Лумпієва Т.П. Практикум з фізики. Розв’язання задач. Частина 1: Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. Електростатика. Постій- ний струм. Електромагнетизм: навчальний посібник для студентів інже- нерно-технічних спеціальностей вищих навчальних закладів / Т.П. Лумпієва, Н.М. Русакова, О.Ф. Волков Донецьк: ДВНЗ «ДонН- ТУ», 2014. – 248 с. ISBN 978-966-377-186-1 ISBN 978-966-377-187-8 (Частина 1) «Практикум з фізики. Розв’язання задач. Частина 1» є доповненням до виданого в 2009 році навчального посібника «Курс фізики» у двох томах цих же авторів. В посібнику наведені стисли теоретичні зведення за розділами курсу фізики, розглянута методика розв’язування задач, наведені приклади розв’язання задач с детальним аналізом, а також приведені задачі для самостійного розв’язання. Розділи «Практикуму» відповідають розділам навчального посібника. Є необхідний довідковий матеріал. Приведений словник термінів ви- користовуваних в даній книжці. Посібник призначений для самостійної роботи студентів інженерно-технічних спеціа- льностей вищих навчальних закладів. Може бути використаний початкуючими викладачами при проведенні практичних занять.
В начальный момент времени скорость направлена вдоль оси x (пусть равна V), ускорение направлено вдоль оси Y, т.е. перпендикулярно скорости. То есть в все ускорение являлось нормальным ускорением: g = V^2 / R1 R1 = V^2 / g По условию задачи: R1 = 2H Тогда V = sqr(R1 g) = sqr(2gH) Вдоль оси Х не действуют силы, поэтому проекция скорости на ось Х не будет меняться.
Найдем проекцию скорости на ось У в конце пути. Высота мячика в зависимости от времени: Y(t) = H - (g/2) t^2 (в момент времени t=0 высота была Y(0) = H) Найдем время to, при котором мячик упал (Y стал равен нулю): Y(to) = 0 H - (g/2)to^2 = 0 to = sqr(2H/g) Найдем скорость в этот момент: Vy(t) = - gt Vy(to) = - g sqr(2H/g) = - sqr(2gH) = -V
Т.е. в момент падения: Vx = V Vy = -V значит модуль скорости равен sqr(2)V, а направлена скорость под 45 градусов к горизонту. Тогда ось, перпендикулярная скорости, направлена под 45 градусов к горизонту. Тогда модуль проекции ускорения на эту ось sqr(2)g - модуль нормального ускорения. Тогда: sqr(2)g = ( sqr(2)V )^2 / R2 = 2 V^2 / R2 R2 = sqr(2) (V^2 / g) R1 = V^2 / g Радиус кривизны стал в sqr(2) раз больше за время полета.
Практикум з фізики. Розв’язання задач. Частина 1: Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. Електростатика. Постій- ний струм. Електромагнетизм: навчальний посібник для студентів інже- нерно-технічних спеціальностей вищих навчальних закладів / Т.П. Лумпієва, Н.М. Русакова, О.Ф. Волков Донецьк: ДВНЗ «ДонН- ТУ», 2014. – 248 с.
ISBN 978-966-377-186-1
ISBN 978-966-377-187-8 (Частина 1)
«Практикум з фізики. Розв’язання задач. Частина 1» є доповненням до виданого в 2009 році навчального посібника «Курс фізики» у двох томах цих же авторів. В посібнику наведені стисли теоретичні зведення за розділами курсу фізики, розглянута методика розв’язування задач, наведені приклади розв’язання задач с детальним аналізом, а також приведені задачі для самостійного розв’язання. Розділи «Практикуму» відповідають розділам навчального посібника. Є необхідний довідковий матеріал. Приведений словник термінів ви- користовуваних в даній книжці.
Посібник призначений для самостійної роботи студентів інженерно-технічних спеціа- льностей вищих навчальних закладів. Може бути використаний початкуючими викладачами при проведенні практичних занять.
g = V^2 / R1
R1 = V^2 / g
По условию задачи: R1 = 2H
Тогда V = sqr(R1 g) = sqr(2gH)
Вдоль оси Х не действуют силы, поэтому проекция скорости на ось Х не будет меняться.
Найдем проекцию скорости на ось У в конце пути.
Высота мячика в зависимости от времени:
Y(t) = H - (g/2) t^2
(в момент времени t=0 высота была Y(0) = H)
Найдем время to, при котором мячик упал (Y стал равен нулю):
Y(to) = 0
H - (g/2)to^2 = 0
to = sqr(2H/g)
Найдем скорость в этот момент:
Vy(t) = - gt
Vy(to) = - g sqr(2H/g) = - sqr(2gH) = -V
Т.е. в момент падения:
Vx = V
Vy = -V
значит модуль скорости равен sqr(2)V, а направлена скорость под 45 градусов к горизонту.
Тогда ось, перпендикулярная скорости, направлена под 45 градусов к горизонту.
Тогда модуль проекции ускорения на эту ось sqr(2)g - модуль нормального ускорения. Тогда:
sqr(2)g = ( sqr(2)V )^2 / R2 = 2 V^2 / R2
R2 = sqr(2) (V^2 / g)
R1 = V^2 / g
Радиус кривизны стал в sqr(2) раз больше за время полета.