Задачки по физике...

[Feur_GOR]

Не люблю я физику, поэтому прошу у вас помощи в решении следующих задач:

С башни высотой h=20м, горизонтально со скоростью V0=10м\с, брошен камень массой 400г.Определить для момента времени t=1c потенциальную и кинетическую энергии.

Ядро массой 5кг бросают под углом к горизонту 60градусов, затрачивая при этом работу 500Дж. Определить, через какое время тело упадёт на землю и какое расстояние по горизонтали оно пролетит.

Заранее всем спасибо!

[Hamster1986]

Про башню, даю в общем виде.

Wk = mgh;

Wp = sqr(mV)/2

V = V0 - gt

по-моему так, знающие поправьте если не так :(

[Old men]

Hamster1986: Извини, но совсем не так Во первых потенциальная энергия W=mgh, во вторых кинетическая энергия U=mV^2/2 (не [mV]^2), в третьих результирующая скорость равна векторной сумме начальной скорости и скорости, приобретенной в результате падения, исходя из результирующей скорости вычисляется кинетическая энергия.

В четвертых, потенциальная энергия уменьшится за счет того, что камень пролетел за секунду некоторое расстояние.

Feur_GOR: задачки действительно очень просты, не грех и самому посидеть :(

[Feur_GOR]

результирующая скорость равна векторной сумме начальной скорости и скорости, приобретенной в результате падения

Так чему же равна скорость, приобретённая в результате падения?

[Old men]

чему же равна скорость, приобретённая в результате падения?

V = sqr(Vo^2 + [gt]^2)

(В соответствии с условиями задачи, сопротивлением воздуха пренебрегаем, и считаем, что горизонтальная составляющая скорости не меняется)

Изменено 30 октября, 2006 пользователем Old men

[Гость avb_constructor]

V = sqr(Vo^2 + [gt]^2)

Это ты про какую скорость говоришь? :D Насколько я помню из физики, вертикальная скорость вычисляется так:

V = V0 + gt (для движения вниз) и V = V0 - gt (для движения вверх). Могу даже объяснить почему: при движении вниз ускорение свободного падения g увеличивает скорость, т.к. предмет падает из-за земного притяжения. Если же его подбросили вертикально вверх, то земное притяжение затормаживает его подъем и в определенной точке траектории скорость движения предмета будет равна нулю. Впрочем, тоже самое будет и при движении под углом к горизонту, но тогда начальная скорость вычисляется так: V = sqr (Vгор^2+Vверт^2). А дальше сам. :)

[Old men]

Это ты про какую скорость говоришь?

Это я говорю про результирующую скорость, у которой есть горизонтальная и вертикальная составляющие.

V = V0 + gt (для движения вниз) и V = V0 - gt

Эти формулы только запутывают простую задачу (хотя, если допустить, что Vo это начальная вертикальная составляющая скорости, они верны. Но здесь начальная вертикальная составляющая равно нулю)

V = sqr (Vгор^2+Vверт^2)

Эта формула верна, только у меня выражена проще, через данные величины g и t

[Feur_GOR]

Если верхний конец, вертикально расположенной, спиральной пружины положить груз, то пружина сожмётся на 3мм.На сколько сожмёт пружину тот же груз, упавший на конец пружины с высоты h=8cm?

[Feur_GOR]

1.Тело двигалось со ск. 3 м/с.Затем в течение 5 с на него действовала сила в 4 Н.За это время кинет. Энергия увеличилась на 100 Дж.Найти ск. Тела в конце действия силы и его массу.

2.Вал массой 100 кг и радиусом 5 см вращается с частотой 8 об/с.К цилиндрической поветхности вала прижали тормозную колодку с силой 40 Н,под действием которой вал остановился через 10 сек.Определить коэф. Трения.

3.Плоская волна распространяется вдоль прямой со ск.20 м/с.Две точки,находящиеся на этой прямой на расстоянии 12 и 15 метров от источника волн,колеблются с разностью фаз 75(пи).Найти длину волны,написать Ур-е волны и найти смещение указанных точек в момент 1,2 секунды,если амплитуда колебаний равна 0,1 метр.

[pinmix]

Ой, а можно я тоже задачками поделючь?..

:))

1) Электрическое поле созданно точечным зарядом 1 нКл. Найти потенциал в точке, удаленной от заряда на 20 см.

2) Электрический диполь 3 нКл*м ориентирован вдоль вектора напряженности однородного электрического поля величиной 10 кВ/м. Какую работу нужно совершить, чтобы развернуть диполь но 180° (градусов)

3) Электрон влетел в плоский конденсатор со скоростью 10 Мм/с вдоль обкладок на равном растоянии от них. При какой разности потенциалов между обкладками электрон не вылетит из конденсатора, если длинн пласти н 10 см, а рстояние между ними 2 см?

4) К обкладкам цилиндрического конденсатора приложенно напряжение 20 В. Радиусы коаксиальных цилиндров, образующих конденсатор, равны 4 и 16 мм. Найти поверхностные плотности зарядов на каждой обкладке.

5) По разные стороны от границы воздуха и керосина (ε=2) на одном перпендикуляре к ней находится два точечных заряда. Заряд в воздухе вдвое больше, чем в керосине. Положение этих зарядов таково, что в точке на границе между ними поляризационные заряды отсутствуют. Во сколько раз отличаются расстояния от заряда до границы в воздухе и керосине?

6) Какой электрический заряд протечет по проводнику за 10 с, если за это время сила тока равномерно уменьшилась от 10 до 5 А?

Давно уже задали часть решил - а вот эти остались... %) :)

[Тролль]

Каждому по решенной задачке:

1. Энергия была m*3²/2, стала mv²/2, разница энергий должна быть 100.

Соответственно mv²/2 - m*3²/2 = 100 - это первое уравнение.

Ускорение равно (v-3)/5. Сила равна массе, помноженной на ускорение, то есть

m(v-3)/5=4 - это второе уравнение.

Имеем систему из двух уравнений с двумя неизвестными. Дальше, Ватсон, элементарно...

На всякий случай основные вехи: m=20/(v-3); (20/(v-3))*(v²-3²)/2=100; (10/(v-3))*(v-3)(v+3)=100; 10*(v+3)=100; v+3=10; v=7; m=20/(7-3)=5;

6) Средний ток 7,5 А. За 10 с протекло 7,5 * 10 = 75 A*c, т.е. 75 Кл.

Если это институт, то скорее всего хотят интеграл от функции 10-0,5*t в пределах от 0 до 10. Навряд ли он будет отличаться от 75 :)

P.S. Плюс еще одна (и подправил 1., что-то я ее чересчур сложно решал...)

1)

Изменено 12 ноября, 2006 пользователем Тролль

[Feur_GOR]

Тролль: Спасибо! Почему же так получилось, что ты решил именно ту, которую решил и я? :D

[Тролль]

Feur_GOR:

Почему же так получилось, что ты решил именно ту, которую решил и я? :D

Значит, думаем одинаково :D

Вот решение задачи из твоего поста от 11.11:

Если верхний конец, вертикально расположенной, спиральной пружины положить груз, то пружина сожмётся на 3мм.На сколько сожмёт пружину тот же груз, упавший на конец пружины с высоты h=8cm?

В первом случае сила веса равна силе сопротивления пружины: mg=k*0,003 (тут k - коэффициент жесткости пружины). Во втором случае, когда падение груза остановится, он отдаст энергию, равную энергии сжатой пружины (это будет нижняя точка, затем сжатая пружина швырнет груз назад): mg(x+0,08)=kx²/2 (тут x - это насколько сожмёт пружину груз). Ну и опять же, из системы двух уравнений получаем 0,003(x+0,08)=x²/2. Это квадратное уравнение (поскольку есть еще одна точка наверху, где остановился бы груз при обратном движении, если бы он оставался связанным с концом пружины). Дальше проблем с решением квадратного уравнения не предвидится. В качестве решениян нужно будет взять положительный корень, отрицательный будет соответствовать второй точке, о которой не спрашивают.

[Feur_GOR]

Тролль: Поделись пожалуйста, если не секрет, откуда ты всё знаешь?Помню тебя на форуме с первого дня и если твой ник засветился в какой-либо теме, то это значит стопудовый правильный ответ, блин. откуда такие познания во всём?Может ты занимаешься какими-нибудь тренингами?Мозг там развиваешь...какой у тебя кстати IQ?300-400? :(

[pinmix]

Тролль: Огромное Пасиба! +сик поставил вчера, а седня записал, решил - все ок! Огромное, благодарю!!

[Feur_GOR]

Серия разминочных задач по физике продолжается)):

Вал массой 100 кг и радиусом 5 см вращается с частотой 8 об/с.К цилиндрической поверхности вала прижали тормозную колодку с силой 40 Н,под действием которой вал остановился через 10 сек.Определить коэф. Трения.

[Тролль]

Feur_GOR:

Основное уравнение динамики вращающихся тел:

M=Je

Тут

M - момент вращающей силы, он равен Fr, где r - расстояние от оси вращения до точки приложения силы,

J - момент инерции тела, он равен для сплошного цилиндра mr²/2,

e - угловое ускорение, оно равно (w2-w1)/(t2-t1), где w - угловая скорость.

(Это, кстати, полный аналог основного уравнения динамики для прямолинейного движения F=ma, вообще все формулы для вращательного движения получаются из формул для прямолинейного движения заменой F на M, m на J, v на w, a на e)

Отсюда Fr= (mr²/2)* (w2-w1)/(t2-t1),

соответственно

F= (mr²/2)* (w2-w1)/(t2-t1) /r,

где

t2-t1=10 c

w1=2Пn=2*3,1416*8=50,26 радиан/c

w2=0

e=50,2/10=5,02 радиан/c²

r=0,05 м

m=100 кг

J=mr²/2=100*0,05²/2=0,125 кг*м²

Получаем (во всяком случае, я получил) F=-12,57 Н

Минус у силы получился потому, что она направлена против направления вращения.

F - это в нашем случае тормозящая вал сила трения, приложенная по касательной к окружности вала. Сила прижатия тормоза Fп находится из уравнения |F|=kFп, где k -коэффициент трения. Соответственно

k=|F|/Fп=12,57/40=0,314

Правильные греческие буквы долго вставлять, поэтому в формулах П - пи, w- омега, e - эпсилон, а в w1,w2,t2,t1 цифры должны быть нижними индексами.

[Feur_GOR]

Откуда такие формулы...

Сила прижатия тормоза Fп находится из уравнения |F|=kFп, где k -коэффициент трения.

Вообще первый раз слышу о такой силе)))Очень большое спасибо!