Учебно-методический комплекс учебной дисциплины ОДП. 03 Физика (стр. 8 )

8.  Охотник стреляет из ружья с движущийся лодки по направлению её движения. Определите скорость лодки, если она остановилась после двух быстро следующих друг за другом выстрелов. Масса охотника с лодкой 200 кг, масса заряда 20 г. Скорость вылета дроби и пороховых газов 500 м/с.

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 № 6

Тема: «Решение задач по теме «Работа. энергия»

Цель: закрепление знаний формул и теории по теме «Работа. Энергия», развитие умений применять знания в новой ситуации.

Теоретическая часть

Термин "работа" в механике имеет два смысла: работа как процесс, при котором сила перемещает тело, действуя под углом, отличном от 90°; работа - физическая величина, равная произведению силы, перемещения и косинуса угла между направлением действия силы и перемещением:

А = Fs cos a.

Работа равна нулю, когда тело движется по инерции (F = 0), когда нет перемещения (s = 0) или когда угол между перемещением и силой равен 90° (cos а = 0). Единицей работы в СИ служит джоуль (Дж).

Мощность равняется отношению совершенной работы ко времени, за которое она выполнена:

Единицей мощности в СИ служит 1 ватт (Вт).

Величину  для материальной точки называют кинетической энергией тела.

Кинетическая энергия - энергия движения, ею обладают все движущиеся тела. Эта величина является относительной, то есть она изменяется в зависимости от выбранной системы отсчета.

Работа силы тяжести при перемещении тела на отрезке |h1 - h2| будет равна:

Величину mgh в соответствующей точке, которая расположена на высоте h, называют потенциальной энергией тела, находящегося в поле тяжести.

Работа не зависит от траектории движения в доле силы тяжести, а определяется лишь изменением высоты.

Потенциальной энергией обладает сжатая пружина:

где k - модуль упругости, х - смещение от положения равновесия.

Потенциальная энергия, как и кинетическая, является величиной относительной, поскольку и высота, и смещение зависят от выбора точки отсчета.

Вопросы для повторения.

1.  Выберите названия тел обладающих потенциальной энергией.

А. Растянутая пружина. Б. Сосулька на крыше. В. Летящий самолёт.

2. Ответьте, совершает ли работу Винни-Пух, когда поднимается по дереву.

3. Подумайте, совершает ли работу сила тяжести, когда Винни-Пух поднимается по дереву вверх и когда свободно падает.

4. Тренируясь, штангист “взял” в рывке штангу. Определите одинаковые ли механические работы были произведены силой, приложенной к штанге, на первой и второй половине высоты подъема её.

Ход работы

Решите задачи.

ЧАСТЬ А.

1.  Сплавщик передвигает багром плот, прилагая к багру силу 200 Н. Определите работу совершаемую сплавщиком при перемещении плота на 10м, если угол между направлением силы и направлением перемещения составляет 450.

2.  Определите кинетическую энергию космического корабля серии «Союз» при движении по орбите со скоростью 7,8 км/с, если масса корабля 6,6 т.

3.  Мальчик бросил мяч массой 100 г вертикально вверх поймал его в точке бросания. Мяч достиг высоты 5 м. Найдите работу силы тяжести при движении мяча вверх; вниз; на всём пути.

ЧАСТЬ В.

4.  Башенный кран поднимает в горизонтальном положении стальную балку длиной 5 м и сечением 100 см2 на высоту 12 м. Определите полезную работу которую совершает кран.

5.  Определите работу совершаемую человеком при поднятии груза массой 2 кг на высоту 1 м/ с ускорением 3 м/с2.

6.  Импульс тела равен 8 кг∙м/с, а кинетическая энергия 16 Дж. Найдите массу и скорость тела.

7.  К концу сжатия пружины детского пружинного пистолета на 3 см приложенная к ней сила была равна 2 Н. Найдите потенциальную энергию сжатой пружины.

8.  Определите работу которую надо совершить, чтобы растянуть пружину с жёсткостью 40 Н/м на 0, 5 см.

9.  Для растяжения пружины на 4 мм необходимо совершить работу 0,02 Дж. Определите работу, которую надо совершить, чтобы растянуть эту пружину на 4 см.

ЧАСТЬ С.

10.  Определите полезную работу, которую совершает двигатель автомобиля массой 1,3 т при трогании с места на первых 75 м пути, если это расстояние автомобиль проходит за 10 с, а коэффициент сопротивления движению равен 0,05.

11.  Скорость свободно падающего тела массой 4 кг на некотором пути увеличилась с 2 до 8 м/с. Найдите работу силы тяжести на этом пути.

12.  Масса самосвала в 18 раз больше массы легкового автомобиля, а скорость самосвала в 6 раз меньше скорости легкового автомобиля. Сравните импульсы и кинетические энергии автомобилей.

13.  Определите работу которую надо совершить, чтобы лежащий на земле однородный стержень длиной 2 м и массой 100 кг поставить вертикально.

14.  Определите работу которую надо совершить, чтобы из колодца глубиной 10 м поднять ведро массой 8 кг на тросе, каждый метр которого имеет массу 400 г.

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 № 7

Тема: «Решение задач по теме «Законы сохранения в механике»

Цель: закрепление знаний формул и теории по теме «Законы сохранения в механике», развитие умений применять знания в новой ситуации.

Теоретическая часть

Вопросы для повторения.

1.  Перечислите известные вам законы сохранения и сформулируйте их.

2.  Назовите условие при котором выполняются законы сохранения.

Ход работы

Решите задачи.

1.  Тело массой 0,5 кг брошено вертикально вверх со скоростью 4 м/с. Найдите работу силы тяжести, изменение потенциальной энергии и изменение кинетической энергии при подъёме тела до максимальной высоты.

2.  Найдите потенциальную и кинетическую энергию тела массой 3 кг, падающего свободно с высоты 5 м на расстоянии 2 м от поверхности земли.

3.  Камень брошен вертикально вверх со скоростью 10 м/с. Определите высоту на которой кинетическая энергия камня равна его потенциальной энергии.

4.  Определите значения кинетической и потенциальной энергии стрелы массой 50 г, выпущенной из лука со скоростью 30 м/с вертикально вверх, через 2 с после начала движения.

5.  Неупругие шары массами 1 и 2 кг двигаются навстречу друг другу со скоростями соответственно 1 и 2 м/с. Найдите изменение кинетической энергии системы шаров после удара.

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 № 8

Тема: «Решение задач на расчёт массы и размеров молекул»

Цель: закрепление знаний формул и теории по теме «Масса и размеры молекул», развитие умений применять знания в новой ситуации.

Теоретическая часть

Вопросы для повторения.

1.  Назовите фамилию учёного, которым были по существу сформулированы молекулярно-кинетические представления.

2.  Сформулируйте основные положения молекулярно-кинетический теории.

3.  Дайте понятие числу Авогадро, молярной массы, количеству вещества, молю.

Ход работы

Решите задачи.

ЧАСТЬ А.

1.  Определите количество вещества, которое содержится в алюминиевой отливке массой 5,4 кг.

2.  Определите массу 500 моль углекислого газа.

3.  Определите число молекул в углекислом газе массой 1 г.

4.  Определите число атомов в алюминиевом предмете массой 135 г

ЧАСТЬ В.

5.  Определите объём 100 моль ртути.

6.  Зная постоянную Авогадро, найдите массу молекулы и атома водорода.

ЧАСТЬ С.

7.  Сравните массы и объёмы двух тел, сделанных соответственно из олова и свинца, если в них содержится одинаковое количество вещества.