……………………………….	23
4.4	Момент імпульсу	28
4.5	Основне рівняння динаміки обертального руху……...	28
4.6	Закон збереження моменту імпульсу………………….	29
4.7	Кінетична енергія обертального руху…………………	30
Розділ 5	Елементи теорії відносності	32
Приклади розв’язування задач………………………………...……		36
Завдання для самостійного виконання..............................................		71
Варіанти індивідуальних завдань…………………………………..		104
Короткі математичні відомості....................………………………..		105
Додатки………………………………………………………………		124
Рекомендована література........……………………………………..		130

Вступ

Розв'язання фізичних задач, як правило, має евристичний характер, що не дозволяє сформулювати правило чи алгоритм, по яким розв'язується будь-яка фізична задача. Однак, корисними, на нашу думку, можуть бути такі поради.

1. Перш за все, треба добре зрозуміти зміст задачі, природу фізичних явищ, про які йде мова у задачі, згадати відповідні фізичні закономірності.

2. За допомогою формул, що відповідають умові задачі, і спрощувальним припущенням, які можна зробити в цій задачі, встановити зв'язок між невідомими і відомими величинами. При цьому можуть з'являтись нові невідомі величини. Треба мати на увазі, що кількість незалежних рівнянь повинна дорівнювати загальній кількості невідомих величин. Відомими треба вважати не тільки величини, які наведені в умові задачі, але і дані, що вміщені в довідниковому матеріалі.

3. Як правило, задачу треба розв'язувати в загальному вигляді. При цьому треба слідкувати, щоб одна і та ж величина позначалась однаково, а позначення різних величин відрізнялись одне від одного (наприклад, позначення початкової швидкості повинно відрізнятись від позначення швидкості в довільний момент часу).

4. Знайшовши відповідь у вигляді формули, яка зв'язує невідому величину з відомими, необхідно перевірити, збігаються чи ні розмірність лівої і правої частин формули. Якщо розмірності не збігаються - рішення є помилковим.

5. Виконуючи числові розрахунки, всі дані необхідно перевести в одну систему одиниць. Пропонуємо виконувати розрахунки в найбільш розповсюдженій Міжнародній системі одиниць. Ця система позначається символом SI (System International) українське позначення - СІ.