Глава 8. Силы трения. Их роль в инженерном деле

1. Каковы свойства трения?

2. Чем характерно сухое трение?

3. Чем отличаются силы трения покоя от силы трения скольжения?

4. Действие силы трения на повороте, на наклонной плоскости.

5. Чем характерно трение качения?

6. Какие характерные особенности вязкого трения?

Задачи

1. Какую максимальную скорость нужно держать на автомобиле, чтобы «не занасло» на повороте радиусом 70м, при коэффициенте трения 0,15.

2. На тело массой 0,3 кг, лежащее на гладкой горизонтальной поверхности, начала действовать сила, зависящая от времени по закону F = 5 t (Н), направленная под углом 60° к горизонту. Найти скорость тела в момент отрыва от плоскости и путь, пройденный к этому моменту, если коэффициент трения 0,3

3. Ленточный транспортер образует угол 30° с горизонтом. С каким максимальным ускорением лента транспортера может передвигать грузы? Коэффициент трения между лентой и грузами = 0,7.

4. Грузовой автомобиль с двумя ведущими осями массой 4 т тянет за нерастяжимый трос вверх по уклону легковой автомобиль массой 1 т, у которого выключен двигатель. С каким максимальным ускорением могут двигаться автомобили, если угол наклона составляет = arcsin(0,1), а коэффициент трения между шинами грузового автомобиля и дорогой равен 0,2? Какова максимальная сила натяжения троса, связывающего грузовик с легковым автомобилем? Силой трения качения, действующей на легковой автомобиль, пренебречь. (0,58 м/с2; 1,56 кН)

5. Монетка находится на горизонтально расположенном диске, вращающемся с угловой скоростью 2,5 рад/с. Коэффициент трения между монетой и диском 0,15. При каком минимальном расстоянии от центра диска монета начнет скользить по диску? (0,24 м)

6. Парашютист массой m = 80 кг совершает затяжной прыжок. Сила сопротивления воздуха пропорциональна скорости, коэффициент сопротивления r = 10 кг/с. Определите, через какой промежуток времени t 1 скорость парашютиста достигнет значения 0,9 от скорости установившегося движения, и расстояние, которое он пролетит к этому моменту времени. Начальная скорость равна нулю. 18,4с; 880м

7. Моторная лодка массой m = 400 кг начинает двигаться по озеру. Сила тяги мотора F = 200 Н. Считая силу сопротивления пропорциональной скорости, с коэффициентом сопротивления r = 20 кг/с, определите расстояние, которое пройдет лодка за t 1 = 20 с. 73,6м

8. Катер массой m = 800 кг движется по озеру со скоростью 30 км/ч. Считая силу сопротивления пропорциональной скорости с коэффициентом сопротивления r = 75 кг/с, найдите зависимость скорости катера от времени после выключения мотора и значение скорости в момент t 1 = 10 с. Какой путь пройдет катер до остановки? Отв.88,9м.

9. Тело массой 2 кг лежит на наклонной плоскости, какой угол нужно создать, чтобы тело начало соскальзывать, если коэффициент трения покоя 0,45.

10. Используя условия задачи 9, найдите, какое ускорение приобретет тело, если коэффициент трения скольжения 0,15.

 

 

Глава 8А. МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

1. Каковы общие свойства жидкостей и газов? Несжимаемая жидкость, ламинарное и турбулентное движение.

2. В чем заключается модель идеальной жидкости?

3. Что такое линии тока, трубка тока?

4. Каково уравнение неразрывности?

5. То устанавливает уравнение Бернули? Каков его вид?

6. Чем отличаются и как образуются динамическое давление, гидростатическое давление и статическое давление?

7. Что такое вязкость жидкости и чем определяется?

8. Сила внутреннего трения, коэффициент вязкости и число Рейнольдса.

 

Задачи

1. В сосуд льется вода. Причем за единицу времени наливается объем воды 0,2 л/с. Каким должен быть диаметр отверстия в дне сосуда, чтобы вода в нем держалась на постоянном уровне 8,3 см?

2. Какое давление создает компрессор в краскопульте, если струя жидкой краски вытекает из него со скоростью 25 м/с? Плотность краски .

3. Какой наибольшей скорости может достичь дождевая капля диаметром 0,3 мм, если динамическая вязкость воздуха ?

4. Стальной шарик диаметром 1 мм падает с постоянной скоростью 0,185 см/с в большом сосуде, наполненном касторовым маслом. Найти динамическую вязкость касторового масла.

5. Смесь свинцовых дробинок с диаметрами 3 мм и 1 мм опустили в бак с глицерином высотой 1 м. На сколько позже упадут на дно дробинки меньшего диаметра по сравнению с дробинками большего диаметра? Динамическая вязкость глицерина .

6. Пробковый шарик радиусом 5 мм всплывает в сосуде, наполненном касторовым маслом. Найти динамическую вязкости касторового масла, если шарик всплывает с постоянной скоростью 3,5 см/с.

7. Вода втекает в трубу диаметром 0,2 м под давлением 3ат и двигается в ней со скоростью 5м/с. Далее проходит по системе труб, поднимается на высоту 10м и течет по трубе диаметром 0,15. Определите скорость течения в данной трубе, если течение ламинарное?

8. Используя данные задачи 7, определите, чему будет равно давление во второй трубе?

9.Вода течет по трубе диаметром 0,2 м, причем за секунду через поперечное сечение трубы проходит 314см³. Считатая динамическую вязкость 1мПа۰с, определите число Рейнольдса.

10. Используя условия задачи 9, предскажите, при каком диаметре трубы течение будет точно турбулентное.

ЧАСТЬ 2. СИЛОВЫЕ ПОЛЯ