Физика-10 кл-Касьянов-ГДЗ-2006 (991541), страница 6
Текст из файла (страница 6)
шМ, 2. Р; = б ',, где 7з — высота нвд поверхностью Земли. (Вз + зз) 3. На высоте зз ш В над Землей силу тяжести тела можно считать постоянной. 4. Ускорение свободного падения (гравитационное ускорение)— ускорение, приобретаемое телом под действием гравитационной силы вблизи поверхности небесных тел (планет„звезд).
М 4 4 5. а = б —; М = р -пйз, откуда а = -ибрй, т. е. гравитаци- йз 3 3 онное ускорение пропорционально плотности планеты. гешеннйй: Сила тяжести космонавта на Земле равна Рм мтйз, а на Меркурии Р; =тйм . Отношение сил тяжести равно отношению ускорений свободного падения на этих планетах: 9,8 зз — 2.= — 'м 2,65 (см. табл. 8). Р 8„3,7 Ответ; -И-м2,65.
Р' 24. Сила тяивопи Рашееииов: Ускорение свободного падения у поверхности М планеты равно я=б —. На поверхности Земли Ф' оио равно л =б-л. Составим соотношение: з Откуда и = 4лз = 39,2 м(с'. ~йе: я =. 39,2 м!с~. Решение: Из закона равиоускорениого движения без начальной скорости определим расстояние, равное аг' !=в 2 В нашем случае гравитационное ускорение на М поверхности Венеры равно а = я = б — . М При средней плотности Венеры р = —, и объе- Г ме Венеры г' =-ий гравитационное ускорение 4 3 4 4ябрй равно я= — а — = —.
Тогда расстояние й' 3 2ябрйг кбрбг' равно 1= — = — = 3 3 Глава Д инанне маям альное точно 3,14 1,21 10' 5,2 10' б,б7 10 н 1 3 ЯКИХ: ! и 4, 39 и. Решение; Гравитационное ускорение дзя Земли и для Луны равны 8. =С вЂ” и 8 =С вЂ” соответ- М, Мл Лз ' г' з Я ственно. Разделив первое соотношение на вто- зсз з С.— 3 рос, получим — = — ". =,, откуда 8з дз зъзз з!л Ма М„д,з ' дл' получим искомое отношение масс: Ответ: Таким образом, масса Луны меньше мас- ~ сы Земли приблизительно в 84 раза. Раи190и~: Гравитационное ускорение для Марса 8„=С вЂ ,, Ц„ Масса Марса М„=рф„, а объем гз =-яймз. 3 4 4Срикдм 2Сзрчзп7 Ян' 3 3 откуда средняя плогность Марса р„= — — = 38м 2Сяз7 3 3,7 „=3,9 10зкггм .
3 2 б,б7 10" 3,14 6,79 !О" Якает: р„3,9!О'кг!м'. 26, Сила л аисте. Нес тела 46 ~25. Сила упругости. Вес тела ТВЕТ7Ы Н В ЛРОСЫ 1. Характер механических движений в макромире определяют силы ~равитационного и электромагнитного взаимодействия. Силы упругости являются следствием электромагнитного взаимодействия между молекулами и атомами.
2. Силы, возникающие при деформации пружины, и силы, взаимодействия между атомами имеют одну природу. И проявляется как сила отталкивания или притяжения в зависимости от смешения атомов или звеньев пружины. 3. Сила реакции опоры — это сила упрутости, действующая на тело со стороны опоры перпендикулярно ее поверхности. Сила натяжения — это сила упругости, действующая на тело со стороны нити или пружины. 4. Согласно закону Гука, модуль силы упругости, возникающей при деформации тела, пропорционаяен его удлинению. Этот закон справедлив лишь при малом удяинении, т.
е. когда удяинение много меньше длины нерастянутой пружины. Жесткость зависит от упругих свойств материала и размеров пружины, поэтому, чем больше растянута или сжата пружина, тем больше сила упругости: Р'„„, = -кох . 5. Сила тяжести приложена к центру масс тела, а вес — к опоре или подвесу. ЗЛА ЧИ Рь1йьнннл: Если среднее расстояние между атомами увеличилось на л =0,1%, то и длина стержня также увеличилась на эту же величину, Новая длина стержня (после действия нагрузки) будет равна л 1=1, + — 1,. Тогда его удлинение будет рав- 100% л 01% но М= — 1, = — ' 70=0,07см=0,7мм.
100% ' 100 а'а Ятйщ; Д7=0,7 мм. 47 Главе Э. инвминв мвие ельней тонни Решеннне: Г1 и Г, силы давления мяча на пол и стенку, модули которых по условию задачи равны Г,=Г =Г, Со стороны стены н пола на мяч, согласно третьему закону Ньютона, действуют противоположно направленные силы Л', и Л), также равные по модулю: Л(=7(=Г н Лгз=Гз=Г. Суммарная реакция опоры (пая и стена) ЛГ=Л(+М,. По теореме Пифагора модуль реакции опоры /~з+~~з Д7 Гз ГД Вес мяча определяется силой, приложенной к горнюнтальной опоре, т.
е. Р = Г, = Г . ь((йд: ЛГ м Г~Г2 ", Р= Г. Ьйпейн2: Суммарная сила, действующая на пружины автомобиля Г = 4т8 (для 4-х человек). На каж- Г дую нэ пружин действует снла - =вк, Тогда нз 4 закона Гука тйм(гЛ(, откуда жесткость пружин: Л = — = ', м 2,7 10" Н!м. т8 70 9,8 М 2.5 10' Я)йет Д'м 2 7. Рйч Н/м Рещейне: По закону Гука Г„м = ЛЛ(. Так как сила упругости равна приложенной к пружине силе Г, а удлинение пружины Л(м/-(„тополучим Гмм/г((-1,). 26. Силе м ноя 48 Тогда конечная длина растянутой пружины: 1=1,+ — =0,2+ — =О, 5м=25см, г 50 4 1000 Ответ: .'= 25 см.
Решение: Заменим две пружины одной так, чтобы под действием одной и той гке силы Г суммарное растяжение двух пружин с коэффициентом 2 и Зк было равно удлинению одной пружины с коэффициентом жесткости 2,: о!, + Ж, = йг, . При последовательном соединении на каждую из пружин действует сила г (одна из пружин передает силовое воздействие к другой пружине).
Тогда по закону Гука ЙМ, = г" и ЗяЖ, = г" . Для пружины с жесткостью к, имеем 2Я=Г. Выражая удлинение пружин из этих соотноше- г' г" г 1 1 1 ний, получим — + — = —, откуда -+ — =— /с Зк й, к Зя я, и А =-1=0,754. 3 4 При последовательным соединением л пружин с коэффициентом жесткости Йо ам ..., к„, общий коэффициент жесткости определяется соотно- 1 1 1 1 шепнем — = — + — +...+ —. При параллель- 1г! кз йн нем соединении пружин коэффициенты жесткости складываются й, = я, +/с, +...+йг„. Жйю: й, =0,75/с.
~26. Сила трения слеты н$ В Олрлгв 1. Силу трения определяет электромагнитное взаимодействие. Гпввв а диивиикв ивтв ивпытй точки Сила трения — это сила, возникающая при соприкосновении поверхностей тел, препятствующая их относительному перемещению, направленная парачлельно плоскости соприкосновения. Силы трения подразделяются на силу трения качения, скольжения, покоя.
2. Сила трения покоя равна по модулю той силе, которая пытается вывести данное тело их состояния покоя. Максимальная сила трения покоя равна примерно силе трения скольжения и прямо пропорциональна силе нормального давления. 3. На удерживание санок нужно приложить усилие меньшее илн равное усилию, необходимому для их перемещения.
4. Сила трения скольжения всегда направлена в сторону, противо- положную относительной скорости тела. Она равна гч = рйг . 5. При качении без проскальзывания молекулярные связи разрываился легче, чем при скольжении. А при трении покоя молекулярные связи еще не рвутся. Отсюда и получается данное неравенство. ЗсИ4.Щ 1. Сила трения скольжения не зависит от площади соприкосновения поверхностей. Поэтому сила трения будет одинаковой при движении коробка на любой из его граней. 2. Рещение: Так как брусок движется равномерно, то сила трения скольжения равна приложенной к бруску горизонтальной силе г' = г" .
Сила трения скольжения Г" =рйГ, где Ф вЂ” нормальная реакция опоры. В нашем случае М = тя, по»тому Р'„= ртй 26. Сила т нкя Отсюда искомая масса бруска: 20 УИ = — = = 5,1 кг. р8 0,4 9,8 айат: ш= 5,1 кг. Рещение: Из предылущей задачи г'=1онй. Подставим данные: г'=0,1 250 9.8=245Н. Ответ: Г = 245 Н.
Рййи~ннне: Сала трения качения пропорциональна силе реакции опоры Р „ = р М, где р „ вЂ” коэффициент трения качения. Так как глыбу перевозили равномерно, то сила трения качения равна приложенной к саням снлетяги: г' „=Г.Тогда г'=р Ф. Реакция опоры равна снле тяжести: У = шй . Из уравнения Р'=р шй найдем коэффициент Г 157 10' трения качения: р „= — ~, =0,01. ьчй 1,6 10' 9,8 Яувйу; р „=0,01, йшйййий: Из задачи Хз 2 запишем, что г'= рак . В данном случае г' — зто сила упругости пружины. Используя закон Гука, получнм: Р = Р', = 1п57 .
