Колесо радиуса катится без проскальзывания между двумя параллельными рейками, имеющими скорости и (см. рисунок). Найти скорость центра колеса и угловую скорость вращения колеса
Задачи
ТегиСкорость течения реки скорость катера относительно воды Под каким углом к берегу должен двигаться катер, чтобы пересечь реку по кратчайшему пути?
По окружности радиусом с постоянной скоростью бежит лошадь. На расстоянии от центра окружности стоит человек. Чему равно максимальное значение скорости сближения лошади и человека?
С какой минимальной скоростью необходимо бросить мяч, чтобы он перелетел через дом высотой и шириной
Горизонтально летящий мячик абсолютно упруго отражается от наклонной плоскости в точке При каких значениях угла наклона плоскости он опять попадет в точку
Маленький шарик падает с высоты без начальной скорости на наклонную плоскость, составляющую угол с горизонтом.
а) Найти расстояние между точками первого и второго соударений шарика c наклонной плоскостью.
б)* Найти расстояние между точками второго и третьего соударений шарика c наклонной плоскостью.
Соударения считать абсолютно упругими, сопротивлением воздуха пренебречь.
Тело массой имеющее начальную скорость попадает в вязкую среду, сила сопротивления движению тела которой пропорциональна его скорости: где — известный коэффициент.
а) Определить путь, пройденный телом до остановки.
б)* Получите зависимость скорости от времени.
в)* Получите зависимость координаты от времени.
Три одинаковые невесомые пружины прикреплены в точках и к горизонтальной плоскости, как показано на рисунке. В точке к ним подвешен груз массой Длины отрезков и равны длине недеформированных пружин. Углы, которые пружины и составляют с вертикалью, равны Определите модуль ускорения груза сразу после внезапного разрыва пружины Модуль ускорения свободного падения примите равным
В системе тел, изображенной на рисунке, грузы 1 и 2 имеют одинаковые массы а масса груза 3 равна Грузы подвешены к блокам на невесомых и нерастяжимых нитях. Отрезки нитей, соединяющие блоки, вертикальны, блоки невесомы, трения в осях блоков нет. Найти ускорение груза 3. Ускорение свободного падения принять равным
С какой силой давит на землю кобра, когда, готовясь к прыжку, поднимается вертикально со скоростью Масса змеи ее длина
Находясь на наклонной плоскости, небольшое тело бросают вверх вдоль нее. Докажите, что для достижения максимальной дальности полета необходимо бросать так, чтобы конечная скорость оказалась перпендикулярна начальной. Сопротивлением воздуха пренебречь. Считать, что тело бросают с нулевой высоты над наклонной плоскостью.

По внутренней поверхности закрепленного цилиндра радиуса катится без проскальзывания колесо радиуса Найдите траекторию точки обода колеса.

Бусинка может двигаться по кольцу радиуса подталкиваемая спицей, равномерно вращающейся с угловой скоростью в плоскости кольца. Ось вращения спицы находится на кольце. Определите ускорение бусинки.
Если к верхней точке колеса, стоящего на шероховатой горизонтальной поверхности, приложить горизонтальную силу, то в нижней точке колеса возникнет сила трения.
-
Куда эта сила трения будет направлена?
-
В каком случае ускорение центра масс колеса будет больше при фиксированной внешней силе — в случае гладкой или шероховатой поверхности?
Ответ объясните на основании известных Вам физических законов и явлений.
Учитель Сергей Л. решил наглядно проиллюстрировать ученикам некоторую мысль при изучении гармонических колебаний. Он попросил учеников одного класса (22 человека) взять в одну руку гирю массой и совершать ей колебательные движения амплитудой около стараясь прикладывать для этого как можно меньше усилий. Для каждого ученика по результатам двадцати колебаний был измерен период. Усредненный период колебаний по классу составил 2,1 секунды. Поскольку класс был математического профиля, то к концу эксперимента гирю сломали.
На следующем уроке с инженерным классом пришлось воспользоваться гирей таких же размеров и формы, но массой Усредненный период по инженерному классу составил 2,2 секунды. Однако период математического маятника не зависит от массы согласно формуле, которую изучают в школе. Основываясь на известных физических законах, предложите объяснение, почему в данном эксперименте период колебаний увеличивается с массой. Считать, что систематические и случайные погрешности измерений учтены учителем.
