Реферат: Комплексные задачи по физике
br>ЛУНА
ЕСТЕСТВЕННОЕ ПОЛЕ ДАВЛЕНИЙ ЗЕМЛИ.
go=9,81
g=gox g=go/x2 P=P0*0,9X(км)
2,4
1,1 0,6 100 kПа
0,4 25 kПа
X
R 2R 3R 4R 5R 6R x
0 10 км
Поле тяготения Земли можно описать кинетической характеристикой g = f(x) или v = f(x), или динамической: F = f(x). Все эти величины являются векторными /направлены в центр Земли/. Все материальные тела притягиваются друг к другу, причём устойчивое равновесие сил тяготения и упругости наступит тогда, когда эти тела в сувокупности образуют тело сферической формы. Образуется естественное статическое поле давлений, в котором более плотные тела располагаются ближе к центру, вытеснив менее плотные.
Задание :
1 Расчитать массу земной атмосферы. Радиус Земли равен 6,37 *106м, атмосферное давление на уровне моря равно 100 кПа.
2 Расчитать массу воды в океанах, если они занимают 2/3 площади земного шара и имеют среднюю глубину 4 *10 3м. Припомните естественный эталон массы.
3 Чем можно объяснить тот факт, что в недрах земной коры существуют целые моря воды, нефти, газа ? Ведь менее плотные вещества должны всплывать из более плотной среды.В каком порядке расположатся эти вещества в единой подземной ёмкости ? Какие естественные силы Вы бы использовали для извлечения каждого из этих веществ на поверхность Земли из километровых глубин ?
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЙ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ.
Залание 1 : указать
последовательность загорания лампочек после удара молотком по стальной трубе, наполненной
водой. Датчики давления расположены в воздухе, воде, на трубе. В таблице
указаны скорости распространения электрического и механического возмущений.
Электромагнитное
Звуковое в стали
воде
воздухе
Задание 2 : описать физический и математический принципы, лежащие в основе применения радио- и акустической эхо-локации. Нужно указать способ сведения лучей в узкий пучок, способ определения направления на облучаемый объект и способ определения расстояния до объекта, способ различения передаваемого и принимаемого сигналов в приёмнике.
a
L
Задание 3 : описать физический и математический принципы использования того факта, что скорость распространения волн в среде не зависит от скорости перемещения в этой среде источника или приёмника волн.
v
ОПИСАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ.
Задание : описать графически траекторию движения тел / их центра масс / в абсолютной системе координат, словесно описать траекторию тел относительно центра масс. Аналитически описать / через уравнения пути, скорости, ускорения / те же движения.
Движение шаров рассматривать в горизонтальной плоскости, без сил трения и тяжести.
 |
|||
 |
|||
Условные знаки:
Шар массой m
Шар массой 3m
Исходная скорость шаров
искомые
траектории
жёсткий стержень
ничтожной
массы
ОПИСАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.
Описание может включать в себя: динамическую характеристику среды и способ движения объекта в ней, статическую характеристику / известные силы и моменты /, кинематическую характеристику /возможные изменения скорости /.
Формы описаний : словесная ; графическая /векторная, траекторная схема/; алгебраическая /уравнения и неравенства/.
ОБЪЕКТЫ :
Автомобиль движется с горы
Автомобиль на косогоре
Автомобиль движется в гору
Подводная лодка в движении
Перегрузка при торможении
Передача движений в автомобиле
Самолёт в наборе высоты
Движение человека и змеи/бионика/
Балансировка велосипедиста
Погрузчик на гусеничном ходу
Маневры корабля на воде
Маневры космической ракеты
Пример описания :
Объект : самолёт в наборе высоты
Атмосфера не может служить жёсткой опорой для самолёта, но воздух обладает инерцией. Двигатели, отталкивая от себя воздух, создают реактивную тягу, крыло, отклоняя встречный поток воздуха на некоторый угол по отношению к траектории полёта, создаёт подъёмную силу. Инертный воздух оказывает сопротивление движению самолёта.
Схема сил и моментов:
Y1
P
Y2
m a
X2 X1
G
Уравнения движения Y = Y1 + Y2
Y cos a+ (P – Q)sin a = G ; ( >G; <G)
P = Q , v=c; ( P>Q , v ; P<Q , v )
Y1X1 = Y2X2
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ УПРУГОЙ СИСТЕМЫ ТЕЛ.
Задание :
m1
m2 Дана
абсолютно упругая система, как показано на рисунке. kупр=
400 Н/м , m1 = m2 = 1 кг, L = 1,2.
Силу тяготения, сопротивление воздуха и массу пружины не учитывать.
L=1,2
1) Вычислить Тколеб указанной системы
Сжали пружину. Нажимая на правое тело, прижали всю систему к вертикальной стенке, L = 0,2м, затем резко освободили систему, отпустив правый тело.
L=0,2
2) Какую максимальную скорость приобретёт правое тело?
3) Какую скорость относительно стенки приобретёт вся упругая система, то есть её центр масс?
4) В какой момент придёт в движение левое тело?
5) С какой амплитудой относительно центра масс системы будут колебаться тела?
6) Начертить график скоростей тел в зависимости от расстояния до стенки, используя характерные точки на траектории их движения.
m v m m
7) Какая часть энергии,
переданной колебательной системе извне, превратится в кинетическую энергию
движения центра масс системы, а какая – в внутреннюю энергию системы? Энергия
передана системе в процессе упругого удара грузом.
8. Какую скорость будет иметь система из четырёх одинаковых тел, если придать скорость v одному из тел?
САМОПИСЦЫ , РЕГИСТРАТОРЫ , « ЧЁРНЫЕ ЯЩИКИ ».
Самописцы устанавливают для непрерывной или периодической записи скорости, пройденного пути, направления движения и других параметров. Их устанавливают для целей объективного контроля на транспортных средствах, электростанциях, в лабораториях и т.д.
В лаборатории такой самописец с часовым механизмом автоматически записывает данные различных приборов, необходимые для научных исследований.
Задание 1 : спроектировать регистратор температуры воздуха с фоторегистрацией.
Исходные
материалы :
Фотобумага ртутный термометр цилиндр часовой механизм штатив
Задание 2: спроектировать регистратор скорости ветра. Ветряк вращается под действием ветра. Будильник имеет секундную, минутную и часовую оси. На одну из них можно насадить цилиндр.
Исходные материалы :
Карандаши ветряк цилиндр будильник щтатив листы бумаги
Задание 3 : спроектировать регистратор температуры воздуха с графорегистрацией.
Биметаллическая пластина изгибается с изменением температуры.
Исходные материалы :
Штатив , биметаллическая стрелка, цилиндр, будильник, лист фольги.
АВТОМОБИЛЬ – СРЕДСТВО ПЕРЕДВИЖЕНИЯ
Задание: опишите назначение и принцип действия самых важных систем автомобиля, используя свои знания физики и химии. Какими свойствами должны обладать вещества, используемые в этих системах?
БЫТОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИБОРЫ.
| Электрические явления, на котоых основан принцип действия прибора | Названия приборов | ||
| 1 | нагревательные | ||
| эпектродуговые | |||
| 2 | |||
| 3 | электроприводные | ||
| 4 | электропитающие | ||
| 5 | вибрационные | ||
| 6 | сигнальные | ||
| 7 | питание калькулятора | ||
| 8 | звучащие игрушки | ||
| 9 | аудиотехника |
Задание : на рисунке изображены принципиальные схемы бытовых электроприборов. Какие электрические явления / эффекты / используются в этих устройствах? Назовите электроприборы, которые работают по изображённым на рисунках принципам и заполните таблицу. Пример:
/ 2 / ионизация газа эл.током / зажигалка, дуговая лампа /
ВЛИЯНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ПОГОДУ.
Метеорологи регистрируют состояния погоды с интервалами минутными, часовыми, суточными. Учёт десятков, сотен факторов позволяет прогнозировать погоду по времени и месту. Три основных термодинамических процесса, протекая с разными скоростями, определяют характер погоды :
q Конвектиный /массовый перенос теплоты /
