Практическое задание по теме "Закон сохранения импульса тела"

Ознакомившись с основами классической ''Механики'', можно приступить к решению актуальной задачи про автомобиль ''Жигули''. Запишем в общем виде краткое условие задачи:



F тяги-?; N -?; E-?

На автомобиль в горизонтальном направлении действует сила тяги двигателя Fтяг. и сила сопротивления или трения Fтр., причем при движении с ускорением, согласно 2-му закону Ньютона, F тяги > Fтр, в вертикальном направлении на автомобиль действует также две силы: сила тяжести |Fтяж|=mg и сила реакции опоры |N|=|Fтяги|, поскольку движение с ускорением в вертикальном направлении нет. Тогда

Используя основное уравнение динамики, записанное для оси ОХ: ma=Fтяг-Fтр. Найдем Fтяги=Fтр зная, что Fтр = µ • N, а N = mg имеем Fтр = µ•mg, а поскольку автомобиль движется с ускорением а = cons и V0 =0, то V=at, a=V/t, подставляя в формулу для Fтяги имеем Fтяги = m•V/t + µmg ; Fтяги = m (V/t + µg).

Что бы найти механическую мощность двигателя N нужно использовать ее формулу N = A/t, а работа по движению автомобиля равняется изменению его кинетической энергии от 0 до Ek = mV²/2t, т.е. A = Ek = mV²/2; таким образом N=mV²/2t, а энергия, затраченная на преодоление сопротивления, равна кинетической энергии автомобиля, т.е. E = Ek = mV²V/2. Что бы проверить правильность общего вида решения задачи, нужно подставить единицы измерения величин в системе CU в формулы общего вида решения задачи, т.е. в формулы, обведенные в рамки:



Решим задачу, в которой рассматривается движение тела в вертикальном направлении: «Спортсмен массой 65кг, прыгая с десятиметровой вышки, входит в воду со скоростью 13 м/с. Найти силу сопротивления воздуха, считая ее неизменный при движении спортсмена в воздухе».

Попробуйте решить самостоятельно в общем виде следующие задачи, используя образец решения:
1. Автобус, масса которого с полной нагрузкой равна 15тонн, трогается с места с ускорением 0,7м /с². Найти силу тяги двигателя автобуса, если коэффициент трения = 0,03.
2. Электровоз при троганье с места железнодорожного состава развивает максимальную силу тяги 650 кН. Какое ускорение он сообщает составу массы 3250т., если коэффициент трения = 0,005?
3. Состав какой массы может вести тепловоз с ускорением 0,1м /с², при коэффициенте трения 0,005, если он развивает силу тяги 300 кН?
4. При каком ускорении разорвался трос при подъеме груза массой 500кг, если максимальная сила натяжения, которую выдерживает трос, не разрываясь, равна 15кН? (Fн=15кН).
5. Подъемный кран поднимает груз массой 1т. Какова сила натяжения троса? (Fн) в начале подъема, если груз двигается (очень кратковременно) с ускорением 25м/с²?
6. С высотой 25 м предмет падал в течение 2,5 с. Какую часть составляет сила сопротивления воздуха от силы тяжести груза?