- •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
На рейках стоїть платформа масою m1 = 10 т. На платформі закріплено гармату масою m2 = 5 т, з якої виконується постріл уздовж рейок. Маса снаряду m3 = 100 кг; його початкова швидкість відносно гармати
=
500 м/с. Знайти швидкість
платформи
в перший момент після пострілу якщо:
а) платформа стояла нерухомо; платформа
рухалася зі швидкістю
=18
км/год
та постріл був виконаний у напрямку,
протилежному напрямку її руху.Із гвинтівки масою
= 5 кг вилітає куля масою
= 5 г зі швидкістю
= 600 м/с. Знайти швидкість
віддачі гвинтівки. Людина масою
= 60 кг, яка біжить зі швидкістю
=
8 км/год, доганяє візок масою
= 80 кг, який рухається зі швидкістю
= 2,9 км/год, та заскакує на нього. З якою
швидкістю
буде рухатись візок? З якою швидкістю
буде рухатись візок, якщо людина бігла
йому назустріч?Снаряд масою
= 100 кг, який летить горизонтально вздовж
залізничного шляху зі швидкістю
= 500 м/с, попадає у вагон з піском, маса
якого
= 10 т, та застряє у ньому. Яку швидкість
отримає вагон, якщо: а) вагон стояв
нерухомо; б) вагон рухався зі швидкістю
= 36 км/год у напрямку, протилежному
напрямку снаряду?Граната, яка летить зі швидкістю
= 10 м/с, розірвалась на два осколки.
Більший осколок, маса якого складала
0,6 маси усієї гранати, продовжував
рухатись в колишньому напрямку, але зі
збільшеною швидкістю
= 25 м/с. Знайти швидкість
меншого осколка.Тіло масою
= 1 кг, яке рухається горизонтально зі
швидкістю
= 1 м/с, доганяє друге тіло масою
= 0,5 кг та не пружно ударяється з ним.
Яку швидкість
отримують тіла, якщо: а) друге тіло
стояло нерухомо; б) друге тіло рухалося
зі швидкістю
= 0,5 м/с у тому ж напрямку, що і перше; в)
друге тіло рухалося зі швидкістю
= 0,5 м/с у напрямку, протилежному напрямку
руху першого тіла.Ковзаняр масою М = 70 кг, стоячи на ковзанах на льоду, кидає у горизонтальному напрямку камінь масою т = 3 кг, зі швидкістю
= 3 м/с. На яку відстаньs
відкотиться при цьому ковзаняр, якщо
коефіцієнт тертя ковзанів об лід
= 0,02?Людина, яка стоїть у нерухомому візку, кидає в горизонтальному напрямку камінь масою т = 2 кг. Візок з людиною покотився назад, і в перший момент після кидання її швидкість була
= 0,1 м/с. Маса візка з людиноюМ
= 100 кг. Знайти кінетичну енергію
кинутого
каменя через часt
=
0,5 c після початку його руху.Тіло масою
= 2 кг рухається назустріч другому тілу
масою
= 1,5 кг та не пружно ударяється з ним.
Швидкості тіл безпосередньо перед
ударом були
= 1 м/с та
= 2 м/с. Який часt
будуть рухатися ці тіла після удару,
якщо коефіцієнт тертя
= 0,05?Автомат випускає кулі з частотою
=
600 хв-1.
Маса кожної кулі m
=
4 г, її початкова швидкість
= 500 м/с. Знайти середню силу віддачі
при стрільбі.Із гармати масою
= 5 т вилітає снаряд масою
= 100 кг. Кінетична енергія снаряду при
вильоті
= 7,5 МДж. Яку кінетичну енергію
отримає гармата в результаті віддачі?Тіло масою
= 3 кг рухається зі швидкістю
= 4 м/с та ударяється в нерухоме тіло
такої ж маси. Вважаючи удар центральним
та не пружним, знайти кількість теплоти
Q,
яка виділилася при ударі.Дві кулі масами
= 2,5 кг і
= 1,5 кг рухаються назустріч одна одній
із швидкостями
= 6 м/с та
= 2 м/с. Визначити:
1) швидкість куль
після удару; 2) кінетичну енергію куль
до і після удару; 3) долю кінетичної
енергії кулі, яка перетворилася у
внутрішню енергію. Удар вважати прямим
і непружним.Вагон, масою 20 т, рухається зі швидкістю 1,5 м/с і зустрічає на шляху нерухому платформу масою 10 т. Після зіткнення вагон і платформа рухаються разом. Знайдіть швидкість їхнього руху.
Снаряд масою 100 кг рухається зі швидкістю 500 м/с. Під час руху він розірвався на дві частини. Одна частина снаряда масою 40 кг стала рухатися зі швидкістю 600 м/с у тому ж напрямку. Знайти швидкість іншої частини снаряда.
М’яч, масою 0,2 кг, пружно вдарився об стіну під кутом 60º. Швидкість м’яча після удару не змінилася і дорівнювала 5 м/с. Визначте силу реакції стіни, якщо час удару 0,05 с.
