Практическая работа №4: «Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии»

Практическая работа №4: «Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии»

Цель работы:   

     - формирование навыков расчета кинетической потенциальной энергии, нахождения значения импульса

     - формирование навыков определения работы силы тяжести, трения, упругости

Вариант 1

1. Дайте определение импульса тела. В каких единицах измерения он определяется. Запишите математическое выражение импульса тела.
2. Что характеризует механическая энергия? В каких единицах измерения она выражается?
3. По какой формуле можно определить потенциальную энергию гравитационного взаимодействия тел?
4. По какой формуле можно определить потенциальную энергию упруго деформированных тел?
5. Решите следующие задачи:

1. Влетая в земную атмосферу, многие метеориты сильно нагреваются и сгорают. Крупные метеориты при ударе о поверхность земли взрываются, а в месте падения образуется кратер. За счет какой энергии происходят эти процессы?
2. Пуля вылетает из ствола Калашникова со скоростью 600 м/с. На какую максимальную высоту может подняться пуля при вертикальном выстреле, если сопротивлением воздуха можно пренебречь.
3. Автомобиль при прямолинейном движении массой 3 тонны изменил свою скорость  с 40 до 70 км/ч. Найти изменение импульса.

     4.  Определите работу силы тяжести свободно падающего тела массой 20 кг, если скорость тела изменилась с 10 до 40 м/с.

Вариант 2

1. Чему равно изменение импульса тела. Запишите математическое выражение.
2. Дайте определение энергии. В каких единицах измерения она выражается?
3. Дайте определение потенциальной энергии. Запишите математическое выражение потенциальной энергии. В каких единицах измерения она выражается? Почему при замкнутой траектории движения тела работа потенциальной силы равна нулю?
4. По какой формуле можно определить потенциальную энергию упруго деформированных тел?
5. Решите следующие задачи:

1. Какова кинетическая энергия тепловоза массой 60 тонн при скорости 3,6 км/ч? Сравните эту энергию с энергией идущего человека массой 80 кг (скорость ходьбы считать равной 3,6 км/ч).
2. Какую работу совершает сила трения для того, чтобы остановить автомобиль массой 500 кг, который двигался со скоростью 70 км/ч?
3. Неподвижный вагон массой 3·103 кг сцепляется с платформой массой 2·104 кг. До   сцепки платформа имела скорость 5 м/с. Какова скорость вагона и платформы   после их сцепки?

4. Какую работу совершает сила тяжести, действующая на тело массой 1 кг, при его падении с высоты 1 км?

Вариант 1

6. Дайте определение импульса тела. В каких единицах измерения он определяется. Запишите математическое выражение импульса тела.
7. Что характеризует механическая энергия? В каких единицах измерения она выражается?
8. По какой формуле можно определить потенциальную энергию гравитационного взаимодействия тел?
9. По какой формуле можно определить потенциальную энергию упруго деформированных тел?
10. Решите следующие задачи:

4. Влетая в земную атмосферу, многие метеориты сильно нагреваются и сгорают. Крупные метеориты при ударе о поверхность земли взрываются, а в месте падения образуется кратер. За счет какой энергии происходят эти процессы?
5. Пуля вылетает из ствола Калашникова со скоростью 600 м/с. На какую максимальную высоту может подняться пуля при вертикальном выстреле, если сопротивлением воздуха можно пренебречь.
6. Автомобиль при прямолинейном движении массой 3 тонны изменил свою скорость  с 40 до 70 км/ч. Найти изменение импульса.

     4.  Определите работу силы тяжести свободно падающего тела массой 20 кг, если скорость тела изменилась с 10 до 40 м/с.

Практическая работа №4: «Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии»

Цель работы:   

 - формирование навыков расчета кинетической потенциальной энергии, нахождения значения импульса

- формирование навыков определения работы силы тяжести, трения, упругости

Вариант 3

Повторить § 19-23

1. Дайте определение закона сохранения импульса.
2. Запишите математическое выражение работы силы. В каких единицах измерения она выражается?
3. Чему равна работа силы тяжести при перемещении тела из одного положения в другое. Запишите формулу, по которой можно определить это значение?
4. Какие системы  называют замкнутыми?
5. Решите следующие задачи:

1. Реактивный самолет массой 50 тонн летит со скоростью 720 км/ч. Какова его кинетическая энергия?
2. При выстреле из пружинного пистолета пуля массой 5 г. взлетает вертикально вверх на высоту 50 м. Какова жесткость пружины в пистолете, если ее сжали на 3 см.

     5.3. На грузовик  массой 4 тонны, движущейся прямолинейно  со скоростью  5 м/с, насыпали     1000 кг песка. Какой стала скорость грузовика?

     5.4. Какую работу необходимо совершить для поднятия груза массой 5 кг на высоту 30  

            см, если придать грузу ускорение 0,5 м/с2 ?

Практическая работа №4: «Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии»

Цель работы:   

 - формирование навыков расчета кинетической потенциальной энергии, нахождения значения импульса

- формирование навыков определения работы силы тяжести, трения, упругости

Повторить § 19-23

Вариант 4.

1. Дайте определение реактивного движения.
2. Дайте определение кинетической энергии. Запишите математическое выражение кинетической энергии.
3. Дайте определение закона сохранения энергии в механических процессах. Запишите его математическое выражение.
4. Что называется полной механической энергией. В каких единицах измерения выражается энергия? Решите следующие задачи:

5. Решите следующие задачи:

5.1. Для сжатия пружины на 1 см была совершена работа 200 Дж. Какова жесткость пружины?

      5.2. С какой скоростью должен лететь мяч массой 100 г., чтобы его

      импульс был равен импульсу пули массой 3 г., летящей со скоростью 500 м/с?

3. Какую работу совершает сила тяжести, действующая на шарик  массой 50 г, при  

его падении с высоты 200 м?

4. Какую работу необходимо совершить грузоподъемному крану для поднятия груза  

     массой  1 тонна на высоту 100 м , если придать грузу ускорение 2 м/с2 ?

Лабораторная работа

«Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника»

Цель работы: вычислить ускорение свободного падения из формулы для периода колебаний математического маятника:

Оборудование: часы с секундной стрелкой, измерительная лента, шарик с отверстием, нить, штатив с муфтой и кольцом.

Описание работы: Для вычисления ускорения свободного падения необходимо измерить период колебаний и длину подвеса маятника. Тогда из формулы можно вычислить ускорение свободного падения:

Порядок выполнения  работы:

1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 3-5 см от пола.
2. Отклоните маятник от положения равновесия на 5 – 8 см и отпустите его.
3. Измерьте длину подвеса измерительной лентой.
4. Измерьте время  40 полных колебаний (N).
5. Повторите измерения (не изменяя  условия опыта) и найдите среднее значение _ср.
6. Вычислите среднее значение периода колебаний Т_ср по среднему значению _ср.

7. Вычислите значение g_ср по формуле:

8. Полученные результаты занесите в таблицу:

Номер опыта	, м	N	, с	ср. , с	,с

9. Сравните полученное среднее значение для  со значением  .

Критерии оценок лабораторных работ

Оценка «5» (отлично) ставится, если обучающийся выполняет работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений; самостоятельно и рационально монтирует необходимое оборудование; все опыты проводит в условиях и режимах, обеспечивающих получение правильных результатов и выводов; соблюдает требования правил безопасного труда; в отчете правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ погрешностей.

Оценка «4» (хорошо) ставится, если выполнены требования к оценке 5, но было допущено два - три недочета, не более одной негрубой ошибки и одного недочета.

Оценка «3» (удовлетворительно) ставится, если работа выполнена не полностью, но объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы; если в ходе проведения опыта и измерений были допущены ошибки.

Оценка «2» (неудовлетворительно) ставится, если работа выполнена не полностью и объем выполненной части работы не позволяет сделать правильных выводов; если опыты, измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно.

Лабораторные работы выполняются по письменным инструкциям, которые приводятся в данном пособии. Каждая инструкция содержит краткие теоретические сведения, относящиеся к данной работе, перечень необходимого оборудования, порядок выполнения работы, контрольные вопросы.

Внимательное изучение методических указаний поможет выполнить работу.

Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов

Практическая работа: Решение качественных и вычислительных задач «Закон Гука. Деформация»

1.На пружину с жесткостью 500Н/м, действует сила 50Н. На какую длину растянется пружина?.

2.Резиновый шнур под действием силы растянулся на 1см.Каково значение силы, действующей на шнур, если коэффицент дёсткости шнура 700Н/м.?

3. На пружину действует сила 45Н.Под дейтвием этой силы пружина растянулась на 5см.Чему равен коэффицент жесткости пржины?

4.Стальная пружина  под действием силы 245 Н удлинилась на 35 мм. Определите жёсткость пружины.

5.Жёсткость пружины 5*10 Н/м. Предельна длина, на которую её можно растянуть. 16 мм. Сохранится ли упругость пружины, если к ней приложить силу 50 Н,100Н?

Практическая работа: Решение качественных и вычислительных задач «Закон Гука. Деформация»

1.На пружину с жесткостью 500Н/м, действует сила 50Н. На какую длину растянется пружина?.

2.Резиновый шнур под действием силы растянулся на 1см.Каково значение силы, действующей на шнур,если коэффицент дёсткости шнура 700Н/м.?

3. На пружину действует сила 45Н.Под дейтвием этой силы пружина растянулась на 5см.Чему равен коэффицент жесткости пржины?

4.Стальная пружина  под действием силы 245 Н удлинилась на 35 мм. Определите жёсткость пружины.

5.Жёсткость пружины 5*10 Н/м. Предельна длина, на которую её можно растянуть. 16 мм. Сохранится ли упругость пружины, если к ней приложить силу 50 Н,100Н?

Практическая работа: Решение качественных и вычислительных задач «Закон Гука. Деформация»

1.На пружину с жесткостью 500Н/м, действует сила 50Н. На какую длину растянется пружина?.

2.Резиновый шнур под действием силы растянулся на 1см.Каково значение силы, действующей на шнур,если коэффицент дёсткости шнура 700Н/м.?

3. На пружину действует сила 45Н.Под дейтвием этой силы пружина растянулась на 5см.Чему равен коэффицент жесткости пржины?

4.Стальная пружина  под действием силы 245 Н удлинилась на 35 мм. Определите жёсткость пружины.

5.Жёсткость пружины 5*10 Н/м. Предельна длина, на которую её можно растянуть. 16 мм. Сохранится ли упругость пружины, если к ней приложить силу 50 Н,100Н?