И.Е. Иродов - Задачи по общей физике (1111903), страница 7
Текст из файла (страница 7)
В конце работы двигателя масса корабля стала равной т. На какой угол с$ изменилось направление движения корабля за время работы двигателя? 1.136. Тележка с леском движется по горизонтальной плоскости под действием постоянной силы Р,'совпадающей по направлению с ее скоростью. При атом песок высыпается через отверстие в дне с постоянной скоростью Р кг(с.
Найти ускорение и скорость тележки в момент 1, если в момент 1=0 тележка с песком имела массу т, и ее скорость была равна нулю. Трением пренебречь. 1.137, Платформа массы т, начинает двигаться вправо под действием постоянной силы Р (рис. 1.22). Из неподвижного бункера на нее высыпается песок.
Скорость погрузки постоянна и равна Р кг,'с. Найти зависимость от времени скорости и ускорения платформы в процессе погрузки. Трение пренебрежимо мало. Рис. 1.22 Рис. 1.23 $.138. Цепочка АВ длины 1 находится в гладкой горизонтальной трубке так, что часть ее длины Ь свободно свешивается, касаясь своим концом В поверхности стола (рнс. 1.23). В иекаторый момент конец А цепочки отпустили. С какой скоростью аи выскочит из трубки? 1.139. Частица совершила перемещение по некоторой траектории в плоскости ху из точки 1 с радиус-вектором г,=!+2) в точку 2 с раднус-вектором г,=21 — 3).
При этом 30 д ств иее ей авали некоторые силы, одна из которых Найти рабату, которую совершила сила Р. . Н бол я муфточка массы т=0,15 кг движется 1 140 Не ьшзя по гладкому прова ду изогнутому в горизонтальной пла. скости в виде дуги окружности радиуса (1=50 ем (рнс. 1.24, вид сверху) Г В ~Очке 1, где скорость муфточки а0=7 5 м!с на нее начала дей в вать и настоянная горизонтальная си- 1 Р. Найти скОрость муфтОчки В точке 2, если Р=ЗО Н.
14! Локомотив 1иассь1 т вани ., 4 пает двигаться со станции так, что ега скорость меняется по закову О=сс~ з, где сс — постоянная, з — пройденный путь. Найти суммарную работу всех сил, действующих на локомотив, за первые 1 секуяд после начала движения. 1.142. $(инетичсская энергия частицы„двнжуп;ейся Во окружности радиуса $7, зависит от пройденного пути з по закону 7'=сиз, где сс — постоянная. Найти модуль СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩЕИ На ЧЗСТИЦУ, В ЗЗВИ ИМОСТИ ОТ 8. 1.143. Частицы массы т попадают В область, где иа них действует встречная тормозящая сила..лу бина х п.аиикнОВеиия частиц В эту Область ззВисят Ог импульса частиц как х=сср, где сз — заданная постоянна .
зависимость модуля тормозящей силы от х. 1.144. Небольшое тела массы т медленно втащили на горку, действуя силой Р, которая в каждой точке направлена по касательной к траектории (рис. 1,25), Найти работу этой силы, 1 если высота горки Й, данна ее основания ! и коэффициент трения я. Л 1 $.145. Шайба массы т=50 г соскальзывает без иа ильиой ' скорости по наклонной плоскости, составляющей угол сс=М' с горизонтом, и, Рис. 1,23 пройдя по горизонтальной плоскос- ти расстояние 1=50 см, останавливается. Найти работу сил трения на всем пути, считая Всюду коэффициент трения 2=0,15.
1.!46. Двз бруска с массами т, н т„соединенные недеформироваиной легкой пружинкой, лежат иа горизон.тальной плоскости. $(сиффициент трения между брусками н плоскостью равен й. $(акую минимальную постоянную 31 силу нужно приложить в горизонтальном направлении к бруску с массой л»,, чтобы другой брусок сдвинулся места? 1.147. Цепочка массы т=0,80 кг, длины 1=1,5 м лежи на шероховатом столе так, что один ее конец свешнваетс„ у его края.
Цепочка начинает сама соскальзывать, когд ее свешивающаяся часть составлчет В 1/3 длины цепочки Какую работу совершат силы трения, действующие на цепочку, при ее полном соскальзывании со стола? 1.148. Тело массы т бросили под углом и к горизонт» а начальной скоростью и». Найти среднюю мощность, рз,,". виваемую силой тяжести за все время движения тела, з мгновенную мощность этой силы как функцию времени 1.!49. Частица массы и движется по окружности ра. диуса /? с нормальным ускорением, которое меняется со временем по закону а,=а(», где а — постоянная. Найти зависимость от времени мощности всех спл, действующих на частицу, а также среднее значение этой мощности за первые 1 секунд после начала движения.
1.150. Врусок массы т=1,00 кг находится на горизоз тальной плоскости с коэффициентом трения Й=О,27. В не. который момент ему сообщили начальную скорость и;— 1,50 м/с. Найти среднюю мощность силы тренин за все время движения бруска. 1.151. Небольшому телу массы и, находящемуся пз горязонтальноч плоскости, сообщили скорость в».
