Методика решения задач механики - Беляшкин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
уравнение траектории точки М относительно диска (рис. 5).
Ответ: траектория точки М относительно диска
14-(п-а/2)2=а2/4 - окружность радиуса а/2 с центром в точке С.
РАЗДЕЛ 111 Законы Ньютона н их применение
1. Теоретический материал
Системы отсчета. Первый закон Ньютона как определение инерциальных систем
отсчета. Силы в механике Ньютона. Второй закон Ньютона. Третий закон
Ньютона. Закон сохранения количества движения системы тел. Закон
изменения количества движения системы тел под действием внешних сил.
Уравнение движения тела переменной массы (уравнение Мещерского). Работа
силы при данном перемещении. Мощность. Потенциальная энергия. Взаимная
потенциальная энергия тел. Кинетическая энергия. Закон сохранения
механической энергии изолированной системы тел. Закон изменения
механической энергии системы тел. Закон сохранения масс.
2. Вопросы по теоретическому материалу
2.1. Какая система отсчета считается "неподвижной", или абсолютной?
2.2. Сформулируйте первый закон Ньютона. В чем заключается физическое
содержание этого закона?
2.3. Как вы объясните, почему тело приобретает ускорение?
2.4. Какой смысл имеет понятие силы в механике Ньютона?
2.5. В чем заключается процесс измерения силы?
2.6. Опишите эксперименты, устанавливающие связь между силой и
ускорением.
2.7. Сформулируйте второй закон Ньютона.
2.8. Что такое масса?
2.9. Что такое импульс (количество движения) тела, системы тел?
2.10. Что является эталоном массы?
2.11. Перечислите единицы измерения массы и укажите связь между ними.
2.12. Перечислите единицы измерения силы и укажите связь между ними.
2.13. Сформулируйте третий закон Ньютона.
2.14. Какие силы называются внутренними для данной системы тел? Какие
силы называются внешними?
31
2.15. Какая система тел называется замкнутой?
2.16. Сформулируйте закон сохранения количества движения системы тел.
2.17. Сформулируйте закон изменения количества движения системы тел под
действием внешних сил.
2.18. Докажите закон сохранения количества движения и закон изменения
количества движения системы тел на основании второго и третьего законов
Ньютона.
2.19. Опишите эксперименты, подтверждающие закон сохранения количества
движения замкнутой системы.
2.20. Приведите вывод уравнения Мещерского.
2.21. Каким образом осуществляется ускорение и торможение ракеты при
помощи реактивной силы?
2.22. Что называется работой силы при данном перемещении?
2.23. Что такое мощность?
2.24. Перечислите единицы для измерения работы и мощности.
2.25. Докажите, что работа силы тяжести, работа упруго-деформированной
пружины и работа сил электростатических зарядов не зависят от пути, по
которому происходит перемещение.
2.26. Проиллюстрируйте примерами зависимость работы силы трения от пути,
по которому происходит перемещение.
2.27. Дайте определение потенциальной энергии.
2.28. Приведите выражения для потенциальной энергии упругодеформированной
пружины и для потенциальной энер гии тела в поле силы тяжести.
2.29. Чем объясняется произвольность выбора начального уровня отсчета
потенциальной энергии?
2.30. Что такое взаимная потенциальная энергия тел?
2.31. Приведите выражение для взаимной потенциальной энергии двух
электрических зарядов.
2.32. Какой физический смысл имеет тот или другой знак взаимной
потенциальной энергии зарядов?
2.33. Какой знак имеет полная потенциальная энергия системы зарядов?
2.34. Какая связь существует между работой внешней силы и изменением
потенциальной энергии?
2.35. Выведите условия, определяющие устойчивое и неустойчивое состояние
равновесия консервативной системы тел.
2.36. Дайте определение кинетической энергии тела и кинетической энергии
системы тел.
2.37. Выведите выражение для кинетической энергии материальной точки.
2.38. Сформулируйте закон сохранения механической энергии замкнутой
консервативной системы тел. Приведите
32
вывод этого закона на основании второго и третьего законов Ньютона.
2.39. Сформулируйте закон изменения механической энергии системы тел.
Выведите закон изменения механической энергии системы тел на основании
второго и третьего законов Ньютона.
2.40. Выведите, пользуясь вторым и третьим законами Ньютона, закон
сохранения масс.
2.41. Опишите качественно процессы, происходящие в механизмах, при
совершении работы одной части механизма над другой. Объясните роль
упругой деформации в процессе передачи работы.
3. Основные типы задач и методы их решения
а) Типы и методы решения
3.1. Определение силы по заданному закону движения.
Решение. Используется уравнение второго закона
Ньютона.
3.2. Определение ускорения, скорости и закона движения по заданным силам.
Решение. Используется уравнение второго закона
Ньютона.
3.3. Определение ускорения,скорости и закона движения, а также сил в
системах тел, связанных между собой, если известны некоторые силы и
кинематические связи.
Решение. Используются уравнения второго закона
Ньютона для каждого из тел системы в отдельности, а также уравнения
