- •Іv. Змістовий модуль 3
- •Динаміка системи матеріальних точок. Закони збереження.
- •Теоретичне ядро
- •Механічні системи та їх класифікація.
- •Імпульс механічної системи. Рівняння імпульсу механічної системи.
- •Закон збереження імпульсу замкненої механічної системи.
- •Центр мас (центр інерції) системи матеріальних точок та його координати.
- •Рівняння руху центра мас. Закон збереження швидкості центра мас.
- •Момент імпульсу механічної системи. Закон збереження моменту імпульсу замкнених механічних систем.
- •Закон збереження і перетворення механічної енергії для консервативних механічних систем. Механічна енергія системи матеріальних точок.
- •Рівняння зміни повної механічної енергії системи.
- •Вивід закону збереження механічної енергії для консервативних механічних систем.
- •Фізична інтерпретація:
- •Загальне формулювання закону збереження, перетворення енергії.
- •Роль і значення законів збереження та їх зв’язок з геометричною симетрією простору та часу.
- •Пружні сили
- •Типи пружної деформації.
- •Закон Гука в загальній формі.
- •Закон Гука для різноманітних деформацій.
- •Коефіцієнт Пуассона
- •Пружна післядія і пружний гістерезис.
- •Потенціальна енергія пружної деформації тіла.
- •Густина енергії.
- •Елементи динаміки точки(тіла) змінної маси. Поняття про реактивний рух.
- •Основне рівняння динаміки точки змінної маси (рівняння Мещерського).
- •Формула Ціолковського.
- •Практичне заняття 3.1 Тема: Закон збереження імпульсу для замкненої механічної системи. Основні формули
- •Методичні вказівки
- •Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання
- •Практичне заняття 3.2 Тема: Закони збереження й перетворення механічної енергії консервативних систем. Основні формули
- •Методичні вказівки
- •Приклади розвязування задач.
- •Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання
- •Практичне заняття 3.3 Тема: Елементи динаміки тіла (точки) змінної маси Основні формули та методичні рекомендації
- •Приклади розв’язування задач
- •Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання
- •Перелік компетентностей третього змістового модуля
- •Питання для самоконтролю третього змістового модуля
- •Банк завдань до третього змістового модуля
- •Динаміка системи матеріальних точок. Закони збереження.
- •Розрахункові задачі
- •Закон збереження імпульсу для замкнутої механічної системи.
- •Закони збереження й перетворення механічної енергії консервативних систем.
- •Елементи динаміки тіла (точки) змінної маси
- •Якісні задачі Закон збереження імпульсу
- •Робота та енергія
- •Закон збереження енергії
Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання
Тіло масою
= 2 кг рухається зі швидкістю
= 3 м/с та доганяє тіло масою
= 8 кг, яке рухається зі швидкістю
= 1 м/с. Вважаючи удар центральним, знайти
швидкості
та
тіл після удару, якщо удар: а) не пружний;
б) пружний.Яке повинно бути співвідношення між масами
та
тіл попередньої задачі, щоб при пружному
ударі перше тіло зупинилося?Тіло, яке рухається з масою
ударяється в нерухоме тіло масою
.
Вважаючи удар пружним та центральним,
знайти, яка частина кінетичної енергії
перше тіло передає другому при ударі.
Задачу розв’язати спочатку у загальному
вигляді, а потім розглянути випадки:
1)
;
2)
.Тіло, масою
яке рухається та ударяється в нерухоме
тіло масою
.
Яким повинно бути відношення мас
,
щоб при центральному пружному ударі
швидкість першого тіла зменшилася в
1,5 рази? З якою кінетичною енергією
почне рухатись при цьому друге тіло,
якщо початкова кінетична енергія
першого тіла
=
1 кДж ?Нейтрон (маса
)
ударяється в нерухоме ядро атома вуглецю
(
).
Вважаючи удар центральним та пружним,
знайти, у скільки разів зменшиться
кінетична енергія
нейтрона при ударі.Нейтрон (маса
)
ударяється в нерухоме ядро: а) атома
вуглецю (
);
б) атома урану (
).
Вважаючи удар центральним та пружним,
знайти, яку частину швидкості
загубить нейтрон при ударі.Камінь кинули вверх під кутом
= 60о
до площини горизонту. Кінетична енергія
камня
в початковий момент часу дорівнює 20
Дж. Визначити кінетичнуТ
та потенціальну П
енергії камня у найвищій точці його
траєкторії. Опором повітря знехтувати.З якої найменшої висоти h повинен починати скочуватись акробат на велосипеді (не працюючі ногами), щоб проїхати по доріжці, яка має форму «Мертвої петлі» радіусом R = 4 м , та не відірватись від доріжки у верхній точці петлі? Тертям знехтувати.
Тіло ковзає з найвищої точки купола, який має форму папівсфери. Яку дугу
опише тіло, перш ніж відірветься від
поверхні купола? Тертям знехтувати.При пострілі із гармати снаряд масою
= 10 кг отримує кінетичну енергію
= 1,8 МДж. Визначити кінетичну енергію
ствола гармати в результаті віддачі,
якщо маса
ствола гармати дорівнює 600 кг.Ядро атома розпадається на два осколки масами
= 1,6·10-25
кг та
= 2,4·10-25
кг. Визначити кінетичну енергію
другого осколка, якщо енергія
першого осколка дорівнює 18 нДж.Ковзаняр, стоячи на льоду, кинув вперед гирю масою
=
5 кг та в результаті віддачі покотився
назад зі швидкістю
= 1 м/с. Маса ковзаняра
= 60 кг. Визначити роботуА,
виконану ковзанярем при киданні гирі.Велосипедист повинен проїхати по треку “мертва петля”. Якою повинна бути мінімальна висота похилої площини, щоб скочуючись з неї в “петлю” велосипедист, не працюючи педалями не відірвався б від неї у верхній точці? Радіус петлі R.
В одного автомобіля маса вдвічі більша, а кінетична енергія вдвічі менша, ніж у другого. А коли кожен з автомобілів збільшив швидкість на 30 км/год, їхні кінетичні енергії зрівнялися. Знайти початкові швидкості автомобілів.
Куля масою
= 1,8 кг зіткнулася з кулею більшої масиМ,
яка
перебуває у стані спокою. У результаті
прямого пружного удару куля втратила
0,36 своєї кінетичної енергії
.
Визначити масу більшої кулі.З двох абсолютно пружних куль, які зіткнулися, більша куля перебувала у стані спокою. У результаті прямого удару менша куля втратила 3/4 своєї кінетичної енергії
.
Визначити відношення
мас куль.
