Задание №2 Заочной Физической Школы КемГУ

Задание №2.

Дорогие ребята!

Во втором задании вам предложены задачи по темам «Кинематика» и «Динамика». Оформите решение каждой задачи как принято: с указанием, что дано и найти, сделайте рисунок с указанием сил, действующих на тело, запишите основные физические законы, нужные для решения задачи, выведите из них ответ.

Приемы решения задач типа задачи №5 будут показаны в сообщении  блога через несколько дней. Методы решения других задач вы тоже найдете в материалах этого блога.

Решение задач нужно прислать до 21 декабря 2015г.

Задача №1

На горизонтальной дороге автомобиль делает поворот радиусом 16 м. Коэффициент трения шин об асфальт 0,4. С какой максимальной скоростью автомобиль может двигаться, чтобы его не занесло?  Какая сила обеспечивает его движение по окружности? Что изменится, если он будет двигаться с меньшей скоростью?

Задача №2

Груз массой 5 кг подвешен к укрепленному в лифте динамометру. Лифт начинает двигаться с постоянным ускорением. Показания динамометра при этом равны 48 Н. Чему равно и куда направлено ускорение лифта?

Задача №3

Тело массой 1 кг, брошенное вертикально вверх от поверхности земли, достигло максимальной высоты 20 м. С какой скоростью бросили тело? Какое время тело находилось в полете? С какой по модулю скоростью двигалось тело на высоте 10 м? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Задача №4

Лодка должна попасть на противоположный берег реки по кратчайшему пути в системе отсчета, связанной с берегом. Скорость течения реки u, а скорость лодки относительно воды v. Модуль скорости лодки относительно берега должен быть равен. Ответ обоснуйте, приведите поясняющий рисунок.

 

Задача №5

На графике представлены результаты измерения длины пружины при различных значениях массы грузов, лежащих в чашке пружинных весов (на рис. слева). С учетом погрешностей измерений (Δm = ±1 г, Δl = ± 0,2 см) найдите приблизительную длину пружины при пустой чашке весов и жесткость пружины.

 

Задача №6

 Груз массой 100 кг удерживают на месте с помощью рычага, приложив вертикальную силу. Рычаг состоит из шарнира без трения и однородного легкого стержня длиной 5 м. Расстояние от оси шарнира до точки подвеса груза равно 1 м. Какую силу прилагают к стержню, если весом стержня пренебречь? Как изменится сила, если масса стержня равна 30 кг?

Задача №7

Брусок массой m прижат к вертикальной стене силой F, направленной под углом α к вертикали (см. рисунок). Коэффициент трения между бруском и стеной равен m. При какой величине силы F брусок будет двигаться по стене вертикально вверх с постоянной скоростью?

Задача №8

Искусственный спутник обращается по круговой орбите на высоте 600 км от поверхности планеты со скоростью 3,4 км/с. Радиус планеты равен 3400 км. Чему равно ускорение свободного падения на поверхности планеты?

Задача №9

Одинаковые бруски, связанные нитью, движутся под действием внешней силы F по гладкой горизонтальной поверхности (см. рисунок). Во сколько раз изменится сила натяжения нити Т, если третий брусок переложить с первого на второй?  

Задача №10

Грузы массами M = 1 кг и m связаны лёгкой нерастяжимой нитью, переброшенной через блок, по которому нить может скользить без трения (см. рисунок). Груз массой M находится на шероховатой наклонной плоскости (угол наклона плоскости к горизонту α = 30°, коэффициент трения μ = 0,3). Чему равны минимальное и максимальное значение массы m, при котором система грузов ещё не выходит из первоначального состояния покоя?

Указание: Рассмотрите силы, действующие на каждое тело в отдельности. Минимальное и максимальное значение массы m определяется максимальным значением силы трения покоя, которая удерживает брусок М от скатывания вниз или движения наверх.