Легкие задачи по физике: Задачи по кинематике с подробными решениями

3
1.1.2 Из точек A и B, расположенных на расстоянии 300 м, навстречу друг другу
1.1.3 Скорость тела меняется по закону v=10+2t. Чему равен путь, пройденный
1.1.4 График зависимости скорости тела от времени имеет вид полуокружности
1.1.5 Поезд начинает двигаться по прямой, параллельной оси x. Зависимость
1.1.6 Какова скорость транспортера, если за 5 с он перемещается на 10 м?
1.1.7 Расстояние между двумя городами автомашина проехала со скоростью 60 км/ч
1.1.8 Расход воды в канале за секунду составляет 0,27 м3. Найти скорость воды
1.1.9 В трубопроводе с площадью поперечного сечения 100 см2 в течение часа
1.1.10 Тело прошло половину пути со скоростью 6 м/с, а другую половину пути
1.1.11 Точка движется по прямой в одну сторону. На рисунке показан график зависимости

Прямолинейное равномерное движение

 

1.2.1 Первую половину пути автомобиль двигается со скоростью 60 км/ч, а вторую
1.2.2 Один автомобиль, двигаясь равномерно со скоростью 12 м/с, в течение 10 с прошел
1. 2.3 За минуту человек делает сто шагов. Определить скорость движения человека, если
1.2.4 Поезд движется на подъеме со скоростью 10 м/с, а на спуске со скоростью 25 м/с
1.2.5 Автобус третью часть пути шел со скоростью 20 км/ч, половину оставшегося пути
1.2.6 Движение грузового автомобиля описывается уравнением x=-270+12t (м). Когда
1.2.7 Поезд первую половину пути шел со скоростью в 1,5 раза большей, чем вторую
1.2.8 С какой постоянной скоростью должна двигаться нефть в трубопроводе с площадью
1.2.9 Катер прошел первую половину пути со скоростью в 2 раза большей, чем вторую
1.2.10 Тело первую половину пути двигалось со скоростью 12 км/ч. После этого половину
1.2.11 Первую половину пути велосипедист проехал со скоростью в 8 раз большей, чем
1.2.12 Мотоциклист за первые 5 минут проехал 3 км, за последующие 8 минут – 9,6 км и
1.2.13 Автобус прошел первые 4 км со средней скоростью 20 км/ч, а следующие 0,3 ч он
1.2.14 Какое расстояние пробежит конькобежец за 40 с, если он будет двигаться
1. 2. Через какое время
1.3.8 Тело, двигаясь равноускоренно, проходит 80 м за 4 с. Чему равна мгновенная
1.3.9 Поезд начинает равноускоренное движение и через 10 с имеет скорость 8 м/с
1.3.10 Мотоциклист, подъезжая к уклону, имеет скорость 10 м/с и начинает двигаться
1.3.11 Автобус движется равнозамедленно, проходя при этом до остановки расстояние
1.3.12 Вычислить тормозной путь автомобиля, имеющего начальную скорость 60 км/ч
1.3.13 Машинист локомотива, движущегося со скоростью 72 км/ч, начал тормозить
1.3.14 Поезд, имеющий скорость 90 км/ч, стал двигаться с замедлением 0,3 м/с2. Найти
1.3.15 Пуля со скоростью 200 м/с ударяет в земляной вал и проникает в него на глубину
1.3.16 Пуля со скоростью 400 м/с ударяет в земляной вал и проникает в него. Чему
1.3.17 Ружейная пуля движется внутри ствола длиной 60 см в течение 0,004 с. Найти
1.3.18 Самолет при взлете проходит взлетную полосу за 15 с и в момент отрыва от земли
1.3.19 Скорость поезда возросла с 15 до 19 м/с на расстоянии 340 м. С каким
1.3.20 Тело движется равноускоренно из состояния покоя. Во сколько раз путь
1.3.21 Тело, двигаясь с места равноускоренно, проходит за четвертую секунду
1.3.22 Теплоход, двигаясь равноускоренно из состояния покоя с ускорением 0,10 м/с2
1.3.23 Тормозной путь автомобиля, двигавшегося со скоростью 30 км/ч, равен 7,2 м. Чему
1.3.24 Скорость движения автомобиля от времени задана уравнением v=3+2t. Какой
1.3.25 По одному направлению из одной точки одновременно начали двигаться два тела
1.3.26 Скорость движения тела, равная 10 м/с, за 17 с уменьшилась в 5 раз. Определить
1.3.27 У светофора трактор, движущийся равномерно со скоростью 18 км/ч, обогнал
1.3.28 Автомобиль двигался со скоростью 4 м/с, затем был выключен двигатель
1.3.29 Автомобиль начал двигаться с ускорением 1,5 м/с2 и через некоторое время
1.3.30 Автомобиль, двигаясь равноускоренно, прошел два смежных участка пути
1.3.31 За первую секунду равноускоренного движения тело проходит путь 1 м, а за
1. 3.32 За седьмую секунду равноускоренного движения модуль вектора скорости
1.3.33 К концу первой секунды равнозамедленного движения модуль скорости тела
1.3.34 На некотором отрезке пути скорость тела увеличилась с 12 см/с до 16 см/с
1.3.35 Ракета летит со скоростью 4 км/с. Затем она движется с постоянным ускорением
1.3.36 Тело движется прямолинейно с ускорением 4 м/с2. Начальная скорость тела
1.3.37 Тело движется с начальной скоростью 4 м/с вдоль прямой, причем его скорость
1.3.38 Тело, двигаясь с места равноускоренно, проходит за четвертую секунду
1.3.39 Тело, имея некоторую начальную скорость, движется равноускоренно. За время
1.3.40 Точка движется равноускоренно. За 4 с она проходит путь 24 м. За следующие
1.3.41 Частица, начав двигаться из состояния покоя и пройдя некоторый путь
1.3.42 Велосипедист начал свое движение из состояния покоя и в течение первых
1.3.43 Два велосипедиста едут навстречу: один из них, имея скорость 7,2 км/ч, спускается
1. 2 (м). Найти
1.3.49 Пуля, летящая со скоростью 141 м/с, попадает в доску и проникает на глубину
1.3.50 Пробежав с постоянным ускорением по взлетной полосе 750 м, самолет
1.3.51 Поезд метрополитена разгоняется от остановки с постоянным ускорением
1.3.52 При торможении автомобиль, двигаясь равнозамедленно, проходит за пятую
1.3.53 Поезд, двигаясь от остановки с постоянным ускорением, прошел 180 м за 15 с
1.3.54 Точка движется вдоль оси x со скоростью, проекция которой v_x как функция
1.3.55 Какие из приведенных зависимостей от времени пути S и модуля скорости v

Свободное падение тел. Движение тела, брошенного вертикально

1.4.1 Высота Исаакиевского собора в Ленинграде 101,8 м. Определить время
1.4.2 Высота свободного падения молота 2,5 м. Определить его скорость
1.4.3 На какую высоту поднимется тело, брошенное вертикально вверх
1.4.4 Тело брошено вертикально вверх со скоростью 50 м/с. Через какое время
1.4.5 При свободном падении время полета первого тела больше в 2 раза, чем
1. 4.6 Определить скорость падения тела с высоты 10 м, если его начальная скорость
1.4.7 Тело падает с высоты 5 м. Какую скорость оно будет иметь в момент падения
1.4.8 Тело, брошенное вертикально вверх, через 4 с упало на Землю. На какую
1.4.9 Тело брошено со скоростью 40 м/с. Определить высоту подъема тела
1.4.10 Камень брошен вертикально вниз со скоростью v0=5 м/с. Определить
1.4.11 Камень, брошенный вертикально вверх со скоростью 12 м/с, через 1 с
1.4.12 Мяч брошен вверх со скоростью 10 м/с. На каком расстоянии от поверхности
1.4.13 Мяч брошен с некоторой высоты вертикально вниз со скоростью 5 м/с. Какова
1.4.14 Мяч брошен вверх со скоростью 20 м/с. На какое расстояние от поверхности
1.4.15 Вертикально вверх с высоты 392 м с начальной скоростью 19,6 м/с брошено
1.4.16 Тело, свободно падающее из состояния покоя, в конце первой половины пути
1.4.17 Камень, брошенный вертикально вверх, упал на Землю через 2 с. Определить
1.4.18 Из точки A вертикально вверх брошено тело с начальной скоростью 10 м/с
1. 4.19 Камень упал в шахту. Определить глубину шахты, если звук от падения камня
1.4.20 Мяч брошен с земли вертикально вверх. На высоте 10 м он побывал два раза
1.4.21 Тело бросают вертикально вверх. Наблюдатель замечает промежуток времени
1.4.22 Тело, брошенное вертикально вверх, за третью секунду прошло 5 м. Определить
1.4.23 Определите время равноускоренного движения снаряда в стволе длиной 3 м
1.4.24 При равноускоренном движении тело проходит за четвертую секунду 16 м. Определить
1.4.25 С вертолета, находящегося на высоте 500 м, упал камень. Через какое время
1.4.26 С какой высоты падало тело, если за последние 2 с прошло путь 60 м?
1.4.27 Свободно падающее тело прошло последние 30 м за 0,5 с. С какой высоты
1.4.28 Тело падает с высоты 10 м. За какое время тело прошло последний метр пути?
1.4.29 Тело падает с высоты 4,9 м. Какова средняя скорость движения тела?
1.4.30 Тело свободно падает без начальной скорости с высоты 45 м. Какой путь
1. 4.31 Человек, стоящий на краю высохшего колодца, бросает вертикально вверх
1.4.32 Аэростат поднимается вертикально вверх с ускорением 2 м/с2. Через 5 с от
1.4.33 С аэростата, опускающегося со скоростью 5 м/с, бросают вертикально вверх тело
1.4.34 С вертолета, находящегося на высоте 300 м, сброшен груз. Через какое время
1.4.35 В последнюю секунду свободного падения тело прошло путь вдвое больше
1.4.36 Вертолет поднимается вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На высоте 100 м
1.4.37 Вертолет двигался равномерно вниз. Из вертолета выпал груз. Когда
1.4.38 Вертолет поднимается вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На высоте 50 м
1.4.39 Двигатель ракеты, запущенной с поверхности Земли, сообщает ей постоянное
1.4.40 Над шахтой глубиной 40 м вертикально вверх бросили камень со скоростью 12 м/с
1.4.41 Парашютист сразу после прыжка пролетает расстояние 50 м с пренебрежимо
1.4.42 При падении камня в колодец его удар о поверхность воды доносится через 5 с
1. 4.43 Свободно падающий камень пролетел последние три четверти пути за одну
1.4.44 Тело начинает свободно падать с высоты 45 м. В тот же момент с высоты 24 м
1.4.45 Тело падает без начальной скорости с высоты 45 м. Определить среднюю скорость
1.4.46 Тело свободно падает с высоты 5 м. Найти среднюю скорость тела на нижней
1.4.47 Упругий шар, падая с высоты 80 м, после удара о Землю, отскакивает вертикально
1.4.48 Цепочка шаров висит над поверхностью стола: первый шар – на высоте 1 м, второй
1.4.49 Свободно падающее без начальной скорости тело пролетело мимо точки A
1.4.50 За последнюю секунду свободно падающее без начальной скорости тело
1.4.51 Мяч, брошенный вертикально вверх, упал на землю через 3 с. Чему равна величина

Движение тела, брошенного горизонтально

1.5.1 Камень брошен горизонтально со скоростью 5 м/с. Через 0,8 с он упал
1.5.2 Камень брошен с некоторой высоты в горизонтальном направлении и упал
1.5.3 В горизонтальном направлении со скоростью 10 м/с брошено тело, которое
1. 5.4 Дальность полета тела, брошенного горизонтально со скоростью 4,9 м/с
1.5.5 Два тела брошены с высоты 100 м, первое – с горизонтальной скоростью 5 м
1.5.6 Камень, брошенный горизонтально с вышки, через 3 с упал на землю
1.5.7 Камень, брошенный горизонтально с обрыва высотой 10 м, упал на расстоянии
1.5.8 Понижение траектории снаряда, выпущенного из горизонтально расположенного
1.5.9 Тело брошено с высоты 2 м горизонтально так, что к поверхности земли
1.5.10 Спортсменка, стоящая на вышке, бросает мяч с горизонтальной скоростью
1.5.11 Тело брошено горизонтально с высоты h=20 м. Траектория его движения

Движение тела, брошенного под углом к горизонту

1.6.1 Тело брошено со скоростью 10 м/с под углом 30 градусов к горизонту
1.6.2 Баскетболист бросает мяч в кольцо. Скорость мяча после броска
1.6.3 Камень, брошенный с земли под углом 45 градусов к горизонту
1.6.4 Минимальная скорость при движении тела, брошенного под углом
1.6.5 На некоторой высоте одновременно из одной точки брошены
1. 6.6 Под каким углом к горизонту нужно бросить тело, чтобы высота
1.6.7 Мяч, брошенный под некоторым углом к горизонту с начальной
1.6.8 Мяч, брошенный со скоростью 10 м/с под углом 45 градусов
1.6.9 Пуля вылетает из ствола под углом 45 градусов к горизонту
1.6.10 Снаряд вылетает из орудия со скоростью 1000 м/с под углом 60
1.6.11 Тело бросили под углом 60 градусов к горизонту со скоростью 10 м/с
1.6.12 Тело брошено с начальной скоростью 40 м/с под углом 30 градусов
1.6.13 Бомбардировщик пикирует на цель под углом 60 градусов к горизонту
1.6.14 Игрок посылает мяч с высоты 1,2 м над землей так, что угол
1.6.15 Камень, брошенный под углом к горизонту, упал на землю
1.6.16 Из орудия сделан выстрел вверх по склону горы. Угол наклона горы
1.6.17 Из шланга, лежащего на земле, бьет под углом 45° к горизонту вода
1.6.18 Какое расстояние по горизонтали до первого удара о пол
1.6.19 Какой скоростью обладал мальчик при прыжке с трамплина
1.6.20 С вершины холма бросают камень с начальной скоростью
1. 2 и x2=80-4t
1.7.4 Лодка, двигаясь перпендикулярно берегу, оказалась на другом берегу на расстоянии
1.7.5 По оси x движутся две точки: первая по закону x1=10+2t, а вторая – по закону
1.7.6 Скорость велосипедиста 36 км/ч, а скорость встречного ветра 4 м/с. Какова
1.7.7 Танк движется со скоростью 20 км/ч. С какими скоростями относительно дороги
1.7.8 Два поезда идут навстречу друг другу со скоростями 36 и 54 км/ч. Пассажир
1.7.9 Автомобиль, двигаясь равномерно со скоростью 45 км/ч, в течение 10 с прошел
1.7.10 Акула и подводная лодка начали двигаться одновременно из одной точки
1.7.11 В течение какого времени скорый поезд длиной 280 м, следуя со скоростью
1.7.12 Катер проходит расстояние между двумя пунктами на реке в обе стороны за 14 ч
1.7.13 Катер, переправляясь через реку шириной 600 м, двигался перпендикулярно
1.7.14 Когда нет ветра, капли дождя оставляют на окне равномерно движущегося вагона
1.7.15 Моторная лодка проходит расстояние между двумя пунктами A и B по течению реки
1. 7.16 Пассажир едет в поезде, скорость которого 80 км/ч. Навстречу этому поезду
1.7.17 Пловец переплывает реку по прямой, перпендикулярной берегу. Определить
1.7.18 Пассажирский поезд идет со скоростью 72 км/ч. По соседнему пути движется
1.7.19 Парашютист опускается вертикально вниз со скоростью 4 м/с в безветренную погоду
1.7.20 Вертолет летит на высоте 500 м со скоростью 100 м/с. Навстречу ему по реке
1.7.21 В момент, когда тронулся поезд, провожающий стал равномерно бежать по ходу поезда
1.7.22 Кран равномерно поднимает груз со скоростью 0,3 м/с и одновременно движется
1.7.23 Катер, плывущий вниз по реке, догоняет спасательный круг. Через 30 мин после
1.7.24 Автомобиль движется со скоростью 12 м/с. Чему равен модуль линейной скорости верхней
1.7.25 Человек бежит со скоростью 5 м/с относительно палубы теплохода в направлении
1.7.26 При движении моторной лодки по течению реки ее скорость относительно берега
1.7.27 При движении моторной лодки по течению реки ее скорость относительно берега

