МЕХАНИКА.

ГЛАВА II. ОСНОВЫ ДИНАМИКИ.

7. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Масса тел. Сила. Равнодействующая нескольких сил

• № 112. Действия каких тел компенсируются в следующих случаях: а) подводная лодка покоится в толще воды; б) подводная лодка лежит на твердом дне?

• № 113. Парашютист спускается, двигаясь равномерно и прямолинейно. Действия каких тел компенсируются при этом?

Сила тяжести и сила трения.

• № 114. Мальчик держит на нити шарик, наполненный водородом. Действия каких тел взаимно компенсируются, если шарик находится в состоянии покоя? