- •Основы механики
- •Фгбоу впо «Российский государственный университет нефти и газа имени и.М. Губкина»
- •Основы механики
- •Введение
- •Часть I. Общие теоретические сведения курса «основы механики»
- •Глава I.1. Кинематика материальной точки
- •§I.1.1 физические основы механики
- •§I.1.2 вектор перемещения. Путь
- •§I.1.3 скорость. Ускорение.
- •§I.1.4 равномерное прямолинейное движение
- •§I.1.5 равнопеременное прямолинейное движение
- •§I.1.6 свободное падение тел
- •§I.1.7 движение тела по окружности
- •Глава I.2. Динамика материальной точки
- •§I.2.1 первый закон ньютона. Инерциальные системы отсчёта.
- •§I.2.2 сила
- •Коэффициент трения зависит от материалов трущихся поверхностей.
- •§I.2.3 масса. Центр масс. Импульс. Закон сохранения импульса. Плотность
- •§I.2.4 второй закон ньютона
- •§I.2.5 третий закон ньютона
- •Глава I.3 работа и энергия
- •§I.3.1 работа. Мощность
- •§I.3. 2 потенциальные и непотенциальные силы. Консервативные и неконсервативные системы тел
- •§I.3.3 механическая энергия. Закон сохранения механической энергии
- •§I.3.4 удар абсолютно упругих и неупругих тел
- •Глава I.4 основы динамики вращательного движения абсолютно твёрдого тела
- •§I.4.1 момент силы и момент инерции
- •§I.4.2 основной закон динамики вращательного движения
- •§I.4.3 работа. Мощность. Энергия вращательного движения
- •Глава I.5 всемирное тяготение. Элементы теории поля
- •§I.5.1 гравитационное поле, его напряжённость
- •§I.5.2 потенциал поля
- •§I.5.3 космические скорости
- •§I.5.4 неинерциальные системы отсчёта. Силы инерции
- •Глава I.6 основы гидроаэромеханики
- •§I.6.1 механические свойства жидкостей и газов
- •§I.6.2 гидроаэростатика
- •§I.6.3 движение жидкостей и газов. Уравнение бернулли
- •§I.6.4 внутреннее трение в жидкостях
- •Глава I.7 элементы специальной теории относительности
- •§I.7.1 преобразования галилея
- •§I.7.2 постулаты релятивистской теории
- •§I.7.3 преобразования лоренца
- •§I.7.4 релятивистские эффекты
- •§I.7.5 релятивистская динамика
- •Часть II. Примеры решения задач
- •Глава II.1. Кинематика материальной точки
- •§II.1.1 основные законы и формулы
- •§II.1.2 примеры решения задач
- •Глава II.2. Динамика материальной точки
- •§II.2.1 основные законы и формулы
- •5. Сила трения качения
- •§II.2.2 примеры решения задач
- •Глава II.3 работа и энергия
- •§II.3.1 основные законы и формулы
- •§II.3.2 примеры решения задач
- •Глава II.4 механика твёрдого тела
- •§II.4.1 основные законы и формулы
- •§II.4.2 примеры решения задач
- •Глава II.5 всемирное тяготение. Элементы теории поля
- •§II.5.1 основные законы и формулы
- •1. Закон всемирного тяготения
- •§II.5.2 примеры решения задач
- •Глава II.6 механика жидкостей и газов
- •§II.6.1 основные законы и формулы
- •Гидростатическое давление столба жидкости на глубине
- •§II.6.2 примеры решения задач
- •Глава II.7 элементы специальной теории относительности
- •§II.7.1 основные законы и формулы
- •Преобразования Лоренца
- •Релятивистское замедление хода часов
- •§II.7. 2 примеры решения задач
- •Часть III. Вопросы и задания для самопроверки
- •§III.1. Кинематика материальной точки а. Вопросы по теории
- •В. Тестовые задания
- •С. Задачи
- •§III.2 динамика материальной точки а. Вопросы по теории
- •В. Тестовые задания
- •С. Задачи
- •§III. 3 работа и энергия. Законы сохранения а. Вопросы по теории
- •В. Тестовые задания
- •С. Задачи
- •§III. 4 механика твёрдого тела а. Вопросы по теории
- •В. Тестовые задания
- •С. Задачи
- •§III. 5 всемирное тяготение. Элементы теории поля а. Вопросы по теории
- •В. Тестовые задания
- •С. Задачи
- •§III. 6 механика жидкостей и газов а. Вопросы по теории
- •В. Тестовые задания
- •С. Задачи
- •§III. 7 элементы специальной теории относительности а. Вопросы по теории
- •В. Тестовые задания
- •С. Задачи
- •Основные, дополнительные и производные единицы системы
- •I. Основные единицы
- •II. Дополнительные единицы
- •III. Производные единицы механических величин
- •3. Вычитание векторов
- •4. Умножение вектора на скаляр
- •2. Сложение векторов
- •6. Векторное произведение двух векторов
- •Предметный указатель
- •Заключение
- •Библиографический список Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Оглавление
§III.2 динамика материальной точки а. Вопросы по теории
В чём заключается основная задача динамики?
Какие системы отсчета называются инерциальными? В чем состоит закон инерции и какие утверждения он содержит?
Как в динамике определяется сила
?
В каких единицах она измеряется? Какие
силы называют внешними, а какие –
внутренними? Чему равна сумма всех
внутренних сил, действующих на систему
тел?Действия сил: а) сложение двух сил, приложенных к одной точке тела; б) разложение данной силы на составляющие.
Каково содержание закона независимости действия сил? Сформулируйте принцип суперпозиции сил. Объясните задачу о лебеде, раке и щуке.
