Учебно-методический комплекс учебной дисциплины ОДП. 03 Физика (стр. 6 )

hmax = vo2/(2g).

Полное время полета (до возврата в точку броска)
t2 = 2t1 = 2vo/g.

Горизонтальный бросок со скоростью vo. Проекции скорости и перемещения (ось x направлена горизонтальна, ось y − вертикально вниз):

vx = vo, Sx = vot,

vy = gt, Sy = gt2/2,

(по горизонтали − равномерное движение со скоростью vo, по вертикали − свободное падение). Модули скорости и угол наклона скорости к горизонту:
v = √{vx2 + vy2} = √{vo2 + (gt)2}

tgβ = vy/vx = gt/vo.

Время до падения на землю (начальная высота H) и дальность полета:
t = √{2H/g}

S = vo√{2H/g}.

Бросок под углом к горизонту с начальной скоростью vo. Проекция скорости и перемещения (ось x направлена горизонтально, ось y − вертикально вверх):

vx = vocosα, Sx = votcosα,

vy = vosinα − gt, Sy = votsinα − gt2/2,

(по горизонтали − равномерное движение со скоростью vocosα, по вертикали - бросок вертикально вверх с начальной скоростью
voy = vosinα).

Время подъема до высшей точки (vy = 0) и максимальная высота
t1 = vosinα/g, hmax = (vosinα)2/(2g).

Полное время и дальность полета
t2 = 2t1 = 2vosinα/g, S = vxt2 = vo2sin(2α)/g.

Вопросы для повторения.

1.Определите путь или перемещение мы оплачиваем при поездке в такси и на самолёте.

2. Определите может ли человек, находящийся на движущемся эскалаторе метро, быть в покое в системе отсчёта, связанной с землёй.

3. Приведите примеры на известные вам виды движений.

Ход работы

Решите задачи.

ЧАСТЬ А.

1.  Вертолёт, пролетев в горизонтальном полёте по прямой 40 км, повернул под углом 900 и пролетел ещё 30 км. Найти путь и перемещение вертолёта.

2.  Движения двух велосипедистов заданы уравнениями:x1=5t,

x2= 150 – 10t. Построить графики зависимости x(t). Найти время и место встречи.

3.  Скорость велосипедиста 36 км/ч, а скорость встречного ветра 4 м/с. Определите скорость встречного ветра в системе отсчёта, связанной с велосипедистом.

4.  Вертолёт летел на север со скоростью 20 м/с. Определите с какой скоростью и под каким углом к меридиану будет лететь вертолёт, если подует западный ветер со скоростью 10 м/с.

5.  Велосипедист за первые 5 с проехал 40м, за следующие 10 с – 100м и за последние 5с – 20 м. Определите средние скорости на каждом из участков и на всём пути.

6.  При ударе кузнечного молота по заготовке ускорение при торможении было по модулю равно 200 м/с2. Определите сколько времени длился удар, если начальная скорость молота была 10 м/с.

7.  Велосипедист движется под уклон с ускорением 0,3 м/с2. Определите скорость велосипедиста через 20с, если начальная скорость равна 4 м/с.

ЧАСТЬ В

8.  Автобус и мотоциклист движутся навстречу друг другу со скоростями, соответственно равными 10 и 20 м/с. Расстояние между ними в момент начала наблюдения равно 600 м. Считая, что ось Х направлена в сторону движения автобуса и при t=0 положение автобуса совпадает с началом отсчёта, написать для автобуса и мотоциклиста уравнения х= х(t). Найти:

а) время и место встречи автобуса и мотоциклиста;

б) расстояние между ними через 10с;

в) положение мотоциклиста в момент времени, когда автобус проходил точку с координатой 250 м.

9. Эскалатор метро движется со скоростью 0,75 м/с. Найти время, за которое пассажир переместится на 20 м относительно земли, если он сам идет в направлении движения эскалатора со скоростью 0,25 м/с в системе отсчёта связанной с эскалатором.

10. Два поезда движутся навстречу друг другу со скоростями 72 и 54 км/ч. Пассажир, находящийся в первом поезде, замечает, что второй поезд проходит мимо первого за 14 с. Определите длину второго поезда.

11.Вертолт летел на север со скоростью 20 м/с. Определите с какой скоростью и под каким углом к меридиану будет лететь вертолёт, если подует западный ветер со скоростью 10 м/с.

12. Катер, переправляясь через реку движется перпендикулярно течению реки со скоростью 4 м/с в системе отсчёта, связанной с водой. Определите на сколько метров будет снесён катер течением, если ширина реки 800 м, а скорость течения 1 м/с.

13. Автомобиль проехал первую половину пути со скоростью 10 м/с, а втору со скоростью 15 м/с. Найдите среднюю скорость на всём пути.

