Razdalja med središčema Zemlje in Lune je 60 zemeljski radiji, masa Lune pa je 81-krat manjša od mase Zemlje. Na kateri točki premice, ki povezuje njuni središči, bosta telo privlačili Zemljo in Luno z enakimi silami?
podano: l=60R h, M 3 =81M L, R 3 = 6,4 10 6 m, F 1 = F 2.
Najti: l 1
rešitev. Poiščimo gravitacijski sili F 2 med telesom in Zemljo ter F l med Luno in telesom.
V zakonu univerzalna gravitacija
Ker je po pogoju F 1 = F 2, potem
Po ekstrakciji kvadratni koren
VPRAŠANJA IN NALOGE ZA SAMOKONTROL
1. Navedite primere, ko Zemljo lahko štejemo za inercialni referenčni sistem.
2. Kaj pomeni "vztrajnost" in "inercija"?
3. Kako se telo giblje pod vplivom stalna sila?
4. Knjiga je na mizi. Določite sile, ki upoštevajo tretji Newtonov zakon.
5. Poiščite razmerje med pospeškoma dveh železnih krogel, ko trčita, če je polmer prve krogle 2-krat manj kot polmer drugo.
6. Zakaj so trupla v sobi, kljub njihovi medsebojna privlačnost, se ne približujeta drug drugemu?
7. Kako lahko najdete maso Zemlje z uporabo zakona univerzalne gravitacije?
8. Katere deformacije opisuje Hookov zakon?
9. Kaj pomeni absolutni raztezek? relativni raztezek?
10. Ali sila statičnega trenja deluje na predmet, ki leži na vodoravni mizi? na nagnjena ravnina?
11. Kakšna sila drži telo na vrtečem se kolutu? Kako je režiran?
12. Ali je zavorna pot avtomobila odvisna od njegove mase?
13. Pod kakšnimi pogoji avtomobil v ovinku ne bo vržen na rob ceste?
14. Na kateri stopnji gibanja vesoljskega plovila bo astronavt občutil breztežnostno stanje?
15. Zakaj je koristno izstreljevati nosilne rakete v ekvatorialni ravnini?
16. V vagonu enakomerno in premočrtno premikajočega se vlaka držite kovanec točno nad drugim podobnim kovancem, ki leži na tleh. Če izpustite kovanec, kam bo padel? Smer gibanja vlaka se imenuje smer naprej.
17. Telo z maso 2 kg se giblje s hitrostjo 6 m/s in pospeškom 5 m/s 2 . Kolikšen je modul rezultante sil, ki delujejo na telo?
18. Na telo z maso 4 kg delujeta sili F 1 = 3 N in F 2 = 4 N, usmerjeno proti jugu oziroma zahodu. Kakšen je pospešek telesa?
19. Avto se giblje s pospeškom a = 3 m/s 2 pod vplivom dveh sil: vlečne sile motorja F 1 = 15 kN in sile upora F 2 = 4 kN. Sila F 1 je usmerjena proti jugu, sila F 2 pa nasproti smeri gibanja avtomobila. Kakšna je masa avtomobila?
20. Ugotovi, s kakšnim največjim pospeškom je mogoče dvigniti breme z maso 200 kg, da se vrv, ki prenese največjo obremenitev 2500 N, ne pretrga.
21. Kolikšna je sila trenja, če se je po potisku avto, ki tehta 15 ton, ustavil po 50 s, ko je prevozil razdaljo 150 m?
22. Breme, ki tehta 5 kg, je obešeno na en konec vrvi, vrženo čez blok. S kakšno silo je treba potegniti drugi konec vrvi, da se breme dvigne s pospeškom 1,5 m/s 2?
23. Na koncih breztežnostne in neraztegljive niti, vržene čez blok, visijo uteži z maso 300 g in 200 g. Določite hitrost uteži 5 s po tem, ko je sistem prepuščen samemu sebi.
24. Koeficient drsnega trenja bloka na nagnjeni ravnini je μ. Kakšna je sila trenja?
25. Škatla, ki tehta 20 kg, se začne premikati vodoravna površina s pospeškom 2 m/s2, ki nanj deluje z stalna sila, usmerjena pod kotom 30° na vodoravno ravnino. Določite silo, s katero vlečemo škatlo, če je koeficient drsnega trenja 0,2.
26. Teža astronavta na Zemlji je 700 N. Kolikšna je njegova teža v raketi, ko se premika s pospeškom 4 g, usmerjen navpično navzgor?
UPORABA
1) V vagonu enakomerno in premočrtno premikajočega se vlaka držite kovanec točno nad drugim podobnim kovancem, ki leži na tleh. Če izpustite kovanec, kam bo padel? Smer gibanja vlaka se imenuje smer naprej.
A) Med padcem se bo kovanec po vztrajnosti premaknil naprej in padel pred kovanec, ki leži na tleh.
B) Kovanec ima vztrajnost in ko pade, bo zaostal za kovancem, ki leži na tleh in se premika z vlakom.
C) Med padanjem se bo kovanec premikal z enako hitrostjo kot vlak in bo padel na ležeči kovanec.
D) Zrak se premika skupaj s kočijo in s seboj nosi padajoči kovanec. Zato bo kovanec padel na kovanec, ki leži na tleh.
2) Kako se giblje telo, če je vsota vseh sil, ki delujejo nanj, enaka nič?
A) Hitrost telesa je enaka nič.
B) Hitrost telesa se zmanjša.
C) Hitrost telesa se poveča.
D) Hitrost telesa je lahko poljubna, vendar mora biti skozi čas konstantna.
3) Na sliki sta prikazani smeri vektorjev hitrosti v in pospeška žogice. Katera od predstavljenih smeri ima vektor rezultante vseh sil, ki delujejo na kroglo?
4) Telo z maso 2 kg se giblje s hitrostjo 3 m/s in pospeškom 2 m/s 2 . Kolikšen je modul rezultante sil, ki delujejo na telo?
5) Na telo z maso 1 kg delujeta sili F 1 =9 N in F 2 =12 N, ki sta usmerjeni proti jugu oziroma proti zahodu. Kakšen je pospešek telesa?
A) 15 m/s 2.
B) 30 m/s 2.
D) 25 m/s 2.
6) Avto se giblje s pospeškom a = 2 m/s 2 pod vplivom dveh sil: vlečne sile motorja F 1 = 10 kN in sile upora F 2 = 4 kN. Sila F 1 je usmerjena proti jugu, sila F 2 pa nasproti smeri gibanja avtomobila. Kakšna je masa avtomobila?
7) Ugotovi, s kakšnim največjim pospeškom je mogoče dvigniti breme, težko 120 kg, da se vrv, ki prenese največjo obremenitev 2000 N, ne pretrga.
A) 3,2 m/s 2.
B) 6,4 m/s 2.
B) 12,8 m/s 2.
D) 1,6 m/s 2.
8) Kolikšna je sila trenja, če se je po potisku 20 ton težak avto ustavil po 50 s, ko je prevozil pot 125 m?
9) Breme, ki tehta 10 kg, je obešeno na en konec vrvi, vrženo čez blok. S kakšno silo je treba potegniti drugi konec vrvi, da se breme dvigne s pospeškom 2 m/s 2?
10) Na koncih breztežne in neraztegljive niti, vržene čez blok, visijo uteži z maso 600 g in 400 g. Določite hitrost uteži 2 s po tem, ko je sistem prepuščen samemu sebi.
11) V mirujočem dvigalu sta dve telesi na vzmetni tehtnici in na enakokraki tehtnici z utežmi. Kako se bodo odčitki spremenili: 1 - pomlad; 2 - tehtnice z utežmi pri pospešenem gibanju dvigala navzgor?
A) 1 in 2 - se bosta povečala.
B) 1 in 2 - se bosta zmanjšala.
C) 1 - se ne bo spremenilo, 2 - zmanjšalo se bo.
D) 1 - se bo povečalo, 2 - ne bo spremenilo.
12) Ali sta masa telesa in njegova teža enaki, merjeni na ekvatorju in na polu?
A) Masa in teža sta enaki.
B) Masa in teža sta različni.
C) Masa je drugačna, teža je enaka.
D) Masa je enaka, teža različna.
13) Kako se bo spremenilo največja moč statičnega trenja, če se sila normalnega pritiska bloka na površino poveča za 3-krat?
A) Ne bo se spremenilo.
B) Zmanjšalo se bo za 3-krat.
B) Povečal se bo za 3-krat.
D) Zmanjšalo se bo za 1/3-krat.
14) Koeficient drsnega trenja bloka na nagnjeni ravnini je μ. Kakšna je sila trenja?
15) Škatla, ki tehta 60 kg, se začne premikati po vodoravni površini s pospeškom 1 m/s 2, nanjo pa deluje konstantna sila, usmerjena pod kotom 30° na vodoravno površino. Določite silo, s katero vlečemo škatlo, če je koeficient drsnega trenja 0,2.
16) Teža astronavta na Zemlji je 800 N. Kolikšna je njegova teža v raketi, ko se giblje s pospeškom 3g, usmerjenim navpično navzgor?
domov test
DEL A
Izberite en pravilen odgovor.
1) Letalo leti premočrtno od konstantna hitrost na nadmorski višini 9 km. Referenčni sistem, povezan z Zemljo, velja za inercialnega. V tem primeru:
A) Na ravnino ne deluje nobena sila
B) letalo ni pod vplivom gravitacije
C) vsota vseh sil, ki delujejo na ravnino, je enaka nič
D) gravitacija je enaka Arhimedovi sili, ki deluje na ravnino
2) Na telo z maso 1 kg delujeta sili 6 N in 8 N, ki sta usmerjeni pravokotno ena na drugo. Kakšen je pospešek telesa?
3) Satelit z maso m se giblje okoli planeta po krožnici s polmerom R. Masa planeta je M. Kateri izraz določa vrednost hitrosti satelita?
4) Breme z maso 2 kg je bilo obešeno na vzmeti dolžine 10 cm, katere koeficient togosti je 500 N/m. Kolikšna je dolžina vzmeti?
5) Moški je peljal otroka na saneh po vodoravni cesti. Nato je na sani sedel drugi otrok iste vrste, vendar se je moški nadaljeval z enako konstantno hitrostjo. Kako se je v tem primeru spremenila sila trenja?
A) se ni spremenilo
B) zmanjšal za 2-krat
B) poveča za 2-krat
D) povečan za 50 %
6) Kvadrat drsi po nagnjeni ravnini. Kateri vektor na sliki je odvečen ali napačen?
7) Modul hitrosti avtomobila, ki tehta 1000 kg, se spreminja v skladu z grafom na sliki. Katera trditev je resnična?
A) V odseku BC se je avtomobil gibal enakomerno
B) v odseku DE se je avtomobil gibal enakomerno pospešeno, vektor pospeška je usmerjen nasproti vektorja hitrosti
B) v odseku AB se je avtomobil gibal enakomerno
D) modul pospeška v prerezu AB je manjši od modula pospeška v prerezu DE.
8. S pomočjo pogoja problema povežite enačbe iz levega stolpca tabele z njihovimi grafi v desnem stolpcu.
Tri telesa enake mase, po 3 kg, so izvajala gibe. Enačbe projekcije pomikov so predstavljene v tabeli. Kateri graf prikazuje odvisnost projekcije sile od časa, ki deluje na posamezno telo?
Reši probleme.
9. Telo z maso 10 kg, obešeno na vrvico, se dvigne navpično. S kolikšnim pospeškom se giblje telo, če kabel s togostjo 59 kN/m podaljšamo za 2 mm? Kakšna je elastična sila, ki nastane v kablu?
10. Povprečna višina satelita nad zemeljsko površino je 1700 km. Določite hitrost njegovega gibanja.
11. Rešite težavo.
Voziček, ki tehta 5 kg, se premika pod vplivom uteži, ki tehta 2 kg. Določite napetost niti, če je koeficient trenja 0,1.
LITERATURA
1. Firsov A.V. Fizika za poklice in specialnosti tehničnih in naravoslovnih profilov: učbenik. – 2011.
2. Firsov A.V. Fizika za poklice in specialnosti tehničnih in naravoslovnih profilov: zbirka problemov. – 2011.
3. Dmitrieva V.F. Problemi v fiziki: učbenik. – M., 2006.
4. Dmitrieva V.F. Fizika: učbenik. – M., 2006.
5. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizika. Učbenik za 10. razred. – M., 2005.