Движение по окружности

1. 8.1 Какова линейная скорость точек на ободе колеса паровой турбины с диаметром
1.8.2 Какова угловая скорость вращения колеса, делающего 240 оборотов
1.8.3 Найти скорость движения автомобиля, если его колесо диаметром 1,1 м делает
1.8.4 С какой скоростью едет велосипедист, если колесо делает 100 об/мин. Радиус
1.8.5 Угол поворота колеса радиусом 0,2 м изменяется по закону phi=9,42t (рад)
1.8.6 На повороте вагон трамвая движется с постоянной по модулю скоростью 5 м/с
1.8.7 С какой скоростью автомобиль должен проходить середину выпуклого моста
1.8.8 Во сколько раз изменится центростремительное ускорение тела, если оно будет двигаться
1.8.9 Колесо велосипеда делает 100 об/мин. Каков радиус колеса, если скорость
1.8.10 Минутная стрелка часов в 3 раза длиннее секундной. Во сколько раз линейная скорость
1.8.11 Тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью. Во сколько раз
1.8.12 Тело движется равномерно по окружности. Во сколько раз увеличится
1. 8.13 Тело равномерно движется по окружности радиусом 2 м с частотой 0,5 с-1. Определить
1.8.14 Тепловоз движется со скоростью 60 км/ч. Сколько оборотов в секунду делают его
1.8.15 К валу, радиус которого 5 см, прикреплена нить. Через 5 с после начала равномерного
1.8.16 Велосипедист начинает двигаться делать поворот по кругу со скоростью 10 м/с
1.8.17 Вертолет начал снижаться вертикально вниз с ускорением 0,2 м/с2. Лопасть винта
1.8.18 Вычислить путь, который проехал за 30 с велосипедист, двигающийся с угловой
1.8.19 Материальная точка движется по окружности. Угол поворота радиуса, соединяющего
1.8.20 Найти радиус вращающегося колеса, если линейная скорость точки на ободе
1.8.21 Обруч катится по горизонтальной плоскости без проскальзывания со скоростью
1.8.22 Точки окружности вращающегося диска имеют линейную скорость по модулю
1.8.23 Угловая скорость лопастей вентилятора 20pi рад/с. Найти число оборотов
1.8.24 Частота вращения воздушного винта самолета 1500 об/мин. Сколько оборотов
1.8.25 Шкив радиусом 10 см приводится во вращение грузом, подвешенным на нити. Груз
1.8.26 Определить радиус колеса, если при вращении скорость точек на ободе колеса
1.8.27 Для того чтобы повернуть трактор, движущийся со скоростью 18 км/ч, тракторист
1.8.28 Колесо, имеющее 12 равноотстоящих спиц, во время вращения фотографирует
1.8.29 Точка движется по окружности с постоянной по величине скоростью 50 см/с
1.8.30 С какой скоростью будет перемещаться ось катушки, если конец нити тянуть
1.8.31 Стержень длиной 50 см вращается с частотой 30 об/мин вокруг перпендикулярной
1.8.32 Гладкий горизонтальный диск вращается вокруг вертикальной оси с частотой
1.8.33 Линейная скорость точки на ободе равномерно вращающегося колеса диаметром
1.8.34 Маховое колесо вращается с угловой скоростью 10 рад/с. Модуль линейной скорости
1.8.35 Колесо имеет угловую скорость вращения 2pi рад/с. За какое время оно делает
1.8.36 У паровой турбины радиус рабочего колеса в 8 раз меньше, а число оборотов

( 80 оценок, среднее 4. 65 из 5 )

Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:

Задачи с ответами по физике 7 класс

Задачи с ответами по физике 7 класс

Варианты олимпиадых задач по физике для 7 классаЗадачи по физике для оценки уровня подготовки.Задача 1 : Моторная лодка проходит по реке расстояние между двумя пунктами (в обе стороны) за 14 часов. Чему равно это расстояние, если скорость лодки в стоячей воде 35 км/ ч, а скорость течения реки – 5 км/ч?    (Ответ: 240 м).

Задача 2 :

Два одинаковых ящика наполнены дробью: в одном лежит крупная дробь, в другом – мелкая. Какой из них имеет большую массу

Задача 3 :

В двух одинаковых стаканах налита вода до одинаковой высоты. В первый стакан опустили однородный слиток стали массой 100 г, а во второй – слиток серебра той же массы. Одинаково ли поднимется вода в обоих стаканах?

Задача 4 :

Масса пустой пол-литровой бутылки равна 400 г. Каков ее наружный объем?
(Ответ: 0,66 л).

Задача 5 :

Найдите емкость стеклянного сосуда, если его масса 50 г и наружный объем 37 см ³.    (Ответ: 17 см ³).

Задача 6 :

Тщательным совместным растиранием смешали по 100 г парафина, буры и воска. Какова средняя плотность получившейся смеси, если плотность этих веществ равна соответственно 0,9 г/см ³, 1,7 г/см ³, 1 г/см ³ ?
   (Ответ: 1,1 г/см ³).

Задача 7 :

В куске кварца содержится небольшой самородок золота. Масса куска равна 100 г, а его средняя плотность 8 г/см ³. Определите массу золота, содержащегося в куске кварца, если плотность кварца 2,65 г/см ³, а плотность золота – 19,4 г/см

3.    (Ответ: 77,5 г/см ³).

Задача 8 :

В чистой воде растворена кислота. Масса раствора 240 г, а его плотность 1,2 г/см ³. Определите массу кислоты, содержащейся в растворе, если плотность кислоты 1,8 г/см ³. Принять объем раствора равным сумме объемов его составных частей.    (Ответ: 90 г).

Задача 9 :

Железная и алюминиевая детали имеют одинаковые объемы. Найдите массы этих деталей, если масса железной детали на 12,75 г больше массы алюминиевой.    (Ответ: 19,5 г, 6,75 г).

Задача 10 :

Сплав состоит из олова массой 2,92 кг и свинца массой 1,13 кг. Какова плотность сплава, если считать, что объем сплава равен сумме объемов его составных частей?    (Ответ: 8100 кг/м ³).

Задача 11 :

Имеются два бруска: медный и алюминиевый. Объем одного из этих брусков на 50 см ³ больше, чем объем другого, а масса на 175 г меньше массы другого. Каковы объемы и массы брусков.
   (Ответ: алюминий – 100 см ³, 270 г, медь – 50 см ³, 45 г).

Задача 12 :

Моток медной проволоки сечением 2 мм ² имеет массу 17,8 кг. Как, не разматывая моток, определить длину проволоки? Чему она равна?    (Ответ: 1 км).

Задача 13 :

Определите плотность стекла из которого сделан куб массой 857,5 г, если площадь всей поверхности куба равна 294 см ².    (Ответ: 2,5 г/см ³).

Задача 14 :

Какую массу имеет куб с площадью поверхности 150 см ², если плотность вещества, из которого он изготовлен, равна 2700 кг/м ³?    (Ответ: 337,5 г).

Задача 15 :

Почему кусок хозяйственного мыла легче разрезать крепкой ниткой, чем ножом?

Задача 16 :

Дайте физическое обоснование пословице: “Коси коса, пока роса; роса долой и мы домой”. Почему при росе косить траву легче?

Задача 17 :

Почему при постройке электровозов не применяются легкие металлы или сплавы?

Задача 18 :

Объем бензина в баке автомобиля во время поездки уменьшился на 25 л. На сколько уменьшился вес автомобиля?    (Ответ: на 178 Н).

Задача 19 :

Сосуд объемом 20 л наполнили жидкостью. Какая это может быть жидкость, если ее вес равен 160 Н?
   (Ответ: керосин)

Задача 20 :

Вес медного шара объемом 120 см ³ равен 8,5 Н. Сплошной этот шар или полый?    (Ответ: полый).

Задача 21 :

Брусок массой 2 кг имеет форму параллелепипеда. Лежа на одной из граней, он оказывает давление 1 кПа, лежа на другой – 2 кПа, стоя на третьей – 4 кПа. Каковы размеры бруска?    (Ответ: 5 * 10 * 20 см).

Задача 22 :

Грузовые автомобили часто имеют сзади колеса с двойными баллонами. Для чего это делается?

Задача 23 :

Почему принцесса  на  горошине испытывала дискомфорт, лежа на перине, под которой были положены горошины?

Задача 24 :

Почему человек может ходить по берегу моря, покрытому галькой, не испытывая болезненных ощущений, и не может идти по дороге, покрытой щебенкой?

Задача 25 :

Масса одного тела в 10 раз больше массы другого. Площадь опоры второго тела в 10 раз меньше площади опоры второго. Сравните давления, оказываемые этими телами на поверхность стола.

   (Ответ: Равны).

Задача 26 :

Какое давление создает на фундамент кирпичная стена высотой 10 м ?    (Ответ: 180 кПа).

Задача 27 :

Цилиндр, изготовленный из алюминия, имеет высоту 10 см. Какую высоту имеет медный цилиндр такого же диаметра, если он оказывает на стол такое же давление?    (Ответ: 3 см).

Задача 28 :

Почему вода из ванны вытекает быстрее, если в нее погружается человек?

Задача 29 :

Ширина шлюза 10 м. Шлюз заполнен водой на глубину 10 м. С какой силой давит вода на ворота шлюза?
   (Ответ: 5 МН).

Задача 30 :

В цилиндрический сосуд налиты ртуть и вода, в равных по массе количествах. Общая высота двух слоев жидкости равна 29,2 см. Вычислите давление на дно этого сосуда.    (Ответ: 5440 Па).

Задача 31 :

В цистерне, заполненной нефтью, на глубине 3 м имеется кран, площадь отверстия которого 30 см ².
С какой силой давит нефть на кран?    (Ответ: 72 Н).

Задача 32 :

В полый куб налита доверху вода. Во сколько раз сила давления воды на дно больше силы давления на боковую стенку? Атмосферное давление не учитывать.    (Ответ: В 2 раза).

Задача 33 :

В сообщающиеся сосуды налита ртуть. В один сосуд добавили воду, высота столба которого 4 см. Какой высоты должен быть столб некоторой жидкости в другом сосуде, чтобы уровень ртути в обоих сосудах был одинаков, если плотность жидкости в 1,25 раза меньше плотности воды?    (Ответ: 5 см).

Задача 34 :

В сообщающиеся сосуды с ртутью долили: в один сосуд столб масла высотой 30 см, в другой сосуд столб воды высотой 20,2 см. Определить разность уровней ртути в сосудах. Плотность масла 900 кг/м ³.    (Ответ: 5 мм).

Задача 35 :

В сообщающиеся сосуды одинакового сечения налита вода. В один из сосудов поверх воды долили масло высотой 40 см. На сколько сантиметров изменится уровень воды в другом сосуде? Плотность масла 800 кг/м ³.
   (Ответ: 16 см).

Задача 36 :

Льдина плавает в воде. Объем ее надводной части 20 м

3. Какой объем подводной части?    (Ответ: 180 м ³).

Задача 37 :

Кусок льда объемом 5 дм ³ плавает на поверхности воды. Определить объем подводной и надводной части.
   (Ответ: 4,5 дм ³, 0,5 дм ³).

Задача 38 :

Деревянная доска плавает в воде таким образом, что под водой находится ѕ ее объема. Какой минимальной величины груз нужно закрепить сверху на доске, чтобы она полностью погрузилась в воду?    (Ответ: 250 кг).

Задача 39 :

Вес тела в воде в 2 раза меньше, чем в воздухе. Какова плотность вещества тела?
   (Ответ: 2 г/см ³).

Задача 40 :

Тело весит в воздухе 3 Н, в воде 1,8 Н и в жидкости неизвестной плотности 2,04 Н. Какова плотность этой неизвестной жидкости?    (Ответ: 800 кг/м

3).

Как решать задачи по физике: пример решения и советы

Все мы когда-то сталкиваемся с решением задач по физике. И надо признаться, что для большинства из нас  это не самая долгожданная встреча. Тем не менее, мы знаем, что всего несколько простых шагов и нехитрых действий позволят перейти в отношениях с Физикой «на ты». Решение задач – важная составляющая процесса обучения, которую не стоит недооценивать. Ведь решение физических задач на разные темы выводит  понимание физических процессов на качественно новый уровень.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Если вы ранее никогда не сталкивались с решением задач, встает резонный вопрос: с чего начать?

Как решать задачи по физике

Чтобы решение задач по физике не было не вызывало затруднений, предлагаем следовать при решении любой задачи следующей универсальной инструкции. Совершенно не важно, нужно ли решить задачу на движение или узнать, какое количество теплоты Q выделится в ходе изобарного процесса. Данная инструкция не даст ответа на конкретную задачу, но может сделать ее решение более простым и быстрым.

