Колесо автомобиля вращается равнозамедленно за 2 минуты

Колесо автомобиля вращается равнозамедленно за 2 минуты

Дано:

Решение:

Момент сил торможения М

Угол поворота за время t

Работа А силы торможения

Число оборотов N, сделанных колесом за время t

Ответ:

Источник

Колесо автомобиля вращается равнозамедленно. За время t = 2 мин оно изменило частоту вращения от 240 до 60 мин-1

👉 Как получить работу? Ответ: Напишите мне в whatsapp и я вышлю вам форму оплаты, после оплаты вышлю решение.

➕ Как снизить цену? Ответ: Соберите как можно больше задач, чем больше тем дешевле, например от 10 задач цена снижается до 50 руб.

➕ Вы можете помочь с разными работами? Ответ: Да! Если вы не нашли готовую работу, я смогу вам помочь в срок 1-3 дня, присылайте работы в whatsapp и я их изучу и помогу вам.

⚡ Условие + 37% решения:

Решение Запишем формулу углового ускорения для равнозамедленного движения: t 1 2    (1) Где 1 – начальная угловая скорость; 2 – конечная угловая скорость; t – время. Выразим угловую скорость через частоту вращения, согласно формулы:   2n (2) Подставим выражение (2) в (1):   t n n t 2 n1 2 n2 2 1  2          t 2 n1  n2    (3) Угловое перемещение колеса при равнозамедленном движении за время t равно: 2 2 1 t t      (4)

Готовые задачи по физике которые сегодня купили:

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Источник

1. Физические основы механики

1. Скорость течения реки v, а скорость движения лодки относительно воды v₁. Определить, под каким углом относительно берега должна двигаться лодка, чтобы проплыть поперек реки.

2. Капля дождя при скорости ветра v₁ падает под углом α к вертикали. Определить, при какой скорости ветра v₂ капля будет падать под углом В.

4. Велосипедист проехал первую половину времени своего движения со скоростью v₁, вторую половину времени – со скоростью v₂. Определить среднюю скорость движения велосипедиста.

6. Студент проехал половину пути на велосипеде со скоростью v₁ = 16 Далее в течение половины оставшегося времени он ехал со скоростью v₂ = 12, а затем до конца пути шел пешком со скоростью v₃ = 5. Определить среднюю скорость движения студента на всем пути.

21. Тело движется равноускоренно с начальной скоростью v₀. Определить ускорение тела, если за время t оно прошло путь S и его скорость v.

28. Точка движется в плоскости ху из положения с координатами х₁ = v₁ = 0 со скоростью v = ai+ bxj(а, b— постоянные, i, j — орты осей x и y). Определите: 1) уравнение траектории точки y(x); 2) форму траектории.

29. Радиус-вектор материальной точки изменяется со временем по закону r = t 3 i+ 3t 2 j, где i, j — орты осей х и у. Определите для момента времени t = 1 с: 1) модуль скорости; 2) модуль ускорения.

30. Радиус-вектор материальной точки изменяется со временем по закону r = 4t 2 i+ 3tj + 2k. Определите: 1) скорость v; 2) ускорение а; 3) модуль скорости в момент времени t= 2 с.

31. Движение материальной точки в плоскости ху описывается законом х = At, у = At (1 + Bt), где A и B— положительные постоянные. Определите: 1) уравнение траектории материальной точки y(х); 2) радиус-вектор r точки в зависимости от времени; 3) скорость vточки в зависимости от времени; 4) ускорение а точки в зависимости от времени.

33. Линейная скорость v₁ точки, находящейся на ободе вращающегося диска, в три раза больше, чем линейная скорость v₂точки, находящейся на 6 см ближе к его оси. Определите радиус диска.

35. Якорь электродвигателя, имеющий частоту вращения n = 50, после выключения тока, сделав N = 628 оборотов, остановился. Определить угловое ускорение ε якоря.

37. Точка движется по окружности радиусом R = 15 см с постоянным тангенсальным ускорением a_τ. К концу четвертого оборота после начала движения линейная скорость точки v₁ = 15 см/с. Определить нормальное ускорение a_n2 точки через t ₂ = 16 c после начала движения.

39. Диск вращается вокруг неподвижной оси так, что зависимость угла поворота радиуса диска от времени задается уравнением φ = Аt 2 (A = 0,5 рад/с 2 ). Определить к концу второй секунды после начала движения: 1) угловую скорость диска; 2) угловое ускорение диска; 3) для точки, находящейся на расстоянии 80 см от оси вращения, тангенциальное a_τ, нормальное a_n и полное ускорение а.

