- •Сформулируйте условия равновесия твёрдого тела. Запишите соответствующие аналитические выражения и укажите единицы входящих в них величин.
- •Билет 2.
- •Какие столкновения называются упругими? Что такое центральные и нецентральные столкновения? Получите формулы скоростей движения шаров после упругого центрального столкновения.
- •Билет 3
- •Свободное падение. Движение тела, брошенного горизонтально. Уравнения движения и графики X(t), y(t),VX(t), VV(t),ax(t),ay(t). Уравнение траектории y(X).
- •Получите уравнение Бернулли. Сформулируйте и докажите теорему Торричелли.
- •Билет 4
- •Сформулируйте и докажите закон Архимеда. Каков физический смысл выталкивающей силы, возникающей в жидкостях и газах.
- •Билет 5
- •Дайте определения центра масс и центра тяжести тела (системы тел). В каком случае центр тяжести совпадает с центром масс? Ответ обосновать.
- •Билет 6
- •Движение точки по криволинейной траектории. Понятие радиуса траектории. Нормальное и тангенциальное ускорение. Метод вычисления кривизны траектории тела, брошенного под углом к горизонту.
- •Получите формулу для потенциальной энергии упругих сил.
- •Билет 7
- •1.Поступательное и вращательное движение твёрдого тела. Вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси. Связь линейных и угловых кинематических величин при вращении твёрдого тела.
- •2. Сформулируйте и докажите закон Паскаля для жидкостей и газов. Приведите примеры проявления этого закона.
- •Билет 8
- •Кинематика вращательного движения твёрдого тела. Угловое ускорение. Зависимость угла вращения и угловой скорости от времени при равномерном и равнопеременном вращении.
- •Запишите выражение для потенциальной энергии гравитационного взаимодействия. Дайте определения первой и второй космической скорости. Получите соответствующие формулы для этих скоростей.
- •Билет 9
- •Вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси. Мгновенная ось вращения. Качение без проскальзывания.
- •Получите формулу зависимости веса тела от географической широты места.
- •См. Билеты 7-8,
- •Билет 10
- •Законы Ньютона. Инерциальные системы отсчёта. Сила, масса, их единицы. Принципы относительности Галилея. Преобразования Галилея
- •Приведите примеры потенциальных(консервативных) сил. Докажите, что центральные взаимодействия являются потенциальными
- •Билет 11
- •Сила упругости. Закон Гука. Энергия упруго деформированной пружины.
- •Что такое центр масс системы материальных точек? Сформулируйте и докажите теорему о центре масс.
- •Билет 12
- •Билет 13
- •Билет 14
- •Билет 15
- •Билет 16
- •Полная механическая энергия тела и системы тел. Законы изменения и сохранения полной механической энергии. Закон сохранения энергии как основной закон природы.
- •Сформулируйте и получите закон сложения скоростей в классической механике.
- •Билет 17
- •Билет 18
- •Билет 19
- •Билет 20
- •Билет 21
- •Билет 22
- •Билет 23
- •Билет 24
- •Билет 25
Билет 6
-
Движение точки по криволинейной траектории. Понятие радиуса траектории. Нормальное и тангенциальное ускорение. Метод вычисления кривизны траектории тела, брошенного под углом к горизонту.
-
Получите формулу для потенциальной энергии упругих сил.
Движение точки по криволинейной траектории – движение точки не по прямой. (См. движение по окружности и по параболе).
Радиус траектории – радиус кривизны отдельно взятого участка траектории.
Нормальное и тангенциальное ускорение в сумме дают вектор полного ускорения точки. Нормальное ускорение направлено по радиусу к центру окружности, а тангенциальное – перпендикулярно ему.
Если тело перемещается вблизи поверхности Земли, то на него действует постоянная по величине и направлению сила тяжести Работа этой силы зависит только от вертикального перемещения тела. На любом участке пути работу силы тяжести можно записать в проекциях вектора перемещения на ось OY, направленную вертикально вверх:ΔA = FтΔs cos α = –mgΔsy,
где Fт = Fтy = –mg – проекция силы тяжести, Δsy – проекция вектора перемещения. При подъеме тела вверх сила тяжести совершает отрицательную работу, так как Δsy > 0. Если тело переместилось из точки, расположенной на высоте h1, в точку, расположенную на высоте h2 от начала координатной оси OY (рис. 1.19.3), то сила тяжести совершила работуA = –mg(h2 – h1) = –(mgh2 – mgh1).
Эта работа равна изменению некоторой физической величины mgh, взятому с противоположным знаком. Эту физическую величину называют потенциальной энергией тела в поле силы тяжестиEp = mgh.
Она равна работе, которую совершает сила тяжести при опускании тела на нулевой уровень. Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии тела, взятому с противоположным знаком.A = –(Ep2 – Ep1).
Потенциальная энергия Ep зависит от выбора нулевого уровня, то есть от выбора начала координат оси OY. Физический смысл имеет не сама потенциальная энергия, а ее изменение ΔEp = Ep2 – Ep1 при перемещении тела из одного положения в другое. Это изменение не зависит от выбора нулевого уровня. Если рассматривать движение тел в поле тяготения Земли на значительных расстояниях от нее, то при определении потенциальной энергии необходимо принимать во внимание зависимость силы тяготения от расстояния до центра Земли (закон всемирного тяготения). Для сил всемирного тяготения потенциальную энергию удобно отсчитывать от бесконечно удаленной точки, то есть полагать потенциальную энергию тела в бесконечно удаленной точке равной нулю. Формула, выражающая потенциальную энергию тела массой m на расстоянии r от центра Земли, имеет вид
где M – масса Земли, G – гравитационная постоянная. Понятие потенциальной энергии можно ввести и для упругой силы. Эта сила также обладает свойством консервативности. Растягивая (или сжимая) пружину, мы можем делать это различными способами. Можно просто удлинить пружину на величину x, или сначала удлинить ее на 2x, а затем уменьшить удлинение до значения x и т. д. Во всех этих случаях упругая сила совершает одну и ту же работу, которая зависит только от удлинения пружины x в конечном состоянии, если первоначально пружина была недеформирована. Эта работа равна работе внешней силы A, взятой с противоположным знаком