• Не спешите и не паникуйте! Помните первое правило путеводителя по Галактике: «Не паникуй». Как правило, стандартные задачи большинства курсов решаются в одно или два (ну ладно, три) действия, и ничего сверхсложного в них нет. Первым делом внимательно прочитайте условие задачи и осмыслите, что в ней требуется найти. Ознакомьтесь с похожими примерами решения задач по физике.
• Теперь можно оформлять «ДАНО». Аккуратно выпишите все заданные величины и не забывайте о размерностях. Размерности величин целесообразно сразу перевести в систему СИ, чтобы потом не запутаться в вычислениях.
• Очень важный пункт: РИСУНОК. Да, мы не Пикассо и не Дали, но и наших художественных способностей будет вполне достаточно. Верный поясняющий рисунок к задаче – это залог успеха и правильного решения. Визуализация данных очень хорошо помогает, и не стоит ее недооценивать. Помните, в физических задачках вечно что-то происходит – шайба летит под углом к горизонту, электрон бомбардирует пластину, идеальный газ совершает работу, отец и сын меняются местами в лодке и так далее. Так вот, не ленитесь и нарисуйте это! Причем не просто так, а с указанием действующих сил, векторов скоростей и прочих данных в задаче величин.
• Теперь, когда вся картина у нас перед глазами, следует понять, на применении какого физического закона построено решение Вашей задачи. Часто это можно узнать чисто интуитивно. Если в задаче идет речь о теле, которое движется по окружности, а найти нужно момент инерции, очевидно, это задача на использование законов динамики вращательного движения. Или если дан путь и время, а найти нужно среднюю скорость – это, конечно, кинематика. Возможно, соответствующий раздел физики непосредственно перед решением задачи будет полезно проштудировать повторно.
• Настало  время подумать, как именно найти искомую величину, зная то, что мы, собственно, знаем. Для удобства можете расположить перед глазами физические формулы. Это поможет быстрее сообразить, что откуда вытекает и как находится. Немного работы мозга – и бинго! Вы уже знаете, что делать дальше.
• Решение целесообразно записать сначала в общем, буквенном виде. Формулу с буквами нужно привести к максимально простому виду, по возможности упростив ее. После этого можете подставлять числовые значения и переходить непосредственно к вычислениям. В конце не забудьте проверить размерность полученной физической величины. Если нужно было найти скорость, а получились килограммы, значит, где-то в решении спряталась ошибка. Будьте внимательны, и все получится!

Конечно, случается и так, что над задачей приходится попотеть. Бывают такие орешки, которые не удается расколоть с первого раза, особенно без должного опыта. Вы стараетесь изо всех сил, а решение так и не дается? Главное – никогда не сдавайтесь! Просто взгляните на Николу Тесла, и это придаст сил пробовать снова и снова!

Кстати! Для всех наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы. 

 

Пример решения задачи

Маховик делал 8 оборотов в секунду.Под действием постоянного тормозящего момента 10 Н*м он остановился через 50 секунд. Определить момент инерции маховика.

Итак, начинаем решение. Найти нужно момент инерции – скалярную физическую величину, являющуюся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси. Запишем дано, нарисуем маховик, и поймем, что задачу нужно решать с помощью основного уравнения динамики вращательного движения, согласно которому результирующий момент внешней силы, действующей на тело, равен произведению момента инерции тела на его угловое ускорение. Получаем решение задачи в следующем виде:

 

Надеемся, что наша универсальная и проверенная временем памятка по решению физических задач принесет пользу. Ведь лучшие авторы по физике используют ее при решении задач любой сложности. Конечно, в каждой задаче может быть изюминка, и стоит помнить, что индивидуальный подход к  задаче – важная составляющая успеха и понимания предмета. Тем не менее, все пункты, приведенные нами в списке, действительно подходят для решения любой задачи. Ну а если остались вопросы – смело задавайте их специалистам студенческого сервиса, они с радостью поделятся своими знаниями!

Автор: Иван

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Задачи_10 класс. Механика

3. В безветренную погоду скорость приземления парашютиста V1= 4 м/с. Какой будет скорость его приземления, если в горизональном направлении ветер дует со скоростью V2= 3 м/с? Сделайте чертеж. 4. Автомобиль проходит первую половину пути со средней скоростью 70 км/ч, а вторую — со средней скоростью 30 км/ч. Определить среднюю скорость на всем пути. 5. По графику зависимости ускорения от времени (рис.2) определить, как двигалось тело от начала отсчета до конца 4-й секунды (участок АВ графика) и за промежуток времени, соответствующий участку ВС графика. В какой момент времени тело имело максимальную скорость? Чему она равна, если V0 = 0? Рис.2 6. При какой максимальной скорости самолеты могут приземляться на посадочную полосу аэродрома длиной 800 м при торможении с ускорением a1= −2,7 м/с2? a2= −5 м/с2? 7. Сигнальная ракета, запущенная вертикально вверх, вспыхнула через 6 с после запуска в наивысшей точке своей траектории. На какую высоту поднялась ракета? С какой начальной скоростью ее запустили? 8. Луна движется вокруг Земли по окружности радиусом 384 000 км с периодом 27 сут 7 ч 43 мин. Какова линейная скорость Луны? Каково центростремительное ускорение Луны к Земле? —————————————————————————————————- Механика. Динамика Основная задача динамики материальной точки состоит в том, чтобы найти законы движения точки, зная приложенные к ней силы, или, наоборот, по известным законам движения определить силы, действующие на материальную точку. Общие правила решения задач по динамике Характерная особенность решения задач механики о движении материальной точки, требующих применения законов Ньютона, состоит в следующем: Сделать схематический чертеж и указать на нем все кинематические характеристики движения, о которых говорится в задаче. При этом, если возможно, обязательно проставить вектор ускорения. Изобразить все силы, действующие на данное тело (материальную точку), в текущий (произвольный) момент времени. Выражение «на тело действует сила» всегда означает, что данное тело взаимодействует с другим телом, в результате чего приобретает ускорение. Следовательно, к данному телу всегда приложено столько сил, сколько имеется других тел, с которыми оно взаимодействует Расставляя силы, приложенные к телу, необходимо все время руководствоваться третьим законом Ньютона, помня, что силы могут действовать на это тело только со стороны каких-то других тел: со стороны Земли это будет сила тяжести ,  со стороны нити — сила натяжения , со стороны поверхности — силы нормальной реакции опоры и трения . Полезно также иметь в виду и то обстоятельство, что для тел, расположенных вблизи поверхности Земли, надо учитывать только силу тяжести и силы, возникающие в местах непосредственного соприкосновения тел. Силы притяжения, действующие между отдельными телами, настолько малы по сравнению с силой земного притяжения, что во всех задачах, где нет специальных оговорок, ими пренебрегают. Говоря о движении какого-либо тела, например поезда, самолета, автомобиля и т.д., то под этим подразумевают движение материальной точки. Материальную точку нужно при этом изображать отдельно от связей, заменив их действие силами. Связями в механике называют тела (нити, опоры, подставки и т.д.), ограничивающие свободу движения рассматриваемого тела. Расставив силы, приложенные к материальной точке, необходимо составить основное уравнение динамики: . Далее, пользуясь правилом параллелограмма, определяют величину равнодействующей, выразив ее через заданные силы, и подставляют выражение для модуля равнодействующей в исходное уравнение. В большинстве случаев, и особенно когда дается три и более сил, выгоднее поступать иначе: движение частицы (на плоскости) описывать двумя скалярными уравнениями. Для этого нужно разложить все силы, приложенные к частице, по линии скорости (касательной к траектории движения — оси ОХ) и по направлению, ей перпендикулярному (нормали к траектории — оси 0Y), найти проекции Fx и Fyсоставляющих сил по этим осям и затем составить основное уравнение динамики точки в проекциях: , где аxи аy— ускорения точки по осям. Положительное направление осей удобно выбирать так, чтобы оно совпадало с направлением ускорения частицы. При указанном выборе осей легко установить, какие из приложенных сил (или их составляющие) влияют на величину вектора скорости, какие — на направление. Само собой разумеется, что, если все силы действуют по одной прямой или по двум взаимно перпендикулярным направлениям, раскладывать их не надо и можно сразу записывать уравнение динамики в проекциях. В случае прямолинейного движения материальной точки одно из ускорений (аx или аy) обычно равно нулю. При наличии трения силу трения, входящую в уравнение динамики, нужно сразу же представить через коэффициент трения и силу нормального давления, если известно, что тело скользит по поверхности или находится на грани скольжения. Составив основное уравнение динамики и, если можно, упростив его (проведя возможные сокращения), необходимо еще раз прочитать задачу и определить число неизвестных в уравнении. Если число неизвестных оказывается больше числа уравнений динамики, то недостающие соотношения между величинами, фигурирующими в задаче, составляют на основании формул кинематики, законов сохранения импульса и энергии. После того как получена полная система уравнений, можно приступать к ее решению относительно искомого неизвестного. Выписав числовые значения заданных величин в единицах одной системы, принятой для расчета, и подставив их в окончательную формулу, прежде чем делать арифметический подсчет, нужно проверить правильность решения методом сокращения наименований. В задачах динамики, особенно там, где ответ получается в виде сложной формулы, этого правила в начальной стадии обучения желательно придерживаться  всегда,  поскольку  в этих  задачах делают много ошибок. Задачи на динамику движения материальной точки по окружности с равномерным движением точки по окружности решают только на основании законов Ньютона и формул кинематики с тем же порядком действий, о котором говорилось в пп. 1-7, но только уравнение второго закона динамики здесь нужно записывать в форме: или —————————————————————————————————- Решая приведенные ниже задачи, Вы сможете повторить основы динамики и законы сохранения импульса и энергии 1. На   опускающегося   парашютиста  действует  сила   земного  притяжения. Объясните, почему он движется равномерно. 2. Почему   машинисту   подъемного   крана   запрещается   резко   поднимать с места тяжелые грузы? 3.  Вагонетка массой 500 кг движется под действием силы 100 Н. Определите ее ускорение. 4. Автобус  массой  8000 кг  едет  по  горизонтальному  шоссе.   Какая  сила требуется для сообщения ему ускорения 1,2 м/с2? 5. Два человека тянут за веревку в разные стороны с силой 90 Н каждый. Разорвется ли веревка, если она выдерживает натяжение до 120 Н? 6. На самолет, летящий в горизонтальном направлении, действует в направлении полета сила тяги двигателя F = 15000 Н, сила сопротивления воздуха FC = 11000 Н и сила давления бокового ветра FВ = 3000 H, направленная под углом α = 90° к курсу. Найти равнодействующую этих сил. Какие еще силы действуют на самолет в полете и чему равна их равнодействующая? 7. Определите силу, с которой  притягиваются друг к другу два  корабля массой по 107 кг каждый, находящиеся на расстоянии 500 м друг от друга. 8.  Между всеми телами существует взаимное притяжение. Почему же мы наблюдаем притяжение тел к Земле и не замечаем взаимного тяготения окружающих нас предметов друг к другу? 9. Пружину детского пистолета сжали на 3 см. Определите возникшую в ней силу упругости, если жесткость пружины равна 700 Н/м. 10. Какой силой можно сдвинуть ящик массой 60 кг, если коэффициент трения  между ним и  полом равен 0,27? Сила действует под углом 30°  к полу (горизонту). 11. Какую   начальную   скорость   нужно   сообщить   сигнальной   ракете,   выпущенной под углом  α = 45° к горизонту, чтобы она вспыхнула в наивысшей точке траектории, если запал ракеты горит t = 6 с? 12. Вычислить первую космическую скорость у поверхности Луны, если радиус Луны R= 1760 км, а ускорение свободного падения на Луне составляет 0,17 земного. —————————————————————————————————- Механика. Импульс, мощность, энергия 1. Пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 400 м/с, ударяется в   преграду   и  останавливается.   Чему  равен   импульс,   полученный   пулей   от преграды? Куда он направлен? 2. Космический корабль массой 4800 кг двигался по орбите со скоростью 8000 м/с. При торможении из него тормозными двигателями было выброшено 500 кг продуктов сгорания со скоростью 800 м/с относительно его корпуса в направлении движения. Определите скорость корабля после торможения. 3. Снаряд, летевший горизонтально со скоростью 480 м/с, разорвался на два осколка равной массы. Один осколок полетел вертикально вверх со скоростью 400 м/с относительно Земли. Определите скорость второго осколка. 4. Охотник, плывя по озеру на легкой надувной лодке, стреляет в уток. Какую скорость приобретает лодка в момент выстрела из двух стволов ружья (дуплетом)? Масса охотника с лодкой и ружьем 80 кг, масса пороха и дроби в одном патроне 40 г, начальная скорость дроби 320 м/с, ствол ружья во время выстрела направлен под углом 60° к горизонту. 5. Стоящий на коньках человек массой 60 кг ловит мяч массой 500 грамм, летящий горизонтально со скоростью 72 км/ч, определите расстояние на которое откатится при этом человек, если коэффициент трения 0,05. Решение: 6. Самолет должен иметь для взлета скорость 25 м/с. Длина пробега по полосе аэродрома составляет 100 м. Какую мощность должны развивать двигатели при взлете, если масса самолета 1000 кг и сопротивление движению равно 200 Н? 7. Футбольный мяч массой 400 г падает на Землю с высоты 6 м и отскакивает на  высоту 2,4 м.  Какое количество  механической  энергии  мяча  превращается в другие виды энергии? 8. Автомобиль массой 5000 кг при движении в горной местности поднялся на высоту 400 м над уровнем моря. Определите потенциальную энергию автомобиля относительно уровня моря. 9. Перед загрузкой  в плавильную печь чугунный металлолом измельчают ударами падающего бойка молота массой 6000 кг. Определите полную энергию в нижней точке при падении бойка с высоты 9 м. Сравните ее с полной энергией, которую имеет боек, пройдя при падении 5 м. 10. Самолет массой 1000 кг летит горизонтально на высоте 1200 м со скоростью 50 м/с. При выключенном двигателе самолет планирует и приземляется со скоростью 25 м/с. Определите силу сопротивления воздуха при спуске, считая длину спуска равной 8 км. 11. Достаточна ли мощность электродвигателя токарного станка 1А62 (7,8 кВт) для обработки детали со скоростью резания 5 м/с, если сопротивление металла резанию составляет 600 Н? КПД станка 0,75. 12. Автомобиль, мощность двигателя  которого 50 кВт, движется по горизонтальному шоссе.   Масса   автомобиля   1250   кг.   Сопротивление   движению равно 1225 Н. Какую максимальную скорость может развить автомобиль? 13. При формировании железнодорожного состава происходят соударения вагонов буферами. Пружины двух буферов вагона сжались при ударе на  10 см каждая. Определите работу сжатия  пружин, если  коэффициент их жесткости равен 5·106 Н/м. —————————————————————————————————- источники: Балаш В.А. “Задачи по физике и методы их решения”. Пособие для учителей. М., Просвещение, 1974. Гончаренко С.У., Воловик П.Н. “Физика”. Учебное пособие для 10 кл. вечерней (сменной) средн. шк. и самообразования М., Просвещение, 1989. Гладкова Р.А., Добронравов В.Е., Жданов Л.С., Цодиков Ф.С. “Сборник задач и вопросов по физике” для сред. спец. уч. заведений М., 1975.

Как сдать ЕГЭ по физике — Учёба.ру

Чем раньше начнешь готовиться к ЕГЭ,
тем выше будет балл Поможем подготовиться, чтобы сдать экзамены на максимум и поступить в топовые вузы на бюджет. Первый урок бесплатно

Федор Григорьев,

к.х.н., в.н.с. МГУ им. М.В. Ломоносова, доцент НИЯУ МИФИ,

эксперт в области ЕГЭ по физике, учитель физики Предуниверситария НИЯУ МИФИ

Существует мнение, что физика — самый сложный предмет ЕГЭ. Как сейчас обстоит дело с физикой в общеобразовательных школах? Насколько хорошо школьники ее знают?

Я согласен с тем, что физика — один из самых трудных ЕГЭ. Существует рейтинг сложности предметов, и физика в нем занимает первое место, а дальше уже идут алгебра, геометрия и русский язык. В обычной школе на физику отводится один или два часа в неделю. Чтобы хорошо подготовиться и сдать ЕГЭ, этого недостаточно, даже если ученик обладает определенными способностями к предмету.

В школе ребята сдают два итоговых экзамена по физике — ОГЭ (ГИА) в конце 9 класса и ЕГЭ в конце 11 класса. Между ними есть разница. ГИА устроен таким образом, чтобы его смогли сдать все школьники, это экзамен за среднюю школу, и он довольно простой. Для подготовки к ГИА вполне достаточно двух часов физики в неделю. Что касается ЕГЭ по физике, он рассматривается как заявка на поступление в вуз естественно-научного профиля. Поэтому считается, что здесь выпускник должен продемонстрировать некую базу, необходимую для дальнейшего обучения в вузе. Экзамен сложный и требует соответствующей подготовки. Сейчас школьники имеют массу возможностей для этого. Есть профильные лицеи, при ведущих вузах работают предуниверситарии, во многих обычных школах есть физико-математические классы.

Какие изменения в ЕГЭ по физике произошли в 2017 году? Насколько они усложнили экзамен?

В этом году в экзамене по физике изменена структура первой части работы. Из нее исключены задания с выбором верного ответа и добавлены задания с кратким ответом. Это немного усложнило экзамен. Теперь надо не выбирать ответ, а получить его. Тем не менее эти задачи нельзя назвать сложными, так как они решаются с применением одного из законов. Фактически это задачи «на подстановку». При этом важно записать ответ именно в требуемых единицах измерения.

По вашему опыту преподавания, какие разделы физики самые сложные для школьников? И какие темы самые простые?

Самыми трудными являются атомная и квантовая физика, интерференция, дифракция, фотоэффект, а также элементы ядерной физики. Это специфические темы, слабо связанные с остальными разделами предмета. Там нужно знать специальные законы и правила, что вызывает сложности. Если говорить о наиболее простых темах, то это традиционно кинематика и динамика. Как правило, с этих разделов и начинается изучение физики в школе.

За какие задания на ЕГЭ по физике ставится наибольшее количество баллов?

Самые «весомые» на экзамене — последние пять задач, с № 27 по № 31, раньше это была часть С. Эти задания подразумевают развернутый ответ, где нужно записать полное решение, их проверяет эксперт. За каждую задачу максимально можно получить три балла.

Как эксперт я каждый год проверяю работы на ЕГЭ. И в большинстве случаев листы с этими задачами ребята сдают пустыми. Они за них даже не берутся, потому что не знают, как решить. Но здесь есть нюанс, который я всегда проговариваю со своими учениками. Дело в том, что в критериях оценки этих заданий есть интересный пункт. Если в работе записаны все необходимые законы и с ними произведены некоторые преобразования, считается, что школьник продемонстрировал действия, направленные на получение правильного ответа. А за это уже выставляется один балл из трех. Поэтому даже если вы не знаете, как решить задачу до конца и дойти до ответа, обязательно нужно записать все законы, которые требуются для ее решения.

Два балла набрать за задачу уже существенно сложнее. Такой результат ставится за полное решение с каким-то недочетом, например, вычислительной ошибкой. Зато один балл получить вполне реально для всех школьников, кто знает законы, пусть даже не очень умеет их применять.

Какие есть подводные камни в заданиях части 2? На что нужно обратить внимание при подготовке к заданиям повышенной сложности?

В решении задач № 24-26 нужно применить два закона. Здесь важно обратить внимание, как именно требуется записать ответ, в каких единицах измерения. Например, многие школьники привыкли писать расстояние или путь в метрах, а бывает, что ответ требуется указать в сантиметрах. Даже если решение верно, а ответ записан неправильно, результат будет нулевым.

Задание № 27 вызывает сложности даже у самых сильных выпускников. Здесь нужно не просто решить задачу, а дать анализ явления, то есть написать, какие именно законы применяются. В этом задании следует указать, как правило, три закона. И в объяснении все эти три закона должны быть отражены либо словесно, либо в виде формулы. Если какой-то из законов отсутствует в решении, балл снижается, даже если ответ верный.

Пара слов о рисунке к задаче. Если в условии сказано, что нужен рисунок, то он должен быть в решении. И он оценивается отдельно (один балл). Если по условию рисунок не требуется, за его отсутствие оценка не снижается. Но здесь важно иметь в виду и обратную ситуацию. Если вы сделали рисунок, который не требуется в условии, и показали на нем что-то неправильно, то за это оценка может быть снижена. Поэтому, если рисунок был нужен для решения, но вы в нем сомневаетесь, то лучше его зачеркнуть.

То же относится и к лишним записям. Если записано лишнее, не относящееся к решению задачи, а бывает так, что выпускник начинает писать все подряд, за это могут снять баллы. Записи, не влияющие прямо на ход решения, всегда лучше зачеркнуть — тогда они не проверяются и не влияют на оценку. Это общие рекомендации, которых следует придерживаться при подготовке к заданиям части 2.

Есть ли «формула успеха», которая поможет подготовиться к ЕГЭ по физике наилучшим образом?

Готовиться надо начинать как минимум за год. В первую очередь нужно открыть кодификатор ЕГЭ, в котором указан некий теоретический минимум для экзамена и кратко изложены основные законы. Для начала надо выучить наизусть все из этого минимума. Если самостоятельно можешь воспроизвести законы и формулы из кодификатора, значит, выучил. Теперь нужно отвечать на вопросы из части 1, там только простые задания, на один закон каждое. Это будет главная проверка, как хорошо ты знаешь законы.

Дальше можно приступать к заданиям № 24-26, они сложнее. Если выражаться шахматным языком, это задачи в два хода, для их решения нужно применить два закона. Если они получаются, можно браться за задачи повышенной сложности с развернутым ответом (№ 27-31). Таким образом, здесь требуется постепенно, системно проходить все задания по мере увеличения сложности.

Выпускникам этого года, у которых осталось до экзамена примерно два месяца, я бы посоветовал в первую очередь повторить специфические темы, которые перечислены выше. Дальше нужно решать задачи вразнобой по всем темам. Полезно найти в интернете варианты из досрочной волны ЕГЭ этого года и прорешать их.

Какие источники вы рекомендуете использовать для самостоятельной подготовки к экзамену?

• «Сайт ФИПИ». На нем размещены демоверсии ЕГЭ по физике с 2008 по 2017 год; там же вы найдете и кодификаторы.
• «РешуЕГЭ». Качественный сайт для подготовки по всем предметам ЕГЭ, в том числе по физике.
• Сборники вариантов ЕГЭ прошлых лет. Их можно приобрести в книжных магазинах или найти в интернете.
• Черноуцан А.И., «Физика. Задачи с ответами и решениями». Хороший задачник по всем темам. Единственный его серьезный минус — мало задач на графики, а в ЕГЭ они широко используются.
• Кирик Л.А., Генденштейн Л.Э., Гельфгат И.М., «1001 задача по физике с решениями». Неплохой задачник по разным уровням сложности, с подсказками.

Что нужно делать школьнику, чтобы получить 100 баллов? Реально ли это?

100 баллов получить вполне реально. В прошлом году у меня было два таких ученика, а во всей параллели Предуниверсариума МИФИ (лицей № 1511) было пять стобалльных работ по физике. Для этого не нужно быть гением, но нужны способности и усидчивость. И еще я хочу сказать, что 100 баллов — это в какой-то степени лотерея. На экзамене всегда может попасться экзотический вопрос. Например, кто провел опыты по определению давления света — Лебедев или Столетов? Невозможно ведь знать вообще все. Кроме того, всегда есть вероятность случайной ошибки — каждый год из-за таких ошибок хорошие ученики не добирают один-два балла до 100. Если ты знаешь физику очень хорошо, за 90 баллов ты всегда получишь, а вот для 100 баллов требуется еще и везение. Другое дело, что везет обычно все-таки лучшим.

1. Теория и практика решения конкурсных задач для школьников по физике

Перейти на… Перейти на…Телемост школа имени Басова г. Воронеж 12.04.2019 (чат)Общая информацияДоговор оферта для ознакомленияФОРУМ Техническая поддержкаПлан первых 10 занятий по физике подготовка к конкурсам более сложным чем ЕГЭСмотреть вводное занятиеОплата доступа к участию в Занятии 1 Теория для предподготовки к занятию 1.Задание для предподготовки к занятию 1.Видеозапись занятия 1Оплата доступа к участию в Занятии 2 Оплата доступа к участию в Занятии 3Оплата доступа к участию в Занятии 4Оплата доступа к участию в Занятии 5Оплата доступа к участию в Занятии 6Оплата доступа к участию в Занятии 7Оплата доступа к участию в Занятии 8Оплата доступа к участию в Занятии 9Оплата доступа к участию в Занятии 10План занятийДемонстрационный вариант ЕГЭ 2017Кодификатор 2017Спецификация контрольных и измерительных материалов 2017Теория предподготовки к занятию 1Видеозапись трансляции занятия 1Задачи постподготовки ЕГЭ 1«Лекция-консультация перед ЕГЭ по физике 2018» 22.05.2019 (запись)Телемост школа имени Басова г. Воронеж 12.04.2019 Трансляция награждения Турнира Юного Физика физический факультет 24.11.2018Трансляция боя Турнира Юного Физика физический факультет 24.11.2018«Лекция-консультация перед ЕГЭ по физике 2018» 07.06.2018 (запись)Трансляция телемоста между физическим факультетом и школой Нижнего Новгорода от 28.02.2018 17:00 (запись)Университетские субботы. Гравитационные волны и черные дыры. Университетские субботы. Мехатроника – наука о компьютерном управлении физическими процессами.«Лекция-консультация перед ЕГЭ по физике 2017» 03.06.2017 (запись)«Лекция-консультация перед олимпиадой Ломоносов по физике 2017» 31.10.2017 (запись)Лекция по астрономии для школьников Дагестана 24.03.2017 (запись)Лекция “Исследования микромира: атомы, ядра и элементарные частицы” для школьников Дагестана 25.03.2017 (запись)Трансляция КисловодскПример дистанционного занятия по математике для 7-9 классов профильных школ (запись 22 декабря 2016)Пример дистанционного занятия по биологии для профильных школ (запись 21 декабря 2016)Пример дистанционного занятия по химии для профильных школ (запись 22 декабря 2016)Пример дистанционного занятия по физике для физико-математических школ (запись 15 декабря 2016)Консультация к олимпиаде по физике Ломоносов 2016/2017 (запись 1 ноября 2016)

Задачи ⚠️ на силу трения: решение типовых примеров

Движение тела по поверхности другого тела всегда связано с преодолением силы трения. Насколько она замедляет передвижение? В какую сторону направлена? Зависит ли от присутствия между соприкасающимися поверхностями жидкости? Это вопросы, на которые отвечает специальный раздел физики.

Источник: klevo.net

Сила трения — что это за показатель?

Соприкосновение двух поверхностей неизменно ведет к появлению силы трения. Ее величина зависит от состояния тел и особенностей их движения:

• между неподвижными телами присутствует трение покоя;
• перекачивающимися — трение качения;
• скользящими — трение скольжения;
• в жидкой среде такой процесс носит название силы сопротивления среды.

Сила, появление которой зависит от соприкосновения двух поверхностей, называется силой трения.

Другими словами, каждое поверхностное движение тем слабее, чем выше трение соприкасающихся сторон. Объясняется это тем, что сила трения всегда направлена против этого движения и распространяется в плоскости, направленной по касательной.  

Для понимания данного процесса важно опираться на прямо пропорциональную зависимость силы нормального давления и свойств соприкасающихся поверхностей. Она, в свою очередь, объясняется существованием электромагнитного поля определенной величины.

Естественно, что трение, возникающее внутри механизмов, носит название внутреннего, снаружи — внешнего. Так, если работающий прибор не движется в пространстве, в нем возникают внутренние cилы трения. Если он перемещается относительно других тел, он должен преодолевать внешнюю силу трения.

Источник: 900igr.net

Действие силы трения можно наблюдать на примере:

Тело на горизонтальной поверхности, при отсутствии воздействия на него посторонних сил, лежит неподвижно. Начиная применять некую силу движения Fдв происходит попытка сдвинуть его с места.

Источник: infourok.ru

Сначала это не удается из-за того, что Fтр превышает величину внешней силы. Увеличивая модель последней, добиваются уравновешивания, а затем — превышение силы движения. В данном случае, сила трения — это сила покоя.

Даже максимальное трение не определяется площадью соприкасающихся поверхностей тел, но зависит от силы \(N\) (нормальное давление) и коэффициента трения покоя \(\mu0\).

\(Fтр\;пок=\mu0N\)

Продолжая увеличивать давление, добиваются того, что тело начинает скользить. Теперь при его движении действует сила трения скольжения, на преодоление которой также должно хватать значения внешней силы.

Если рассматриваемый предмет круглой формы, его движение сопровождается силой трения качения. Коэффициент трения при этом гораздо меньше, хотя особенности процесса идентичны. 

Тело, находящееся по поверхности под наклоном, испытывает на себе воздействие дополнительной силы — силы опоры.

Понятие и определение, в каких единицах измеряется

Классической формулой для определения Fтр предмета, лежащего на горизонтальной опоре, является:

\(F=\;k\ast N\)

где \(k\) — коэффициент трения. Это постоянная величина, которая отражается в специальных технических таблицах и зависит от природы вещества.

\(N\) — реакция опоры.

Kоэффициент k может встречаться в виде буквы \mu.

Помимо него, важно правильно определить реакцию опоры. Она высчитывается по формуле: \(N=m\ast g,\) где \(m\) — известная масса тела, g — показатель свободного падения, равный 9,8м/с².

Предмет, совершающий движение по наклонной поверхности, испытывает на себе воздействие нескольких сил. Поэтому формула для его Fтр принимает вид:

\(Fтр=k\ast m\ast g\ast\cos\alpha\)

В формуле используется гравитационная постоянная g. Ее величина равна 9,8 м/с². 

Источник: zen.yandex.ru

Для измерения силы трения в СИ существует единица Н (Ньютон). В системе CГС она измеряется в динах (дин).

Выразить смысл единицы Ньютон можно формулой:

\(H=кг\ast м/с2\)

Задачи на силу трения, решение типовых примеров

Задания по теме «Сила трения» могут иметь  разные направления:

1. На определение силы трения.
2. На определение коэффициента трения.
3. На определение силы трения покоя.
4. На определение силы трения скольжения.
5. На определение коэффициента трения скольжения.

Пример №1

Масса тела, находящегося на столе, составляет \(5 кг. µ=0,2\). К телу прилагают внешнюю силу, равную \(2,5Н\). Какая сила трения при этом возникает (по модулю)?

Решение: по формуле для максимальной силы трения \(Fмакс\;тр=\mu mg=0,2\ast5\ast10=10Н\)

Внешняя сила по условию задачи меньше, максимальной, поэтому тело находится в покое. Fтр уравновешивает внешнюю силу. Следовательно, она равняется \(2,5Н.\)

Пример №2

Брусок из металла весит 4 кг и лежит на горизонтальной поверхности. Известно, что подвинуть его можно, приложив силу 20 Н, имеющую горизонтальное направление. Если на эту же поверхность положить предмет из пластика с массой 2 кг, необходимая сила значительно изменится. Какой величине она будет равна, если коэффициент трения пластикового предмета в 2 раза меньше металлического.

Решение:

На брусок из металла действует сила согласно формуле \(F1=m1\ast g\ast\;µ1\), на пластиковый — \(F2=m2\ast g\ast\;µ2=µ1/2m2\ast g\).

В начале действия \(F=Fтр\).

Формула, позволяющая решить задачу, имеет следующий вид: \(F2=F1/2\ast m2/m1=1/2\ast20\ast2/4=5Н\).

Пример №3

Санки весят 5 кг. При скольжении по горизонтальной поверхности на полозья действует сила трения 6 Н. Определить коэффициент трения, если ускорение свободного падения в данной ситуации равно 10 м/с².

Решение: при скольжении полозьев санок по поверхности сила трения скольжения обуславливается силой реакции опоры, а также коэффициентом µ. Формула имеет следующий вид: \(F=\;µN\). С другой стороны, второй закон Ньютона диктует, что \(N=mg\). Отсюда вытекает, что \(µ=F/mg=6H/5кг\ast10м/с2=0,12\).

Пример №4

Тело имеет массу 5 кг. Оно совершает движение в горизонтальной плоскости. При этом сила трения составляет 10 Н. Определить величину силы трения скольжения при условии, что масса уменьшится на 2 кг, а коэффициент останется без изменений.

Решение: сила трения имеет формулу \(F=\;µ\ast N\). Если тело движется горизонтально по опоре, согласно второму закону Ньютона, его \(N\) равняется произведению \(m\ast g\).

Исходя из этого, \(Fтр\) будет пропорциональна массе, умноженной на \(µ\). При неизменном коэффициенте трения уменьшение массы тела в 2 раза приведет к уменьшению силы трения скольжения также в 2 раза. Поэтому:

\(10H/2=5H.\)

Пример №5

Тело, движущееся по ровной горизонтальной плоскости, давит на нее с силой 20 Н. Сила трения при этом составляет 5 Н. Определить величину коэффициента трения скольжения.

Решение: Поскольку \(F=\;µ\ast P,µ=\;Fтр/P\). Подставляя значения, получаем расчет: \(5Н/20Н=0,25.\)

Ответ: \(µ=0,25\).

Получить знания или подготовить контрольную работу по теме «Сила трения» можно быстро и грамотно, если обратиться за помощью на Феникс.Хелп. 

Примеры физических задач и решений

Научиться решать физические задачи – важная часть изучения физики. Вот набор примеров физических задач и решений, которые помогут вам решать наборы задач и понимать концепции и способы работы с формулами:

Советы по домашнему заданию по физике
Домашнее задание по физике может быть сложной задачей! Получите советы, которые помогут немного упростить задачу.

Примеры преобразования единиц

Сейчас слишком много примеров преобразования единиц, чтобы перечислить в этом месте.Эта страница с примерами преобразования единиц представляет собой более полный список решенных примеров проблем.

Пример задачи уравнения движения Ньютона

Уравнения движения – пример постоянного ускорения
Эта примерная задача уравнений движения состоит из скользящего блока при постоянном ускорении. Он использует уравнения движения для вычисления положения и скорости в данный момент времени, а также времени и положения с заданной скоростью.

Уравнения движения Пример задачи – постоянное ускорение
В этом примере задачи используются уравнения движения для постоянного ускорения, чтобы найти положение, скорость и ускорение тормозящего транспортного средства.

Уравнения движения Пример задачи – перехват

В этом примере задачи используются уравнения движения для постоянного ускорения, чтобы вычислить время, необходимое одному транспортному средству, чтобы перехватить другое транспортное средство, движущееся с постоянной скоростью.

Пример вертикального движения – бросок монеты
Вот пример применения уравнений движения при постоянном ускорении для определения максимальной высоты, скорости и времени полета для монеты, брошенной в колодец. Эту задачу можно изменить, чтобы решить любой объект, брошенный вертикально или упавший с высокого здания или любой высоты.Этот тип задач является обычным уравнением домашних заданий по движению.

Пример движения снаряда Задача
Этот пример задачи показывает, как найти различные переменные, связанные с параболическим движением снаряда.

Акселерометр и пример инерции Задача
Акселерометры – это устройства для измерения или обнаружения ускорения путем измерения изменений, которые происходят, когда система испытывает ускорение. В этом примере задачи используется одна из простейших форм акселерометра – груз, подвешенный на жестком стержне или проволоке.По мере ускорения системы подвешенный груз отклоняется из исходного положения. В этом примере выводится взаимосвязь между этим углом, ускорением и ускорением свободного падения. Затем он вычисляет ускорение свободного падения неизвестной планеты.

Вес в лифте
Вы когда-нибудь задумывались, почему вы чувствуете себя немного тяжелее в лифте, когда он начинает подниматься? Или почему вам становится легче, когда лифт начинает опускаться? В этом примере задачи объясняется, как найти свой вес в ускоряющемся лифте и как найти ускорение лифта, используя свой вес на весах.

Пример задачи о равновесии
Этот пример задачи показывает, как определить различные силы в системе, находящейся в состоянии равновесия. Система представляет собой блок, подвешенный на веревке, прикрепленной к двум другим веревкам.

Пример задачи равновесия – баланс
В этом примере задачи освещаются основы нахождения сил, действующих на систему в механическом равновесии.

Пример силы тяжести
Эта физическая задача и решение показывают, как применить уравнение Ньютона для вычисления силы тяжести между Землей и Луной.

Примеры проблем связанных систем

Простая машина Этвуда

Связанные системы – это две или более отдельных систем, соединенных вместе. Лучший способ решить эти типы проблем – рассматривать каждую систему отдельно, а затем находить общие переменные между ними.
Машина Этвуда
Машина Этвуда – это соединенная система из двух грузов, соединенных шнуром через шкив. В этом примере задачи показано, как найти ускорение системы Этвуда и натяжение соединительной струны.
Связанные блоки – пример инерции
Задача этого примера аналогична машине Этвуда, за исключением того, что один блок опирается на поверхность без трения, перпендикулярную другому блоку. Этот блок свисает с края и натягивает связанную струну. В задаче показано, как рассчитать ускорение блоков и натяжение соединительной струны.

Примеры проблем трения

Эти примеры физических задач объясняют, как вычислить различные коэффициенты трения.

Пример проблемы трения – блок, опирающийся на поверхность
Пример проблемы трения – коэффициент статического трения Пример задачи трения – коэффициент кинетического трения
Пример проблемы трения и инерции

Пример проблемы импульса и столкновений

Эти примеры задач показывают, как вычислить импульс движущихся масс.

Пример импульса и импульса
Находит импульс до и после воздействия силы на тело и определяет импульс силы.

Пример упругого столкновения
Показывает, как найти скорости двух масс после упругого столкновения.

Это можно показать – шаги по математике при упругом столкновении
Показывает математические вычисления для нахождения уравнений, выражающих конечные скорости двух масс через их начальные скорости.

Примеры простых задач маятника

Эти примеры задач показывают, как использовать период маятника для поиска связанной информации.

Найдите период простого маятника
Найдите период, если вы знаете длину маятника и ускорение свободного падения.

Найдите длину простого маятника
Найдите длину маятника, когда известны период и ускорение свободного падения.

Найдите ускорение свободного падения с помощью маятника
Найдите “g” на разных планетах, отсчитывая период известной длины маятника.

Примеры задач гармонического движения и волн

Все эти примеры задач включают простое гармоническое движение и волновую механику.

Пример энергии и длины волны
В этом примере показано, как определить энергию фотона с известной длиной волны.

Закон Гука Пример задачи
Пример задачи, связанной с возвращающей силой пружины.

Расчеты длины волны и частоты
Узнайте, как рассчитать длину волны, если вы знаете частоту и наоборот, для света, звука или других волн.

Пример задачи «Тепло и энергия»

Пример задачи «Теплота плавления»
Два примера задач, использующих теплоту плавления для расчета энергии, необходимой для фазового перехода.

Пример удельной теплоемкости Задача
На самом деле это 3 аналогичные примерные задачи, использующие уравнение теплоемкости для расчета теплоемкости, удельной теплоемкости и температуры системы.

Пример задачи с теплотой испарения
Два примера задач с использованием или нахождением теплоты испарения.

Пример перехода льда в пар Задача
Классическая задача: растопить холодный лед для получения горячего пара. Эта задача объединяет все три задачи из предыдущих примеров в одну задачу для расчета изменений тепла в зависимости от фазовых переходов.

Пример задачи с зарядом и кулоновской силой

Два заряда, разделенные одним сантиметром, испытывают силу отталкивания 90 Н.

Электрические заряды создают между собой кулоновскую силу, пропорциональную величине зарядов и обратно пропорциональную расстоянию между ними.
Пример закона Кулона
Этот пример задачи показывает, как использовать уравнение закона Кулона, чтобы найти заряды, необходимые для создания известной силы отталкивания на заданном расстоянии.
Пример кулоновской силы
Этот пример кулоновской силы показывает, как найти количество электронов, перенесенных между двумя телами, чтобы создать заданное количество силы на коротком расстоянии.

Вопросы по физике

На этой странице я собрал сборник вопросов по физике, которые помогут вам лучше понять физику.Эти вопросы призваны побудить вас задуматься о физике на более глубоком уровне. Эти вопросы не только сложны, но и интересны. Эта страница является хорошим ресурсом для студентов, которым нужны качественные задачи для практики при подготовке к тестам и экзаменам.

Чтобы просмотреть вопросы, нажмите на интересующую вас категорию:

Вопросы по физике для старших классов
Вопросы по физике колледжей и университетов
Дополнительные сложные вопросы по физике

Вопросы по физике для старших классов

Задача № 1

Более тяжелые предметы падают медленнее, чем более легкие?

Посмотреть решение

Задача № 2

Почему предметы плавают в жидкостях, более плотных, чем они сами?

Посмотреть решение

Задача № 3

Частица движется по кругу, и ее положение задается в полярных координатах как x = Rcosθ и y = Rsinθ , где R – радиус круга, а θ в радианах.Из этих уравнений выведите уравнение для центростремительного ускорения.

Посмотреть решение

Задача № 4

Почему в свободном падении вы чувствуете себя невесомым, хотя на вас действует сила тяжести? (при ответе на этот вопрос игнорируйте сопротивление воздуха).

Посмотреть решение

Задача № 5

В чем разница между центростремительным ускорением и центробежной силой?

Посмотреть решение

Задача № 6

В чем разница между энергией и мощностью?

Посмотреть решение

Задача № 7

Две одинаковые машины сталкиваются лицом к лицу.Каждая машина едет со скоростью 100 км / ч. Сила удара для каждой машины такая же, как при ударе о твердую стену:

(а) 100 км / ч

(б) 200 км / ч

(в) 150 км / ч

(г) 50 км / ч

Посмотреть решение

Задача № 8

Почему можно забить гвоздь в кусок дерева молотком, а гвоздь нельзя забить рукой?

Посмотреть решение

Задача № 9

Лучник отступает 0.75 м на носовой части, имеющей жесткость 200 Н / м. Стрела весит 50 г. Какая скорость стрелы сразу после выпуска?

Посмотреть решение

Задача № 10

Когда движущийся автомобиль наталкивается на кусок льда, включаются тормоза. Почему желательно, чтобы колеса катились по льду без блокировки?

Посмотреть решение

Решения для школьных вопросов по физике

Решение проблемы №1

№Если объект тяжелее, сила тяжести больше, но поскольку он имеет большую массу, ускорение такое же, поэтому он движется с той же скоростью (если мы пренебрегаем сопротивлением воздуха). Если мы посмотрим на второй закон Ньютона, F = ma . Сила тяжести равна F = мг , где м, – масса объекта, а г, – ускорение свободного падения.

Приравнивая, получаем mg = ma . Следовательно, a = g .

Если бы не было сопротивления воздуха, перо упало бы с той же скоростью, что и яблоко.

Решение проблемы №2

Если бы объект был полностью погружен в жидкость более плотную, чем он, результирующая выталкивающая сила превысила бы вес объекта. Это связано с тем, что вес жидкости, вытесняемой объектом, больше, чем вес объекта (поскольку жидкость более плотная). В результате объект не может оставаться полностью погруженным в воду и плавает. Научное название этого явления – Принцип Архимеда .

Решение проблемы № 3

Без ограничения общности, нам нужно только взглянуть на уравнение для положения x , поскольку мы знаем, что центростремительное ускорение указывает на центр круга.Таким образом, когда θ = 0, вторая производная x по времени должна быть центростремительным ускорением.

Первая производная x по времени t :

dx / dt = – Rsinθ (d θ / d t )

Вторая производная x по времени t :

d ² x / dt ² = – Rcosθ (d θ / d t ) ² – Rsinθ (d ² d 9015 9015 ² )

В обоих приведенных выше уравнениях используется цепное правило исчисления, и согласно предположению θ является функцией времени.Следовательно, θ можно дифференцировать по времени.

Теперь оцените вторую производную при θ = 0.

У нас есть,

d ² x / dt ² = – R (d θ / d t ) ²

Термин d θ / d t обычно называют угловая скорость, которая представляет собой скорость изменения угла θ . Единицы измерения – радианы в секунду.

Для удобства можно установить w ≡ d θ / d t .

Следовательно,

d ² x / dt ² = – R w ²

Это хорошо известная форма уравнения центростремительного ускорения.

Решение проблемы №4

Причина, по которой вы чувствуете себя невесомым, заключается в том, что на вас не действует сила, поскольку вы ни с чем не контактируете. Гравитация одинаково воздействует на все частицы вашего тела. Это создает ощущение, что на вас не действуют никакие силы, и вы чувствуете себя невесомым.Было бы такое же ощущение, как если бы вы плыли в космосе.

Решение проблемы 5

Центростремительное ускорение – это ускорение, которое испытывает объект, когда он движется с определенной скоростью по дуге. Центростремительное ускорение указывает на центр дуги.