40. Диск вращается вокруг неподвижной оси так, что зависимость угла поворота радиуса диска от времени задается уравнением φ = Аt 2 (A = 0,1 рад/с 2 ). Определить полное ускорение a точки на ободе диска к концу второй секунды после начала движения, если в этот момент линейная скорость этой точки v = 0,4 м/с.

41. Диск радиусом R = 10 см вращается так, что зависимость линейной скорости точек, лежащих на ободе диска, от времени задается уравнением v = A*t + B*t 2 (A = 0,3 м/с 2 ; B = 0,1 м/с 3 ) Определить момент времени, для которого вектор полного ускорения а образует с радиусом колеса угол φ = 4 градуса.

42. Диск радиусом R = 10 см вращается так, что зависимость угла поворота радиуса диска от времени задается уравнением φ = A + B*t 3 (A = 2 рад; B = 4 рад/с 3 ). Определить для точек на ободе колеса: 1) нормальное ускорение a в момент времени t = 2 сек; 2) тангенсальное ускорение для этого же момента времени; 3) угол поворота φ, при котором полное ускорение составляет с радиусом колеса угол α = 45 градусов.

Источник

Элементы специальной теории относительности

1. Длина тела l и длительность события в различных системах отсчета

где l – длина тела в системе отсчета, относительно которой тело движется; l₀ – длина тела в системе отсчета, относительно которой тело покоится; b = v/c – скорость тела, выраженная в долях скорости света в вакууме (с); t – длительность события, измеренная в системе отсчета, относительно которой тело движется; t₀– длительность события, измеренная по часам, движущимся вместе с телом.

2. Релятивистский импульс частицы

,

3. Полная энергия частицы

,

где – энергия покоя частицы; m₀ – масса покоя частицы; E – полная энергия частицы; – кинетическая энергия свободной частицы.

4. Кинетическая энергия свободной частицы

.

5. Связь между энергией и импульсом свободной частицы

,

или .

Примеры решения задач

Задача 1

Определить, какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы его скорость составила 90 % скорости света.

. (2)

Приравняв правые части выражений (1) и (2), получим:

. (3)

Проведём вычисления, подставляя в формулу (3) числовые значения

ГВ.

Задание на контрольную работу № 1

104. Зависимость скорости тела от времени при прямолинейном движении дана уравнением v = 0,3t 2 . Найти величину ускорения тела в момент времени 2 с и путь, пройденный телом за интервал времени от 0 до 2 с.

109. Колесо, вращаясь равноускоренно, достигло угловой скорости 20 рад/с через 10 оборотов после начала вращения. Найти угловое ускорение колеса.

111. Автомобиль массой 1,5 т мчится по шоссе со скоростью 150 км/ч. Если отпустить педаль газа, то в течение 5 секунд его скорость снизится до 120 км/ч. Чему равна средняя сила сопротивления? Какую часть она составляет от веса автомобиля?

114. Масса автомобиля 2 т. Во время движения на автомобиль действует сила трения, равная 0,1 его веса. Определить силу тяги, развиваемую мотором автомобиля, если он движется в гору с уклоном 1 м на каждые 25 м пути.

115. Решить предыдущую задачу при условии, что автомобиль движется под гору с тем же ускорением.

116. Масса поезда равна 3000 т. Коэффициент трения равен 0,02. Какова должна быть сила тяги локомотива, чтобы поезд набрал скорость 60 км/ч через 2 минуты после начала движения?

117. Два груза массами 0,5 кг и 0,7 кг связаны невесомой нитью и лежат на гладкой горизонтальной поверхности. К первому грузу массой 0,5 кг приложена горизонтально направленная сила в 6 Н. Пренебрегая трением, определить: 1) ускорение грузов; 2) силу натяжения нити.

118. Вагон массой 11 т движется со скоростью 18 км/ч. Какова должна быть сила торможения, чтобы остановить вагон на расстоянии 250 м?

121. Какую работу совершает двигатель автомобиля массой 1,3 т, трогаясь с места, на первых 75 м пути, если это расстояние автомобиль проходит за 10 с? Коэффициент трения шин о дорогу равен 0,05.

122. Автомобиль массой 2 т движется в гору, уклон которой составляет 2 м на каждые 100 м. Определить: 1) работу, совершенную двигателем автомобиля на пути 5 км, если коэффициент трения равен 0,1; 2) развиваемую двигателем мощность, если известно, что этот путь был преодолён за 5 минут.

123. На горизонтальном участке пути длиной 3 км скорость автомобиля увеличилась от 36 км/ч до 72 км/ч. Масса автомобиля 3 т, коэффициент трения 0,01. Чему равна работа, совершаемая двигателем автомобиля?

125. Две пружины жесткостью Н/м и Н/м соединены последовательно. Определить работу по растяжению обеих пружин, если вторая пружина растянута на 3 см.

126. Пружина жесткостью 10 4 Н/м сжата силой Н. Определить работу внешней силы, дополнительно сжимающей эту пружину ещё на 1 см.

127. Две пружины жесткостью 0,5 кН/м и 1 кН/м скреплены последовательно. Определить потенциальную энергию данной системы при действии внешней силы 10 Н.

128. Определить работу, которую совершат силы гравитационного поля Земли, если тело массой 1 кг упадет на поверхность Земли с высоты, равной радиусу Земли.

129. Найти значение второй космической скорости для Луны, то есть скорости, которую нужно сообщить телу, чтобы удалить его с поверхности Луны за пределы гравитационного поля Луны (масса Луны кг, радиус Луны м).

130. Какова будет скорость ракеты на высоте, равной радиусу Земли, если ракета запущена с Земли с начальной скоростью 10 км/с? Сопротивление воздуха не учитывать.

131. Какую скорость приобретает ракета массой 0,6 кг, если продукты горения массой кг вылетают из ее сопла со скоростью 800 м/с?

132. Мальчик стоит на абсолютно гладком льду и бросает мяч массой 0,5кг. С какой скоростью после броска начнет скользить мальчик, если горизонтальная составляющая скорости мяча равна 5 м/с, а масса мальчика 20 кг?

133. Вагон массой 3 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с, автоматически на ходу сцепляется с неподвижным вагоном массой 2 т. С какой скоростью движутся вагоны после сцепки?

134. Человек и тележка движутся навстречу друг другу. Масса тележки 32 кг, масса человека 64 кг. Скорость тележки 1,8 км/ч, скорость человека 5,4 км/ч. Человек прыгает на тележку. С какой скоростью и в каком направлении будет двигаться тележка с человеком?

136. С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью 3 м/с, в сторону, противоположную ее движению, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной 4 м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки 210 кг, масса человека 70 кг.

137. Человек, находящийся в лодке, переходит с носа на корму. На какое расстояние переместится лодка длиной 3 м, если масса человека 60 кг, масса лодки 120 кг? Сопротивление воды не учитывать.

140. Ракета, масса которой вместе с зарядом равна 250 г, взлетает вертикально вверх и достигает высоты 150 м. Определить скорость истечения газов из ракеты, считая, что сгорание заряда происходит мгновенно. Масса заряда равна 50 г.

141. Теннисный мяч, летящий со скоростью 10 м/с, отброшен ударом ракетки в противоположном направлении со скоростью 8 м/с. При этом его кинетическая энергия изменилась на 5 Дж. Найти изменение импульса мяча.

143. В деревянный шар массой 5 кг, подвешенный на нити, попадает горизонтально летящая пуля массой 5 г и застревает в нём. Найти скорость пули, если шар с застрявшей в нем пулей поднялся на высоту 10 см.

144. Два шара массами 2 кг и 3 кг, движущиеся по одной прямой навстречу друг другу со скоростями 8 м/с и 4 м/с, соответственно, неупруго сталкиваются и движутся после удара совместно. Определить работу деформации шаров после удара.

145. Шар массой 1,8 кг упруго сталкивается с покоящимся шаром большей массы. В результате прямого центрального упругого удара шар потерял 36 % своей кинетической энергии. Определить массу покоящегося шара.

146. Молотком, масса которого 1 кг, забивают в стену гвоздь массой 75 г. Определить КПД удара.

150. Тело массой 990 г лежит на горизонтальной поверхности. В него попадает пуля массой 10 г и застревает в нем. Скорость пули направлена горизонтально и равна 700 м/с. Какой путь пройдет тело до остановки, если коэффициент трения между телом и поверхностью равен 0,05?

153. Колесо, вращаясь равнозамедленно, при торможении уменьшило за 1 минуту частоту вращения от 300 до 180 об/мин. Момент инерции колеса равен 2 . Найти: 1) угловое ускорение колеса; 2) тормозящий момент; 3) работу сил торможения; 4) число оборотов, сделанных колесом за эту минуту.

154. Двум одинаковым маховикам, находящимся в покое, сообщили одинаковую угловую скорость 63 рад/с и предоставили их самим себе. Под действием сил трения один маховик остановился через одну минуту, а второй сделал до полной остановки 360 оборотов. У какого маховика тормозящий момент больше и во сколько раз?

155. На барабан диаметром 0,8 м намотан трос с закрепленным на конце грузом массой 3 кг. Вращаясь равноускоренно под действием силы натяжения троса, барабан за 4 секунды приобрел угловую скорость 16 рад/с. Определить момент инерции барабана.

