О кинематике

Кинематика как раздел физики. Анализ изменения положения тела (его частей) относительно других тел. Характеристика движения тела по криволинейной траектории. Определение минимального трения жучка о поверхность пластинки. Анализ данных и решение задачи.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 22.11.2010
Размер файла 22,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

О кинематике

Содержание

Введение

1. Задание

2. Решение

Список литературы

Заключение

Введение

Механическим движением называют изменение положения тела (или его частей) относительно других тел.

Линию, вдоль которой движется материальная точка, называют траекторией. Длина части траектории между начальным и конечным положением точки называют путем (L). Единица измерения пути - 1м.

Механическое движение характеризуется тремя физическими величинами: перемещением, скоростью и ускорением.

Направленный отрезок прямой, проведенный из начального положения движущейся точки в ее конечное положение, называется перемещением (s), Перемещение - величина векторная Единица измерения перемещения-1м.

Скорость - векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения тела, численно равная отношению перемещения за малый промежуток времени к величине этого промежутка. Промежуток, времени считается достаточно малым, если скорость в течении этого промежутка не менялась

1. Задание

Пластинка радиусом 20 см равномерно вращается в горизонтальной плоскости, совершая 33 оборота в минуту. От центра пластинки к её краю ползёт маленький жучок, его постоянная скорость по величине равна 10 см/с и по направлению составляет угол 30о с радиусом. При каком минимальном коэффициенте трения жучка о поверхность пластинки он сумеет добраться таким образом до края пластинки?

2. Решение

Для начала необходимо проанализировать данные задания. В самом начале движения из центра у жучка могут возникнуть серьёзные проблемы: направление его скорости не определено (непонятно, к чему относится угол 30о), да и ускорение при очень маленьких расстояниях до центра получится очень большим. Однако стоит ему куда-нибудь немного сдвинуться, как дальше всё будет хорошо… Во всяком случае указание начальной точки в качестве критической (где ускорение самое большое) получится правильным решением.

Жучок движется относительно пластинки по некоторой кривой, но нам не понадобится исследовать эту кривую, на вопрос задачи можно ответить и без этого. Ускорение жучка определяется силой трения. Ускорение мы найдём, разделив приращение скорости жучка за очень малый интервал времени на продолжительность этого интервала. Пусть в данный момент жучок находится на расстоянии r от центра пластинки. В данном случае для расчёта приращения скорости удобно рассмотреть три компоненты. Одна из них связана с поворотом «касательной» скорости щr за малый интервал времени ф на угол, равный разности между поворотом пластинки на щф и поворотом из-за смещения назад со скоростью х sin 30о; эта компонента даёт приращение скорости.

(1)

что обеспечит нам известное «центростремительное» ускорение щ2r, направленное вдоль радиуса к центру, за вычетом величины щх sin 30о. Вторая компонента связана с поворотом скорости х на угол щф; эта компонента даёт приращение скорости

(2)

и ускорение щх под углом 60о к радиусу в направлении вращения. И, наконец, третья компонента приращения скорости связана с тем, что по мере увеличения расстояния до центра вращения увеличивается «касательная» скорость жучка:

; (3)

эта компонента даёт ускорение щх cos 30о, направленное перпендикулярно радиусу в сторону вращения. Итак, полное ускорение жучка можно найти, сложив эти компоненты с учётом их направлений, а модуль полного ускорения (именно эта величина нас интересует):

. (4)

Максимальное по величине ускорение получится у самого края пластинки. Подставим r = 0,2 м, угловую скорость

,

х = 0,1 м/с и получим

.

Принимая g = 10 м/с2, получим минимально необходимый коэффициент трения жучка о поверхность пластинки

.

Заключение

кинематика движение трение траектория

В контрольной работе была рассмотрена задача из раздела кинематики. Затрагивались вопросы движения тела по криволинейной траектории.

Список литературы

1. “Элементарный учебник физики” под ред. академика Г.С. Ландсберга.

2. И.М. Гельфгата, Л.Э. Генденштейна, Л.А. Кирик, Е.Ю. Свириновской "Физика в таблицах", изд-во "Илекса", "Гимназия" Москва - Харьков, 1998.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Анализ зависимости веса тела от ускорения опоры, на которой оно стоит, изменения взаимного положения частиц тела, связанного с их перемещением друг относительно друга. Исследование основных видов деформации: кручения, сдвига, изгиба, растяжения и сжатия.

    презентация [2,9 M], добавлен 04.12.2011

  • Предмет и задачи механики – раздела физики, изучающего простейшую форму движения материи. Механическое движение - изменение с течением времени положения тела в пространстве относительно других тел. Основные законы классической механики, открытые Ньютоном.

    презентация [303,7 K], добавлен 08.04.2012

  • Построение траектории движения тела, отметив на ней положение точки М в начальный и заданный момент времени. Расчет радиуса кривизны траектории. Определение угловых скоростей всех колес механизма и линейных скоростей точек соприкосновения колес.

    контрольная работа [177,7 K], добавлен 21.05.2015

  • Кинематика вращательного и динамика поступательного движения тела. Определение инерциальных систем отсчета как таких, которые находятся в покое или движутся равномерно и прямолинейно относительно гелиоцентрической системы. Описание законов Ньютона.

    курс лекций [936,6 K], добавлен 14.12.2011

  • Механика твёрдого тела, динамика поступательного и вращательного движения. Определение момента инерции тела с помощью маятника Обербека. Сущность кинематики и динамики колебательного движения. Зависимость углового ускорения от момента внешней силы.

    контрольная работа [1,7 M], добавлен 28.01.2010

  • Составление уравнений равновесия пластины и треугольника. Применение теоремы Вариньона для вычисления моментов сил. Закон движения точки и определение ее траектории. Формула угловой скорости колеса и ускорения тела. Основные положения принципа Даламбера.

    контрольная работа [1,5 M], добавлен 04.03.2012

  • Характеристика движения простейшего тела и способы его задания. Определение скорости и ускорение точки при векторном, координатном, естественном способе задания движения. Простейшие движения твердого тела, теоремы о схождении скоростей и ускорений.

    курс лекций [5,1 M], добавлен 23.05.2010

  • Обзор разделов классической механики. Кинематические уравнения движения материальной точки. Проекция вектора скорости на оси координат. Нормальное и тангенциальное ускорение. Кинематика твердого тела. Поступательное и вращательное движение твердого тела.

    презентация [8,5 M], добавлен 13.02.2016

  • Основы движения твердого тела. Сущность и законы, описывающие характер его поступательного перемещения. Описание вращения твердого тела вокруг неподвижной оси посредством формул. Особенности и базовые кинематические характеристики вращательного движения.

    презентация [2,1 M], добавлен 24.10.2013

  • Характеристика движения объекта в пространстве. Анализ естественного, векторного и координатного способов задания движения точки. Закон движения точки по траектории. Годограф скорости. Определение уравнения движения и траектории точки колеса электровоза.

    презентация [391,9 K], добавлен 08.12.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.