- •Оглавление
- •Предисловие
- •Кинематика (к)
- •1.1 Расчетные формулы
- •Тестовые задания
- •1.2.1 Тестовые задания по теме «Свободное падение тела (спт)»
- •1.2.2.Тестовые заданияпо теме «Кинематика»(к).
- •Динамика (д)
- •2.1 Расчетные формулы
- •2.2.Тестовые задания по теме «Динамика» (д)
- •Законы сохранения (зс)
- •Расчетные формулы
- •3.2. Тестовые задания по теме «Законы сохранения»
- •4. Законы вращательного движения (звд)
- •4.2. Расчётные формулы задания «Маятник Обербека».
- •4.3. Тестовые задания по законам вращательного движения
- •4.4. Задачи на тему звд
- •5. Гармонические колебания (гк)
- •5.1. Параметры движения м.Т., совершаемого по законам синуса и косинуса.
- •5.2. Тестовые задания по гк
- •5.3. Задачи на тему гк
- •6. Вопросы, выносимые на защиту лабораторных работ и зачет (экзамен)
- •Библиографический список
- •Механика Тестовые задания
- •620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66
Законы сохранения (зс)
Расчетные формулы
–закон
сохранения импульса (ЗСИ) для замкнутой
системы.
–работа
переменной силы на участке траектории
1–2.
–определение
механической работы (F
= const).
–определениесредней
мощности постоянной силы.
–определение
мгновенной мощности постоянной силы.
–определение
кинетической энергии материальной
точки (тела).
–теорема
о кинетической энергии материальной
точки (тела).
(h
)
– гравитационная потенциальная энергии
материальной точки (тела) в поле тяготения
Земли.
–теорема
о потенциальной энергии материальной
точки (тела).
–кинетическаяэнергия
искусственного спутника (ИС) Земли,
обращающегося на высоте h.
–потенциальная
энергия ИС.
–полная
механическая энергия ИС.
–работа
силы тяжести.
14. П = k∆L2/2 – потенциальная энергия упруго деформированного тела (пружины).
15. K + П = E = const – закон сохранения механической энергии (ЗСМЭ) для консервативной системы.
16.
–
приращение внутренней энергии тела
(системы) за счет убыли механической
энергии тела (системы).
Упругое соударение двух тел массами m1 и m2. Скорости тел до и после удара соответственно υ1и υ1',υ2', причем телоm2 до соударения покоитсяυ2 = 0.
17.
–
ЗСИ.
18.
=
+
–ЗСМЭ.
19. Скорость шаров массами m1и m2 после абсолютно упругого центрального удара


Пример
1.Упругий
удар шаров.
Два шара массами m1
= m2
радиусами r1
= r2
подвешены в держатели шаров длиной
каждый так, что шары соприкасаются.
Первый шарm1
отклонили на высоту
от положения равновесия на угол α1
и отпустили. Высота поднятия шара h1=
L(1
– cosα1).
При прохождении нижней точки шары
сталкиваются. Скорость первого шара
перед ударом
.
Значения параметров для второго
(ударяемого
)
шара сразу после упругого
соударения:
скорость
,импульс
,
кинетическая энергия
,
угловая скорость
,
нормальное ускорение
'=
,
максимальная высота подъема
.
Частично
неупругий удар одинаковых шаров.
Массы шаров
радиусы
.
Коэффициент восстановления (КВ) шаров
определяется отношением скорости шара
после удара к скорости до удара
С учетом КВ значения параметров для второго шара (ударяемого) сразу после соударения равны:
–скорость.
–импульс.
–кинетическая
энергия.
–угловая
скорость.
–нормальное
ускорение.
–высота
максимального подъема.
Удар абсолютно неупругий
–ЗСИ.
–ЗСЭ.
–количество
«потерянной» кинетической энергии,
перешедшей в тепловую и другие формы
энергии за время удара.
–скорость
шаров после абсолютно неупругого
центрального удара.
Пример
2. Абсолютно
неупругий удар. Два
шара массами m1
и m2подвешены
в одной точке на нитях длиной
каждая так, что шары соприкасаются.
Первый шарm1
(ударяющийся) с натянутой нитью отклонили
от положения равновесия на угол α1
и отпустили. При прохождении нижней
точки шары столкнулись. Удар неупругий,
центральный. Скорость первого шара
перед ударом
.
Массовый
коэффициент удара
.
Значения параметров обоих тел после
удара:
u = υ1η – cкорость; p = m1υ1– импульс.
–кинетическая
энергия.
–угловая
скорость.
–нормальное
ускорение.
–натяжение
первой нити перед ударом.
–натяжение
нитей сразу после удара.
–количество
выделившейся теплоты завремя соударения.
–высота
максимального подъема тела после удара,
гдеh1
– высота падения ударяющего шара перед
ударом.
Пример 3. Локомотив массой m1 приближается со скоростью υ1 к неподвижному составу массой m2 и сцепляется с ним. Удар неупругий. Параметры движения тел после соударения:
–массовый
КПД удара.
;
;
;
;
– скорость, импульс, кинетическая
энергия тел сразу после удара, модуль
силы трения, работа силы трения, мощность
силы трения, где индексом 1 обозначены
параметры движения локомотива перед
ударом.
;
;
∼
–пройденный
путь, время движения и работа силы трения
в единицу времени.
∼υ12(1
– η)
– количество теплоты, выделившееся за
время соударения.