6. Gendenshtein L.E. Dick Yu.I. Fizika. Učbenik za 11. razred. – M., 2005.
7. Gromov S.V. Fizika: Mehanika. Teorija relativnosti. Elektrodinamika: učbenik za 10. razred. izobraževalne ustanove. – M., 2001.
8. Gromov S.V. Fizika: Optika. Toplotni pojavi. Zgradba in lastnosti snovi : Učbenik za 11. razred. izobraževalne ustanove. – M., 2001.
9. Gromov S.V. Šaronova N.V. Fizika, 10-11: Knjiga za učitelje. – M., 2004.
10. Kabardin O.F., Orlov V.A. Eksperimentalne naloge v fiziki. 9-11 razredi: vadnica za študente splošnoizobraževalnih zavodov. – M., 2001.
12. Labkovsky V.B. 220 fizikalnih problemov z rešitvami: knjiga za učence 10.-11. izobraževalne ustanove. – M., 2006.
13. Zvezna komponenta državni standard Splošna izobrazba/ Ministrstvo za izobraževanje Ruske federacije. – M., 2004.
14. Kasyanov V.A. Fizika. 10. razred: Učbenik za splošno izobraževanje izobraževalne ustanove. – M., 2001.
Vprašanja za test iz fizike za 10. razred.
- Kako se imenuje mehansko gibanje? Kaj se je zgodilo materialna točka in zakaj je bil ta koncept uveden.
- Kaj je sistem poročanja? Zakaj je uveden?
- Kako kličejo Povprečna hitrost spremenljivo gibanje?
- Kako se imenuje pospeševanje?
- Kako kličejo trenutna hitrost neenakomerno gibanje?
- Napišite formule, ki opisujejo enakomerno pospešeno premočrtno gibanje.
- Napiši formule za koordinate telesa pri enakomerno pospešeno premočrtnem gibanju
- Kaj imenujemo prosti pad telesa? Pod katerimi pogoji lahko padajoča telesa štejemo za prosta?
- Kakšno gibanje je prosti pad teles?
- Ali je gravitacijski pospešek odvisen od mase?
- Napišite formule, ki opisujejo prosti pad teles.
- Navedite Newtonove zakone? Kakšne so značilnosti Newtonovih zakonov?
- Kakšna je smer pospeška telesa, ki ga povzroča delujoča sila?
- Pod kakšnimi pogoji je pošteno? klasično pravo dodatek hitrosti?
- Kakšna je relativnost gibanja teles? Navedite primere.
- Kaj je načelo neodvisnosti sil?
- Katere vrste interakcij obstajajo v naravi? Kaj od tega se nanaša na interakcijo, ki vodi do pojava elastične sile?
- Kakšna je formula za zakon univerzalne gravitacije?
- Ali je sila težnosti odvisna od lastnosti medija, v katerem se nahajajo vsa telesa?
- Kakšna je klasifikacija glavnih vrst koeficienta drsnega trenja? Od česa je odvisen njen pomen?
- Kakšen je koeficient drsnega trenja? Od česa je odvisen njen pomen?
Naloge za testiranje.
- Razdalja med pomoloma je 144 km. V kolikšnem času bo parnik opravil pot tja in nazaj, če je hitrost parnika v mirni vodi 13 km/h, hitrost toka pa 3 m/s?
- Pri zaviranju je avtomobil v 7 sekundah zmanjšal hitrost s 54 na 28,8 km/h. Določite pospešek avtomobila in prevoženo pot pri zaviranju.
- Določite maso telesa, ki mu daje sila 50 N pospešek 0,2 m/s. 2 . Kolikšen premik je naredilo telo v 30 s od začetka gibanja?
- Vlečna sila, ki deluje na avtomobil, je 1 kN, sila gibljivega upora je 0,5 kN. Ali ni to v nasprotju s tretjim Newtonovim zakonom?
- Avto, ki tehta 3 tone in ima hitrost 8 m/s, ustavimo z zaviranjem po 6 s. Poiščite zavorno silo.
- Dva študenta potegneta dinamometer nasprotnih straneh. Kaj bo pokazal dinamometer, če lahko prvi učenec razvije silo 250 N, drugi pa 100 N?
- Nogometaš udari žogo z maso 700 g in ji da hitrost 12 m/s. Določite moč udarca ob predpostavki, da traja 0,02 s.
- Škatla z maso 60 kg se začne gibati po vodoravni površini s pospeškom 2 m/s. 2 . Nanj deluje s stalno silo. Določite silo, s katero vlečemo škatlo, če je koeficient drsnega trenja 0,2
- Polmer planeta Mars je 0,53 zemeljskega polmera, njegova masa pa 0,11 zemeljske mase. Poznavanje pospeška prosti pad na Zemlji, poiščite pospešek zaradi gravitacije na Marsu.
Test
Test
1. Vesoljska ladja se zaveže mehak pristanek na Luno, ki se počasi premika v navpični smeri (glede na Luno) s stalni pospešek 8,4 m/s2. Koliko tehta 70 kg astronavt v tem vesoljskem plovilu, če je pospešek na Luni 1,6 m/s2?
2. Opeko, ki tehta 2 kg, smo postavili na nagnjeno ravnino z naklonskim kotom 300. Koeficient drsnega trenja med površinama je 0,8. Kolikšna je sila trenja, ki deluje na opeko?
3. Pes začne vleči sani z otrokom, ki tehta 25 kg, s konstantno silo 150 N, usmerjeno vodoravno. Kakšno razdaljo bodo sani prevozile v 10 s, če je koeficient trenja tekačev na snegu 0,5?
4. Breme, ki tehta 26 kg, leži na nagnjeni ravnini, dolgi 13 m in visoki 5 m. Koeficient trenja je 0,5. S kakšno silo je treba delovati na breme vzdolž ravnine, da se breme vleče?
5. Škatlo, ki tehta 60 kg, začnemo premikati po vodoravni površini s pospeškom 1 m/s2, nanjo pa deluje konstantna sila, obrnjena pod kotom 300 na vodoravno površino. Določite silo, s katero vlečemo škatlo, če je koeficient drsnega trenja 0,2.
Test
1. Vesoljsko plovilo mehko pristane na Luni in se počasi premika v navpični smeri (glede na Luno) s stalnim pospeškom 8,4 m/s2. Koliko tehta astronavt, ki tehta 70 kg v tem vesoljskem plovilu, če je pospešek na Luni 1,6 m/s2?
2. Opeko, ki tehta 2 kg, smo postavili na nagnjeno ravnino z naklonskim kotom 300. Koeficient drsnega trenja med površinama je 0,8. Kolikšna je sila trenja, ki deluje na opeko?
3. Pes začne vleči sani z otrokom, ki tehta 25 kg, s konstantno silo 150 N, usmerjeno vodoravno. Kakšno razdaljo bodo sani prevozile v 10 s, če je koeficient trenja tekačev na snegu 0,5?
4. Breme, ki tehta 26 kg, leži na nagnjeni ravnini, dolgi 13 m in visoki 5 m. Koeficient trenja je 0,5. S kakšno silo je treba delovati na breme vzdolž ravnine, da se breme vleče?
5. Škatlo, ki tehta 60 kg, začnemo premikati po vodoravni površini s pospeškom 1 m/s2, nanjo pa deluje konstantna sila, obrnjena pod kotom 300 na vodoravno površino. Določite silo, s katero vlečemo škatlo, če je koeficient drsnega trenja 0,2.
Vstopnica št. 1
Mehansko gibanje. Uniforma ravno gibanje. Enačbe gibanja.
Zakon univerzalne gravitacije.
Projektil, ki leti vodoravno s hitrostjo 600 m/s, se razbije na dva dela z maso 30 in 10 kg. Večina začela premikati v isto smer s hitrostjo 900 m/s. Kakšna je velikost in smer hitrosti manjšega dela izstrelka?
Vstopnica št. 2
Grafi premočrtnega enakomernega gibanja (koordinate, hitrosti, poti).
Gravitacija. Prva ubežna hitrost.
Avto, ki tehta 1,5 tone, se giblje s konstantno hitrostjo 27 km/h. Koeficient upora gibanja je 0,02. Koliko moči razvije avtomobilski motor?
Vstopnica št. 3
Takojšnja in povprečna hitrost.
Elastična sila. Hookov zakon. Vrste deformacij.
Kamen je vržen z višine 2 m pod določenim kotom na vodoravno ravnino začetna hitrost 6 m/s. Poiščite hitrost kamna, ko pade na tla.
Vstopnica št. 4
Pospešek. Gibanje s stalnim pospeškom. Enačbe gibanja telesa s stalnim pospeškom.
Sile trenja in upora.
Žoga z maso 1 kg, ki se giblje s hitrostjo 6 m/s, dohiti kroglo z maso 1,5 kg, ki se giblje v isti smeri s hitrostjo 2 m/s. Poiščite hitrosti kroglic po njihovem popolnoma elastičnem trku.
Vstopnica št. 5
Grafikoni enakomerno pospešeno gibanje(koordinate, hitrosti, pospeški).
Gibanje povezanih teles.
Dva satelita se gibljeta okoli Zemlje po krožnih orbitah na razdalji 7600 km in 600 km od njene površine. Kakšno je razmerje med hitrostjo prvega satelita in hitrostjo drugega? Polmer Zemlje je 6400 km.
Vstopnica št. 6
Prosti pad. Izračun parametrov pri prostem padu.
Neinercialni referenčni sistemi.
Dvigalo se spušča enakomerno pospešeno in v prvih 10 s prevozi 10 m. Za koliko se bo zmanjšala teža 70 kg potnika v tem dvigalu?
Vstopnica št. 7
Gibanje telesa, vrženega pod kotom na vodoravno ravnino.
Impulz sile in impulz telesa.
Kolesar, ki tehta 80 kg, se giblje po zanki s hitrostjo 54 km/h. Polmer zanke je 4,5 m. Poiščite težo kolesarja na vrhu zanke.
Vstopnica št. 8
Gibanje telesa, vrženega vodoravno.
Zakon ohranitve gibalne količine.
Kolona vojakov se med pohodom premika s hitrostjo 5 km/h, raztezajoč se po cesti na razdalji 400 m. Poveljnik, ki se nahaja na repu kolone, pošlje kolesarja z ukazom do vodilnega odreda. Kolesar vozi s hitrostjo 25 km/h in se, ko opravi opravek na poti, takoj vrne nazaj z isto hitrostjo. Koliko časa po prejemu naročila se bo vrnil?
Vstopnica številka 9
Enakomerno gibanje točke okoli kroga. Centripetalni pospešek.
Delo sile. Moč.
Žogo vržemo skozi okno vodoravno s hitrostjo 12 m/s. Po 2 s je padel na tla. S katere višine je bila vržena žoga in kako daleč od zgradbe je pristala?
Vstopnica št. 10
Relativnost mehansko gibanje. Galilejev princip relativnosti.
Energija. Zakon o ohranitvi energije v mehaniki.
Določite povprečje orbitalna hitrost satelit, če Povprečna višina njegova orbita nad Zemljo je 1200 km, njegova obhodna doba pa 105 minut.
Vstopnica št. 11
Newtonov prvi zakon. Inercijski sistemi odštevanje.
Sprememba energije sistema pod vplivom zunanjih sil.
Leseno klado z maso 2 kg enakomerno vlečemo preko vodoravno postavljene lesene deske s pomočjo vzmeti s togostjo 100 N/m. Koeficient trenja je 0,3. Poišči podaljšek vzmeti.
Vstopnica št. 12
Rezultantna sila. Newtonov drugi zakon.
Absolutno elastični trki žog.
Oseba, ki tehta 60 kg, stoji na ledu in lovi žogico z maso 500 g, ki leti vodoravno s hitrostjo 20 m/s. Kako daleč se bo človek z žogo kotalil po vodoravni ledeni površini, če je koeficient trenja 0,05?
Vstopnica št. 13
Newtonov tretji zakon. Telesna teža.
Vsekakor neelastični trkižogice.
Škatla z maso 60 kg se začne premikati po vodoravni površini s pospeškom 1 m/s. 2 , ki deluje nanj s konstantno silo, usmerjeno pod kotom 30 0 do obzorja. Določite silo, s katero vlečemo škatlo, če je koeficient drsnega trenja 0,2.
