Как решить 4 задачи по физике?
1)Три гири массами 12 кг, 8 кг и 1 кг повешены на веревочках
последовательно друг за другом к динамометру. Определить силу натяжения
нити, связывающей вторую и третью гири? первую и вторую?
Каково показание динамометра?
2) Локомотив на горизонтальном пути развивает постоянную силу тяги в 17500
кг. На участке пути длинной 700 м скорость поезда возросла с 54 до 72
км/ч.
Определить силу сопротивления движению, если масса поезда равна 1200 т.
3Угловая скорость приводного шкива 65,5 рад/с. Найти период вращения шкива и число его оборотов в минуту.
4)Ветровое колесо радиусом 2,25 м делаем 60 об/мин. Каково центростремительное ускорение концевых точек лопаток колеса? При какой скорости оно будет в 2 раза меньше?
Ответы (2):
1)Силы натяжения нитей F в Ньютонах (Н) определяются по формуле: F=m*g, где m - масса гирь подвешенных к нити в (кг), g - ускорение земного тяготения равное 9,81 м*с^2. Сила натяжения нити связывающей вторую и третью гири F2,3=1*9,81=9,81 Н; сила натяжения нити связывающей первую и вторую гири F1,2=(1+8)*9,81=88,29 Н; Показание динамометра Fд=(1+8+12)*9,81=
206,01 Н.
2)Локомотив развивает силу тяги не 17500 кг, а 17500 кгс(килограмм сила - устаревшая единица измерения силы равная 9,81 Н, в кг сила не измеряется), поэтому сила тяги локомотива Fл=171675 Н. Поезд на участке S=700 м движется равноускоренно и его скорость возрастает с V1=54 км/ч=54000/3600 м/с=15 м/с до V2= 72 км/ч=20 м/с. Скорость V2 определяется по формуле V2= V1+аt, где а - ускорение поезда в м/с^2, из этого следует аt=V2-V1=5 м/с . Путь S при равноускоренном движении определяется по формуле S=V1*t+а*t^2/2=V1*t+а*t*t/2, тогда 700=15t+5t/2 или 700=17,5t, t=40 с а=5/40=0,125 м/с^2. Сила сопротивления движению поезда определяется по формуле:Fспр= Fл-m*a, где m - масса поезда в кг, тогда Fспр=171675-1200000*0,125=21675 Н.
3)Угловая скорость шкива ω в радианах связана с периодом Т в секундах формулой: Т = 2π/ω откуда Т=6,28/65,5=0,096 с. Число оборотов шкива в минуту определяем по формуле: n=60*ω/2π=626 об/мин.
4)Центростремительное ускорение a в м/с^2 концевых точек лопаток ветрового колеса радиусом 2,25 м при угловой скорости 60 об/мин=1 об/с вычисляем по формуле: a=(2π*n/60)^2*R=(2π)^2*2,25=88,7 м/с^2. Чтобы ускорение было в 2 раза меньше угловая скорость должна быть n2 =60/2π*√(88,7/2*R)= 42,4 об/мин.
Предупреждение: я никогда не даю полного решения задачки, которое можно было бы тупо переписать в тетрадку. Даже не просите и не жалуйтесь. Как решать - подскажу, но доделывать придётся самой.
1) Надо смотреть, какие именно гири подвешены НИЖЕ этой нити. Скажем, "между второй и третьей" - к этой нити подвешена одна-единственная гиря, так что натяжение ЭТОЙ нити не штука сосчитать. Как и показания динамометра. С учётом того, что дело происходит на Земле, а не в невесомости...
2) Путь и разность скоростей на концах этого участка помогут найти ускорение. Ускорение и масса помогут найти результирующую силу. Разность между этой силой и слой тяги как раз и будет силой сопротивления.
3) Ну блин... 1 оборот - это 2пи радиан. А в минуте - 60 секунд.
4) Центростремительное ускорение равно произведению квадрата угловой скорости (внимательно смотрим на задачку 3...) на радиус.