--> Ïðèìåðû ðåøåíèÿ çàäà÷ ïî òåìå «Ñèëû òðåíèÿ» (îêîí÷àíèå). Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 3. Ñèëû â ìåõàíèêå

 


§ 37. Ïðèìåðû ðåøåíèÿ çàäà÷ ïî òåìå «Ñèëû òðåíèÿ» (îêîí÷àíèå)

Íà áðóñîê äåéñòâóþò ñèëà òÿæåñòè

Çàäà÷à 5. Áðóñîê ìàññîé 5 êã òÿíóò ïî ïîâåðõíîñòè ñòîëà, âçÿâøèñü çà êîëüöî äèíàìîìåòðà. Ïðè ýòîì óñêîðåíèå òåëà ðàâíî 0,5 ì/ñ2. Ƹñòêîñòü ïðóæèíû ðàâíà 200 Í/ì Îïðåäåëèòå ðàñòÿæåíèå ïðóæèíû. Êîýôôèöèåíò òðåíèÿ áðóñêà î ñòîë 0,05.

Ð å ø å í è å. Íà áðóñîê äåéñòâóþò ñèëà òÿæåñòè m, ñèëà òðåíèÿ òp, ñèëà íàòÿæåíèÿ ïðóæèíû yïp è ñèëà íîðìàëüíîé ðåàêöèè îïîðû (ðèñ. 3.30).

Ñîãëàñíî âòîðîìó çàêîíó Íüþòîíà

m= m + + òp + yïp.

 ïðîåêöèè íà ãîðèçîíòàëü óðàâíåíèå çàïèøåì â âèäå mà = Fyïp - Fòp.

Ñèëà òðåíèÿ Fòp = μN = μmg.

Ñèëà óïðóãîñòè Fyïp = -kx.

Òîãäà mà = kx - μmg.

Óäëèíåíèå ïðóæèíû

Çàäà÷à 6. Äâà áðóñêà ìàññàìè m1 = 1 êã è m2 = 3 êã ñîåäèíåíû íåðàñòÿæèìîé íèòüþ, ïåðåêèíóòîé ÷åðåç áëîê. Áðóñîê ñ áîëüøåé ìàññîé íàõîäèòñÿ íà íàêëîííîé ïëîñêîñòè, óãîë ó îñíîâàíèÿ êîòîðîé ðàâåí 30°, êîýôôèöèåíò òðåíèÿ ðàâåí 0,04. Îïðåäåëèòå óñêîðåíèå áðóñêîâ.

Ðàññìàòðèâàåì äâèæåíèå òåë îòíîñèòåëüíî îäíîãî òåëà îòñ÷¸òà

Ð å ø å í è å. Íà ïåðâûé áðóñîê äåéñòâóþò ñèëà íàòÿæåíèÿ íèòè 1 è ñèëà òÿæåñòè m1 (pèc. 3.31). Íà âòîðîé áðóñîê äåéñòâóþò ñèëà íàòÿæåíèÿ íèòè 2, ñèëà òÿæåñòè m2, ñèëà òðåíèÿ òp è ñèëà íîðìàëüíîé ðåàêöèè îïîðû .

Ñîãëàñíî âòîðîìó çàêîíó Íüþòîíà çàïèøåì:

m11 = m1 + 1,                     (1)
m22 = m2 + 2 + òp + .                     (2)

Ðàññìàòðèâàåì äâèæåíèå òåë îòíîñèòåëüíî îäíîãî òåëà îòñ÷¸òà, íàïðèìåð îòíîñèòåëüíî íàêëîííîé ïëîñêîñòè. Ìîäóëè óñêîðåíèé áðóñêîâ ðàâíû âñëåäñòâèå óñëîâèÿ íåðàñòÿæèìîñòè íèòè: à1 = à2 = à.