Козф. фициент трения зависит от пройденного пути з по закону й=аз, где а — постоянная. Найти максимальную мгно. пенную мощность силы трения. 1Л52, Какую мощность развивают двигатели ракеты массой /И, которая неподвижно висит нзд Землей, если скорость истечения газов равна и? Ускорение свободного падения известно. 1.153. В системе отсчета, вращающейся вокруг неподвижной оси с постоянной угловой скоростью а=5,0 рад/с, движетсч небольшое тело массы и- 100 г. Какую работу совершила центробежная сила инерции при перемещении этого тела по произвольному пути из точки 1 в точку 2, которые расположены на расстояниях г,=30 см и г. 50 си от оси вращения? 1.154. Горизонтально расположенный диск вращаегся с постоянной угловой скоростью с» 5,0 рад'с вокруг своей оси.
Из центра диска с начальной скоростью о,=- =2,00 м/с движется небольшая шайба массы т=160 г. На расстоянии г 50 см от оси диска ее скорость оказалась 32 300 м/с относительно диска. Найти работу, которую соверш шила при этом сила трения, действующая на шайбу, з системе отсчета «диск». 1.155. Система состоит из двух последовательно соединенных ~х пружинок с жесткостями х, и м,. Найти минимальну .ную работу, которую необходимо совершить, чтобы зстяйуть эту систему на Ы. !.156. Тело массы 7п начинают поднимать с поверхности Земли, приложив к нему силу г', которую изменяют с высотой подъема у по закону 0=2(ау — 1)тй, где а — положи жительная.постоянная.
Найти работу этой силы и прирзщ ащение потенциальной энергии тела в поле тяжести Земли на первой половине пути подъема. 1,157. Потенциальная энергия частицы в некотором поле имеет вид 1/=а/㻠— 5/г, где а н Ь вЂ” ' положительные постоянные, г — расстояние от центра поля. Найти: а) ЗНаЧЕНИЕ гм СООтВЕтСтВУЮЩЕЕ РаВНОВЕСНОМУ ПОЛО- жеяию частицы; выяснить, устойчиво ли это положение; б) максимальное значение силы притяжения; изобразить примерные графики зависимостей У(г) и гг(г) — проекции силы на радиус-вектор г.
1.!58. Частица массы л»=4,0 г движется в двумерном поле, где ее потенциальная энергия (/=с«ху, «« = 0,19 мДж/м'. В точке 1 (3,0 м, 4,0 м) частица имела скорость о,=3,0 м/с, а в точке 2 (5,0 м, — 6,0 м) скорость о, 4,0 м/с. Найти работу сторонних снл на пути между точками 1 и 2. 1.159. Небольшая шайба А соскальзывает без начальной скорости с вершины гладкой горки высотой О, имеющей горизонтальныи трамплин (рис. 1.26).
При какой высоте Ь трамплина шайба пролетит наибольшее расстояние з? Чему оно равно? Рис. Ь27 Ряс. 1.26 1.169. Небольшое тело А начинает скользить с высоты Й по наклонному желобу, переходящему в полуокружность радиуса й/2 (рис. 1.27). Пренебрегая трением, найти скорость тела в наивысшей точке его траектории (после отрыва от желоба). 2-921 зз 1,161. На инти длины ! подвешен шарик массы т. С „ кой наименьшей скоростью надо начать перемещать точ, подвеса в горизонтальном направлении, чтобы шарик сг двигаться по окружности вокруг этой точки! Каково пр„ этом натяжение нити в момент, когда она будет проходит горизонтальное положение? 1.162.
Небольшой шарик массы я=50 г прикреплен „ концу упругой нити, жесткость которой и=Я Нlм, Нит с шариком отвели в горизонтальное полажение, не дефор. мируя нити, н осторожно отпустили. Когда вить прока. дпла веРтикальное полажение, ее длина оказалась 1=1,5 и и скорость шарика в=З,О м/с. Найти силу натяжения инта в этом положенни. 1.163. Гладкий легкий горизонтальный стержень Ай может вращаться без трения вокруг вертикальной осв проходящей через его конец А. На стержне находится ям.
большая муфточка массы ш, соединенная невесомой пру. жинкой длины 1, с конном А. Жесткость пружинки равна в. Какую работу надо совершить, чтобы эту систему мед. лепно раскрутить до угловой скорости му 1.164. Гладкий резиновый шнур, длина которого ! я жесткость и, подвешен одним концом к точке О. На дру. том конце имеется упор. Из точки О начинает падать вь большая муфта массы ля. Пренебрегая массамн шнура в упора, найти максимальное растяжение шнура. 1.165. Небольшая шайба массы ля=5,0 г начинает сколь знть, если ее положить на шероховатую поверхность па лусферы на высоте Ь,=-60 см от горизонтального основакия полусферы.
Продолжая скользить, шайба отрывается ея полусферы на высоте й,=25 см. Найти работу снл трения, действующих на шайбу при ее соскальзывании. 1.166. В системе, показанной на рис. 1.28, масса каяе дога бруска и=0,50 кг, жесткость пружины и=40 Н/и, коэффициент трения между брускаи ю и плоскостью 3=0,20.
Массы блэ ка и пружины пренебрежимо иэ лы. Система пришла в движение с нулевой начальной скороспяе прн недеформированнай пружине Рис. 1.23 Найти максимальную скорость брусков. 1.167. Частица массы ля движется со скоростью яэ жв углом а, к нормали плоскости, разделякицей области. я которых потенциальная энергия данной частицы развя У, н О,. Под каким углом и, к нормали она будет двигаться 34 пересечения этой плоскастнг Прн каком условия ица не проникнет в область с потенциальной энергиейй С1~ 1168. Нить переброшена через гладкие горизонтальтержнн 1 н 2, на ее концах и в середине подвешены „, аказой массы грузы А, В, С 1 г 1,20).