Тогда кй2 = 1лнй, откуда удлинение пружины равно М = — = ' ' = 0,049 м = 4,9 см. рак 0,5 1 9,8 й 100 02вйт: М = 4,9 см. Глава 3 Динамика мата ивонной точки 527. Применение законов Ньютона ОТВЕТЫ НА ВОПРО 1 1. При равномерном движении вес равен силе тяжести, при движении с ускорением, направленным вверх, вес больше силы тяжести, при ускорении, направленном вниз — меньше. Если же лифт свободно падает, то вес равен нулю. в. Легче тянусь, чем толкать, так как коэффициент силы трения скольжения меньше коэффициента силы трения покоя.
3. Тело движется равномерно под действием силы трения скольже- ния: Е = рч'ч' . 4. В невесомости следует использовать пружинные часы, так как маятниковые и песочные не будут работать при нулевом весе. 5. Если тангенс угла наклона равен р, то тело будет равномерно скользить. При меньших угяах тело будет покоиться. ЗАДА ЧИ Решение: На тело действуют силы: Е со стороны собачьей упряжки, тВ - сила тяжести со стороны Земли, У вЂ” сила реакции опоры и сила трения скольжения Р' .
По второму закону Ньютона в векторной форме: те+ И+Ё +Е= та. Выберем координатные оси и спроецируем векторные уравнения на них: н%» *+Ем*+Ек =як~*"' ти + к+Ему+ к= к' Находим проекции сил н ускорения: лщ„= О, 27. ГГ омвнанов законов ууыопуонв лУ» 0 нп» г» и» 0 пму п» луу и Р' „=О, Р'„= О, а„= О. Тогда получим оисте- ~-Р'„+ Е = гпа му уравнений ~ 1-т8+п=О Воспользуемся соотношением для силы трения скольжения Гп = ру»У. Тогда система примет à — Р; =пуа у узà — п»8 = 0 . Из второго уравнения сис- Р»у = Р~'г темы выразим реакцию опоры: у»у=о»8 и подставим в третье уравнение Рм = рт8 . Тогда из первого уравнения Е -рпуй = во найдем уско- Г - Ргпй Е' рениетсча: а= Р8. ш пу По условию задачи начальная скорость саней равна нулю.
Поэтому воспользуемся формулой для пути при равноускоренном движении „у п~ ! = †. Откуда искомое время г = ~— 2 Подставляя ускорение, получим т 2/ 2.200 =го, — -щ — -0,05 9,8 Г 149 м 100 Ятйег: г = 20 с. Рещениие: Из второго закона Ньютона для электровоза имеем Ма = Ё+Ем, алло вагона шо = г»'яа. Так как 7я = -Р»'„~, го при проецировании иа ось Л; получаем систему уравнений: Глвва 5. анвминв мяам яльнса есчт ~ Ма = г" - г'„ =Р„„ Складывая первое и второе уравнения, получим (е+М)а=Р, откуда Р а= —.
Согласно закону Тука, а такж» из тьМ второго уравнения, имеем Е Р т р = Их = та = т —, откуда Лг = — —. т М т+М Е Т т Ответ: а =; Аз=в т+М я т+М Реш ейное: Т, и Т, — силы натяжения первой сцепки, действующие на первый н второй вагоны. Модули этих сил равны: Т, = Т,'. Аналогично для второго и третьего вагонов: Т, = Т,'. Из второго закона Ньютона для каждого из Р+тя+Ф+г" ч Т, =та вагонов имеем: Т,'+ ея+ Ф+ Р'„+ Т, = еа Т'+тКьФ+г та Спроецируем зги уравнения на координатные оси Хи Т. Тогда получим систему уравнений: Е-р тя-Т, =еа Т,-Т,-и „ел =та. Т -и ев =я!а Складывая левые и правые части этих уравнений, найдем ускорение вагонов: Р— и вд — Т, + Т, — Т, — и ел+ Т, = та+ та+ еа,' Е-Зр „лгд Р - Зр „тд = Зта, откуда а = Зт 27 П иионенио законов Ньютона Подставим в формулу числовые данные и по- 17940-3 О'002'5'!О '9'8-01 2 лучнм а = =0,1ч'с.
3 5.10" Сила натяжения сцепки между первым и вторым вагонами равна г"-р„„т8 — Т, = та . Подставив сюда найденное выражение для ускорения, получим Т = -Е = — 17940 = 1!960 Н. Си- 2 2 3 3 лу натяжения сцепки между вторым и третьим вагонами найдем из уравнения Т, — р „ей=та,откуда Л'-Зр тл Т, =р ей+та =р тй ье. Зт 17940 5980 Н 3 3 Отвйг: а =0,1мlс'; Т, =1!960 Н; Т, = 5980Н. рРеешенийй: Сначала найдем ускорение кубика при его движении вверх и вниз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
