Практичне заняття №3 (2 години)

Тема: Обчислення основних кінематичних величин: траєкторії, відстані, шляху, прискорення.

Мета: навчитись застосовувати основні закони та формули до розв’язування типових задач з кінематики, закріпити вивчений теоретичний матеріал.

Тип заняття: формування практичних вмінь і навичок.

Вид заняття: практичне.

Література та ресурси мережі Інтернет:

1. Савельев И.В. Курс физики: Учеб.: В 3-х т. Т.1: Механика. Молекулярная физика. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. – 352 с. (с. 97-99)

2. Никитин Е.М. Теоретическая механика для техникумов. – 12-е изд., испр. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. – 336 с. (с. 233-249)

3. http://termeh-sorokin.on.ufanet.ru

4. http://gendocs.ru

Інструкція до виконання практичної роботи

1. Повторити основні теоретичні відомості з даної теми.

2. Розібрати типові задачі з даної теми.

Задача №1. Тіло обертається навколо нерухомої осі за законом φ = А + Вt + Ct², де А = 5 рад, В = 8 рад/с, С = -1 рад/с². Визначити повне прискорення точки, яка знаходиться на відстані R = 5 см від осі обертання, в момент часу t = 2 с.

Дано:	Розв’язок
φ = А + Вt + Ct2 А = 5 рад В = 8 рад/с С = -1 рад/с2 R = 5 см t = 2 с
a – ?
	Відповідь: a ≈ 0,8 м/с2.

Задача №2. На циліндр, який може вільно обертатись навколо горизонтальної осі, намотана нитка. До її кінця прив’язали тягарець та дали йому можливість опускатися. Рухаючись рівноприскорено, тягарець за 3 с опустився на 1,5 м. Визначити кутове прискорення циліндра, якщо його радіус 4 см.

Дано:	Розв’язок
t = 3 c υ0 = 0 h = 1,5 м R = 0,04 м	Для рівноприскореного руху маємо: Оскільки Тому Як відомо, Самостійне завдання: перевірте розмірність знайденої величини!
ε – ?
	Відповідь: ε ≈ .

3. Самостійно виконати запропоновані задачі за варіантами.

Методичні вказівки до самостійного розв’язування задач. При розв’язуванні задач необхідно знати: поняття обертального руху тіла та його види; визначення лінійної швидкості тіла та її зв’язок з кутовою; поняття кутового прискорення тіла та формули для його обчислення; визначення тангенціального та нормального прискорення, формули для їх розрахунку та зв’язок з повним прискоренням тіла.

Розв’язок кожної задачі необхідно розпочинати з рисунку. Для перевірки вірності отриманого числового значення фізичної величини бажано виконати перевірку її розмірності.

Задача 1. Диск обертається навколо нерухомої осі за законом: (φ – у радіанах, t – у секундах). Знайти кутову швидкість та кутове прискорення диску у моменти часу t₁, t₂, t₃. Описати характер руху диску у кожний з моментів часу.

№ ва-ріанту	Вхідні дані	№ ва-ріанту	Вхідні дані
В1	; t1=0; t2=6 с; t3=7 с	В6	; t1=0; t2=2 с; t3=4 с
В2	; t1=0; t2=2 с; t3=5 с	В7	; t1=0; t2=2 с; t3=5 с
В3	; t1=0; t2=2 с; t3=4 с	В8	; t1=0; t2=2с; t3=3 с
В4	; t1=0; t2=5 с; t3=10 с	В9	; t1=0; t2=4 с; t3=8 с
В5	; t1=0; t2=5 с; t3=7 с	В10	; t1=0; t2=5 с; t3=10 с

Задача 2. Колесо обертається навколо нерухомої осі так, що кут його повороту залежить від часу як φ = Ct². У момент часу t₀ лінійна швидкість точки на ободі колеса υ₀. Визначити повне прискорення α цієї точки.

№ ва-ріанту	Вхідні дані	№ ва-ріанту	Вхідні дані
В1	C=0,7 рад/с2; t0 = 1,5 с; υ0 = 0,5 м/с	В6	C=1 рад/с2; t0 = 1 с; υ0 = 4 м/с
В2	C=0,5 рад/с2; t0 = 1 с; υ0 = 0,2 м/с	В7	C=1 рад/с2; t0 = 2 с; υ0 = 8 м/с
В3	C=0,2 рад/с2; t0 = 2 с; υ0 = 0,4 м/с	В8	C=0,5 рад/с2; t0 = 2 с; υ0 = 4 м/с
В4	C= -0,5 рад/с2; t0 = 1 с; υ0 = -0,5 м/с	В9	C= -1 рад/с2; t0 = 3 с; υ0 = -6 м/с
В5	C= -0,2 рад/с2; t0 = 2 с; υ0 = -1 м/с	В10	C= 0,1 рад/с2; t0 = 5 с; υ0 = 0,5 м/с

Задача 3. Маховик має у деякий момент часу кутову швидкість ω та кутове прискорення ε. Знайти швидкість, тангенціальне, нормальне, повне прискорення точки маховика, що знаходиться на відстані r від осі обертання. На рисунку зобразити вектори всіх знайдених величин.

№ ва-ріанту	Вхідні дані	№ ва-ріанту	Вхідні дані
В1	ω=π рад/с; ε= -1 рад/с2; r=0,4 м	В6	ω= 2π рад/с; ε=4 рад/с2; r=0,6 м
В2	ω=2π рад/с; ε= -3 рад/с2; r=0,8 м	В7	ω= 1,5π рад/с; ε=2 рад/с2; r=0,8 м
В3	ω= -2π рад/с; ε= 3 рад/с2; r=0,4 м	В8	ω= -π рад/с; ε= -1 рад/с2; r=0,4 м
В4	ω= -π рад/с; ε=2 рад/с2; r=0,5 м	В9	ω= -2π рад/с; ε= -2 рад/с2; r=0,5 м
В5	ω= 3π рад/с; ε=1 рад/с2; r=0,6 м	В10	ω= 1,2π рад/с; ε= 1 рад/с2; r=0,6 м