14. Поезд через 10 с после начала движения приобретает скорость 0,6 м/с. Определите через сколько времени от начала движения скорость поезда станет равной 3 м/с.

15. Определите время за которое автомобиль, двигаясь с ускорением 0,4 м/с2 увеличивает свою скорость с 12 до 20 м/с.

ЧАСТЬ С

16.  Движение материальной точки задано уравнениями: у=1+2t, x=2+t. Написать уравнение траектории у=у(х). Укажите положение точки при t=0, направление и скорость движения.

17.  Моторная лодка, имеющая в системе отчёта, связанной с водой скорость 6 м/с, должна переправляться через реку по кратчайшему пути. Определите курс относительно берега удерживаемый при переправе, если скорость течения реки 2 м/с и найдите скорость лодки относительно земли.

18.  Эскалатор метро поднимает неподвижно стоящего на нем пассажира в течении 1 мин. По неподвижному эскалатору пассажир поднимается за 3 мин. Определите сколько времени будет подниматься идущий вверх пассажир по движущемуся эскалатору.

19.  Легковой автомобиль, движется со скоростью 20 м/с за грузовым, скорость которого 16,5 м/с. В момент начала обгона водитель легкового автомобиля увидел встречный междугородний автобус, движущийся со скоростью 25 м/с. Найдите наименьшее расстояние до автобуса при котором можно начинать обгон, если в начале обгона легковая машина была в 15 м от грузовой, а к концу обгона она должна быть впереди грузовой на 20 м.

20.  Скорость поезда за 20 с уменьшилась с 72 до 54 км/ч. Написать формулу зависимости скорости от времени и построить график этой зависимости.

Литература.

1. Фирсов для профессий м специальностей технического и естественно - научного профилей: учебник: Рекомендовано ФГУ «ФИРО»/ Под редакцией – М.: «Академия», 2011 – 432с.

2. Трофимова для профессий и специальностей технического и естественно – научного профилей: Сборник задач: учеб. пособие/ , - М.: «Академия», 2011. – 304 с.

Практическое занятие № 3

Тема: «Решение задач по кинематике»

Цель: закрепление знаний формул и теории по теме «Кинематика. Классификация видов движения», развитие умений применять знания в новой ситуации.

Теоретическая часть.

Вопросы для повторения.

1.  Поясните с какой целью ученые вводят физические величины.

2.  Объясните почему падение тела относят к механическим явлениям.

3.  Назовите самое простое движение, приведите примеры.

4.  Объясните какое движение называют неравномерным.

5.  Опишите движение мела по доске; шарика по желобу.

Ход работы

Решите задачи.

ЧАСТЬ А.

1.  Снаряд зенитной пушки, выпущенный вертикально вверх со скоростью 800 м/с, достиг цели через 6 с. Определите высоту нахождения самолёта противника и скорость снаряда при достижении цели.

ЧАСТЬ В

1. Шарик, скатываясь из состояния покоя, за первую секунду прошёл путь 10 см. Определите путь пройденный шариком за 3 с.

2. Определите за какое время, автомобиль, двигаясь из состояния покоя с ускорением 0,6 м/с2, пройдёт 30 м.

3. При аварийном торможении автомобиль, движущийся со скорость 72 км/ч, остановился через 5 с. Найдите тормозной путь.

4. При скорости 15 км/ч тормозной путь автомобиля равен 1,5 м. Определите тормозной путь при скорости 90 км/ч. Ускорения в обоих случаях одинаково.

5. Зависимость скорости материально точки от времени задана формулой v=6t. Написать уравнение х=х(t), если в начальный момент времени движущаяся точка находилась в начале координат. Вычислить путь пройденный точкой за 10 с.

6. Уравнение движения материальной точки имеет вид х=-0,2t2. Определите вид движения, найдите координату точки через 5 с и путь, пройденный точкой за это время.

7. Уклон 100 м лыжник прошёл за 20 с, двигаясь с ускорением 0,3 м/с2. Вычислите скорость лыжника в начале и в конце уклона.

8. Г. Галилей, изучая законы свободного падения, бросал без начальной скорости разные предметы с наклонной башни в городе Пиза, высота которой 57,5 м. Определите время падения предметов с этой башни и их скорость при ударе о землю.

9. Определите начальную скорость которую надо сообщить камню при бросании его вертикально вниз с моста высотой 20 м, чтобы он достиг поверхности воды через 1с. Определите на сколько дольше длилось бы падение камня с той же высоты при отсутствии начальной скорости.

ЧАСТЬ С

1.  От остановки одновременно отходят трамвай и троллейбус. Ускорение троллейбуса в два раза больше чем трамвая. Сравните пути, пройденные троллейбусом и трамваем за одно и то же время, и приобретенные ими скорости.