Эксперимент 2. Изучение посредством моделирования затрат энергии, связанных с перемещением различных объектов и деформацией тел.




Задание 5. Оцените величину работы, которая совершается двигателем при равномерном горизонтальном перемещении вагонетки массой 1,5 т. по рельсам на расстояние 600 м, если коэффициент трения качения =0,008.

Изучите, какой вид будут иметь при равномерном горизонтальном перемещении вагонетки графики зависимости силы, приложенной к вагонетке, и работы в зависимости от пройденного пути.

 

Определите, какой величины затрачивается работа, чтобы переместить в горизонтальном направлении по рельсам вагонетку на расстояние 600 метров.

 

Определим теперь какую надо выполнить работу, чтобы равноускоренно поднять «волоком» груз (заполненный деревянный ящик) по деревянной наклонной плоскости и требуемую среднюю мощность подъемного устройства, если масса груза 1500 кг, длина наклонной плоскости 2м, угол ее наклона к горизонту 300, коэффициент трения скольжения 0,3, ускорение при подъеме 1 м/с2.

Задание 6. Изучите, какой вид будут иметь при равноускоренном поднятии «волоком» заполненного деревянного ящика по деревянной наклонной плоскости графики зависимости силы, приложенной к ящику, и работы в зависимости от пройденного пути.

 

Определите, какой величины затрачивается работа, чтобы переместить по деревянной наклонной плоскости деревянный ящик с грузом на расстояние 2 метра. Какой величины при этом нужна средняя мощность подъемного устройства, чтобы осуществить равноускоренный подъем ящика «волоком»?

 

Сравнивая результаты сделайте вывод насколько эффективнее с точки зрения затрат работы перемещение грузов с помощью вагонетки по сравнению с транспортировкой его «волоком»

 

Задание 7. Проведите сравнение двух способов перемещения груза массой 1500 кг с помощью вагонетки: горизонтального равномерного и наклонного равноускоренного.

 

Сделайте вывод о том, на сколько возрастают затраты работы, требуемая мощность подъемного устройства и увеличивается сила, необходимая для осуществления работы при равноускоренном наклонном перемещении груза с помощью вагонетки на расстояние 50 метров, по сравнению с его равномерным горизонтальным перемещением.

 

Задание 8. Изучите, какой вид будут иметь графики временной зависимости высоты тела, его скорости (фигура 1), а также потенциальной и кинетической и общей энергии при вертикальном падении тела, массой 100 кг с высоты =40 м (фигура 2), если пренебречь трением о воздух. Определите, какой величины работу может совершить тело при столкновении с землей.

 

Сделайте вывод о том, подчиняется ли тело, падающее с высоты , закону сохранения полной механической энергии.

 

Задание 9. Исследуйте, как меняется кинетическая энергия, если вагон массой в 20 т, имеющий скорость =54 км/час начинает равнозамедленное движение с замедлением а=0,3м/с2. Изучите, какой вид будут иметь графики временной зависимости пути, пройденном вагоном, его скорости, а также кинетической энергии.

 

Задание 10. Исследуйте, как меняется кинетическая энергия автомобиля Mercedes-Benz GL-Class массой 2,5 тонны при езде в диапазоне скоростей от 5 км/час до 180 км/час. Учитывая, что автомобиль набирает скорость 100 км/ч за 6,6 секунды, определите, какую необходимо затратить мощность на разгон автомобиля.

 

 

Сделайте вывод, имеется ли шанс выжить у человека на дороге, если он «встречается» при столкновении с движущимся автомобилем Mercedes-Benz GL-Class массой 2,5 тонны при езде со скоростью 70 км/час

 

 

Задание 11. Исследуйте, как лучше тормозить качением или скольжением (так называемым юзом) на автомобиле Mercedes-Benz GL-Class массой 2,5 тонны при езде в диапазоне скоростей от 70 км/час до 210 км/час. Определите, какие в обоих случаях будут времена до остановки и длина тормозного пути. Рассчитайте энергию, которой может обладать автомобиль во время удара о препятствие во время торможения.

 

Сделайте первый вывод о том, что является ли правильным утверждение, что при движении на сухом асфальте безопасная дистанция в метрах равна примерно половине скорости движения в километрах в час.

 

Анализируя длину тормозного пути и время остановки, сделайте второй вывод о том, как для обеспечения того же уровня безопасности движения лучше осуществлять экстренное торможение на сухом асфальте замедлением без блокировки колес или юзом, когда на асфальте остается черный след резины, размазанной по асфальту.

 

Задание 12. Исследуйте, как меняются показатели экстренного торможения, если начальная скорость автомобиля была не 70 км/час, а 140 км/час.

 

Сделайте вывод о том, во сколько раз, примерно, увеличивается тормозной путь автомобиля с увеличением скорости от 70 км/ч до 140 км/ч.

 

Сделайте, проанализировав графики кинетической энергии, вывод, как изменяется кинетическая энергия автомобиля с увеличением скорости от 70 км/ч до 140 км/ч.

 

Сформулируйте, какая может быть совершена работа в случае резкого наезда на неподвижное препятствие, если тормозить качением или так называемым юзом.

 

Задание 13. Исследуйте, как меняются показатели экстренного торможения автомобиля, движущегося со скоростью 70 км/час, если экстренное торможение осуществляется на мокром асфальте.

 

Сделайте вывод о том, во сколько, примерно, раз увеличивается тормозной путь (юзом) автомобиля на мокром асфальте по сравнению с экстренным торможением на сухом асфальте при скорости 70 км/ч.

 



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: 2018-01-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: