Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики»




НазваниеМетодические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики»
страница1/8
Дата публикации13.03.2014
Размер2.22 Mb.
ТипМетодические указания
skachate.ru > Физика > Методические указания
  1   2   3   4   5   6   7   8


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кафедра физики
Выполнение контрольных заданий по дисциплине «общая физика»
Методические указания

для студентов заочного отделения всех специальностей

Кемерово 2008
Составители:

Н.М. Волкова, доцент, канд. техн. наук;

^ Н.Б. Шубина, ст. преподаватель;

О.С. Оболонская, ассистент
Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры физики

Протокол № 7 от 27.03.08
Рекомендовано методической комиссией

технологического факультета

Протокол № 10 от 30.04.08


Представлены рекомендации для изучения дисциплины «Общая физика», контрольные задания, варианты контрольных работ, примеры выполнения контрольной работы, рекомендуемая литература.

Предназначены для студентов заочного отделения всех специальностей.


Зав. редакцией И.Н. Журина

Редактор Н.В. Шишкина

Технические редакторы: Т.В. Васильева, Я.Я. Демарчек

Художественный редактор Л.П. Токарева
ЛР № 020524 от 02.06.97

Подписано в печать 27.08.08. Формат 60х841/16

Бумага типографская. Гарнитура Times

Уч.-изд. л. 9. Тираж 800 экз.

Заказ № 72
Охраняется законом об авторских правах,

не может быть использовано любым незаконным способом без письменного договора

© КемТИПП, 2008

ПРЕДИСЛОВИЕ
Цель настоящих методических указаний - оказать помощь студентам-заочникам инженерно-технических специальностей в изучении курса физики.

Учебный материал указаний включает в себя такие разделы физики, как «Механика», «Молекулярная физика», «Термодинамика», «Электростатика», «Постоянный ток». Весь материал разбит в указаниях на четыре основных раздела, в каждом из которых даны основные формулы, примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения (контрольные задания). В контрольных заданиях учтены особенности специализации студентов Кемеровского технологического института пищевой промышленности.

Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ № 1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа № 1 выполняется по разделу «Физические основы механики», работа № 2 - по разделу «Молекулярная физика. Термодинамика», работа № 3 - по разделу «Электростатика. Постоянный ток», работа № 4 - по разделу «Магнетизм». Номера задач для самостоятельного решения выбираются по последней цифре шифра зачетной книжки студента. Например, если шифр зачетной книжки 2735, нужно решать все задачи, номер которых оканчивается на 5. В контрольной работе № 1 задачи: 105, 115, 125, 135, 145, 155, 165, 175. В контрольной работе № 2 задачи: 205, 215, 225, 235, 245, 255, 265, 275. В контрольной работе № 3 задачи: 305, 315, 325, 335, 345, 355, 365, 375. В контрольной работе № 4 задачи: 405, 415, 425, 435, 445, 455, 465.

При оформлении контрольных работ обязательно нужно:

  • записать в тетради полностью условие задачи;

  • указать, по какому методическому пособию работали;

  • сделать в конце решения проверку размерности величин.

Контрольные работы следует высылать не позднее, чем за месяц до сессии.


^ РАЗДЕЛ I. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
1.1. ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ
Кинематика

Поступательное движение

1. Кинематическое уравнение движения материальной точки (центра масс твердого тела) вдоль оси х:

x = f(t),

где f(t) - некоторая функция времени.

2. Средняя скорость перемещения

,

где x - перемещение материальной точки за интервал времени t.

3. Средняя путевая скорость

,

где - путь, пройденный точкой за интервал . Путь в отличие от разности координат , не может убывать и принимать отрицательные значения, т.е. 0. Поэтому .

4. Мгновенная скорость

,

где - проекция скорости на координатную ось.

5. Среднее ускорение

.

6. Мгновенное ускорение



где - проекция скорости на координатную ось.

Вращательное движение

7. Кинематическое уравнение движения материальной точки по окружности:

; r = R = сonst,

где R - радиус окружности.

8. Угловая скорость

,

где d - изменение угла поворота за интервал времени dt.

9. Угловое ускорение

.

10. Связь между линейными и угловыми величинами, характеризующими движение точки по окружности,

; ;

где - линейная скорость; - тангенциальная составляющая ускорения



- нормальная составляющая ускорения

;

- угловая скорость; - угловое ускорение; R - радиус окружности.

11. Полное ускорение

,

12. Угол между векторами полного ускорения и нормального (рис. 1)





Рис. 1

13. Связь частоты вращения n, периода вращения T и угловой скорости

, .

Колебательное движение

14. Уравнение гармонических колебаний материальной точки:



где х - смещение колеблющейся точки от положения равновесия; А - амплитуда колебаний; - угловая или циклическая частота; - начальная фаза.

15. Скорость материальной точки, совершающей гармонические колебания,

.

16. Ускорение материальной точки, совершающей гармонические колебания,

.

17. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты:

а) амплитуда результирующего колебания

;

б) начальная фаза результирующего колебания

.

18. Уравнения, описывающие траекторию точки, участвующей в двух взаимно перпендикулярных колебаниях:

, ,

а) (если разность фаз = 0);

б) (если разность фаз );

в) (если разность фаз ).

19. Уравнение плоской бегущей волны:

,

где y - смещение любой точки из точек среды с координатой x в момент t; - скорость распространения колебания в среде.

20. Связь разности фаз колебаний с расстоянием между точками среды, отсчитанными в направлении распространения колебаний:

,

где - длина волны.

21. Кинетическая энергия вращающегося тела

,

где I - момент инерции тела; - угловая скорость тела.

22. Потенциальная энергия растянутой (или сжатой) пружины

,

где k - жесткость (коэффициент, численно равный силе, вызывающей деформацию, равную единице); x - отклонение колеблющейся точки от положения равновесия.

23. Полная энергия материальной точки, совершающей гармонические колебания,



где m - масса точки; A - амплитуда колебаний; - круговая (циклическая) частота; k - коэффициент квазиупругой силы ().

24. Период колебаний тела, подвешенного на пружине (пружинный маятник),

,

где m - масса тела; k - жесткость пружины.

Формула справедлива для упругих колебаний в пределах, в которых выполняется закон Гука (при малой массе пружины в сравнении с массой тела).

25. Период колебаний математического маятника

,

где l - длина маятника; g - ускорение свободного падения.

26. Период колебаний физического маятника

,

где I - момент инерции колеблющегося тела относительно его оси колебаний; m - масса маятника; l - расстояние от центра масс маятника до оси колебаний; - приведенная длина физического маятника; g - ускорение свободного падения.

Динамика

Поступательное движение

27. Импульс материальной точки массой m, движущейся поступательно со скоростью ,

.

28. Второй закон Ньютона:

, ,

где - сила, действующая на тело; - ускорение.

29. Силы, рассматриваемые в механике:

а) сила упругости F = -kx, где k - коэффициент упругости (в случае пружины - жесткость); х - абсолютная деформация;

б) сила тяжести = mg, где g - ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с2);

в) сила гравитационного взаимодействия , где - гравитационная постоянная ( = 6,6710-11 м3/(кгс2)); m1 и m2 - массы взаимодействующих тел; r - расстояние между телами (тела рассматриваются как материальные точки);

В случае гравитационного взаимодействия силу можно выразить также через напряженность G гравитационного поля:

F = m·G.

г) сила трения (скольжения) , где - коэффициент трения; N - сила нормального давления.

30. Закон сохранения импульса:

,

для двух тел (i = 2)

,

где и - скорости тел в момент времени, принятый за начальный; и - скорости тех же тел в момент времени, принятый за конечный.

31. При неупругом центральном ударе двух тел с массами m1 и m2 общая скорость движения этих тел после удара может быть найдена по формуле:

,

где 1 - скорость первого тела до удара; 2 - скорость второго тела до удара.

При упругом центральном ударе тела будут двигаться с различными скоростями. Скорость первого тела после удара

.

Скорость второго тела после удара

.

32. Кинетическая энергия тела, движущегося поступательно

или .

33. Потенциальная энергия:

а) упругодеформированной пружины

П,

где k - жесткость пружины; х - абсолютная деформация;

б) гравитационного взаимодействия

П,

где - гравитационная постоянная; m1 и m2 - массы взаимодействующих тел; r - расстояние между ними (тела рассматриваются как материальные точки);
в) тела, находящегося в однородном поле силы тяжести,

П = mgh,

где g - ускорение свободного падения; h - высота тела над уровнем, принятым за нулевое.

Формула справедлива при условии h << R, где R - радиус Земли.

34. Закон сохранения механической энергии:

Е = Т + П = сonst.

35. Работа А, совершаемая внешними силами над телом,

,

где F - сила, приложенная к телу; - пройденный путь; α - угол между направлением силы и направлением перемещения тела.

36. Работа А, совершаемая внешними силами над телом, определяется как мера изменения энергии системы:

.

Динамика твердого тела

37. Основное уравнение динамики вращательного движения относительно неподвижной оси:

,

где М - результирующий момент внешних сил, действующий на тело; - угловое ускорение; I - момент инерции тела относительно оси вращения.

38. Момент инерции некоторых тел массы m относительно оси, проходящей через центр масс:

а) стержня длины l относительно оси, перпендикулярной стержню,

;

б) обруча (тонкостенного цилиндра) относительно оси, перпендикулярной плоскости обруча (совпадающей с осью цилиндра),

,

где R - радиус обруча (цилиндра);

в) диска радиусом R относительно оси, перпендикулярной плоскости диска,

.

39. Теорема Штейнера:

,

где I - момент инерции тела относительно оси, не проходящей через центр масс; I0 - момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс; d - расстояние между осями.

40. Закон сохранения момента импульса системы тел, вращающихся вокруг неподвижной оси:



где I1 и I2 - момент инерции системы тел и угловая скорость вращения в момент времени, принятый за начальный; и - момент инерции и угловая скорость в момент времени, принятый за конечный.

41. Момент импульса тела, вращающегося относительно неподвижной оси,

L = I · ω,

где - угловая скорость тела.

42. Кинетическая энергия тела, вращающегося вокруг неподвижной оси,

или .

Гидродинамика

43. Сила Архимеда

,

где - плотность жидкости; - объем тела, погруженного в жидкость; - ускорение свободного падения.

44. Уравнение неразрывности струи

,

где и - площади поперечного сечения трубки тока в двух местах; и - соответствующие скорости течений.

45. Уравнение Бернулли для идеальной несжимаемой жидкости в общем случае:

,

где и - статические давления жидкости в двух сечениях трубки тока; и - скорости жидкости в этих же сечениях; и - динамические давления жидкости в этих же сечениях; и - высоты их над некоторым уровнем; и - гидростатические давления.

Уравнение Бернулли в случае, когда оба сечения находятся на одной высоте (),

.

46. Сила Стокса

,

где - скорость движения шарика, взвешенного в жидкости; - коэффициент вязкости (динамическая вязкость); - радиус шарика.
  1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики» iconМетодические указания по выполнению контрольных работ содержание
Контрольная работа по дисциплине «Экономика фирмы» выполняется студентами заочного отделения. В соответствии с учебным планом ночу...
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики» iconИндивидуальные задания для самостоятельной работы студентов очной формы обучения
Предназначены для самостоятельного выполнения домашних заданий в связи с пропуском занятий, предусмотренных учебным планом по специальности...
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики» iconМетодические указания по написанию контрольных работ в соответствии...
Контрольная работа выполняется только по своему вариан­ту согласно шифру, составленному в алфавитном порядке по на­чальной букве...
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики» iconМетодические указания и темы для выполнения курсовых работ
Курсовая работа является одной из важнейших форм учебной работы и выполняется студентом в соответствии с учебным планом. График написания,...
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики» iconМетодические указания по выполнению контрольных работ учебная
Методические указания предназначены для студентов заочной формы обучения нгуэу, которые в соответствии с учебным планом должны выполнить...
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики» iconМетодические указания по подготовке контрольных работ
Написание контрольных работ является одной из форм обучения студен­тов, предусмотренных учебным планом и направленных на организацию...
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики» iconМетодические указания для выполнения контрольных работ
Методические указания для выполнения контрольных работ предназначены для студентов заочной формы обучения, специальностей «Бизнес...
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики» iconМетодические указания по выполнению контрольных работ с тематикой...
В соответствии с учебным планом студенты заочной сокращенной формы обучения выполняют одну контрольную работу
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики» iconМетодические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине...
Методические указания предназначены для студентов заочного отделения по направлению подготовки 051000. 62 Профессиональное обучение...
Методические указания предназначены для выполнения контрольных работ №1-4, предусмотренных учебным планом. Контрольная работа №1 выполняется по разделу «Физические основы механики» iconМетодические указания к выполнению контрольных работ 6 Требования...
Студент в ходе выполнения контрольных заданий должен овладеть базовыми теоретическими знаниями и практическими навыками работы на...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница