ФИЗИКА
Учебное пособие
Для самостоятельной работы студентов
по специальностям:
151001 Технология машиностроения
140603 Техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования
150411 Электрические машины и аппараты
230103 Автоматизированные системы обработки информации и управления
230106 Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей
080802 Прикладная информатика
Киров, 2009
Печатается по решению Методического совета Кировского авиационного
техникума (протокол №____от_________2008г.)
Составлено на основе обязательного минимума содержания среднего (полного) общего образования Председатель предметной комиссии естественнонаучных дисциплин
___________________ Н.А. Гурина
Составитель: С.И. Арасланова – преподаватель Кировского авиационного техникума.
Редактор: Л.А. Колесникова – заместитель директора Кировского авиационного техникума по научно-методической работе
Физика [Текст]: Учебное пособие по физике для студентов I курсов дневной формы обучения по специальностям: 151001, 140603, 150411, 230103, 230106, 080802 среднего профессионального образования/ сост. С.И. Арасланова; ред. Л.А. Колесникова; М-во образования и науки РФ; Федеральное агенство по образованию, ГОУ СПО «Кировский авиационный техникум» - Киров: КАТ, 2008 – 45с.
Учебное пособие по физике для студентов I курсов, предназначено как для самостоятельной работы студентов I курса очной формы обучения по специальностям: 151001, 140603, 150411, 230103, 230106, 080802 среднего профессионального образования, так и для работы под руководством преподавателя. Содержит теоретический и практический материал по основным разделам курса дисциплины, нацелено на формирование и развитие необходимых общеучебных и предметных умений и навыков.
Представляет интерес для преподавателей физики учреждений среднего профессионального образования.
Ó КАТ, 2008
Пояснительная записка
Пособие состоит из 4 глав, соответствующих основным разделам курса физики.
Каждая глава включает в себя ряд параграфов. Для удобства работы со сборником и лучшего усвоения материала, в начале каждого параграфа дана краткая теоретическая часть, качественные вопросы и задачи с подробным их решением.
Примеры подобраны так, чтобы при самостоятельной работе с пособием учащиеся могли разрешить все затруднения, возникающие при решении задач.
Количество задач и степень их трудности рассчитаны на прочное закрепление изучаемого программного материала, на выработку у учащихся навыков и культуры решения задач. Качественные вопросы предусматривают выявление причинно-следственных связей, сущность физических законов и смысл происходящих явлений. Заканчивается последний параграф упражнениями для самостоятельной работы. Задачи, выделенные значком * - повышенной сложности. Эти задачи требуют творческого подхода и ситуационной вариативности.
Порядок расположения материала соответствует примерной программе по физике для технических специальностей.
В пособии используется современная терминология и международная система единиц.
Пособие предназначено для студентов ССУЗ и может быть использовано для учащихся средних школ и профессионально-технических училищ, а также лицами, занимающимися самообразованием.
Содержание
Введение………………………………………………………….........................
Глава 1. Основы механики
1.1. Кинематика………………………………………………………………
1.2. Динамика……………………………………………………………….
1.3. Законы сохранения……………………………………………………….
Глава 2. Молекулярная физика и термодинамика
2.1. Основы молекулярно-кинетической теории……………………………..
2.2. Основы термодинамики………………………………………………..
Глава 3. Основы электродинамики
3.1. Электростатика……………………………………………………………
3.2. Постоянный электрический ток…………………………………………
3.3. Магнитное поле и электромагнитная индукция………………………..
Глава 4. Колебания и волны
4.1. Механические колебания и волны………………………………………
4.2. Электромагнитные колебания и волны………………………………..
Литература. ……………………………………………………………………
ГЛАВА 1. ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
КИНЕМАТИКА
Механическими движениями тела называют изменения в течение времени его положения в пространстве.
Связанные с телом отсчета систему координат и часы называют системой отсчета.
Материальная точка – тело, размерами и формой которого можно пренебречь.
Линия, вдоль которой движется тело, называется траекторией.
Путь - расстояние, пройденное телом вдоль траектории.
Перемещение – вектор, соединяющий начальную и конечную точки пути.
Скорость – векторная величина, характеризующая быстроту перемещения тела:
; 
Уравнение движения – зависимость координаты тела от времени.
Для равномерного прямолинейного движения:
В случае равномерного движения перемещение равно:
Для неравномерного движения пользуются средней скоростью, то есть отношение перемещения тела ко времени, в течение которого оно совершено:
Равнопеременное движение – движение, при котором за равные промежутки времени скорость тел изменяется одинаково.
Ускорение – векторная величина, характеризующая быстроту изменения скорости движения:
; 
Скорость при равнопеременном движении:
Уравнение движения тела при равнопеременном движении:
Перемещение тела при равнопеременном движении:
Другая формула для перемещения
При свободном падении тел в поле силы тяжести Земли
, где g – ускорение свободного падения,
уравнение движения 
, где 
- высота подъема тела.
Частота обращения – число оборотов, совершённых за единицу времени
; 
Период обращения – время оного полного оборота
; 
Связь между частотой и периодом - 
Угловая скорость – отношение угла поворота тела к промежутку времени, за который этот поворот совершен:
; 
; 
где 
- угловое перемещение тела.
Линейная скорость остается постоянной по модулю, непрерывно изменяется по направлению и всегда направлена по касательной к траектории движения тела
Связь между линейной и угловой скоростью 
Центростремительное ускорение постоянно по модулю и всегда направлено к центру окружности:
Закон сложения скоростей
,
где 
- скорость тела относительно подвижной системы, 
- скорость тела относительно неподвижной системы, 
- скорость подвижной системы.
Контрольные вопросы
1. Какую физическую величину определяет водитель по счётчику спидометра: пройденный путь или перемещение?
2. В каких случаях движущееся тело обычно рассматривают как материальную точку?
3. С какими величинами производят вычисления: с векторными или скалярными?
4. Что называется ускорением равноускоренного движения?
5. Во сколько раз увеличится модуль вектора перемещения тела при увеличении времени его движения из состояния покоя в n раз?
6. Может ли тело двигаться по криволинейной траектории без ускорения?
7. Можно ли, зная среднюю скорость за определённый промежуток времени, найти перемещение, совершённое телом, за любую часть этого промежутка?
Алгоритм решения задач по кинематике
1) Внимательно прочитать условие задачи.
2) Выделить тела, находящиеся в движении и вид движения.
3) Записать условие задачи, выразить все значения величин в единицах СИ.
4) Записать основные уравнения кинематики в векторной форме.
5) Выбрать систему координат и показать параметры движения тела.
6) Записать основные уравнения кинематики в скалярной форме, с учетом знаков проекций векторов.
7) Решить полученное уравнение или систему уравнений относительно искомой величины, т.е. решить задачу в общем виде.
8) Подставить числовые значения величин в полученную формулу и вычислить искомую формулу.
9) Проверить решение путём действий над наименованиями единиц, входящих в расчётную формулу.
10) Проанализировать реальность полученного результата.
Примеры решения задач
Задача 1. Автомобиль начинает движение без начальной скорости и проходит первый километр с ускорением а1, второй километр с ускорением а2. При этом на первом километре его скорость возросла на 10м/с, а на втором на 5м/с. Сравнить а1 и а2.
Дано:
u0=0
s1=s2=1×103м
Du1=10м/с
Du2=5м/с
Решение:
В конце первого участка u 1 = D u 1, тогда 
, отсюда выразим ускорение на первом участке 
. В конце второго участка u 2 = u 1 + D u 2. Тогда ускорение на втором участке 
. Сравним ускорения на двух участках 
; 
.
Задача 2. Два велосипедиста едут навстречу друг другу. Один, со скоростью 18км/ч движется равнозамедленно с ускорением 0,2м/с2, другой, имея скорость 5,4км/ч, движется равноускоренно с тем же ускорением. Через какое время они встретятся, если расстояние между ними в начальный момент времени 130м?
Дано: СИ: Решение:
u01=18км/ч 5м/с Пусть ось ОХ совпадает с направлением движения
а1=а2=0,2м/с первого велосипедиста, а начало координат
u02=5,4км/ч 1,5м/с с точкой О, в момент t=0
x01=0
x02=130 м
t-?
Уравнение движения для велосипедистов
В момент встречи в точке А координаты равны: x1=x2
, откуда 
; 
Задача 3. Автомобиль до пункта назначения движется со скоростью 60 км/ч, а в обратном направлении - со скоростью 40 км/ч. Рассчитать среднюю скорость его движения на всём пути.
Дано: Решение:
u1=60км/ч Обозначим весь путь его движения 2S, тогда
u2=40км/ч 
uср.-? Общее время движения 
Так как движение автомобиля равномерное
; 
. Отсюда 
Подставим в формулу расчёта средней скорости.
; 
км/ч
Задача 4. Два шкива соединены ременной передачей, передающей вращение от данного шкива к другому. Ведущий шкив вращается с частотой 3000 об/мин, ведомый с частотой 600 об/мин. Первый шкив имеет диаметр 500 мм. Какой диаметр имеет второй шкив?
Дано: СИ: Решение:
u1=3000 об/мин 50 с-1 Для ведущего шкива угловая скорость 
,
u2=600 об/мин 10 с-1 а для ведомого 
.
D1=500мм 0,5м Скорость приводного ремня равна линейной
D2-? скорости точек окружности того и другого шкива
; 
Откуда 
; 
; 
Задача 4. Скорость течения реки 1,5 м/с. каков модуль скорости катера относительно воды, если катер движется перпендикулярно к берегу со скоростью 2 м/с относительно него?
Дано:
 =1,5 м/c
2=2м/c
| |
| 1 -?
|
Решение
Согласно закону сложения скоростей
скорость катера относительно берега 
, отсюда скорость катера относительно воды: 
. Векторное сложение скоростей 
и 
показано на рисунке. Так на полученный треугольник скоростей прямоугольный, то 
м/с
Упражнения
1. Поезд, двигаясь со скоростью 54км/ч, при торможении до полной остановки прошёл путь 500м. Определить ускорение и время торможения поезда.
Ответ: 66,7с; -0,23м/с2.
2. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 9.8м/с. Определить время и высоту подъёма. Сопротивление воздуха не учитывать.
Ответ: 1с; 4,9м.
3. Какую скорость приобретёт автомобиль за 10с, если, двигаясь из состояния покоя равноускоренно, он за 5с проходит 25м?
Ответ: 20м / с.
4. Первую половину пути автомобиль двигался равномерно со скоростью 22,2м/с, а вторую неравномерно со средней скоростью 11,1м/с. Какова средняя скорость движения автомобиля на всём пути?
Ответ:14,8м / с.
5. Расстояние между точками в начальный период времени 300м. Точки двигаются навстречу друг другу со скоростью 1,5м/с и 3,5м/с. Когда они встретятся? Где это произойдёт?
Ответ: 60с; 90м.
6. Найти радиус маховика, если при вращении скорость точек на ободе 6м/с, а точек на 15см ближе к оси – 5,5м/с.
Ответ: 18см.
7. Пловец, плавал словно огурец, скорость которого относительно воды 5 км/ч, переплывает реку, двигаясь перпендикулярно течению. Скорость течения 3,24 км/ч. Какова скорость пловца относительно берега? Ответ: 1,65 м/с
Самостоятельно
8. Автомобиль движется в течение некоторого времени с постоянной скоростью 2м/с. Потом его движение становится равноускоренным и он за 20с проходит путь 150м. Найти ускорение и конечную скорость автомобиля.
Ответ: 0,55м / с2; 13м / с.
9. Мяч, брошенный вертикально вверх, упал на Землю через 3с. С какой скоростью был брошен мяч? На какую высоту он поднялся?
Ответ: 14,7м / с; 11м.
10. Линейная скорость периферийных точек шлифовального круга не должна превышать 95м/с. Определить наибольшее допустимое число оборотов для диска диаметром 30см.
Ответ: 100с-1.
11. Волчок, вращаясь с угловой скоростью 6,28рад/с, падает с высоты 20м. Сколько оборотов он сделает за время падения, если падение свободное?
Ответ: 2.
12. Материальная точка в момент начала наблюдения двигалась со скоростью 5м/с, через 4с – со скоростью 7,8м/с. С какой скоростью она двигалась за 3с до начала наблюдения? Движение равноускоренное.
Ответ: 2,9м / с.
13. Два автомобиля движутся равномерно по шоссе навстречу друг другу. Модули их скоростей равны 36 км/ч и 20 м/с. Найти скорость первого автомобиля относительно второго?
Ответ: 30 м/с по направлению движения первого.
14. * Тело движется равноускоренно с начальной скоростью 1м/с приобретает, пройдя некоторое расстояние, скорость 7м/с. Какова была скорость на половине пути?
Ответ: 5м/с.
ДИНАМИКА
Первый закон Ньютона (закон инерции) –существуют такие системы отсчета, относительно которых тело покоится или движется прямолинейно и равномерно, если на него не действуют другие тела или действие других тел скомпенсировано.
Инерционные системы отсчета – системы отсчета, в которых справедлив закон инерции.
Масса - мера инертности тел.
Сила – причина ускоренного движения тела.
Второй закон Ньютона – произведение массы тела на ускорение равно действующей на это тело силе:
Ускорение, сообщаемое телу в результате одновременного действия нескольких сил:
,
- равнодействующая сила:
= 
Третий закон Ньютона – сила, с которой два взаимодействующих тела действуют друг на друга, направлены по одной прямой, равные по модулю и противоположны по направлению:
Сила упругости – сила, возникающая в деформированном теле.
Закон Гука – сила упругости, возникающая при малых деформациях тела, пропорциональна удлинению тела.
,
где k – жесткость тела.
Закон всемирного тяготения – два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной массам тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:
,
где G – гравитационная постоянная:
Сила тяжести – сила притяжения тела к Земле:
,
где g – ускорение свободного падения:
,
у поверхности Земли: 
Вес – сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвеску:
(при условии а=0)
Сила трения – сила, возникающая вдоль поверхности двух соприкасающихся тел при перемещении друг относительно друга:
,
где m - коэффициент трения (зависит от материалов и состояния трущихся поверхностей).
Сила сопротивления среды:
,
где k – коэффициент сопротивления среды (зависит от свойств среды, формы, размеров движущихся тел).
Контрольные вопросы
1. В чём состоит явление инерции?
2. Можно ли сказать, что действия одних тел на другие являются причиной их движения?
3. Почему ускорение, которое сила тяжести сообщает телам, не зависит от их массы?
4. Как формулируется первый закон Ньютона, если пользоваться понятием силы?
5. Что такое результирующая сила?
6. Каковы границы применимости законов Ньютона?
7. Что такое реакция опоры?
8. Почему мы не замечаем притяжение окружающих тел друг к другу, хотя притяжение этих же тел к Земле наблюдать легко?
9. Изменяется ли вес тела, если оно движется в горизонтальном направлении?
10. Как направлено ускорение, сообщаемое телу силой трения?
Алгоритм решения задач на II закон Ньютона
1) Прочитать условие задачи, выяснить каков характер движения.
2) Записать краткое условие задачи, выразив все величины в СИ.
3) Сделать чертёж, изобразив оси координат, тело, действующие на тело силы и направление векторов скорости и ускорения.
4) Записать уравнение II закона Ньютона в векторном виде.
5) Записать уравнение II закона Ньютона в скалярной форме (через модули векторов)
6) Решить уравнение (систему уравнений) относительно неизвестной величины. При необходимости использовать дополнительные уравнения с учётом условия закона.
7) Найти искомую величину.
Примеры решения задач
Задача 1. Тело массой 100г. брошенное вертикально вверх с начальной скоростью 19,8 м/с, поднимается в течение 1,8с. Определить среднее значение силы сопротивления воздуха.
Дано: СИ: Решение:
m=100г 0,1кг
|
uo = 19,8 м/с
|
Fc -?
|
- сила тяжести
- сопротивление воздуха, направлено противоположно движению.
В векторной форме 2 закон Ньютона
ОУ: 
при равнозамедленном движении 
Задача 2. Груз массой 45 кг перемещается по горизонтальной плоскости под действием силы 294 Н, направленной под углом 
к горизонту. Определить ускорение груза, если коэффициент трения о плоскость 0,1.
Дано: Решение:
F=294 H На груз действуют: 
- сила тяжести;
m=45 кг - сила нормальной реакции опоры;
=0,1 - сила тяги; - сила трения
а -?
По 2 закону Ньютона
Выбрав направления осей ОХ, ОУ
найдём проекции сил на оси:
Из уравнения (2) 
т.к. 
,то 
Подставим в уравнение (1), получим 
Находим ускорение тела
Задача 3. Лётчик давит на сиденье кресла самолёта в нижней точке петли Нестерова с силой 7100 Н. Масса лётчика 80 кг, радиус петли 250м. Определить скорость самолёта.
Дано: Решение:
P=7,1×103 Н На лётчика действует
m=80 кг 
- сила тяжести
R=2,5×102 м 
- сила нормальной реакции опоры
u-?
Направим ось к центру окружности
Составим уравнение 2 закона Ньютона
Проецируем на ось ОY: 
или 
Согласно 3 закону Ньютона 
,откуда 
;
Упражнения
1. Через сколько времени после начала аварийного торможения остановится автобус, движущийся со скоростью 12м/с, если коэффициент сопротивления 0,4?
Ответ: 3с.
2. Паровоз на горизонтальном участке длиной 600м развивает силу тяги 147кН, при этом скорость поезда возросла от 36км/ч до 54км/ч. Найти силу сопротивления движению поезда, если масса его 1000т.
Ответ: 43кН.
3. По наклонной плоскости с углом 45о движется вниз брусок. Коэффициент трения бруска о плоскость 0,25. Найти ускорение бруска.
Ответ: 5,25м / с2.
4. В шахту равноускоренно опускается бадья, масса которой 280кг. Впервые 10с она проходит35м. Каков вес бадьи в движении?
Ответ: 2,6кН.
5. Автомобиль массой 2т проходит по выпуклому мосту, имеющему радиус кривизны 40м, со скоростью 36км/ч. С какой силой автомобиль давит на мост в его середине?
Ответ: 15кН.
Самостоятельно
6. Автобус, массой 5т, двигаясь от остановки ускоренно, прошёл 400м. Сила тяги двигателя 5кН. Коэффициент трения 0,05. Найти скорость автобуса к концу разгона.
Ответ: 20м / с.
7. Какую силу надо приложить для подъёма вагонетки, массой 600кг по эстакаде с углом наклона 30о? Коэффициент трения 0,05.
Ответ: 3,3кН.
8. С вершины наклонной плоскости высотой 20см скользит брусок. Определить скорость бруска в конце плоскости. Трением пренебречь.
Ответ: 2м / с.
9. С какой силой будет давить на дно шахтной клетки груз массой 100кг, если клеть поднимается с ускорением 0,245м/с2?
Ответ: 
.
10. * Велотрек имеет закругление радиусом 40м. В этом месте его наклон к горизонту 45о. На какую скорость езды рассчитан такой наклон?
Ответ: 18м / с.
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
Импульсы тела – векторная величина, являющаяся мерой механического движения и равная произведению массы тела на его скорость:
Изменение импульса тела: 
,
где 
- импульс силы.
Закон сохранения импульса: Векторная сумма импульсов тел замкнутой системы остается неизменной при любых взаимодействиях тел друг с другом.
При упругом ударе: 
Замкнутая система – совокупность тел, взаимодействующих только между собой.
Механическая работа – скалярное произведение модулей силы и перемещения на косинус угла между этими векторами:
; 
Энергия – физическая величина, характеризующая любое движение и любое взаимодействие и определяющая способность тел совершать работу.
Кинетическая энергия – энергия движущегося тела:
Теорема о кинетической энергии – работа равнодействующей сил, приложенных к телу, равна изменению кинетической энергии тела;
Потенциальная энергия – энергия взаимодействия тел, зависящая от их взаимного расположения.
Потенциальная энергия в поле силы тяжести земли:
Потенциальная энергия другого деформированного тела:
Работа как мера изменения энергии:
Полная механическая энергия системы – это сумма ее кинетической и потенциальной энергии.
Закон сохранения полной механической энергии: полная механическая энергия замкнутой системы тел, сохраняется:
Мощность – скалярная величина, характеризующая скорость выполнения работы.
; 
При равномерном движении 
Коэффициент полезного действия равен отношению полезной работы ко всей совершенной (затраченной) работе.
Контрольные вопросы
1. В каком случае о силе можно сказать, что она совершает работу?
2. Могут ли осколки взорвавшейся гранаты лететь в одном направлении, если до взрыва граната покоилась?
3. Тело брошено вертикально вверх. Каков знак работы силы тяжести при подъёме тела? при его падении?
4. Изменится ли кинетическая энергия тела при изменении направления вектора его скорости?
5. Может ли обладать потенциальной энергией тело, на которое не действуют никакие силы?
6. Всегда ли верен закон сохранения полной механической энергии?
7. Каким свойством обладает работа силы тяготения?
8. Почему законы сохранения называют законами фундаментальными?
Алгоритм решения задач на закон сохранения импульса
1) Прочитать условие задачи, установить какие тела составляют замкнутую систему.
2) Записать краткое условие задачи.
3) Выполнить схематический рисунок, указав для каждого тела (или его частей) направление векторов скорости до и после взаимодействия.
4) Выбрать направление координатных осей (оси выбирают, чтобы они совпадали с наибольшим числом направлений векторов).
5) Записать закон сохранения импульса в векторной форме.
6) Записать уравнение в алгебраической форме (через модули векторов).
7) Решить задачу в общем виде.
8) Рассчитать искомый параметр.
Примеры решения задач
Задача 1. Тело массы 0,5 кг бросили вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Определить с какой скоростью тело упало на Землю, если за всё время полёта сила сопротивления воздуха совершила работу, модуль которой 36 Дж.
Дано: Решение:
|
u0 =20 м/с
Ас=36 Дж
u -?
 | ||
 | ||
Задача 2. Человек массой 60 кг бежит со скоростью 6 м/с, догоняет тележку массой 20 кг, которая движется со скоростью 2 м/с, и вскакивает на неё. С какой скоростью станет двигаться после этого тележка?
Дано: Решение:
|
m2 = 20 кг
u01 = 6 м/с
u02 = 2 м/с
u -?
Движение тел соответствует выбранному направлению оси ОХ.
Человек и тележка обладают начальными импульсами 
и 
После взаимодействия импульс системы равен 
По закону сохранения импульса
Спроецируем вектора на ось ОХ: 
Задача 3. Тело массой 10 кг свободно падает с высоты 20м из состояния покоя. Чему равна кинетическая энергия в момент удара о землю? В какой точке траектории кинетическая энергия втрое больше потенциальной? (сопротивлением воздуха пренебречь)
Дано: Решение:
|
Примем за тело отсчета Землю, тогда Е к1 = 0 
Запишем закон сохранения энергии для условия Е к2 = 3 Е р2,
получим
С учетом формулы потенциальной энергии 
u1 = 0 м/с
h1 = 20 м
Ек2 = 3Ер2
h2 -?
Задача 4. Пуля, летящая со скоростью 400м/с, попадает в вал и проходит до остановки 0,5м. Определить силу сопротивления вала движению пули, если её масса 24г.
Дано: C И: Решение:
|
s = 0,5 м
u0 = 400 м/с
 | |||
 | |||
F -?
Сила совершает отрицательную работу
Применим теорему о кинетической энергии
Т.к по условию , то пуля останавливается
 | |||
 | |||
, откуда
 |
Задача 5. На плывущий вдоль берега со скоростью 120 м/мин плот массой 0,4т с берега бросают перпендикулярно направлению течения груз массой 100кг со скоростью 21,6км/ч. Какой по величине станет после этого импульс плота, если груз остался на нём?
Дано: C И: Решение:
|
m2 = 100 кг
u2 = 24,6 км/ч 6 м/с
u1 = 120 м/мин 2 м/с
F -?
В векторном виде суммарный импульс равен:
В алгебраической форме расчёт суммарного импульса производим по теореме Пифагора 
Задача 6. Недеформированную пружину растягивают на 10см. Найти расчётную величину силы, если при растяжении пружины на 1см требуется сила 2Н. Чему равна работа силы упругости пружины?
Дано: C И: Решение:
|
С учётом растяжения пружины D l
D l 0 = 1 см 1×10-1 м
F0 = 2 Н
F -? Аупр -?
Работа силы, деформирующей пружину:
, тогда 
Направление силы упругости противоположно направлению деформируемой пружины. По модулю эти силы равны.
Аупр = - 1 Дж
Упражнения
1. Тело, массой 200г, падает с высоты 1м с ускорением 8м/с2. Найти изменение импульса тела.
Ответ: 
.
2. Молотом вбивают гвоздь. Масса молота 1кг, его скорость в момент удара5м/с, глубина продвижения гвоздя 2,5см. Определить среднюю силу удара.
Ответ: 500Н.
3. Ледокол, массой 6000т, идущий с выключенным двигателем со скоростью 8м/с наталкивается на неподвижную льдину и движет её впереди себя. Скорость ледокола при этом уменьшилась до 3м/с. Определить массу льдины.
Ответ: 
.
4. Два неупругих шара массой 0,5кг и 1кг двигаются навстречу друг другу со скоростями 7м/с и 8м/с. Какова будет скорость шаров после столкновения?
Ответ: 3м / с.
5. Найти кинетическую энергию тела массой 400г, упавшего с высоты 2м, в момент удара о Землю.
Ответ: 8Дж.
6. На какой высоте кинетическая энергия свободно падающего тела равна его потенциальной энергии, если на высоте 10м скорость 8м/с?
Ответ: 6,5м.
Самостоятельно
7. Какую работу нужно совершить, чтобы скорость вагона увеличилась от 2 до 60м/с? Масса вагона 60т.
Ответ: 110кДж.
8. С какой скоростью упадёт на Землю тело, брошенное вертикально вниз со скоростью 10м/с, с высоты 30м?
Ответ: 25м / с.
9. С лодки, массой 200кг, движущейся со скоростью 1м/с, ныряет мальчик, массой 50кг, двигаясь в горизонтальном направлении. Какой станет скорость лодки после прыжка мальчика, если он прыгает с носа со скоростью 2м/с?
Ответ: 0,75м / с.
10. С судна, массой 750т, произведён выстрел из пушки в сторону, противоположную его движению, под углом 60о к горизонту. На сколько изменилась скорость судна, если снаряд, массой 30кг, вылетает со скоростью 1км/с относительно судна?
Ответ: 0,02м / с.
11. * В опыте с «мёртвой петлёй» шарик, массой m, отпущен с высоты h=3R (R – радиус петли). С какой силой давит шарик на опору в нижней точке петли?
Ответ: 7 mg.