По горизонтальному столу катится без трения тележка массой со скоростью На горизонтальную поверхность тележки положили кирпич массой начальная скорость которого относительно стола была равна нулю. Кирпич прошел по тележке путь и остановился относительно нее. Найдите коэффициент трения между кирпичом и тележкой.
Кузнечик сидит на одном из концов соломинки длины покоящейся на гладком полу. С какой минимальной относительно пола скоростью он должен прыгнуть вдоль соломинки, чтобы при приземлении попасть точно на второй конец соломинки? Масса кузнечика в раза больше массы соломинки. Размерами кузнечика и трением между полом и соломинкой пренебречь.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Шарик, брошенный из точки под углом к горизонту, в точке лежащей на одной горизонтали с точкой ударяется о гладкую площадку, наклоненную к горизонту. После упругого удара шарик возвращается в исходную точку затратив на полет в раз меньшее время. Найти угол под которым тело было брошено из точки
Шарику, висящему на нити длиной придали горизонтальную скорость после чего он стал колебаться в вертикальной плоскости. Найдите, при каком угле отклонения нити от вертикали ускорение шарика направлено горизонтально. Силой сопротивления воздуха пренебречь.
Небольшой шарик, подвешенный на длинной нити, совершает колебания в вертикальной плоскости (нить не доходит до горизонтального положения). Опираясь на физические законы,
-
укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено вдоль нити, если силой сопротивления воздуха можно пренебречь.
-
укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено перпендикулярно нити, если силой сопротивления воздуха можно пренебречь.
-
укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено вдоль нити, если силой сопротивления воздуха пренебречь нельзя.
-
укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено перпендикулярно нити, если силой сопротивления воздуха пренебречь нельзя.
Сделайте рисунки с указанием сил для каждого случая.
Шарику, подвешенному на нити, сообщили некоторую начальную скорость, после чего он начал вращаться по окружности в вертикальной плоскости. Определить массу шарика если известно, что сила натяжения нити в верхней точке траектории составляет а в нижней точке траектории Сопротивлением воздуха пренебречь.
Арбуз выпадает из дирижабля, неподвижно парящего на большой высоте над пустынной местностью. Через некоторое время скорость арбуза достигает максимального значения после чего не меняется. Считайте, что сила сопротивления воздуха пропорциональна скорости.
Нарисуйте схематически графики зависимости координаты, скорости и ускорения арбуза от времени. Объясните характер изображенных зависимостей на основании физических законов.
На гладкой горизонтальной плоскости покоится гладкий шар. С ним сталкивается другой такой же шар. Удар абсолютно упругий и непрямой. Определить угол, под которым разлетаются шары после удара.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Два одинаковых шара массой каждый связаны прочной нитью. Доска массой налетает со скоростью на эту систему и ударяет по середине нити. Найти скорость шаров при ударе о доску. Толщина доски и радиусы шаров малы по сравнению с длиной нити.
В бассейне плавает лодка, на борту которой находится Костя и огромная глыба льда с вмороженным в нее валуном. Уровень воды в бассейне равен
Костя аккуратно помещает глыбу за борт, причем она сразу же опускается на дно, целиком погрузившись под воду. Уровень воды в бассейне становится равным а после таяния льда —
Сравните высоты и
К центру крышки напольных весов приторочена вертикальная пружина. Весы показывают Затем Дмитрий Т. становится на весы рядом с пружиной, и показания становятся равны
-
Как изменятся показания весов относительно если стоящий на весах Дмитрий начнет растягивать пружину, прикладывая к ней вертикальную силу
-
Как изменятся показания весов относительно если Дмитрий целиком взгромоздится на пружину?
-
Что покажут весы (не стесняйтесь вводить переменные), если Дмитрий встанет рядом с весами и, взявшись за пружину, аккуратно оторвет весы от пола?
Весы устроены следующим образом: две одинаковые массивные горизонтальные пластины соединены пружинками, сжатие которых весы переводят в вес по закону Гука.
Клин массой с углом при основании покоится на гладкой горизонтальной плоскости. На наклонную поверхность клина ставят заводной автомобиль массой и отпускают без начальной скорости, после чего автомобиль начинает движение вверх по клину в плоскости рисунка. Найти скорость автомобиля относительно клина в момент, когда клин приобретает относительно плоскости скорость
Куб массой стоящий на горизонтальном столе и прикрепленный к недеформированной горизонтальной пружине жесткостью испытывает соударение с горизонтально летевшим со скоростью пластилиновым шариком массой (см. рисунок). Определите деформацию пружины после прекращения возникших затухающих колебаний. Известно, что к моменту остановки колебаний из-за трения о стол выделилось столько же теплоты, сколько при соударении пластилинового шара с кубом.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Импульс одного тела равен а его масса Второе тело движется вслед за первым, имея кинетическую энергию и скорость причем скорости тел сонаправлены. Между телами происходит центральный абсолютно неупругий удар, в результате которого тела движутся поступательно, а половина механической энергии тел переходит в тепло. Найдите скорость тел после удара.
Маляр работает в подвесной люльке. Ему понадобилось срочно подняться вверх. Он принимается тянуть за веревку с такой силой, что сила его давления на пол люльки уменьшилась до 400 H. Масса люльки масса маляра Чему равно ускорение люльки?
На плоском шероховатом дне чаши находится шар. Дно чаши наклонено на некоторый угол по отношению к горизонту. Шар удерживается в равновесии нитью, параллельной дну. На какой наибольший угол можно наклонить дно чаши, чтобы шар все еще оставался в равновесии? Коэффициент трения
Груз массой соединён невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок, с бруском массой К этому бруску на лёгкой пружине подвешен второй такой же брусок. Длина нерастянутой пружины коэффициент трения груза о поверхность стола Определите жёсткость пружины, если при движении брусков длина пружины постоянна и равна Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на тела.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
На гладкой горизонтальной поверхности около стенки стоит симметричный брусок массой с углублением полусферической формы радиусом Из точки A без трения соскальзывает маленькая шайба массой Найти максимальную скорость бруска при его последующем движении.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Найти минимальную силу, которой можно опрокинуть через ребро куб массой При каком коэффициенте трения это возможно?
Однородный стержень массой верхним концом прикреплен к шарниру, а нижним опирается на тележку (см. рисунок). Трения в шарнире нет, тележка может скользить без трения по горизонтальной плоскости. Коэффициент трения стержня о тележку угол отклонения стержня от вертикали
Найдите, с какой минимальной силой надо тянуть тележку, чтобы сдвинуть ее: (1) влево; (2) вправо.
В момент времени точка начинает двигаться в плоскости так, что её координаты определяются уравнениями где с–1, В какой момент времени угол между векторами скорости и ускорения точки равен
Ученик Федя на самостоятельной работе решал задачу со следующим условием:
«Шарику, подвешенному на нити, придали горизонтальную скорость Считая шарик материальной точкой, найдите максимальную высоту подъема шарика».
Федя записал закон сохранения энергии в виде откуда получил За работу была выставлена отличная отметка. Однако Федя задумался, зачем в задаче сказано считать шарик материальной точкой. «Что изменилось бы, если бы шарик имел радиус которым пренебречь нельзя?», — задал он вопрос учителю. Учитель не знал ничего кроме школьной программы, поэтому ответил: «а ты сам подумай, Федя!».
И Федя задумался: как изменится максимальная высота подъема шарика, если его радиусом пренебречь нельзя? Ответьте на вопрос Федора, опираясь на физические законы.
Кубик стоит у стены так, что одна из его граней образует угол с полом (см. рисунок). При каком значении коэффициента трения кубика о пол это возможно, если трением о стену можно пренебречь?
Материальные точки массами и прикреплены к невесомому стержню как показано на рисунке. К точке прикреплена невесомая пружина жесткостью верхний конец которой закреплен. Длина пружины в недеформированном состоянии В начальный момент концы пружины связаны нитью длиной Определите силу реакции стержня, действующую на массу сразу после пережигания нити. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шарики.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Два деревянных кольца детских пирамидок № 1 и № 2, способных без трения скользить по оси, соединили с основаниями этих пирамидок двумя одинаковыми лёгкими пружинками (см. рисунок). Пирамидку № 2 поместили в прочный сосуд с глицерином, прикрепив основание к его дну. Обе пирамидки покоятся относительно Земли. Как изменится по сравнению с этим случаем (увеличится, уменьшится или останется прежней) длина пружин пирамидок № 1 и № 2 во время свободного падения с балкона высокого дома? Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения. Плотность глицерина превышает плотность дерева.