Неинерциальные системы отсчёта




ДЕБИЛЬНИК

Кинематика материальной точки

· Найти скорость произвольной точки обода колеса, катящегося по ровной поверхности без проскальзывания.

· Найти нормальное и тангенциальное ускорение в некоторой точке траектории тела, брошенного под углом к горизонту.

Законы Ньютона. Импульс

· Сформулировать закон изменения импульса системы тел. При каких условиях импульс сохраняется?

· Найти зависимость скорости от времени для тела, падающего с небольшой высоты вертикально без начальной скорости. Силу сопротивления воздуха считать пропорциональной скорости тела.

Работа силы. Энергия

· Сформулировать закон изменения механической энергии системы тел. При каких условиях механическая энергия системы сохраняется?

· Записать работу силы F при элементарном перемещении d r. Получить формулу для мощности силы.

· Получить выражение для потенциальной энергии пружины, подчиняющейся закону Гука.

· Дать определение консервативной силы. Являются ли консервативными следующие силы: тяжести, упругости, сухого трения, сопротивления воздуха?

· Потенциальная энергия тела равна П(x). Найти силу, действующую на тело по оси x.

Реактивное движение

· Вывести формулу зависимости скорости ракеты от её массы в свободном пространстве (формула Циолковского).

· Ракета движется вертикально вверх в поле тяжести g. Скорость истечения газов ракеты равна u, расход топлива µ. Найти ускорение ракеты в момент, когда её масса равна m.

Системы частиц. Столкновения

· Дать определение центра инерции системы. Сформулировать теорему о движении центра инерции.

· Получить связь между кинетической энергией в системе центра инерции и в лабораторной системе (теорема Кёнига).

· Найти минимальную кинетическую энергию, которая должна иметь (нерелятивистская) частица массы m, чтобы вступить в реакцию с покоящейся частицей той же массы, если энергия, поглощаемая в этой реакции равна E.

Момент импульса

· Сформулировать закон изменения момента импульса системы материальных точек. При каких условиях момент импульса сохраняется?

· Найти направление и величину момента импульса (относительно начала координат) материальной точки, имеющей радиус-вектор r, скорость v и массу m.

· Найти вектор M момента силы F (относительно начала координат), приложенной к точке с радиус-вектором r.

Закон всемирного тяготения. Движение тел в поле тяготения

· Получить выражение для потенциальной энергии гравитационного взаимодействия двух точечных масс m, находящихся на расстоянии r.

· Получить выражения для 1-й и 2-й космических скоростей.

· Полная энергия тела в поле тяжести в некоторый момент положительна (отрицательна, равна нулю). По какого рода траектории будет двигаться тело в дальнейшем?

· Изобразить трактерию движения планеты вокруг Солнца. Сформулировать закон площадей Кеплера.

· Вывести 3-й закон Кеплера для круговых орбит.

Вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси

· Момент инерции твёрдого тела при вращении вокруг фиксированной оси z равен I z. Найти угловое ускорение тела, если к нему приложен момент сил M z.

· Твёрдое тело вращается вокруг фиксированной оси z с угловой скоростью ω. Момент инерции I z. Найти момент импульса относительно оси z и кинетическую энергию тела.

· Получить выражение для момента инерции однородного стержня/плоского диска относительно оси, перпендикулярной стержню/плоскости диска.

· Сформулировать теорему Гюйгенса-Штейнера.

Плоское движение твердого тела. Качение

· Найти кинетическую энергию осесимметричного тела с известным моментом инерции (шар, цилиндр и т.п.), катящегося без проскальзывания по плоскости со скоростью v.

· Найти ускорение осесимметричного тела с известным моментом инерции (шара, сфера, цилиндр и т.п.), скатывающегося без проскальзывания по наклонной плоскости.

Гироскопы

· Найти угловую скорость прецессии симметричного волчка, ось расположена под некоторым углом к вертикали, а точка опоры лежит на оси и закреплена на столе.

Механические колебания

· Вывести формулу для периода малых колебаний физического маятника, подвешенного в поле тяжести.

· Математическому маятнику длины l сообщили скорость v в положении равновесия. Записать закон изменения угла отклонения маятника от времени.

· Написать дифференциальное уравнение движения груза, подвешенного в поле тяжести на пружине (с учётом сопротивления воздуха).

· Добротность колебательной системы равна Q (Q >>1). Найти относительное изменение энергии системы за одно колебание.

Неинерциальные системы отсчёта

· Найти период малых колебаний математического маятника длины l, подвешенного в вагоне, движущемся по горизонтали с ускорением a.

· Карусель вращается с угловой скоростью!. Записать силы инерции, действующие на движущееся тело в СО карусели.

· Записать выражение для потенциальной энергии материальной точки в поле центробежных сил.

Основы теории упругости

· Дать определения модуля Юнга и коэффициента Пуассона.

· Найти коэффициент жёсткости k стержня при его продольном растяжении. Длина стержня l, площадь сечения S, модуль Юнга E.

· Найти объёмную плотность энергии растянутого/сжатого стержня.

· Написать выражение для скорости звука в тонком стержне.

Основы гидродинамики

· Дать определение идеальной жидкости. Записать уравнение Бернулли.

· Вывести формулу скорости истечения жидкости из отверстия в поле тяжести (формула Торричелли).

· Дать определение коэффициента вязкости.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: