Комплексные задачи по физике (стр. 6 из 7)
ЦЕНТРОСТРЕМИТЕЛЬНОЕ УСКОРЕНИЕ
Задание 1 : объяснить один из способов вывода формулы ускорения при движении тела со скоростью v по окружности радиусом R. ( a = dv/dt )
v*dt
dv dv 
v R v v
С И Л А К А Р И О Л И С А
Карл Бэр, преподававший в ТартускомУниверситете, первым предположил объяснение отклоняющей силы, действующей наперемещающиеся по поверхности Земли тела, суточным вращением Земли. Кариолистеоретически вывел формулу этой силы.Во многих книгах по географии,метеорологии, технике их авторы ссылаются на эту силу, но редко дают полноеобъяснение столь загадочной силе. Сила Кариолиса приложена к телу, лежит вплоскости вращения и перпендикулярна вектору скорости перемещения телаотносительно вращающейся плоскости. Формула силы Кариолиса : F = 2 m w v , где m– масса тела, w – угловая сорость системы, v – скорость телаотносительно системы.
Задание : сформулируйте пять выводов изприведённого ниже кинематического доказательства формулы силы Кариолиса. Здесьиспользованы: законы сохранения импульса и сохранения момента импульса, правилосложения векторов и теорема Пифагора, правила интерпозиции и взаимнойнезависимости действия фмзических законов.
УСТОЙЧИВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ТЕЛА
НА ВРАЩАЮЩЕЙСЯПОВЕРХНОСТИ.
Задание 1: какой должна быть форма вращающейся сугловой скоростью w тарелки, чтобы покоящийся на нейшарик занимал устойчивое положение, то есть не скатывался бы к центру и не убегалбы к краю тарелки? Ось вращения тарелки направлена вдоль вектора силы тяжести.
Задание 2 : телана поверхности Земли испытывают силу тяготения, направленную в центр Земли, ицентробежную силу из-за вращения Земли, направленную перпендикулярно осивращения Земли. Вывести формулу угла между радиусом Земли и отвесом/грузиком на нитке /, в зависимости от широты места этого отвеса.
Задание 3 : тела на сплюснутой поверхности Землинаходятся в таком же устойчивом положении равновесия, как шарик в тарелке из задания1. Пользуясь этой аналогией, определите, по какой траектории будет катитьсяшарик на идеально гладкой поверхности Земли, если толчком придать шарикусорость v? Рассмотрите движение шарика относительноземного и солнечного наблюдателей.
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ И ВОЛНОВАЯ ОПТИКА
Задание 1 : отражатели карманных фонариков,автомобильных фар, прожекторов, «тарелки» спутникового телевидения и связиимеют форму параболоида. Расчитайте, по правилам геометрической оптики, вкаком месте параболоида должен находиться источник излучения, чтобы лучи изэтого параболоида выходили параллельно оптической оси. Разумеется, приобратном ходе параллельные лучи должны сходиться в одну точку, называемуюфокусом параболоида. Расчёт на рисунке приведён. Только его нужно обосноватьсловами и проверить правильность выводов.
Задание 2 : доказать, чтовсе точки плоской волны, после отражения её от параболоида, приходят в фокусодновременно.Если это так, то тогда сферические волны излучателя, отражаясь отпараболоида, должны преображаться в плоские волны.
Задание 3 : На нижнем рисунке показан ход лучей отпараболического отражателя к уголковому и обратно. Придумайте применение такогоявления. Можно ли использовать уголковый отражатель для передачи информации набольшое расстояние? Причём этот отражатель не имеет даже излучателя. Придумайтемеханический способ формирования информационных сигналов
Задание 4 :. Как должен выглядеть уголковый отражатель в объёмном представлении?
ИССЛЕДОВАНИЕКОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ.
Задание : на левом рисунке графикам физическихвеличин / F, a,E, v, t / соответствуют, расположенные справа от них, формулы.Все формулы выводятся теоретическим путём.
Постарайтесь обосновать справедливость всех формул,обведённых рамками.
Вам в помощь в правой и нижней частях листа приведенырисунки.
-A m A Видыупругой деформации : растяжение, сжатие, сдвиг, кручение.x
напряжение
упругости
относительное
удлиннение
Многие металлы, резина обладают,в ограниченых пределах, пропорциональной упругостью, то есть F= kx. Благодаря этому свойству, металлические струны,пластины могут совершать гармонические свободные колебания. Таким образом можнополучать музыкальные звуки. Постоянный период колебаний пружины используется вчасовых механизмах. Постоянный коэффициент упругости пружины удобен для цели
взвешивания.
v v F
vmax
Ep = STP x
X
МОЛЕКУЛЯРНО– КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗА.
/давление газа в ограниченном объёме,
cкорости молекул,скорость звука /
Задание : объясните словесно один из трёх способоввывода фориулы давления газа для двух степенй свободы / пункт 2./.
1. ДЛЯ ОДНОЙ СТЕПЕНИ СВОБОДЫ
2. ДЛЯ ДВУХ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ.
3. ДЛЯ ТРЁХ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ.