Физика для абитуриента. Решение задач по физике для поступающих в ВУЗ.
Вопросы и консультации.
О сайте
Порядок работы
Новости сайта
Контакт
 
Вступительное задание
Открытые уроки
Учебники по физике
Задачи по физике
Справочник по физике
Вопросы и консультации
Рефераты.
Олимпиады и турниры по физике
Современная физика
Весёлая наука
Воскресная школа.
Уголок крохобора
Не только физика
Директория ссылок
Репетиторы
Малая академия наук.

.

info@abitura.com

Вопросы и консультации.

Ответы на вопросы по физике. Буров Ю.М.

Ответ для ***/7CIX***
Задача про эскалатор (см. Гостевую книгу).

Прошу прощения, я удалил Гостеву книгу. Гости много мусорили в ней, устал прибираться.

Я могу неправильно понять текст задачи на украинском языке, поэтому я возьму текст аналогичной задачи из задачника Гольдфарба “Сборник вопросов и задач по физике”, задача 1.5. В школе я обычно давал эту задачу на дом.

Человек бежит по эскалатору. В первый раз он насчитал n1=50 ступенек, во второй раз, двигаясь в ту же сторону со скоростью втрое большей, он насчитал n2 = 75 ступенек. Сколько ступенек он насчитал бы на неподвижном эскалаторе?

Ответ: n = 100.

Решение: Если бы человек шел в направлении, противоположном движению эскалатора, то он насчитал бы тем меньше ступенек, чем быстрее шел, но не меньше n. В нашем случае направление скоростей человека и эскалатора совпадают.

Пусть v – скорость эскалатора; l – его длина и n – число ступенек на неподвижном эскалаторе.

Число ступенек, приходящихся на единицу длины эскалатора, равна Вопросы и консультации по физике. Решение задач по физике. Задача про эскалатор.. Поэтому, если человек идет по эскалатору со скоростью u относительно эскалатора, то время его пребывания на эскалаторе Вопросы и консультации по физике. Решение задач по физике. Задача по кинематике., а путь, пройденный по эскалатору, Решение задач по физике.. При этом человек насчитает число ступенек Вопросы и консультации по физике. Решение задач по физике. Задача по кинематике.. Аналогично, во втором случае он насчитает Вопросы и консультации по физике. Решение задач по физике. Задача по кинематике.. Таким образом, мы получили систему двух уравнений для n1 и n2, которую можно переписать в виде:

Вопросы и консультации по физике. Решение задач по физике. Задача про эскалатор

Отсюда, исключая отношение Вопросы и консультации по физике. решение задач. Задача по кинематике., найдем Вопровы и консультации по физике. Решение задачи по кинематике.
 
 
 

Здравствуйте, Маша.

Наш сервер перед Новым годом немного починяли, поэтому Черноголовка, в которой я живу, на некоторое время осталась не только без Инета, но и без почты. Сегодня я увидел Ваши задачки. Давайте их порешаем.

Решение задач по физике выполняется по этапам:

  1. Внимательно прочитать условие задачи и понять, о каких процессах, явлениях идет речь, какие физические законы описывают эти явления.
  2. Построить физическую модель явления.
  3. Перевести физическую модель явления в математическую модель.
  4. Получить решение в общем виде.
  5. Проанализировать полученное решение.
  6. Подставить численные значения и вычислить с учетом заданной точности.
Так как у нас задачи на законы Ньютона, то третий пункт этой программы делается следующим образом:
  • выполняется рисунок
  • изображаются ВСЕ действующие силы
  • пишутся законы Ньютона для каждого тела
  • выбирается удобная система координат, и векторные уравнения Ньютона заменяются скалярными, т.е. векторные уравнения проектируются на оси координат
  • в условии задачи находятся скрытые условия и их записывают в виде уравнений или неравенств.
После этого вы ставите слева от написанных уравнений фигурную скобку, как бы говоря, что вы выполнили работу физика. Дальше должен работать уже математик. И поэтому нам нужно перейти в состояние “математик” и решить систему уравнений, и, может быть, и неравенств, которую сочинил физик. Затем вы снова переходите в состояние “физик” и анализируете полученное математиком решение.

