силы в природе

Задача 3: шарики в воде соединены нитью

Деревянный шарик, опущенный под воду, всплывает в установившемся режиме со скоростью v1, а точно такой же по размеру пластмассовый тонет со скоростью v2. Куда и с какой скоростью будут двигаться в воде эти шарики, если их соединить ниткой? Сила сопротивления пропорциональна скорости. Гидродинамическим взаимодействием шариков можно пренебречь. Считайте, что на движущийся шарик действует такая же сила Архимеда, как и на покоящийся.

Задача 2: лодка с одним и двумя моторами движется по реке

Из (А) в (Б) можно добраться только на моторной лодке по узкой реке, скорость течения которой всюду одинакова. Лодке с одним подвесным мотором на путь из A в Б требуется время t1 = 50 минут, а с двумя моторами — время t2 = t1/2. Сила тяги двух моторов вдвое больше силы тяги одного. За какое минимальное время можно добраться из Б в А на лодке с одним и с двумя моторами? Известно, что сила сопротивления движению лодки пропорциональна квадрату скорости движения относительно воды.

Задача 1: натяжение нити в свободно падающей системе из 2 тел

Два тела одинакового объема V соединены длинной нитью. Плотность первого тела ρ1, плотность второго тела ρ2. Систему сбрасывают с зависшего воздушного шара. Через некоторое время скорость падения системы становится постоянной, так как сила тяжести уравновешивается силой сопротивления воздуха. Найдите силу натяжения нити в установившемся режиме падения.

Задача 11: оцените частоту писка летящего комара

Оцените частоту писка летящего комара. Длина его туловища равна длине каждого из двух крыльев и составляет l = 3 мм, толщина туловища равна ширине крыла d = 0,5 мм. Плотность воздуха ρ1 = 1,2 кг/м3, плотность комара ρ2 = 1000 кг/м3.

Задача 10: минимальная сила тяги для самолета

Лёгкий самолёт может планировать с выключенным мотором с минимальной постоянной горизонтальной скоростью 150 км/ч под углом к горизонту (при попытке уменьшить скорость или угол самолёт свалится в штопор). Оцените, какую минимальную силу тяги должен создавать движитель самолёта, чтобы он мог взлететь с полосы. Масса самолёта M = 2 т. Считайте, что корпус самолёта всегда параллелен направлению его скорости.

Задача 7: летающая тарелка "висит" в воздухе

Летающая тарелка в виде пластины площадью S = 10 м2 «висит» в воздухе. Нижняя поверхность тарелки имеет температуру t1 = 100 °C, верхняя — t2 = 0,0 °C. Температура воздуха to = 20 °C. Атмосферное давление po = 1,0×105 Па. Оцените по этим данным массу тарелки.

Задача 5: предмет находится на краю стола

Маленький предмет покоится на краю горизонтального стола.
  • Какую минимальную скорость нужно сообщить предмету, чтобы он остановился на противоположном краю стола, ширина и высота которого равны 1 м? Коэффициент трения принять равным μ = 0,5.
  • Какую скорость необходимо сообщить предмету, чтобы в результате падения со стола дальность полета тела оказалась равной его высоте?
  • Предмет толкают таким образом, что он сваливается с другой стороны стола через 2 с. Имеет ли предмет колеса?

Задача 1: парашютист прыгает с гирей

Парашютисты при установлении рекордов скорости в затяжных прыжках используют тяжелые предметы, например, гири. Выпрыгнув с гирей из самолета, спортсмен разгоняется до рекордной скорости. Затем на некоторой высоте он отпускает гирю, раскрывает парашют и опускается на землю.

  • Для чего надо брать с собой гирю?
  • Когда имеет смысл отпускать гирю: до раскрытия парашюта или после раскрытия парашюта?
  • Постройте графики зависимости полного времени полета с момента прыжка до приземления от скорости, с которой гиря падает на Землю:
    а) для гири,
    б) для человека.
Ответы обоснуйте.

Задача 5: сила трения и график зависимости ускорения от силы

К бруску массой 10 кг, находящемуся на горизонтальной поверхности, приложена сила. Учитывая, что коэффициент трения равен 0,7, определите:
  1. силу трения для случая, если F = 50 Н и направлена горизонтально;
  2. силу трения для случая, если F = 80 Н и направлена горизонтально;
  3. построить график зависимости ускорения бруска от горизонтально приложенной силы;
  4. с какой минимальной силой нужно тянуть за веревку, чтобы равномерно перемещать брусок?

Задача 3: график зависимости давления бруска на пол

В комнате высотой H к потолку одним концом прикреплена легкая пружина жесткостью k, имеющая в недеформированном состоянии длину lо (lо < H). На полу под пружиной размещают брусок высотой x с площадью основания S, изготовленный из материала плотностью ρ. Построить график зависимости давления бруска на пол от высоты бруска.

Задача 20: правильные движения руками, если вы поскользнулись

Ранней весной, шагая по скользкой дорожке, Вы внезапно поскользнулись и начинаете падать на спину. Совершенно машинально Вы взмахиваете руками, и таким образом избегаете падения (или, увы, нет). Опишите, какие движения руками наиболее оптимальны в этой ситуации, и объясните, почему они помогают восстановить равновесие.

Задача 15: два одинаковых груза связаны тонкой проволочкой

Два одинаковых груза связаны тонкой проволочкой. Грузы стоят на опорах на разной высоте. Если осторожно дернуть за проволочку вверх, оба груза поднимаются. Если же сделать более резкий рывок, проволочка рвется. Опыт показывает, что при постепенном нарастании силы рывка разрыв обычно происходит с той стороны, где привязан верхний груз. Объяснить результат эксперимента.

Задача 8: опыт с натянутой проволокой

Концы сложенной вдвое тонкой проволоки закреплены так, что она слегка натянута. За середину этой проволоки с помощью петли прикреплена такая же, но одиночная проволока. Если достаточно сильно потянуть за вторую проволоку, то порвется сложенная вдвое первая проволока. Объясните демонстрируемое явление.

Задача 7: упаковка от фотопленки и ножницы

Полиэтиленовая цилиндрическая упаковка от фотопленки выскальзывает при попытке разрезать ее ножницами, в то время как полиэтиленовая пластинка той же толщины, что и стенки коробочки, легко разрезается. Объясните демонстрируемое явление.

Определить массу бруска (11 февраля 2008)

Как правильно определить какие силы действуют на предмет, если физика для начинающих не помогает? ((

Брусок, прикрепленный к пружине (к = 100 Н/м), перемещается по горизонтальной поверхности под действием горизонтально направленной силы, приближенной к свободному концу пружины. Модуль ускорения бруска — а = 6,0 м/с2, удлинение пружины дельта l = 2,0 см, если коэффициент трения скольжения μ = 0,40. Определить массу бруска...

Страницы

Подписка на RSS - силы в природе