Книга 1. Решения задач из разделов 1-8 (509315)
Текст из файла
ББК 22.3я72 В84 Задачи решали Е.Н. Нзергина, Н.И. Петров Все решения к «Сборнику задач по общему курсу физики» В.С. Волькенштейн. В 2 кн. Кн. 1. — М.: Олимп: 000 "Фирма «Издательство АСТ»", 1999. — 432 с.— (Готовимся к экзаменам). 1БВХ 5-7390-0632-5 («Олимп») 1БВХ 5-237-00643-4 (000 "Фирма «Издательство АСТ»") В84 В книге приведены решения всех задач одного из самых популярных задачников по общему курсу физики Валентины Сергеевны Волькенштейн, который широко используется в качестве учебного пособия студентами высших технических учебных заведений нефизического профиля, физико-математических факультетов педагогических вузов, а также учащимися школ и других средних учебных заведений с физико-математическим уклоном.
ББК 22.3а72 1БВХ 5-7390-0632-5 («Олимп») 1БВХ 5-237-00643-4 (000 "Фирма «Издательство АСТ»") © «Олимп», 1999 © Оформление. 000 "Фирма «Издательство АСТ»", 1999 С~ачано с сайта Фр:Игобоч.пп~.п~/ойегlчо! Кепзйе~п. Ыгп Предисловие В данной книге приведены решения всех задач одного из самых популярных задачников: «Сборник задач по общему курсу физики», автор — Валентина Сергеевна Волькенштсйп. Этот сборник впервые вышел в свет в 1958 году и с тех пор переиздавался двенадцать раз. Книга В. С.
Волькенштейн широко используется в качестве учебного пособия студентами высших технических учебных заведений нефизического профиля, физико-математических факультетов педагогических вузов, а также учащимися школ и других средних учсбных завсдсний с физико-математическим уклоном. Данная книга кроме вышеперечисленных категорий учащихся может быть использована абитуриентами, учителями физики в старших классах, а также преподавателями вузов. Книга В.
С. Волькенштейн была написана достаточно давно. В ней использованы некоторые устаревшие обозначения, упоминаются не применяемые сегодня физические приборы. В издании сохранен стиль сборника, в основном используется аналитический метод. Решения нескольких задач (их номера указаны перед соответствующим параграфом) приведены в том же виде, как они даны у В. С. Волькенштейн.
Ряд задач сборника снабжены, на наш взгляд, ошибочными ответами. Для таких задач приводится полное решение и расчет. В большинстве задач искомая величина записывается в виде формулы, а ответ дастся без подробного счета. Безусловно соблазн прочитать готовое решение очень велик! Но, если читатель хочет овладеть навыками самостоятельного решения, оп должен сначала постараться справиться с задачей своими силами, а затем сверить полученное решение с книгой. Если же все-таки что-то не получилось, то нужно, разобрав предложенпос решение задачи, попытаться повторить его самостоятельно. Мы выражаем благодарность А.
А. Воробьеву, И. Д, Датту, В. И. Плису, Г. Н. Сафоновой за консультации и помощь при решении отдельных задач. Условия задач приводятся в учебных целях и в необходимом обьеме — как иллюстрационный материал. Имя автора и название цигирусмого издания указаны на титульном листе данной книги. Ст. 19 и. 2 Закона Р<Р об авторском праве и смежных правах от июня 1993 г.) Глава 1 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ ф 1. Кииемаеиика В задачах данного раздела необходимо, прежде чем приступать к числовым расчетам, представить все величины в единицах системы СИ. Если в задаче приведена графическая зависимость нескольких величин от какой-либо одной н при этом все кривые изображены на одном графике, то по оси у задаются условные единицы.
1.1. Первую половину времени своего движения автомобиль двигался со скоростью к, = 80 км/ч, а вторую половину времени — со скоростью 1, = 40 км/ч. Какова средняя скорость Р движения автомобиля? Решение: 5. Средняя скорость определяется выражением: к = —, где 1 с з=я +з, =к — +гз —, т.к. / =/ = —. Т.е. з= — 1в +т ), 2 2 ' ' 2 2 /1г, + в,) ч, + к„ отсюда: т = ' -' = — '-", г =60кы/ч. 2/ 2 1,2. Первую половину своего пути автомобиль двигался со скоростью 1~, = 80 км/ч, а вторую половину пути — со скоростью к, = 40 км/ч. Какова средняя скорость Р движения автомобиля? Решение: 5 Средняя скорость определяется выражением: к = — — (1), Ю Я 5 где / =/, +/„; х, = я.
= —. Тогда /, = —; /з = —, откуда 2 2~, 2т, 4 — (2). Подставляя (2) в (1), получим: / ! 2) 2г'гг'г з 2гг,гг 2ггтг 2 80 40 Р= ' "- = — '-', Г= =53,3км/ч. в(~', +гг) т, +гг 80+40 Решение: 3 8 Средняя скорость р = — — (1), где г =/, +/,, а в, =в, = —. 1 — откуда Я г(~'г + г'г) (2), 2т, 2т'г гг ю.2г,т г 2г гг, Подставляя (2) в (1), получим: т = ' -' = ' ' или в(г, +т,) г, +г, Р =12,3км/ч. При движении вниз по течению Г = гг+ гг, а при движении вверх по течению Г=гг-гг. Приравняем правые части уравнений и выразим и: г, + н = г, -и, Я Тогда г, = — и 2г, гг-г, 2и=гг — г,, и= '- '; п=3км/ч.
2 1.4. Найти скорость г относительно берега реки: а) лодки, идущей по течению; б) лодки, идущей против течения; в) лодки, идущей под углом а =90' к течению. Скорость течения реки и =1ы/с, скорость лодки относительно воды т, = 2 м/с. Решение: а) ~=г,+гг, или в про- екцин на ось х: гг = т + +гг =Зм/с. б) т =гг, +гг, или в проекции на ось к: 1.3. Пароход идет по реке от пункта А до пункта В со скоростью т, =10 км/ч, а обратно — со скоростью г, =16км/ч. Найти среднюю скорость гт парохода и скорость и течения реки.
1.5. Самолет летит относительно воздуха со скоростью та =800км/ч. Ветер дует с запада на восток со скоростью и=15м/с. С какой скоростью т самолет будет двигаться относительно земли и под каким углом а к меридиану надо держать курс, чтобы перемещение было: а) на юг; б) на север; в) на запад; г) на восток? Решение: а) б) "р а) г =55, +й, или в скалярГ7 2' ном виде: ~, =5/~ -и Подставляя числовые данные и учитывая, что и и =15 м/с=54км/ч, полу- и чаем 55, = 798 км/ч. Из с з+в Ю ) р 75- х рисунка видно, что У т =~,сока; соза=гlг,; О соха = 0,998; а ~ 4' .
Курс на юго-запад. б) г=г,+й, или в скалярном виде: г, = чуТ-и' или та = 798 км/ч. Поскольку г = г, соза, то соза = г/~е; сна = 0,998; а и 4' . Курс на северо-запад. в) й=~,+й, или в проекции на ось х: т=г,— и; н = 800 — 54 = 74б км/ч. Курс на запад. г) й=~,+й, или в проекции на ось х: г=н,+и; а = 800+ 54 = 854 км/ч. Курс на восток. 1.6. Самолет летит от пункта А до пункта В, расположенного на расстоянии /= 300 км к востоку. Найти продолжительность г полета, если: а) ветра нет; б) ветер дует с юга на север; в) ветер б г=г,— и=1м/с. в) г =г, +й, сложив вектора по правилу тр уго~ы~вов, по у: в=Дои = Г445 -тГ5 5е 2,24 м/с.
дует с запада на восток. Скорость ветра и =20м/с, скорость самолета относительно воздуха м, = 600 км/ч? Решение: 1 а) г= —; /=05ч; з б) и =~-~ + и, отсюда найдем о или / =0,504 ч= 2 2 и -и о = 30,2 мин; 300 в) г=; /= — =0,45ч =26,8 оо+и 672 мин.
1.7. Лодка движется перпендикулярно к берегу со скоростью ~ =7,2 км/ч. Течение относит ее на расстояние 1=150м вниз по реке. Найти скорость и течения реки н время /, затраченное на переправу через реку. Ширина реки 1. = 0,5 км. Решение: Движение лодки относительно реки выражается формулой: А = п, отку- Х Е да /= — =250с.
За это же время г и и лодка переместилась относительно берега на расстояние 1, причем скорость лодки относи- 1 тельно берега равна скорости реки, тогда и = —; и = 0,6 м/с. / 1.8. Тело, брошенное вертикально вверх, вернулось на землю через время / = 3 с. Какова была начальная скорость ~„тела и на какую высоту Ь оно поднялось? Решение. Запишем уравнения кинематики в проекциях на ось у: у(г) = тсг — — и г'(г) = г, — д! . В атз 2 наивысшей точке подъема имеем у(г,)=Ь; г(г,)=0, т. е.
Ь=трг, -г!г, /2 'и О=та-9т„ где г, = — — время подъема. Откуда г, = дг,, 2 ч' 2 ч~! 'гч . Ф г', = —, /г=дг~ — — '= — '; Ь= —. Подставляя числовые 2 2 2 8 данные, получим т, =14,7 м7с; Ь =11 м. 1.9. Камень бросили вертикально вверх на высоту Ь„=10 и. Через какое время г он упадет на землю? На какую высоту !г поднимется камень, если начальную скорость камня увеличить вдвое? Решение: Воспользуемся решением задачи 1.8 и запи- шем систему уравнений: у Ь, =~,~,— — ' О=г, — дг, — '(2), откуда ! =2!, — (3), ~о= —" (4), 2 Ь, = —" (5). 8 Ь=4 гагг ~ =4Ью =40м.
2 ~ ЗЬ, т тО Тогда из (5) г = — ', отсюда !=2,9с. Из (2) г, = — ". Сле- 8 Я довательно, если 1„увеличится в 2 раза, время подъема д4г,' также увеличится в 2 раза. Из (1) !г=2га 2г, — —: Решение: 41) 1. = Решаем задачу относительно не по- Ь= движной системы отсчета — земли. Тогда скорость камня в начальный момент времени относительно зем- ЛИ П„и Ранив СУММЕ СКОРОСтЕй: Каыня относительно аэростата )„„= О и скорости т аэростата относи- тсльно земли, т.е.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
