- •Предисловие
- •Введение
- •1. Механика
- •1.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Механика»
- •1. Закон сохранения массы
- •2. Закон сохранения импульса
- •3. Закон сохранения энергии
- •1.2. Задачи качественного характера
- •В прыжке
- •2. Молекулярная физика и Термодинамика
- •2.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Молекулярная физика и термодинамика»
- •2.2. Задачи качественного характера
- •3. Свойства жидкостей, газов и твердых тел
- •3.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Свойства жидкостей, газов и твердых тел»
- •Поверхностное натяжение
- •Тепловое расширение твердых тел
- •3.2. Задачи качественного характера
- •4. Электростатика
- •4.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Электростатика»
- •Закон сохранения электрических зарядов
- •Принцип суперпозиции полей
- •Воздействие на человека электростатических полей
- •4.2. Задачи качественного характера
- •Пример из истории
- •Пример современных технологий Емкостные сенсорные экраны
- •5. Постоянный и переменный электрический ток
- •5.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Постоянный и переменный электрический ток»
- •Электрический ток в металлах
- •Электрический ток в жидкостях
- •Переменный электрический ток
- •Воздействие на человека электрического постоянного и переменного тока
- •Род и частота тока
- •Сопротивление цепи человека электрическому току
- •Продолжительность действия тока
- •Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки
- •Воздействие постоянного тока на организм человека
- •Воздействие переменного тока на организм человека
- •5.2. Задачи качественного характера
- •Пример современных технологий Катодная защита нефтепровода от коррозии.
- •6. Магнитостатика
- •6.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Магнитостатика»
- •Вещества в магнитном поле
- •6.2. Задачи качественного характера
- •7. Колебания и волны
- •7.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Колебания и волны. Звук»
- •Механические волны
- •Ультразвук
- •Инфразвук
- •Вредное воздействие шума на человека
- •7.2.Задачи качественного характера
- •8. Электромагнитные колебания и волны
- •8.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Электромагнитные колебания и волны»
- •Радиоволны
- •Световые волны
- •Вредное воздействие ионизирующих излучений на человека
- •8.2.Задачи качественного характера
- •9. Оптика
- •9.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Оптика»
- •Фотометрические величины
- •Длины волн частотных диапазонов
- •9.2. Геометрическая и волновая оптика
- •Погрешности оптических систем
- •Практикум
- •Варианты к заданию 1 («Акробат»)
- •Варианты к заданию 2 («Потеря равновесия при ремонте крыши»)
- •Варианты к заданию 3
- •Варианты к заданию 4
- •Варианты к заданию 5
- •Справочный материал Коэффициенты трения скольжения для различных материалов
- •Плотности веществ
- •Коэффициент линейного теплового расширения для некоторых распространенных материалов
- •Диэлектрические проницаемости веществ
- •Удельное сопротивление при 20 0с и температурный коэффициент сопротивлении металлов и сплавов
- •Электрохимические эквиваленты
- •Скорость распространения звука в различных средах, м/с
- •Показатель преломления различных веществ относительно воздуха
- •Коэффициент отражения от образцов разной цветности
- •Библиографический список
- •Н.А. Леонова, т.Т. Каверзнева, а.И.Ульянов техносферная безопасность в примерах и задачах по физике Учебное пособие
- •195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
Практикум
Задание 1 («Акробат»)
Акробат падает в упругую сетку с высоты (точка А). Во сколько раз наибольшая сила давления акробата на сетку больше его силы тяжести, если статический прогиб сетки известен. Массой сетки пренебречь.
Рисунок 47. Схема прыжка человека с первой на вторую опору
Варианты к заданию 1 («Акробат»)
Таблица 15
№ варианта Задание 1 «Акробат» |
Высота падения, м |
Статический прогиб сетки, м |
1 |
2 |
3 |
1 |
5 |
0,2 |
2 |
5 |
0,25 |
3 |
5 |
0,3 |
4 |
5 |
0,35 |
5 |
5 |
0,4 |
6 |
8 |
0,2 |
7 |
8 |
0,25 |
продолжение таблицы 15 |
||
№ варианта Задание 1 «Акробат» |
Высота падения, м |
Статический прогиб сетки, м |
1 |
2 |
3 |
8 |
8 |
0,3 |
9 |
8 |
0,35 |
10 |
8 |
0,4 |
11 |
10 |
0,2 |
12 |
10 |
0,25 |
13 |
10 |
0,3 |
14 |
10 |
0,35 |
15 |
10 |
0,4 |
16 |
11 |
0,2 |
17 |
11 |
0,25 |
18 |
11 |
0,3 |
19 |
11 |
0,35 |
20 |
11 |
0,4 |
21 |
12 |
0,2 |
22 |
12 |
0,25 |
23 |
12 |
0,3 |
24 |
12 |
0,35 |
25 |
12 |
0,4 |
Задание 2 «Потеря равновесия при ремонте крыши»
При проведении ремонта крыши рабочий нарушил правила техники безопасности и не закрепился страховочным поясом. В результате неловкого движения он поскользнулся, потерял равновесие в точке А ската крыши, и заскользил дальше (принять коэффициент трения подошв обуви о материал крыши равным 0.15), балансируя на ногах. Оценить скорость его движения в конце крыши. Известно, что от скорости движения рабочего в точке В зависит вероятность того, что:
рабочий сможет удержаться на конце крыши и не упадет;
в случае падения с дома небольшой высоты и приземления на мягкую землю рабочий останется жив.
Принять предельное значение скорости движения рабочего у края крыши, обеспечивающее благополучный исход события, равным 5,5 м/с.
Сравнить полученную в результате расчета скорость с предельным значением.
Рисунок 48. Профиль крыши
Варианты к заданию 2 («Потеря равновесия при ремонте крыши»)
Таблица 16
№ варианта «Потеря равновесия при ремонте крыши» |
Угол наклона крыши, градусы |
1 |
2 |
1 |
330 |
2 |
340 |
3 |
350 |
4 |
360 |
5 |
370 |
6 |
380 |
продолжение таблицы 16 |
|
№ варианта «Потеря равновесия при ремонте крыши» |
Угол наклона крыши, градусы |
1 |
2 |
7 |
390 |
8 |
400 |
9 |
410 |
10 |
420 |
11 |
430 |
12 |
440 |
13 |
450 |
14 |
460 |
15 |
470 |
16 |
480 |
17 |
490 |
18 |
500 |
19 |
510 |
20 |
520 |
21 |
530 |
22 |
540 |
23 |
550 |
24 |
560 |
25 |
570 |
26 |
580 |
27 |
590 |
28 |
600 |
Задание 3.
Как изменится при переходе от зимы к лету сопротивление телеграфной линии, если она проложена железным проводом сечением S? Температура меняется от – t 0С до + t 0С. Длина провода при 00С равна l. Как изменится результат, если учесть линейное расширение провода при нагревании?
Решение: Определим
сопротивление телеграфной линии без
учета линейного расширения провода при
температуре 0 0С линии
;
при
температуре – t
0С сопротивление линии
;
при
температуре + t
0С сопротивление линии
.
Найдем разность сопротивлений
.
Следует учесть, что при разных температурах, кроме удельного сопротивления проводника изменяется и его длина (линейные размеры).
Изменение длины проводника при разных температурах
,
,
где l0 – длина провода при 0 0С ; β – коэффициент линейного расширения определяем из таблицы.
В данном случае изменение сопротивления при разных температурах можно определить
.