157. Маховик в виде диска радиусом 40 см и массой 20 кг вращается с частотой 60 об/с. Определить угловое ускорение и частоту вращения маховика через 3,14 секунды после того, как к ободу маховика с силой 1 кН была прижата тормозная колодка, коэффициент трения которой о диск равен 0,4.

160. Маховик массой 10 кг и радиусом 0,2 м соединен с мотором при помощи приводного ремня. Натяжение ремня, идущего без скольжения, постоянно и равно 14,7 Н. Какое число оборотов в секунду будет делать маховик через 10 секунд после начала движения? Маховик считать однородным диском. Трением пренебречь.

161. Стержень длиной 1,2 м и массой 1 кг закреплен на вертикальной оси, проходящей через его центр перпендикулярно длине стрежня. В конец стержня попадает пуля массой 8 г, летящая горизонтально со скоростью 100 м/с, и застревает в стержне. С какой угловой скоростью начнет вращаться стержень?

162. На скамье Жуковского стоит человек и держит в вытянутых руках гантели массой 6 кг каждая. Длина руки человека 60 см. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью 4 рад/c. С какой угловой скоростью будет вращаться скамья с человеком, если он опустит руки с гантелями вниз вдоль оси вращения? Суммарный момент инерции человека и скамьи 5 . Гантели считать материальными точками.

163. На краю горизонтальной платформы стоит человек массой 80 кг. Платформа представляет собой круглый однородный диск массой 160 кг, вращающийся вокруг вертикальной оси, проходящей через её центр, с частотой 6 об/мин. Сколько оборотов в минуту будет делать платформа, если человек перейдет от края платформы к её центру? Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

164. На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально по оси вращения скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью 4 рад/с. С какой угловой скоростью начнет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи 5 . Длина стержня 1,8 м, его масса 6 кг. Считать, что центр тяжести стержня с человеком находится на оси вращения скамьи.

165. Цилиндрический вал вращается вокруг оси, проходящей через центры оснований, с частотой 6 об/с. Диаметр вала 0,6 м, масса 200 кг. Определить, какое количество теплоты выделилось при трении, если из-за этого частота вращения уменьшилась в 2 раза.

166. К ободу диска массой 5 кг приложена постоянная касательная сила 2Н. Какую кинетическую энергию будет иметь диск через 5 секунд после начала действия силы?

168. Кинетическая энергия вращающегося маховика равна 1 кДж. Под действием постоянного тормозящего момента маховик начал вращаться равнозамедленно и, сделав 80 оборотов, остановился. Определить момент сил торможения.

169. С наклонной плоскости скатывается без скольжения диск. Высота наклонной плоскости 5 м. Найти скорость центра тяжести диска у основания наклонной плоскости, если его начальная скорость равна нулю.

170. Обруч и сплошной цилиндр, имеющие одинаковую массу 2 кг, катятся без скольжения с одинаковой скоростью 5 м/с. Во сколько раз кинетическая энергия обруча больше, чем у сплошного цилиндра?

171. Фотонная ракета движется относительно Земли со скоростью v = 0,6с (с – скорость света в вакууме). Во сколько раз замедляется течение времени в ракете с точки зрения земного наблюдателя?

172. При какой относительной скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составляет 25 %?

173. Мюоны, рождаясь в верхних слоях атмосферы, при скорости 0,995с (с – скорость света в вакууме) пролетают до распада путь в 6 км. Определить: 1) собственную длину пути, пройденную ими до распада; 2) время жизни мюона для наблюдателя на Земле; 3) собственное время жизни мюона.

174. Синхрофазотрон дает пучок протонов, кинетическая энергия которых равна 10 4 МэВ. Какую долю скорости света составляет скорость протонов в этом пучке?

175. Найти скорость релятивистской частицы, если ее полная энергия в 10 раз больше энергии покоя.

176. Кинетическая энергия релятивистской частицы равна ее энергии покоя. Во сколько раз возрастет импульс частицы, если ее кинетическая энергия увеличится в 4 раза?

177. Протон влетает со скоростью v = 0,9с (с – скорость света в вакууме) в тормозящее электрическое поле Какую разность потенциалов он сможет преодолеть?

178. На сколько процентов изменится продольный размер протона после прохождения им ускоряющей разности потенциалов 1 МВ?

179. Частица движется со скоростью v = 0,5с (где с – скорость света в вакууме). Какую долю полной энергии составляет кинетическая энергия частицы?

180. Импульс релятивистской частицы равен m₀c (m₀ – масса покоя частицы, с – скорость света в вакууме). Под действием внешних сил импульс частицы увеличился в 2 раза. Во сколько раз при этом увеличилась кинетическая энергия частицы?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2

“МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ”

Источник