Äëÿ çàïèñè óðàâíåíèé â ïðîåêöèÿõ íà îñè íàäî çíàòü íàïðàâëåíèÿ ñèë. Ñèëà òðåíèÿ íàïðàâëåíà â ñòîðîíó, ïðîòèâîïîëîæíóþ îòíîñèòåëüíîé ñêîðîñòè áðóñêà. Ñèëà òðåíèÿ ìîæåò áûòü íàïðàâëåíà è ââåðõ, è âíèç âäîëü íàêëîííîé ïëîñêîñòè.

Ðàññ÷èòàåì, â êàêóþ ñòîðîíó ïðîèñõîäèò äâèæåíèå áðóñêîâ. Äâèæåíèå áðóñêà 2 âëåâî îáåñïå÷èâàåò ïðîåêöèÿ ñèëû òÿæåñòè íà îñü X, ðàâíàÿ m2g sinα = 15 Í, à âïðàâî — ñèëà òÿæåñòè, äåéñòâóþùàÿ íà áðóñîê 1, ðàâíàÿ 10Í. Ñëåäîâàòåëüíî, áðóñîê 2 äâèæåòñÿ âíèç è ñèëà òðåíèÿ íàïðàâëåíà ââåðõ.

 ïðîåêöèè íà îñü Y1 óðàâíåíèå (1) çàïèøåì â âèäå

m1a = -m1g + Ò1.                     (3)

 ïðîåêöèÿõ íà îñè X è Y óðàâíåíèå (2) çàïèøåì â âèäå

m2à = m2g sinα - Fòð - F2                     (4)
0 = N - m2g cosα.                     (5)

Ñèëà òðåíèÿ Fòð = μN = μm2g cosα.

Ñèëû íàòÿæåíèÿ, äåéñòâóþùèå íà áðóñêè, ðàâíû â ñèëó íåâåñîìîñòè áëîêà è íèòè: Ò1 = Ò2 = Ò.

Óðàâíåíèÿ (3) è (4) ïåðåïèøåì â âèäå

Ñëîæèâ ëåâûå è ïðàâûå ÷àñòè ýòèõ óðàâíåíèé, ïîëó÷èì (m1 + m2)à = -m1g + m2g sinα - μm2 cosα.

Îêîí÷àòåëüíî äëÿ îïðåäåëåíèÿ óñêîðåíèÿ èìååì âûðàæåíèå

äëÿ îïðåäåëåíèÿ óñêîðåíèÿ èìååì âûðàæåíèå

Çàäà÷è äëÿ ñàìîñòîÿòåëüíîãî ðåøåíèÿ

1. Ïðè áûñòðîì òîðìîæåíèè àâòîìîáèëü íà÷àë äâèãàòüñÿ ïî ãîðèçîíòàëüíîé äîðîãå þçîì (çàòîðìîæåííûå êîë¸ñà íå âðàùàþòñÿ, à ñêîëüçÿò ïî äîðîãå). Ñ êàêèì óñêîðåíèåì ïðè ýòîì äâèæåòñÿ àâòîìîáèëü è ÷åðåç ñêîëüêî âðåìåíè îò íà÷àëà òîðìîæåíèÿ àâòîìîáèëü îñòàíîâèòñÿ, åñëè åãî íà÷àëüíàÿ ñêîðîñòü υ0 = 20 ì/ñ, à êîýôôèöèåíò òðåíèÿ êîë¸ñ î äîðîãó μ = 0,8?

2. Ãðóç ìàññîé 97 êã ïåðåìåùàþò ðàâíîìåðíî ïî ãîðèçîíòàëüíîé ïîâåðõíîñòè ñ ïîìîùüþ âåð¸âêè, îáðàçóþùåé óãîë 30° ñ ãîðèçîíòîì. Îïðåäåëèòå ñèëó íàòÿæåíèÿ âåð¸âêè, åñëè êîýôôèöèåíò òðåíèÿ ðàâåí 0,2.

Îáðàçöû çàäàíèé ÅÃÝ

Ñ1. Ê ïîêîÿùåìóñÿ íà øåðîõîâàòîé ãîðèçîíòàëüíîé ïîâåðõíîñòè òåëó ïðèëîæåíà íàðàñòàþùàÿ ñ òå÷åíèåì âðåìåíè ñèëà òÿãè F = bt, ãäå b — ïîñòîÿííàÿ âåëè÷èíà. Íà ðèñóíêå ïðåäñòàâëåí ãðàôèê çàâèñèìîñòè óñêîðåíèÿ òåëà îò âðåìåíè äåéñòâèÿ ñèëû. Îïðåäåëèòå êîýôôèöèåíò òðåíèÿ ñêîëüæåíèÿ.

C2. Ïî ãîðèçîíòàëüíîé äîðîãå ìàëü÷èê òÿíåò ñàíè ìàññîé 30 êã çà âåð¸âêó, íàïðàâëåííóþ ïîä óãëîì 60° ê ïëîñêîñòè äîðîãè, ñ ñèëîé 100 Í. Êîýôôèöèåíò òðåíèÿ 0,12. Îïðåäåëèòå óñêîðåíèå ñàíåé. ×åìó ðàâåí ïóòü, ïðîéäåííûé ñàíÿìè çà 5 ñ, åñëè â íà÷àëüíûé ìîìåíò âðåìåíè èõ ñêîðîñòü áûëà ðàâíà íóëþ?

ÑÇ. Øàéáà, áðîøåííàÿ âäîëü íàêëîííîé ïëîñêîñòè, ñêîëüçèò ïî íåé, äâèãàÿñü ââåðõ, à çàòåì äâèæåòñÿ âíèç. Ãðàôèê çàâèñèìîñòè ìîäóëÿ ñêîðîñòè øàéáû îò âðåìåíè ïðèâåä¸í íà ðèñóíêå. Îïðåäåëèòå óãîë íàêëîíà ïëîñêîñòè ê ãîðèçîíòó.


Ïîâòîðèòå ìàòåðèàë ãëàâû 3 ïî ñëåäóþùåìó ïëàíó

1. Âûïèøèòå îñíîâíûå ïîíÿòèÿ è ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíû è äàéòå èì îïðåäåëåíèå.

2. Ñôîðìóëèðóéòå çàêîíû è çàïèøèòå îñíîâíûå ôîðìóëû.

3. Óêàæèòå åäèíèöû ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí è èõ âûðàæåíèå ÷åðåç îñíîâíûå åäèíèöû ÑÈ.

4. Îïèøèòå îñíîâíûå îïûòû, ïîäòâåðæäàþùèå ñïðàâåäëèâîñòü çàêîíîâ.

«Ñèëû â ìåõàíèêå»

    1. Îïòèìàëüíûå óñëîâèÿ çàïóñêà êîñìè÷åñêèõ êîðàáëåé, èçó÷àþùèõ ïëàíåòû Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû.

    2. Îïàñíîñòü ñòîëêíîâåíèÿ ïëàíåò è èõ ñïóòíèêîâ ñ àñòåðîèäàìè, êîìåòàìè.

    3. Îò ðåññîðû äî ñîâðåìåííûõ àìîðòèçàòîðîâ.

    4. Çàâèñèìîñòü ñèëû ñîïðîòèâëåíèÿ îò ôîðìû òåëà. Ñïîðòèâíûå ìîäåëè àâòîìîáèëåé.

    5. Òðåíèå ïîëåçíîå è òðåíèå âðåäíîå.

«Èññëåäîâàíèå çàâèñèìîñòè óïðóãîñòè ïðóæèí îò èõ äëèíû è òîëùèíû ïðîâîëîêè, èç êîòîðîé îíè èçãîòîâëåíû»

«Îïðåäåëåíèå êîýôôèöèåíòîâ òðåíèÿ ïîêîÿ è ñêîëüæåíèÿ äëÿ ðàçëè÷íûõ ïîâåðõíîñòåé»

<<< Ê íà÷àëó ïàðàãðàôà                Ñëåäóþùàÿ ñòðàíèöà >>>

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru



Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->