Приступаем к первой задаче.

Задача 1. Я позволил себе немного изменить орфографию.
 
 

“Тягач сообщает ненагруженному прицепу ускорение 0,4, а прицепу c грузом - ускорение 0,1. Определите ускорение, если тягач будет вести оба прицепа. Тренением пренебречь”.

Прочитали. Что бы это значило – трением пренебречь? Если не будет трения, то тягач будет буксовать на месте и не сможет тащить прицепы. Видимо, автор задачи имел в виду, что нет трения между прицепом и дорогой. Тогда задача приобретает некоторый смысл. Но не известны такие свойства тягача, как зависимость силы тяги от скорости. У реального тягача она сложно зависит от скорости движения, от мощности двигателя и включенной передачи. Проще всего предположить, что сила тяги тягача постоянная. Если автор задачи имел в виду что–то другое, то он должен был бы сам сказать об этом. Дальше, видно, что размеры тягача и прицепов в задаче не существенны, движение поступательное, и потому мы можем представить тягач и прицепы “материальными точками”. Это очень важный момент. Законы Ньютона справедливы для материальных точек. И когда мы грохочущий, вонючий огромный тягач заменяем силой Fт, а прицепы - материальными точками. В результате мы получаем физическую модель, к которой уже можно применять законы физики.

Делаем рисунок:

Прицепы изображаем прямоугольниками, хотя мы понимаем, что это – материальные точки.

законы Ньютона, решение задач по физике, задача, вопросы и консультации по физике

Так как движение происходит по одной ось, выбираем в качестве системы координат ось ОХ, направленную вправо и сразу пишем второй закон Ньютона для движения пустого прицепа (1) и груженого прицепа (2). Для сцепленных прицепов напишем уравнения (3) и (4). Теперь следующий важный момент, мы должны учесть кинематические связи. Мы говорим, что прицепы сцеплены нерастяжимой связью, и поэтому a'3 =a''3 = a3, далее, мы говорим, что сцепляющий прицепы трос не имеет массы, поэтому T1 = T2 = T. Таким образом, мы получили следующую систему уравнений:

законы Ньютона, решение задач по физике, задача, вопросы и консультации по физике

Решив эту систему, получим

законы Ньютона, решение задач по физике, задача, вопросы и консультации по физике

Анализ решения в этой задаче прост, достаточно проверить, что размерность получается правильной.

На последней стадии подставляем численные значения и получаем ответ в численном виде.

Задача 2
 

Два тела массой 9кг и 3кг связанные нитью лежат на гладкой поверхности к телу большей массы приложена сила
F=2t а к другому телу сила F=4t направленная в противоположном направлении какую силу натяжения выдерживает нить если она порвалась через 40 с после начала действия сил?

Сделаем рисунок, обозначив большую массу буквой M, а меньшую – m. В этой задаче тела движутся поступательно, их размеры не имеют никакого значения, поэтому их можно представить в виде материальных точек, для которых можно применять законы Ньютона.

законы Ньютона, решение задач по физике, задача, вопросы и консультации по физике

Направим ось ОХ по направлению большей силы F1 и напишем второй закон Ньютона для каждого тела:

F1 – T = Ma

T – F2 = ma

Мы использовали кинематическую связь, нерастяжимость нити, которая в явном виде не записана в условии задачи, но подразумевается, поэтому записали сразу для обоих тел одинаковое ускорение а, и мы воспользовались тем, что нить невесома, это так же не записано, но подразумевается, поэтому мы записали одну силу натяжения для нити Т.

Решив систему уравнений, получим

законы Ньютона, решение задач по физике, задача, вопросы и консультации по физике.

Если мы попробуем проверить размерность, то увидим, что размерность первой дроби Н, в то время, как размерность второй – секунды. Такая ерунда получается потому, что в условии задачи неграмотно задана зависимость сил F1 и F2 от времени. Должно было написать F1 = a1t, где a1 = 2 Н/с, и так же для F2.
 
 

Задача 3.
”Два тела массы которых отличаются в 2 раза связаны нитью перекинутой через неподвижный блок определите первоначальное расстояние между телами если они окажутся на одном уровне через 1,2с от начала движения? “

Это сложная задача. Сложная не в том смысле, что ее трудно решать, а в том смысле, что она состоит из двух задач. Сначала мы решаем динамическую задачу, по действующим силам определяем ускорение, затем решаем задачу по кинематике, по известному ускорению находим перемещение тел.

Делаем рисунок. Учитывая, что нить нерастяжима и невесома, в блоке трения нет, сразу рисуем одинаковое ускорение для обоих тел, равное а, и одинаковое натяжение нити, равное Т.

законы Ньютона, решение задач по физике, задача, вопросы и консультации по физике

Я выбираю для первого, более тяжелого тела, направление оси вниз, по направлению ускорения, а для второго тела ось направлю вверх. Некоторые любят выбирать для всех тел одну ось, это не принципиально. Напишем уравнения второго закона Ньютона для обоих тел, добавив условие m1 = 2m2.

am1= m1g – T

am2 = T – m2g

m1 = 2m2

Из этой системы уравнений получаем

законы Ньютона, решение задач по физике, задача, вопросы и консультации по физике..

На этом заканчивается динамическая часть задачи. Как решаются задачи по кинематике, вы можете посмотреть в первом и втором “Открытом уроке” на этом же сайте. Будем считать, что задачи по кинематике мы умеем решать, поэтому эту часть задачи решим кратко.

Зная ускорение, найдем, что каждое тело пройдет путь законы Ньютона, решение задач по физике, задача, вопросы и консультации по физике, а исходное расстояние было в два раза больше.

Мне прислали задачу из БГУИР из Беларуссии.
Задача следующая: Цепочка лежит на границе раздела двух плоскостей, слева от границы есть коэфф. трения, справа плоскость гладкая, на гладкой поверхности лежит одна треть цепочки, на шероховатой две трети. Надо вычислить работу по перетягиванию цепочки за один конец через границу на шероховатую поверхность.

Рисунок выглядит следующим образом: ось Х вправо, цепочка левым концом лежит в О, правым в точке L, от 0 до 2L/3 под цепочкой коэф. трения m , правее поверхность гладкая. Сила F действует влево.

Работа силы трения равна решение задач по физике, задача о цепочке, сила трения, вопросы и консультации по физике,

сила трениявопросы и консультации по физике, решение задач по физике, сила трениярешение задач по физике, задача о цепочке, сила трения, вопросы и консультации по физике, где m - коэф.трения, r - линейная плотность цепочки, х – расстояние, на которое сместилась цепочка.

Подставьте, проинтегрируйте и получите Атр = 2/9.mr gL2.(проверьте, а то я часто ошибаюсь).

Начальная сила трения F = 2/3.mr gL.

Отсюда можно выразить mrg и подставить в выражение для Атр.

Окончательно получим Атр.= 1/3.FL.

Размерность в Н.м, чем больше длина или начальная сила трения, тем больше работа. Похоже, что решение правильное, если не было вычислительной ошибки, то с точностью до коэффициента правильно.

Если не возражаете, я помещу эту задачу в Вопросах и консультациях, она может быть интересна и другим.

Ю.М.Буров.

У ребят получился такой-же ответ, но он не совпал с ответом в руководстве.

 
Следующие страницы смотрите здесь.

Суть в том, что продажа цементовозов осуществляется и в лизинг.

О сайте
Порядок работы
Новости сайта
Контакт
 

Вверх .

Главная страница .

Rambler's Top100Rambler's Top100