Яке називається тестове завдання пробігти тричі по 10 метрів

0 Comments

Практикум із розв’язування фізичних задач № 3 (§ 12-13). Механіка

Зверніть увагу! Розглянуті нижче типи задач розв’язуються за допомогою кінематичних формул руху тіл у однорідному полі тяжіння Землі (без урахування опору повітря). Поле тяжіння вважаємо однорідним за умови, що рух відбувається на малих висотах.

Записуючи рівняння залежності фізичних величин від часу через проекції відповідних величин на координатну вісь, необхідно враховувати знак проекції.

Рух тіла, кинутого вертикально вгору до максимальної висоти підйому, є рівносповільненим, донизу — рівноприскореним, без початкової швидкості. Час підйому дорівнює часу падіння (мал. 1).

Мал. 1. Рух тіла кинутого вертикально

З певної висоти тіло можуть кидати вниз, надаючи йому деякої початкової швидкості, а можуть відпускати — тоді тіло падає без початкової швидкості (v0 = 0) (вільно падаюче тіло).

Оскільки вільне падіння і рух тіла, кинутого вертикально вгору, є рівноприскореними, то всі кінематичні рівняння такого руху, розглянуті раніше, справедливі й для цих випадків. Запишемо їх до порівняльної таблиці, обравши для запису вісь ΟΥ та врахувавши, що прискоренню а відповідає g, а переміщенню s — висота h. Тож, врахувавши знаки проекцій, одержимо вирази, наведені в таблиці,

Кінематичні рівняння

Приклади розв’язування задач

Задача 1. Визначити глибину колодязя, якщо вільно кинутий у нього камінь досяг поверхні води за 2 с. Яку швидкість матиме цей камінь у момент зіткнення з поверхнею води?

Задача 2. Тіло кинуто вертикально вгору зі швидкістю 20 м/с. Визначити висоту та час його підйому. Опором повітря знехтувати.

Мал. 2. Рух тіла кинутого під кутом до горизонту (а) та горизонтально (б)

РУХ ТІЛА, КИНУТОГО ГОРИЗОНТАЛЬНО З ВИСОТИ Н. Це окремий випадок руху тіла, кинутого під кутом до горизонту (α = 0) з деякої висоти Н. Це криволінійний рух уздовж гілки параболи під дією земного тяжіння. У вертикальному напрямі вздовж вісі ΟΥ відбувається вільне падіння, у горизонтальному напрямі вздовж вісі ОХ — рівномірний рух (див. мал. 2, б).

Задача 3. Літак летить горизонтально зі швидкістю 720 км/год на висоті 245 м. Коли він пролітає над деякою точкою поверхні Землі, з нього скидають вантаж. На якій відстані від місця кидання вантаж упаде на Землю? Опір повітря не враховувати.

Розглянемо детальніше рух тіла під дією сили всесвітнього тяжіння.

Задача 4. Середня висота супутника над поверхнею Землі дорівнює 1700 км. Визначити його швидкість та період обертання, якщо радіус Землі дорівнює 6370 км.

Задача 5. Літак виконує петлю Нестерова («мертву петлю») радіусом R = 800 м і рухається по ній зі швидкістю v = 720 км/год. З якою вагою пілот масою 70 кг тиснутиме на сидіння літака у верхній і нижній точках петлі?

Задачі для самостійного розв’язування

1(с). У скільки разів зменшиться сила притягання до Землі космічної ракети при її віддаленні від поверхні Землі на відстань, що дорівнює радіусу Землі?

2(с). З літака, який летить в горизонтальному напрямку зі швидкістю 720 км/год, на висоті 3920 м над землею скинули вантаж. Як далеко від місця викидання вантаж впаде на землю?

3(с). Як зміняться час і дальність польоту тіла, кинутого горизонтально з певної висоти, якщо швидкість кидання збільшити вдвічі?

4(с). Камінь падав на дно ущелини 4 с. Яка глибина ущелини?

5(с). На яку максимальну висоту підніметься тіло, кинуте вгору з початковою швидкістю 44 м/с? Скільки часу триватиме підйом тіла до максимальної висоти?

6(с). М’яч кинули під кутом 30° до горизонту з початковою швидкістю 10 м/с. Визначте висоту підйому та дальність польоту м’яча.

7(д). В якій точці прямої, що з’єднує центри Землі та Місяця, тіло буде притягуватися до Землі і до Місяця з однаковими силами? Вважайте, що середня відстань між центрами Землі та місяця дорівнює 60 земним радіусам, а маса Місяця у 81 раз менша за масу Землі.

8(д). Визначте прискорення вільного падіння на поверхні Венери, якщо середня густина речовини планети 5200 кг/м 3 , радіус планети 6100 км.

9(д). Місяць обертається навколо Землі зі швидкістю 1 км/с. Середня відстань від Землі до Місяця 3,8 • 10 5 км. Визначте масу Землі.

10(д). Яку швидкість повинен мати штучний супутник Землі, щоб обертатися по коловій орбіті на висоті 600 км над поверхнею Землі? Чому дорівнює період його обертання? Радіус Землі прийняти в 6400 км.

11(д). Автомобіль масою 2 т рухається зі швидкістю 36 км/год. Визначте вагу автомобіля, коли він проходить по випуклому мосту, з радіусом кривизни 40 м.

12(д). Стріла, випущена з лука вертикально вгору, впала на землю через 6 с. Які початкова швидкість стріли і максимальна висота її підйому?

13(д). Тіло, яке вільно падає без початкової швидкості, за останню секунду руху проходить 2/3 усього шляху. Визначте шлях, пройдений тілом під час падіння.

14(д). Хлопчик кинув м’яч з вікна горизонтально (з 20-метрової висоти багатоповерхівки). Скільки часу летів м’яч до землі і з якою швидкістю його було кинуто, якщо він упав на відстані 6 м від фундаменту будинку?

15(д). Дальність польоту тіла, кинутого в горизонтальному напрямі зі швидкістю 10 м/с, дорівнює висоті кидання. З якої висоти кинуто тіло?

16(д). Хлопчик стрибає у воду з крутого берега заввишки 5 м, маючи після розгону горизонтально напрямлену швидкість 6 м/с. Якими будуть модуль і напрям швидкості хлопчика у той час, коли він досягне води?

17(д). Снаряд, що вилетів з гармати під кутом до горизонту, перебував у польоті 12 с. Якої найбільшої висоти він досяг?

18(в). Визначте висоту підняття і дальність польоту сигнальної ракети, випущеної зі швидкістю 40 м/с під кутом 60° до горизонту.

19(в). На малюнку, зробленому за стробоскопічною фотографією, зображено політ кульки, випущеної з дитячого пружинного пістолета. Знаючи, що сторона квадрата клітинки дорівнює 5 см, визначте: а) час польоту кульки; б) інтервал між спалахами; в) початкову швидкість кульки.

20(в). Тіло вільно падає зі стану спокою з висоти 39,2 м. За який час тіло пройде: а) перший метр свого шляху, б) останній метр свого шляху? Чому дорівнює середня швидкість на другій половині шляху?

21(в). Тіло вільно падає з висоти 80 м. Яке його переміщення за останню секунду падіння?

Практикум із розв’язування фізичних задач № 4 (§ 14). Механіка

Розглядаючи руху тіл під дією кількох сил, зверніть увагу на такі особливості:

1. Коли в задачі йдеться про рух системи пов’язаних між собою тіл, рівняння руху для кожного тіла записують окремо. Одержані рівняння розв’язують як систему. Якщо тіла зв’язані ниткою, передбачається, що нитки нерозтяжні й невагомі, блоки також невагомі. Це пояснюється тим, що нерозтяжність нитки, яка зв’язує тіла, означає відсутність її видовження, отже, і виникнення внаслідок деформації додаткових сил пружності. Це дає підставу вважати, що сила натягу нитки скрізь залишається незмінною, і прискорення, надане цією силою, не змінюється. Невагомість нитки вказує на те, що діючі сили натягу нитки рівні між собою. За наявності блока рівність натягу нитки виконується лише в тому випадку, коли масами нитки та блока а також тертям під час обертання блока можна знехтувати.

2. Після розв’язання рівнянь і запису розв’язку в загальному вигляді визначаються числові значення шуканих величин, оцінюється їх реальність, тобто застосовується загальний алгоритм процесу розв’язування задач. Рекомендується продумати можливість знаходження інших способів розв’язання задачі, порівняння здобутих результатів.

3. Розглянемо найтиповіші випадки різних ситуацій.

Перша ситуація стосується руху тіла під дією сили F. Усі сили діють на тіло, але можна вказати лише ті сили, які впливають на прямолінійний рух.

Друга ситуація. На тіло діє, крім сили F, сила тертя.

Третя ситуація. Тіло рухається з прискоренням вгору. Діаграми сил відрізняються, а рівняння руху у векторній формі однакові. Але в проекціях на вісь координат вони різні. Ці ситуації стосуються розв’язування задач на невагомість і перевантаження.

Четверта ситуація. Тіло рухається вгору по похилій площині з прискоренням, спрямованим паралельно площині.

П’ята ситуація стосується руху системи тягарців відносно осі координат, вектори сил проектуються на напрям руху. Вважаємо блок та нитку невагомими, саму нитку — нерозтяжною, тобто T1 = Т2 = Т; а1 = а2 = а . Перший випадок враховує всі сили, що діють на тіло, а у другому сили взаємодії тягарця та додатка до нього не розглядаються, оскільки вважаються внутрішніми. На малюнках центри мас тягарців відокремлені для кращого унаочнення ситуації.

Шоста ситуація. Якщо тіла рухаються по колу під дією сил: а) тертя, б) тяжіння, в) пружності, їх рух описується одним і тим самим рівнянням у векторній формі.

Сьома ситуація стосується руху конічного маятника та тіла (потяга, велосипедиста та ін.) на заокругленні, які описуються однаковим рівнянням.

Восьма ситуація розглядає рух автомобіля по увігнутому або опуклому мосту радіусом r, а також рух тіла по колу у вертикальній площині під дією сили пружності. Вони описуються за допомогою рівнянь, що у векторній формі однакові для цих випадків, але в проекціях на вертикальну вісь координат різні.

Розглянемо ці ситуації на конкретних прикладах.

Задача 1. На автомобіль масою 1 т під час руху діє сила тертя, що дорівнює 0,1 його сили тяжіння. Чому має дорівнювати сила тяги, яку розвиває мотор автомобіля, щоб автомобіль рухався: а) рівномірно; б) з прискоренням 2 м/с 2 ?

Задача 2. По горизонтальній площині рухається тіло масою m = 5 кг під дією сили F = 30 Н, напрямленої під кутом α = 30° до горизонту. Коефіцієнт тертя ковзання тіла по площині μ = 0,2. Яку швидкість матиме тіло через 10 с після початку дії сили, якщо спочатку тіло було в спокої?

Мал. 2. До задачі 2

Задача 3. По похилій площині вгору рухається тіло масою m1 = 2 кг під дією зв’язаного з ним нерозтяжною і невагомою ниткою тягарця масою m2 = 20 кг, який перекинуто через невагомий блок, що обертається без тертя. Початкова швидкість тіл дорівнює нулю, коефіцієнт тертя між першим тілом і площиною: μ = 0,1. Кут нахилу площини до горизонту α = 30°. Визначити прискорення руху тіла та силу натягу нитки.

Задача 4. Через нерухомий блок перекинуто шнур, до одного кінця якого прив’язано вантаж масою m1, а до іншого — два вантажі m2 = 0,15 кг і m3 = 0,05 кг. Маса m1 > m2 + m3. Система рухається з прискоренням 2,0 м/с 2 . Визначити масу першого вантажу і силу пружності шнура між тілами з масами m2 і m3. Масами шура і блока, а також тертям у блоці можна знехтувати. Шнур вважати нерозтяжним.

Мал. 3. До задачі 4

Розв’язуючи задачі, які відповідають ситуаціям під час руху тіла по колу, слід пам’ятати, що під час рівномірного руху тіла по колу величина лінійної швидкості залишається сталою, але неперервно змінюється її напрям. (У кожній точці траєкторії вектор швидкості спрямований по дотичній до кола.) Отже, такий рух є рухом з прискоренням. Його надає тілу та сила (або рівнодійна декількох сил), яка спрямована до центра, за що вона одержала назву доцентрової, а прискорення, відповідно, доцентрового. Для цих випадків другий закон динаміки набуває вигляду:

де R — радіус кола (або дуги кола), по якому рухається тіло;

ΣFi — сума складових усіх сил, які діють на тіло уздовж радіуса.

Якщо складова сили спрямована до центра, її проекцію беруть зі знаком плюс, а від центра — із знаком мінус.

Розглянемо випадки, коли роль доцентрової відіграє лише одна сила. Це може бути сила тертя (рух тіла на диску, що обертається навколо вертикальної осі), сила пружності (обертання кульки на нитці або стержні в горизонтальній площині), сила всесвітнього тяжіння (рух планет і супутників). Якщо точно, то планети і супутники рухаються по еліптичних, а не колових орбіт, але їхні орбіти дуже часто наближені до колових, що дає підставу в задачних ситуаціях розглядати цей рух як обертальний по колу.

Задача 5. Кулька масою m, прикріплена до нитки, рухається по колу в горизонтальній площині зі сталою швидкістю. Відстань від точки підвісу до площини становить 25 см. Скільки обертів зробить кулька за 10 с?

Мал. 4. До задачі 5

Задачі для самостійного розв’язування

1(с). На аркуш паперу помістили склянку з водою. Якого прискорення необхідно надати аркушу паперу, щоб склянка з водою рухалася назад відносно паперу (граничний коефіцієнт тертя спокою вважати рівним коефіцієнту тертя ковзання)?

2(с). Що має зробити водій під’їжджаючи до крутого повороту? Чому необхідно бути особливо уважним на слизькій дорозі?

3(с). Користуючись графіком, визначте, як рухається потяг і яка сила тяги локомотива, коли відомо, що маса потяга 2500 т, а коефіцієнт тертя 0,025.

4(д). Сани масою 60 кг рівномірно з’їжджають з гори, схил якої становить 40 м на кожні 100 м довжини. Визначте коефіцієнт тертя саней.

5(д). Натирач підлог масою 10 кг штовхають перед собою за допомогою ручки, яка утворює з горизонтом кут 30°. Найменша сила, яку треба спрямувати вздовж ручки натирача, щоб зрушити його з місця, дорівнює 50 Н. Визначте коефіцієнт тертя між підлогою та натирачем.

6(д). Стальний магніт масою 50 г прилип до вертикальної стальної плити. Для рівномірного ковзання магніту вниз прикладають силу 1,5 Н. З якою силою магніт притискається до плити? Яку силу необхідно прикласти, щоб переміщувати магніт по плиті вертикально вгору, якщо коефіцієнт тертя дорівнює 0,2?

7(д). Коли пружину розтягнуто силою 2 Н, її довжина становить 10 см. Якщо силу збільшити до 5 Н, то довжина пружини збільшується до 12 см. Знайдіть довжину нерозтягнутої пружини

8(д). Тягарець масою 50 г прикріплений до гумового джгута завдовжки 50 см. Обертаючись у горизонтальній площині він видовжує жгут на 5 см. Визначте жорсткість джгута, якщо частота обертання 60 об/хв.

9(д). Знайдіть найменший радіус дуги кола автомобіля, який рухається по горизонтальній дорозі зі швидкістю 36 км/год, якщо коефіцієнт тертя коліс об дорогу 0,25.

10(д). Автомобіль масою 14 т, рушаючи з місця, проходить перші 50 м за 10 с. Визначте силу тяги автомобіля, якщо коефіцієнт опору дорівнює 0,05.

11(д). Спортсмен масою 65 кг, стрибаючи з десятиметрової вежі, входить у воду зі швидкістю 13 м/с. Визначте середню силу опору повітря

12(д). Похила площина має кут нахилу 30°. За яких значень коефіцієнта тертя тягти вантаж по похилій площині важче, ніж піднімати його вертикально?

13(д). З яким прискоренням рухається брусок по похилій площині з кутом нахилу 30° якщо коефіцієнт тертя 0,02?

14(д). Автомобіль масою 2 т рухається зі швидкістю 36 км/год. Визначте вагу автомобіля, коли він проходить по випуклому мосту з радіусом кривизни 40 м.

15(д). З якою максимальною швидкістю може їхати мотоцикліст по горизонтальній площині, описуючи коло радіусом 100 м, якщо коефіцієнт тертя гуми по дорозі 0,4? На який кут від вертикалі відхиляється мотоцикліст під час проходження повороту?

16(д). Доріжка для велосипедних гонок в місці закруглення має кут нахилу 40°. На яку швидкість їзди розраховано такий нахил доріжки, якщо радіус закруглення 40 м?

17(в). Гелікоптер масою 30 т піднімає на тросах вертикально вгору вантаж масою 10 т з прискоренням 1 м/с 2 . Визначте силу тяги гелікоптера та силу, яка діє на гелікоптер у місці приєднання тросів.

18(в). Через невагомий блок перекинуто мотузку з вантажами 1 т і 2 т. Блок рухається вгору з прискоренням а. Нехтуючи тертям, знайдіть тиск блока на вісь, на якій він знаходиться.

19(в). По легкому клину з кутом нахилу а, котрий лежить на горизонтальній підлозі, ковзає тіло. Коефіцієнт тертя між клином і підлогою μ. Визначте мінімальне значення коефіцієнта тертя μ1 між тілом та клином, щоб клин залишався нерухомим. Масою клина знехтувати.

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ для перевірки теоретичних знань з теми «Легка атлетика» для учнів 8-9 класів

Назвіть, який вид спорту називають «королевою спорту».

Які вправи розвивають швидкість?

біг з високим підніманням стегна

біг на місці з високим підніманням стегна в упорі

Які вправи включає легка атлетика?

біг, стрибки, метання, кидки, передачі, виси

біг, стрибки, метання, спортивна ходьба, багатоборства

біг, стрибки, удари, ведення, упори

біг, стрибки, метання, упори, кидки

Скільки видів змагань включено до жіночого легкоатлетичного багатоборства?

Скільки видів змагань включено до чоловічого легкоатлетичного багатоборства?

Який вид спортивних змагань не входить до олімпійської програми з легкої атлетики?

стрибок у довжину з місця

Який легкоатлетичний снаряд штовхають?

Який найбільш доступний прийом контролю за функціональним станом організму під час занять фізичними вправами?

контроль частоти сердечних скорочень(ЧСС)

вимірювання обсягу біцепсів

вимірювання зросту та маси тіла

онтроль сили м’язів кисті

Які вимоги до спортивного взуття?

колір, що відповідає кольору спортивної форми

відповідність виду спорту і зручність

на розмір більше звичайного взуття

Який біг, виконується з низького старту?

біг на середні дистанції

Якої фази стрибка у довжину з місця не існує?

підготовка до відштовхування

відштовхування однією ногою

Яка довжину марафонської дистанції?

42 км 100 метрів

21 км 195 метрів

21 км 100 метрів

42 км 195 метрів

Яку назву має біг в природних умовах?

біг з перешкодами

Який предмет спортсмени передають один одному під час легкоатлетичної естафети?

В якому році і на іграх якої Олімпіади Сергій Бубка здобув олімпійське «золото»?

1992 році (ХХV Олімпіада, Барселона)

1988 році (ХХІV Олімпіада, Сеул)

1996 році (ХХVІ Олімпіада, Атланта)

2000 році (ХХVІІ Олімпіада, Сідней)

В якому році українські спортсмени вперше взяла участь в Олімпійських іграх окремою командою?

Що таке шеренга ?

стрій, в якому учні розміщені один за одним по одному, по два, по три і т. д.

стрій, в якому учні розміщені на одній лінії один поруч з іншим, згідно з визначеним інтервалом

установлене розміщення учнів для спільних дій

відстань між учнями, яка дорівнює ширині долоні (між ліктями) один від одного

Як звучить олімпійське гасло?