Центробежная сила – это воображаемая сила, которую не сдерживает объект, когда он движется по дуге. Эта сила действует противоположно направлению центростремительного ускорения. Например, если автомобиль делает резкий поворот направо, пассажиры будут стремиться соскользнуть на своих сиденьях в сторону от центра поворота влево (то есть, если они не пристегнуты ремнями безопасности).Пассажирам будет казаться, что они испытывают силу. Это определяется как центробежная сила.

Решение проблемы №6

Мощность – это скорость производства или потребления энергии. Например, если двигатель вырабатывает мощность 1000 Вт (где Вт – это Джоули в секунду), то через час общая энергия, произведенная двигателем, составит 1000 Джоулей / секунду × 3600 секунд = 3 600 000 Джоулей.

Решение проблемы № 7

Ответ: (а).

Поскольку столкновение происходит лобовое и все автомобили идентичны и едут с одинаковой скоростью, сила удара, испытываемая каждым автомобилем, одинакова и противоположна.Это означает, что удар такой же, как при ударе о твердую стену на скорости 100 км / ч.

Решение проблемы № 8

Когда вы взмахиваете молотком, вы увеличиваете его кинетическую энергию, так что к тому времени, когда он ударяет по гвоздю, он передает большую силу, которая вбивает гвоздь в дерево.

Молот – это, по сути, резервуар энергии, в который вы добавляете энергию во время взмаха и который сразу же высвобождается при ударе. Это приводит к тому, что сила удара значительно превышает максимальную силу, которую вы можете приложить, просто нажав на гвоздь.

Решение проблемы № 9

Эту проблему можно решить энергетическим методом.

Мы можем решить эту проблему, приравняв потенциальную энергию лука к кинетической энергии стрелы.

Лук можно рассматривать как разновидность пружины. Потенциальная энергия пружины:

(1/2) k x ² , где k – жесткость, а x – величина растяжения или сжатия пружины.

Следовательно, потенциальная энергия PE лука равна:

PE = (1/2) (200) (0.75) ² = 56,25 Дж

Кинетическая энергия частицы равна:

(1/2) м v ² , где м – масса, а v – скорость.

Стрелку можно рассматривать как частицу, поскольку она не вращается при высвобождении.

Следовательно, кинетическая энергия KE стрелки равна:

KE = (1/2) (0,05) v ²

Если предположить, что энергия сохраняется, то

PE = KE

Решая для скорости стрелы v , получаем

v = 47.4 м / с

Решение проблемы № 10

Статическое трение больше кинетического.

Статическое трение существует, если колеса продолжают катиться по льду без блокировки, что приводит к максимальной тормозной силе. Однако, если колеса блокируются, возникает кинетическое трение, поскольку между колесом и льдом происходит относительное скольжение. Это снижает тормозное усилие, и автомобилю требуется больше времени для остановки.

Антиблокировочная тормозная система (ABS) на автомобиле предотвращает блокировку колес при включении тормозов, тем самым сводя к минимуму время, необходимое автомобилю для полной остановки.Кроме того, предотвращая блокировку колес, вы лучше контролируете автомобиль.

Вопросы по физике в колледжах и университетах (в основном на первом курсе)

Проблемы плотности
Энергетические проблемы
Проблемы с силой
Проблемы с трением
Проблемы с наклонной плоскостью
Проблемы кинематики
Проблемы кинетической энергии
Задачи механики
Проблемы с моментумом
Проблемы со шкивом
Статические задачи
Проблемы термодинамики
Проблемы с крутящим моментом

Дополнительные сложные вопросы по физике

Приведенные ниже 20 вопросов по физике одновременно интересны и очень сложны.Вам, вероятно, потребуется некоторое время, чтобы поработать над ними. Эти вопросы выходят за рамки типичных задач, которые вы можете встретить в учебниках физики. В некоторых из этих вопросов физики используются разные концепции, поэтому (по большей части) не существует единой формулы или набора уравнений, которые можно было бы использовать для их решения. В этих вопросах используются концепции, преподаваемые в средней школе и колледже (в основном на первом курсе).

Рекомендуется продолжать ответы на эти вопросы по физике, даже если вы застряли.Это не гонка, поэтому вы можете пройти их в своем собственном темпе. В результате вы будете вознаграждены более глубоким пониманием физики.

Задача № 1

Кривошипно-шатунный механизм показан ниже. Равномерное соединение BC длиной L соединяет маховик с радиусом r (вращающийся вокруг фиксированной точки A ) с поршнем на C , который скользит вперед и назад в полом валу. К маховику прикладывается переменный крутящий момент T , так что он вращается с постоянной угловой скоростью.Покажите, что за один полный оборот маховика энергия сохраняется для всей системы; состоящий из маховика, рычага и поршня (при условии отсутствия трения).

Обратите внимание, что сила тяжести г действует вниз, как показано.

Даже несмотря на то, что энергия сохраняется для системы, почему это хорошая идея сделать компоненты приводного механизма как можно более легкими (за исключением маховика)?

Задача № 2

В двигателе используются пружины сжатия для открытия и закрытия клапанов с помощью кулачков.Учитывая жесткость пружины 30 000 Н / м и массу пружины 0,08 кг, какова максимальная частота вращения двигателя, чтобы избежать «смещения клапанов»?

Во время цикла двигателя пружина сжимается от 0,5 см (клапан полностью закрыт) до 1,5 см (клапан полностью открыт). Предположим, что распределительный вал вращается с той же скоростью, что и двигатель.

Плавающие клапаны возникают, когда частота вращения двигателя достаточно высока, так что пружина начинает терять контакт с кулачком при закрытии клапана. Другими словами, пружина не растягивается достаточно быстро, чтобы поддерживать контакт с кулачком, когда клапан закрывается.

Для простоты вы можете предположить, что закон Гука применим к пружине, где сила, действующая на пружину, пропорциональна ее степени сжатия (независимо от динамических эффектов).

Вы можете игнорировать гравитацию в расчетах.

Задача № 3

Объект движется по прямой. Его ускорение определяется выражением

, где C – константа, n – действительное число и t – время.

Найдите общие уравнения для положения и скорости объекта как функции времени.

Задача № 4

В стрельбе из лука, когда стрела выпущена, она может колебаться во время полета. Если мы знаем расположение центра масс стрелки ( G ) и форму стрелки в момент ее колебания (показано ниже), мы можем определить расположение узлов. Узлы – это «неподвижные» точки на стрелке, когда она колеблется.

Используя геометрический аргумент (без уравнений), определите расположение узлов.

Предположим, что стрелка колеблется в горизонтальной плоскости, так что никакие внешние силы не действуют на стрелку в плоскости колебаний.

Задача № 5

Колесо гироскопа вращается с постоянной угловой скоростью w _s при прецессии вокруг вертикальной оси с постоянной угловой скоростью w _p . Расстояние от оси до центра передней грани вращающегося колеса гироскопа составляет L , а радиус колеса составляет r .Шток, соединяющий ось с колесом, составляет постоянный угол θ с вертикалью.

Определите компоненты ускорения, перпендикулярные колесу, в точках A, B, C, D, помеченных, как показано.

Задача № 6

Когда автомобиль делает поворот, два передних колеса образуют две дуги, как показано на рисунке ниже. Колесо, обращенное внутрь поворота, имеет угол поворота больше, чем у внешнего колеса. Это необходимо для того, чтобы оба передних колеса плавно образовывали две дуги с одинаковым центром, в противном случае передние колеса будут скользить по земле во время поворота.

Во время поворота задние колеса обязательно образуют те же дуги, что и передние? Исходя из вашего ответа, каковы последствия поворота у обочины?

Проблема № 7

Горизонтальный поворотный стол на промышленном предприятии непрерывно загружает детали в паз (показан слева). Затем он сбрасывает эти детали в корзину (показано справа). Поворотный стол поворачивается на 180 ° между этими двумя ступенями. Поворотный стол ненадолго останавливается на каждой 1/8 ^или оборота, чтобы вставить новую деталь в прорезь слева.

Если скорость вращения поворотной платформы составляет Вт радиан / секунду, а внешний радиус поворотной платформы составляет R ₂ , то каким должен быть внутренний радиус R ₁ , чтобы части выпали слота и в корзину, как показано?

Предположим:

• Угловая скорость w поворотного стола может рассматриваться как постоянная и непрерывная; Это означает, что вы можете игнорировать короткие остановки, которые поворотный стол делает на каждой 1/8 ^– оборота.

• Расположение корзины – 180 ° от места подачи.

• Пазы очень хорошо смазаны, поэтому между пазом и деталью нет трения.

• Детали можно рассматривать как частицы, что означает, что вы можете игнорировать их размеры в расчетах.

• Прорези выровнены по радиальному направлению поворотного стола.

Задача № 8

Маховик однопоршневого двигателя вращается со средней скоростью 1500 об / мин.За полоборота маховик должен поглотить 1000 Дж энергии. Если максимально допустимое колебание скорости составляет ± 60 об / мин, какова минимальная инерция вращения маховика? Предположим, что трение отсутствует.

Задача № 9

Процесс экструзии алюминия численно моделируется на компьютере. В этом процессе пуансон проталкивает алюминиевую заготовку диаметром D через матрицу меньшего диаметра d . Какова максимальная скорость пуансона в компьютерном моделировании V _p , чтобы результирующая динамическая сила (предсказанная моделированием), действующая на алюминий во время экструзии, составляла не более 5% силы, вызванной деформацией алюминия? Оцените конкретный случай, когда D = 0.10 м, d = 0,02 м, а плотность алюминия ρ = 2700 кг / м ³ .

Сила, вызванная деформацией алюминия во время экструзии, определяется выражением

Подсказка:

Экструзия алюминия через фильеру аналогична протеканию жидкости по трубе, которая переходит от большего диаметра к меньшему (например, вода течет через пожарный шланг). Чистая динамическая сила, действующая на жидкость, – это чистая сила, необходимая для ускорения жидкости, которая возникает, когда скорость жидкости увеличивается, когда она течет от секции большего диаметра к секции меньшего диаметра (из-за сохранения массы).

Задача № 10

Ребенок на горизонтальной карусели дает мячу начальную скорость V _отн. . Найдите начальное направление и скорость V _rel мяча относительно карусели так, чтобы по отношению к ребенку мяч вращался по идеальному кругу, когда он сидит на карусели. Предположим, что между каруселью и мячом нет трения.

Карусель вращается с постоянной угловой скоростью w радиан / сек, и мяч выпущен под радиусом r от центра карусели.

Задача № 11

Тяжелый корпус насоса массой м поднимается с земли с помощью крана. Для простоты движение предполагается двумерным, а корпус насоса представлен прямоугольником с размерами сторон ab (см. Рисунок). Трос длиной L ₁ прикреплен к крану (в точке P ) и корпусу насоса (в точке O ). Кран поднимает трос вертикально с постоянной скоростью V _p .

Предполагается, что центр масс G корпуса насоса находится в центре прямоугольника. Находится на расстоянии L ₂ от точки O . Правая сторона корпуса насоса расположена на расстоянии c по горизонтали от вертикальной линии, проходящей через точку P .

Найдите максимальное натяжение троса во время подъема, которое включает часть подъема до того, как корпус насоса потеряет контакт с землей, и после того, как корпус насоса потеряет контакт с землей (отрыв).На этом этапе корпус насоса раскачивается вперед и назад.

Оценить для конкретного случая, когда:

a = 0,4 м

b = 0,6 м

c = 0,2 м

Д ₁ = 3 м

м = 200 кг

I _G = 9 кг-м ² (инерция вращения корпуса насоса около G )

Предположим:

• Трение между корпусом насоса и землей достаточно велико, чтобы корпус насоса не скользил по земле (вправо) до того, как произойдет отрыв.

• До отрыва динамические эффекты незначительны.

• Скорость V _p достаточно высокая, чтобы нижняя часть корпуса насоса отрывалась от земли после отрыва.

• Чтобы приблизить натяжение кабеля, вы можете смоделировать систему как обычный маятник во время раскачивания (вы можете игнорировать эффекты двойного маятника).

• Масса кабеля не учитывается.

Задача № 12

Расположение рычагов показано ниже.Штифтовые соединения O ₁ и O ₂ прикреплены к неподвижному основанию и разделены расстоянием b . Тяги одинакового цвета имеют одинаковую длину. Все рычаги шарнирные и допускают вращение. Определите путь, пройденный конечной точкой P , когда синяя тяга длиной b вращается вперед и назад.

Чем интересен этот результат?

Проблема № 13

Агрегат, несущий конвейерную ленту, показан на рисунке ниже.Двигатель вращает верхний ролик с постоянной скоростью, а остальные ролики могут вращаться свободно. Ремень наклонен под углом θ . Для удержания ремня в натянутом состоянии к ремню подвешивается груз массой м , как показано.

Найдите точку максимального натяжения ремня. Вам не нужно рассчитывать это, просто найдите место и объясните причину.

Задача № 14

Проверка качества показала, что рабочее колесо насоса слишком тяжелое с одной стороны на величину, равную 0.0045 кг-м. Чтобы исправить этот дисбаланс, рекомендуется вырезать канавку по внешней окружности рабочего колеса с помощью фрезерного станка на той же стороне, что и дисбаланс. Это позволит удалить материал с целью исправления дисбаланса. Размер канавки составляет 1 см в ширину и 1 см в глубину. Канавка будет симметричной относительно тяжелого места. На каком расстоянии от внешней окружности рабочего колеса должна быть канавка? Задайте ответ в виде θ . Совет: относитесь к канавке как к тонкому кольцу материала.

Внешний радиус рабочего колеса в месте канавки составляет 15 см.

Материал рабочего колеса – сталь, плотностью ρ = 7900 кг / м ³ .

Задача № 15

В рамках проверки качества осесимметричный контейнер помещается на очень хорошо смазанную неподвижную оправку, как показано ниже. Затем контейнеру придают начальное чистое вращение w без начального поступательного движения. Что вы ожидаете увидеть, если центр масс контейнера смещен относительно геометрического центра O контейнера?

Задача № 16

Поток падающего материала ударяется о пластину ударного весов, и датчик горизонтальной силы позволяет рассчитать массовый расход на его основе.Если скорость материала непосредственно перед столкновением с пластиной равна скорости материала сразу после его столкновения с пластиной, определите уравнение для массового расхода материала на основе считывания горизонтальной силы на датчике. Не обращайте внимания на трение о пластину.

Подсказка: это можно рассматривать как проблему с потоком жидкости.

Задача № 17

SunCatcher – это двигатель Стирлинга, работающий от солнечной энергии. В нем используются большие параболические зеркала, чтобы фокусировать солнечный свет на центральный приемник, который питает двигатель Стирлинга.В параболическом зеркале можно увидеть отражение пейзажа. Почему отражение перевернуто?

Источник: http://www.stirlingenergy.com

Задача № 18

Холодным и сухим зимним днем ​​ваши очки запотевают, когда вы выходите в закрытое помещение после того, как какое-то время находились на улице. Это почему?

И если вы выйдете на улицу с запотевшими очками, они быстро очистятся. Это почему?

Проблема №19

Во время учений космонавтов самолет на большой высоте движется по дуге окружности, чтобы имитировать невесомость для своих пассажиров.Объясните, как это возможно.

Задача № 20

Веревка наматывается на шест радиусом R = 3 см. Если натяжение на одном конце веревки составляет T = 1000 Н, а коэффициент статического трения между веревкой и шестом составляет μ = 0,2, какое минимальное количество раз веревку необходимо наматывать на шест чтобы не соскользнула?

Предположим, что минимальное количество оборотов веревки вокруг шеста соответствует натяжению 1 Н на другом конце веревки.

Я создал решения для 20 вопросов физики, приведенных выше. Решения представлены в электронной книге в формате PDF. Они доступны по этой ссылке.

Вернуться на домашнюю страницу Real World Physics Problems

пожаловаться на это объявление

Практические задачи: кинематические решения – Physics-prep.com

Практические задачи: кинематические решения

1. (легко) Насколько быстро будет перемещаться объект (движущийся по оси x) в момент времени t = 10 с, если он имел скорость 2 м / с в момент t = 0 и постоянное ускорение 2 м / с. ² ?
v = v _o + при
v = 2 + 2 (10)
v = 22 м / с

2.(легко) Автомобиль катится к обрыву с начальной скоростью 15 м / с. Максимальное отрицательное ускорение, которое могут обеспечить тормоза, составляет -0,3 м / с ² . Если обрыв находится на расстоянии 350 м от исходного положения машины, будет ли машина преодолевать обрыв?
Для остановки конечная скорость должна быть равна нулю до того, как автомобиль пройдет 350 м.
v ² = v _o ² + 2a (x – x _o )
0 = 15 ² + 2 (-0.3) (x – 0)
x = 375 m
Таким образом, машина не может вовремя остановиться и действительно съезжает с обрыва.

3. (умеренный) Что больше всего повлияет на смещение объекта, который равномерно ускоряется при одномерном движении: удвоение начальной скорости или удвоение времени ускорения? Кроме того, влияет ли величина ускорения на разницу между этими двумя параметрами?
Анализ второго кинематического уравнения, x – x _o = v _o t + ½at ² , показывает, что удвоение либо времени, либо начальной скорости увеличит смещение, но поскольку время очевидно в обеих частях раствора, это будет иметь наибольший эффект.Величина ускорения смягчает влияние времени. Большее ускорение указывает на то, что временной эффект будет больше.

4. (умеренная) Тележка A движется с постоянной скоростью мимо точки 1 по прямой дороге со скоростью 0,3 м / с. Тележка B движется мимо точки 1 со скоростью 0,1 м / с, но равномерно ускоряется со скоростью 0,1 м / с ² . Точка 2 находится на расстоянии 1,0 м от точки 1. Какая тележка первой попадает в точку 2?
Найдите время для каждой тележки, чтобы добраться до точки 2:
Тележка A:
x – x _o = v _o t + ½at ²
1.0 – 0 = 0,3t + 0
t = 3,3 с
Тележка B:
x – x _o = v _o t + ½at ²
1,0 – 0 = 0,1t + ½ (0,1) t ²
Используйте квадратное уравнение для определения t
t = 3,6 с
Тележка A первой прибывает в точку 2.

5. (легко) Маленький мяч вылетает из окна в момент t = 0. В предположении свободного падения, как далеко он пролетит за 2,8 секунды? Если бы мяч имел большую массу, упал бы он на большее расстояние?
Предположим, y _o = 0
y – y _o = v _o t + ½gt ²
y – 0 = 0 + -4.9 (2,8) ²
y = -38,4 м

Это означает, что мяч упал на 38,4 м ниже своего исходного положения.
Ускорение свободного падения не зависит от массы, поэтому расстояние, на которое упадет более массивный объект, будет таким же.

6. (средний) Три сферы удерживаются в разных положениях над столом. Сфера 1 находится ближе всего к столу, сфера 3 – дальше всего от стола. Предположим, что все столкновения со столом абсолютно эластичны. То есть при ударе энергия не теряется, и сфера возвращается к своей исходной высоте перед тем, как снова упасть, как если бы ее уронили из состояния покоя.Считайте движение вверх от стола положительным.

Для вопросов A и B предположим следующее:

Начальная высота сферы 1 = 2,0 м

Начальная высота сферы 2 = 3,0 м

Начальная высота сферы 3 = 4,0 м

Сфера 1 выходит из состояния покоя.

A. С какой скоростью сфера 2 должна первоначально двигаться вверх, если она сначала ударяется о стол, в то время как сфера 1 ударяется о стол во второй раз?
Время первого удара сферы 1:
x – x _o = v _o t + ½at ²
-2 = 0 – 4.9t ²
t = 0,64 с
Для второго удара (вниз, вверх, вниз) требуется 3 (0,64 с) = 1,92 с. – x _o = -3 = v _o t + ½gt ²
-3 = v _o (1,92) – 4,9 (1,92) ²
v _o = 7,8 м / с

B. С какой скоростью сфера 3 должна первоначально двигаться вниз, если она впервые ударяется о стол в то же самое время, когда сфера 1 ударяется о стол в первый раз.
x – x _o = -4 = v _o t + ½gt ² = v _o (0,64) – 4,9 (0,64) ²
v _o = -3,1 м / с
Это означает, что сфера имеет скорость 3,1 м / с.

C. Теперь предположим, что начальная скорость вверх сферы 2 составляет 1 м / с, а начальная скорость вверх сферы 3 равна 2 м / с, определите разницу в начальных высотах сфер 2 и 3, если они попадут в стол для первый раз, когда сфера 1 в шестой раз попадает в стол. Сфера 1 выходит из состояния покоя.
Время, когда сфера 1 коснется шестого раза = 11 (0,64) = 7,0 с
Для сферы 2:
x – x _o = v _o t + ½gt ² = 1 (7) – 4,9 (7 ) ²
x – x _o = -233 м (это означает, что он должен упасть так далеко, чтобы удариться о стол)
Для сферы 3:
x – x _o = v _o t + ½gt ² = 2 (7) -4,9 (7) ²
x – x _o = -226 м (это означает, что он должен упасть так далеко, чтобы удариться о стол)
Разница в двух начальных высотах равна 7 м.

7. (легко) Тележка находится в точке x = 5 м в момент времени t = 0. Тележка ускоряется со скоростью 4 м / с ² . Если скорость тележки при t = 0 составляет 3 м / с, найдите положение тележки при t = 2 с, а также определите, где находится тележка, когда она достигает скорости 5 м / с.
x – x _o = v _o t + ½at ²
x – 5 = 3 (2) + ½ (4) (2) ²
x = 19 м
v ² = v _o ² + 2a (x – x _o )
5 ² = 3 ² + (2) (4) (x – 5)
x = 7 м

8.(умеренно) Автомобиль, движущийся со скоростью 20 м / с, проезжает угол улицы. Автомобиль поддерживает эту скорость даже при ограничении скорости 10 м / с. Сидящая на углу полицейская машина начинает преследовать машину, набирая скорость 2 м / с ² . Сколько времени понадобится полицейской машине, чтобы догнать спидер? Как далеко от угла находится точка наверстывания упущенного? Как быстро будет двигаться полицейская машина в это время?
Для автомобиля: x = 20t
Для полицейской машины: x = ½ (2) t ²
В точке догонения: 20t = ½ (2) t ²
Следовательно, t = 20 сек.
позиция в захвате вверх: x _{, догоняющий} = 20t = 20 (20) = 400 м
Скорость в догоняющем режиме: v = v _o + at = 0 + (2) (20) = 40 м / с

9.(жестко) Две сферы катятся навстречу друг другу. При t = 0 сфера 1 находится в точке x = 0 и имеет скорость 10 м / с вправо, в то время как сфера 2 движется на 2 м / с влево и имеет начальное положение x = 1000 м. Наблюдения за сферами показывают следующие данные: – Через 2 секунды сфера 2 набрала скорость и движется со скоростью 10 м / с влево. Это ускорение сохраняется до столкновения сфер.
– Видно, что сфера 1 имеет ускорение 2 м / с ² вправо. Как быстро каждая сфера будет двигаться при столкновении?

Найдите ускорение сферы 2:
v = v _o + at = -10 = -2 + a (2)
a = -4 м / с ²
Найдите положение во время удара (t) :
Для сферы 1: x ₁ = v _o t + ½at ²
x ₁ = 10t + ½ (2) t ² = 10t + t ²
Для сферы 2: x ₂ – x _o = v _o t + ½at ²
x ₂ – 1000 = -2t – ½ (-4) t ²
x ₂ = 1000 – 2t – 2t ²
Теперь найдите время воздействия, установив x ₁ = x ₂
10t + t ² = 1000 – 2t – 2t ²
0 = -3t ² -12t +1000
Используя формулу корней квадратного уравнения: t = 16.4 с
Найдите скорость (относительно Земли) для каждой сферы во время удара:
v ₁ = = v _o + at = 10 + 2 (16,4) = 43 м / с
v ₂ = = V _o + at = -2 – 4 (16,4) = -68 м / с
Их скорость является величиной этих решений.

10. (умеренно) Эта проблема является продолжением проблемы, которую вы видели в предыдущей презентации об автомобилях на красный свет:
Автомобили выстраиваются в линию (с расстоянием 5,0 м между ними) на красный свет.Предположим, что длина каждого вагона составляет 4,6 м. Когда загорится зеленый свет, все автомобили ускоряются со скоростью 1,22 м / с ² в течение 10,0 секунд, а затем продолжают движение с постоянной скоростью. Если световой сигнал остается зеленым в течение 90,0 секунд, сколько машин доезжают до перекрестка или проезжают через него?
x ₁₀ = расстояние, на которое каждая машина движется за первые 10 секунд
x ₁₀ = v _o t + ½at ² = 0 + ½ (1,22) 10 ² = 61 м
v ₁₀ = скорость за 10 секунд = v _o + при
v ₁₀ = 0 + (1.22) (10) = 12,2 м / с
x ₈₀ = расстояние, на которое каждая машина движется за последние 80 секунд
x ₈₀ = v ₁₀ (80 с) = 976 м
Общее расстояние, на которое машины движутся за 90 с = 61 + 976 = 1037
Расстояние от передней части одной машины до передней части другой машины = 4,6 + 5 = 9,6 м
# автомобили с по перекресток = 1037 / 9,6 = 108
Последний автомобиль подъезжает к краю перекрестка.
Таким образом, окончательный ответ таков: 109 автомобилей проходят через пересечение.

11.(средний) Определите расстояние между двумя стальными сферами (через 1,4 с), сброшенными с башни, если вторая сфера упала через 0,5 секунды после первой. Предположим, что они падают в свободном падении и что шары выпадают из состояния покоя.
(используйте y _o = 0 и + вверх)
Сфера 1 через 1,4 с:
y ₁ = y _o + v _o t + ½gt ²
y ₁ = 0 + 0 – 4,9 (1,4) ²
y ₁ = -9,6 м
Сфера 2 через 0,9 с:
y ₂ = y _o + v _o t + ½gt ²
y ₂ = 0 + 0 – 4.9 (0,9) ²
y ₁ = -4,0 м
Сферы в это время будут находиться на расстоянии 5,6 м друг от друга.

12. (жесткий) Если мяч подбрасывается (в условиях свободного падения) с начальной скоростью 2,0 м / с, проводит ли он больше времени в верхних 0,1 м подбрасывания или в нижних 0,1 м подбрасывания?
(используйте y _o = 0 и + вверх)
Сначала найдите максимальную высоту (где v = 0):
v ² = v _o ² + 2gΔy
0 = 2 ² – 19.6Δy
Δy = максимальная высота = 0.2 м
Таким образом, верхнее движение составляет от y = 0,1 м (по пути вверх) до y = 0,1 (по пути вниз):
Нам нужно найти скорость при y = 0,1:
v ² = v _o ² + 2gΔy
v ² = 2 ² – 19,6 (0,1)
v = 1,4 м / с
(симметрично, скорость при y = 0,1 на пути вниз противоположна)
Теперь найдите время для верхнего движения:
v = v _o + gt
-1,4 = 1,4 – 9,8 t
t = 0,29 с
Для нижнего движения на пути вверх:
y – y _o = ½ (v + v _o ) t
0.1 – 0 = ½ (1,4 + 2) t
t = 0,06 с
По симметрии, для движения дна при движении вниз t = 0,06 с.
Таким образом, верхняя часть движения длится 0,29 с, а нижняя – 0,12 с. Это помогает объяснить, почему волейболист с большим вертикальным прыжком может казаться парящим в воздухе.

13. (умеренно) Любитель ракетостроения запускает ракету с датчиком движения на стартовой площадке. Предположим, что y = 0 на стартовой площадке, положительный результат – вверх, и что масса топлива очень мала по сравнению с массой корпуса ракеты.Создайте качественные графики y-t, v-t и a-t для эксперимента, который начинается при взлете и заканчивается, когда ракета ударяется о Землю на обратном пути вниз. Предположим свободное падение после израсходования ракетного топлива.

Решение проблем базовой кинематики | Безграничная физика

Приложения

Есть четыре кинематических уравнения, которые описывают движение объектов без учета его причин.

Цели обучения

Выберите, какое уравнение кинематики использовать в задачах, в которых начальное начальное положение равно нулю

Основные выводы

Ключевые моменты

• Четыре кинематических уравнения включают пять кинематических переменных: [latex] \ text {d} [/ latex], [latex] \ text {v} [/ latex], [latex] \ text {v} _0 [/ latex] , [латекс] \ text {a} [/ latex] и [латекс] \ text {t} [/ latex].
• Каждое уравнение содержит только четыре из пяти переменных, а другая отсутствует.
• Важно выбрать уравнение, которое содержит три известные переменные и одну неизвестную переменную для каждой конкретной ситуации.

Ключевые термины

• кинематика : Раздел физики, связанный с движущимися объектами.

Кинематика – это раздел классической механики, который описывает движение точек, тел (объектов) и систем тел (групп объектов) без учета причин движения.2 + 2 \ text {ad} [/ latex]

Обратите внимание, что четыре кинематических уравнения включают пять кинематических переменных: [latex] \ text {d} [/ latex] , [latex] \ text {v} [/ latex] , [latex] \ text {v } _0 [/ latex] , [латекс] \ text {a} [/ latex] и [latex] \ text {t} [/ latex]. Каждое из этих уравнений содержит только четыре из пяти переменных, а другая отсутствует. Это говорит нам, что нам нужны значения трех переменных, чтобы получить значение четвертой, и нам нужно выбрать уравнение, которое содержит три известные переменные и одну неизвестную переменную для каждой конкретной ситуации.

Вот основные этапы решения проблем с использованием этих уравнений:

Шаг первый – Определите, что именно необходимо определить в проблеме (определите неизвестные).