Какое поле называется физическим, а какое стационарным? Виды взаимодействий.
Сила упругости. Закон Гука.
Силы трения. Законы трения скольжения.
Введите понятие массы. Свойства массы с точки зрения классической механики. Центр масс.
Введите понятие плотности для однородного и неоднородного тела. Что называется средней плотностью?
Основной закон динамики (второй закон Ньютона) материальной точки.
Получите из общей формулировки второго закона Ньютона
основное уравнение динамики материальной
точки
.Представьте второй закон динамики в дифференциальной форме.
Принцип независимости действия сил.
Сформулируйте третий закон Ньютона, поясните его. В чём заключается сущность этого закона?
В. Тестовые задания
Человек входит в лифт, который начинает двигаться равномерно вверх, при этом…
вес увеличится;
вес человека будет зависеть от скорости движения лифта;
вес человека уменьшится;
вес человека не изменится.
Лифт движется вниз с ускорением
,
при этом….
тело прижмётся к потолку лифта;
тело будет находиться в невесомости;
с телом ничего не произойдёт;
тело прижмётся к полу лифта.
Второй закон Ньютона в форме , где
- силы, действующие на тело со стороны
других тел справедлив …
в любой системе отсчёта;
для описания движения микрообъектов;
при скоростях движения тела как малых, так и сопоставимых со скоростью света в вакууме;
только при скоростях движения тела, много меньших скорости света в вакууме.
К потолку лифта, опускающего вниз тормозясь, на нити подвешено тело массой 10 кг. Модуль вектора скорости изменения импульса тела равен 100 (кг∙м)/с2. Сила натяжения нити равна…
100 (кг∙м)/с2; В. 0 (кг∙м)/с2;
С. 200 (кг∙м)/с2; D. 400 (кг∙м)/с2.
Тело массой 10 кг движется по выпуклому мосту. В верхней точке моста сила давления на мост, вдвое меньше силы тяжести. Модуль скорости изменения импульса тела в этой точке равен…
A.100 (кг∙м)/с2; В. 0 (кг∙м)/с2;
С. 10 (кг∙м)/с2; D. 50 (кг∙м)/с2.
Величина скорости автомобиля изменялась во времени, как показано на графике зависимости (рис.100, б). В некоторый момент подъёма по участку дуги результирующая всех сил, действующих на автомобиль, была направлена так, как показано на рисунке 100, а.
А.
; В.
; С.
; D.
.
а
)
б)
Рисунок
100 – а) действие результирующей силы
на автомобиль; б) график зависимости
Укажите этот момент времени.
Студент собрал на столе установку (рис.101). Тело под действием трёх сил находится в равновесии. Если силы
Н
и
Н
перпендикулярны друг другу, то сила
упругости
равна…
А.3Н; В. 7Н; С. 5Н; D. 4Н.
Рисунок
101 – Действие на тело различных сил
Система состоит из трёх шаров с массами
кг,
кг,
кг,
которые двигаются так, как показано на
рисунке 102. Скорости шаров равны
м/с;
м/с;
м/с. Найти величину скорости центра
масс этой системы (ответ выразить
в м/с).
Рисунок
102 – Система, состоящая из трёх шаров
В каком из нижеприведенных соотношений находятся абсолютные удлинения пружин
изображённых на рисунках 103, если их
жёсткости одинаковы?
А.
1; В.
2; С.
; D.
; Е.
.
Рисунок
103
– Взаимодействие тел массами
и
Система пружин, двигается вертикально вниз (рис.104,а), при этом его проекция скорости изменяется с течением времени так, как показано на графике (рис.104, б). Определить абсолютное удлинение пружины жесткостью
,
если масса тела 6 кг, а жёсткость пружины
кН/м.
а) б)
Рисунок
104 – а) система пружин, движущихся
вертикально вниз;
б)
график зависимости проекции скорости
от времени
.
А. 4 мм; В. 2 мм; С. 6 мм; D. 8 мм; Е. 3 мм.
Тело массой
скатывается из точки
по полусфере (рис.105). Поверхность участка
гладкая, а участка
шероховатая. Вес данного тела в указанных
точках находится в соотношении…
Рисунок
105 – Движение тела массой
по полусфере
А.
;
В.
;
С.
; D.
;
Е.
.
К покоящемуся телу массой 30 кг прикреплена пружина жёсткостью 3 кН/м. Пружину начинают растягивать с постоянной скоростью 5 см/с. Через сколько времени, тело сдвинется с места? Коэффициент трения 0,1.
А. 0,002 с; В. 5 с; С. 0,2 с; D. 20 с;
Е. тело мгновенно начнёт двигаться.
Равномерно движущееся тело въезжает на шероховатую поверхность, коэффициент трения о данную поверхность изменяется с расстоянием так, как показано на рисунке 106. Определить скорость, с которой тело выехало на поверхность, если, пройдя расстояние 5м оно остановилось.
А.
м/с; В.
м/с; С.
м/с; D.
м/с;
Е. недостаточно информации для ответа.
Рисунок
106
– График зависимости
Цепочка, состоящая из
одинаковых шариков, связанных друг с
другом тонкими нерастяжимыми нитями
(рис.107) под действием силы 12 Н двигается
с постоянным ускорением. Сколько шариков
в данной цепочке, если сила натяжения
между 2 и 3 шариками на 4 Н больше силы
натяжения между 5 и 6 шариками?
А. 7; В. 8; С. 9; D. 10; Е. 11.
Рисунок 107 - Цепочка, состоящая из
одинаковых шариков