Шаг второй. Найдите уравнение или систему уравнений, которые помогут вам решить проблему.

Шаг третий – Подставьте известные значения вместе с их единицами измерения в соответствующее уравнение и получите численные решения вместе с единицами измерения.

Шаг четвертый. Проверьте ответ, чтобы узнать, разумен ли он: имеет ли он смысл?

Навыки решения проблем, безусловно, необходимы для успешного прохождения количественного курса физики.Что еще более важно, способность применять общие физические принципы, обычно представленные уравнениями, к конкретным ситуациям – очень мощная форма знания. Это намного эффективнее, чем запоминание списка фактов. Аналитические навыки и способность решать проблемы могут быть применены к новым ситуациям, тогда как список фактов не может быть достаточно длинным, чтобы содержать все возможные обстоятельства. Такие аналитические навыки полезны как для решения задач на уроках физики, так и для применения физики в повседневной и профессиональной жизни.

Диаграммы движения

Диаграмма движения – это графическое описание движения объекта, которое представляет положение объекта через равные промежутки времени.

Цели обучения

Построить диаграмму движения

Основные выводы

Ключевые моменты

• Диаграммы движения представляют движение объекта, отображая его местоположение в разное время с равным интервалом на одной диаграмме.
Диаграммы движения
• показывают начальное положение и скорость объекта, а также несколько точек в центре диаграммы.Эти пятна показывают состояние движения объекта.
Диаграммы движения
• содержат информацию о положении объекта в определенные моменты времени и поэтому более информативны, чем диаграмма путей.

Ключевые термины

• стробоскопический : Относится к инструменту, который заставляет циклически движущийся объект казаться медленно движущимся или неподвижным.
• диаграмма : график или диаграмма.
• движение : изменение положения во времени.

Диаграмма движения – это графическое описание движения объекта. Он отображает местоположение объекта в разное время с равным интервалом на одной диаграмме; показывает начальное положение и скорость объекта; и представляет несколько точек в центре диаграммы. Эти пятна показывают, ускорился или замедлился объект. Для простоты объект представлен простой формой, например закрашенным кружком, который содержит информацию о положении объекта в определенные моменты времени.По этой причине диаграмма движения дает больше информации, чем диаграмма пути. Он также может отображать силы, действующие на объект в каждый момент времени.

– диаграмма движения по простой траектории. Представьте себе объект в виде хоккейной шайбы, скользящей по льду. Обратите внимание, что шайба преодолевает одинаковое расстояние за единицу пути по траектории. Можно сделать вывод, что шайба движется с постоянной скоростью и, следовательно, во время движения нет ускорения или замедления.

Шайба, скользящая по льду : Диаграмма движения шайбы, скользящей по льду.Шайба движется с постоянной скоростью.

Одно из основных применений диаграмм движения – это представление фильма через серию кадров, снятых камерой; это иногда называют стробоскопической техникой (как показано на рисунке). Просмотр объекта на диаграмме движения позволяет определить, ускоряется или замедляется объект или находится в постоянном покое. Когда кадры сделаны, мы можем предположить, что объект находится в постоянном покое, если он занимает одно и то же положение с течением времени. Мы можем предположить, что объект ускоряется, если есть видимое увеличение пространства между объектами с течением времени, и что он замедляется, если есть видимое уменьшение пространства между объектами с течением времени.Объекты на кадре очень близко подходят друг к другу.

прыгающий мяч : прыгающий мяч, снятый с помощью стробоскопической вспышки со скоростью 25 изображений в секунду.

Practice – The Physics Hypertextbook

Ну, во-первых, мы не должны иметь дело с английскими единицами. С ними сложно работать, поэтому давайте сразу сконвертируем их, а затем сделаем старый «подключи и пей».

v = 60 миля 1609 м 1 час 1 час 1 миля 3600 с

a = ∆ v = v – v 0 ∆ т ∆ т

а = 26.8 м / с – 0 м / с 6,6 с

Поскольку вопрос, задаваемый для ускорения и ускорения, является векторной величиной, этот ответ не является полным. Правильный ответ также должен включать направление. Сделать это довольно просто. Поскольку машина трогается с места и движется вперед, ее ускорение также должно быть вперед. Окончательный и исчерпывающий ответ на эту проблему – автомобиль разгоняется до…

.

= 4.06 м / с ² вперед

Мы должны преобразовать конечную скорость в единицы СИ.

v = 80 миля 1609 м 1 час 1 час 1 миля 3600 с

Используйте тот факт, что изменение равно скорости, умноженной на время, а затем добавьте это изменение к нашей скорости в конце предыдущей задачи.Все остальное алгебра сделает за нас.

a = ∆ v = v – v 0 ∆ т ∆ т

∆ т = 35.8 м / с – 26,8 м / с 4,06 м / с 2

Альтернативное решение. С этим методом нам не нужны никакие вонючие преобразования. Отношение восемьдесят к шестидесяти простое, а именно: ⁴ ₃ . Из нашего определения ускорения должно быть очевидно, что время прямо пропорционально изменению скорости, когда ускорение постоянно. Таким образом…

∆ v 2	=	∆ т 2
∆ v 1		∆ т 1

80 миль / ч	=	∆ т 2
60 миль / ч		6.6 с

Это не ответ. Это время, прошедшее с момента, когда машина тронулась. Вопрос касался необходимого дополнительного времени, поэтому мы должны вычесть время, необходимое для перехода с нуля до шестидесяти. Таким образом…

∆ t = 8,8 с – 6,6 с = 2,2 с

Оба метода дают по существу одинаковый ответ.

Довольно просто. Давай сделаем это.

a = ∆ v = v – v 0 ∆ т ∆ т

а = 0 м / с – 35.8 м / с 5,0 с

a = −7,16 м / с 2

Ничего удивительного, кроме знака минус, нет. Когда векторная величина отрицательна, что это значит? Есть несколько интерпретаций этого, но я думаю, что моя лучшая. Когда вектор имеет отрицательное значение, это означает, что он указывает в направлении, противоположном направлению положительных векторов.В этой задаче, поскольку предполагается, что положительные векторы направлены вперед (в каком другом направлении будет двигаться нормальный автомобиль?), Ускорение должно быть обратным. Таким образом, полный ответ на эту проблему состоит в том, что ускорение автомобиля составляет…

.

a = 7,16 м / с ² назад

Хотя обычно замедлению присваивается отрицательное значение, отрицательное ускорение не подразумевает автоматического замедления. При работе с векторными величинами любое направление можно считать положительным…

вверх, вниз, вправо, влево, вперед, назад, север, юг, восток, запад

и соответствующее противоположное направление считается отрицательным…

вниз, вверх, влево, вправо, назад, вперед, юг, север, запад, восток.

Неважно, что вы выберете, если вы последовательны в решении проблемы. Не изучайте никаких правил назначения знаков для определенных направлений и не позволяйте никому говорить вам, что определенное направление должно быть положительным или должно быть отрицательным.

Актуальные задачи физики.

Собрано, отредактировано и дополнено Дональдом Симанеком.

Учебные домашние задания слишком часто не бросают вызов изобретательности учащихся и не требуют проявлений проницательности и творческого подхода при их решении.Студенты часто могут их решить, подставляя числа в формулу (или две) из учебника и вытаскивая ответ, так называемый метод «заткнись и попробуй».

Хорошо время от времени решать проблемы, которые , а не можно решить так легко, проблемы, которые бросают вызов и разочаровывают. Вот несколько примеров. Большинство из них – старая классика, некоторые – новые.

1. Просто катится.

Три связанных загадки о катящихся катушках.

1.На рисунке 1 показано колесо (серое) с центральной ступицей (зеленое). Он может свободно катиться по плоской ровной поверхности стола. Балка (желтая) прижимается к нижней части ступицы и тянется вправо с силой F. Радиус большого колеса равен 13, радиус ступицы равен 3. Балка, ступица и колесо катятся без проскальзывания. .

• В каком направлении большое колесо катится по столу?
• Насколько быстро он катится относительно скорости желтого луча?

2.На рис. 2 показана аналогичная ситуация, но балка опирается на верхнюю часть ступицы. Те же вопросы.

3. На рис. 3 показан другой фрикционный (или зубчатый) ролик, контактирующий со ступицей. Сверху на него опирается балка. Те же вопросы.

Сравните свои ответы. Они вообще удивительны? Правильно ли вы их предсказали, прежде чем действительно решили проблемы?

4. Теперь, можете ли вы изобрести механическую тележку, которая будет двигаться в направлении, противоположном направлению приложенной силы, медленнее, чем движется агент, применяющий эту силу?

5.Можете ли вы изобрести механическую тележку, которая будет двигаться в направлении, противоположном направлению приложенной силы, быстрее, чем движется агент, применяющий эту силу?

В наши дни игрушки не поощряют такого рода пытливые вопросы и возня. Кто-то может возразить, что всякий, кто ездил на велосипеде и ремонтировал его, знаком с таким механизмом. Или играл с игрушкой йо-ю. Но большинство из них не задавало вопросов и проводило эксперименты, чтобы найти ответы.

Вы можете найти механизмы аналогичного типа здесь: Прямо по ветру быстрее ветра.

2. Ужасный тетраэдр резистора

. Эта электрическая сеть содержит пять одинаковых резисторов и один резистор, который заметно отличается от других. Как вы можете идентифицировать разные резисторы, используя только , омметр с наименьшим количеством измерений? Какое минимально необходимое количество измерений в худшем случае? В лучшем случае (если повезет)? Вы не можете отсоединять или распаивать резисторы или .Вы не можете подключать ничего, кроме стандартного омметра. Опишите свой метод и рассуждения. Четыре соединения помечены для удобства.

3. Классический резисторный куб.

Это старенький, но все же вкусный.

Двенадцать одинаковых резисторов сопротивления r спаяны в кубическую сеть.

(а) Какое сопротивление измеряется омметром между А и С?

б) Какое сопротивление между А и В?

(c) Какое сопротивление между A и D?

Дайте все ответы по р.

Подсказка: эта сеть очень симметрична. Это позволяет находить проницательные решения. Есть и непростые решения. См. Трудный вопрос в «Палеотехнологии», который является хорошим упражнением в использовании преобразований Уай-Дельта. Этот веб-сайт является источником красивой графики. Но вам все это не нужно. Это как расколоть грецкий орех кувалдой. Ищите более простое решение, используя законы Кирхгофа.

4. Классическая пирамида резисторов.

Припаяйте шесть одинаковых резисторов размера r в форме равносторонней пирамиды.Результатом будет сеть, подобная той, которая показана в задаче 2 выше. Каково сопротивление пирамиды между любыми двумя переходами в единицах r?

5. Где на Земле?

Где на поверхности земли вы могли бы пройти 1 милю на юг, 1 милю на восток и одну милю на север и в конечном итоге оказаться в начальной точке?

Один ответ найти легко. Но есть и другие ответы. Многие из них. Где они и сколько их?

6.Прогулки с собакой.

Джейн выгуливает собаку, пятно. Она видит своего друга Дика, идущего к ней по той же длинной прямой дороге. И Дик, и Джейн идут со скоростью 3 мили в час. Когда Дик и Джейн находятся на расстоянии 600 футов друг от друга, Спот бежит от Дика к Джейн, разворачивается и бежит обратно к Дику, а затем туда и обратно между ними с постоянной скоростью 8 миль в час. Дик и Джейн продолжают идти навстречу друг другу со скоростью 3 мили в час. Пренебрегая временем, теряемым каждый раз, когда Спот меняет направление, как далеко забежал Спот за то время, которое требуется Дику и Джейн, чтобы встретиться?

---

Ответы и обсуждение.

---

Вернитесь на страницу Дональда Симанека.
Вернуться к началу этого документа.
Вернитесь в главную галерею Музея неработающих устройств.

4 уловки для решения любой физической задачи

Физика может быть устрашающей – все эти шкивы, протоны и движение снарядов. Однако, если вы подойдете к этому с правильным мышлением, даже самые сложные проблемы, как правило, будут проще, чем вы думаете. Когда вы сталкиваетесь с трудным вопросом, не паникуйте.Вместо этого начните с этих коротких простых приемов, которые помогут вам справиться с проблемой.

4 уловки для решения любой физической задачи:

1. Что за тема?

Практически каждый физический вопрос проверяет конкретные знания. Когда вы читаете вопрос, спросите себя, исследует ли это электричество? Крутящий момент? Параболическое движение? Каждая тема связана с определенными уравнениями и подходами, поэтому распознавание предмета направит ваши усилия в правильном направлении.Ищите ключевые слова и фразы, раскрывающие тему.

2. Что вы пытаетесь найти?

Этот простой шаг может сэкономить много времени. Прежде чем приступить к решению проблемы, подумайте, как будет выглядеть ответ. Какие единицы; окончательный ответ будет в килограммах или литрах? Также подумайте, какие другие физические величины могут иметь отношение к вашему ответу. Если вы пытаетесь найти скорость, может быть полезно найти ускорение, а затем решить его для скорости. Раннее определение ограничений для ответа также гарантирует, что вы ответите на конкретный вопрос; распространенная ошибка в физике – решение неправильного.

3. Что ты знаешь?

Подумайте, какие детали упоминаются в проблеме. Если вопрос действительно плохой, они, вероятно, предоставили вам именно ту информацию, которая вам нужна для решения проблемы. Не удивляйтесь, если иногда эта информация закодирована на языке; проблема, в которой упоминается пружина с «снятой с конца массой», говорит вам кое-что важное о количестве силы. Запишите каждое количество, известное вам из проблемы, затем переходите к…

4.Какие уравнения вы можете использовать?

Какие уравнения включают величины, которые вам известны, а также те, которые вы ищете? Если у вас есть масса объекта и сила, и вы пытаетесь найти ускорение, начните с F = ma (второй закон Ньютона). Если вы пытаетесь найти электрическое поле, но у вас есть заряд и расстояние, попробуйте E = q / (4πε * r ² ).

Если вы не можете решить, какое уравнение использовать, вернитесь к нашему первому трюку. Какие уравнения связаны с темой? Можете ли вы манипулировать количествами, которые у вас есть, чтобы уместить любое из них?

Бонусный трюк: «взломать» юниты

Этот трюк не всегда работает, но он может дать толчок вашему мозгу.Сначала определите единицы количества, которое вы пытаетесь найти, и количество, которое у вас есть. Используйте только базовые единицы (метры, килограммы, секунды, заряд), а не составные единицы (сила измеряется в ньютонах, а это всего лишь кг * м / с ² ). Умножайте и делите количества до тех пор, пока единицы не совпадут с единицами количества в ответе. Например, если вы пытаетесь найти потенциальную энергию (кг * м ² / с ² ) и у вас есть высота (м), масса (кг) и ускорение свободного падения (м / с ² ) , вы можете сопоставить единицы измерения, умножив три величины (м * кг * м / с ² = кг * м ² / с ² ).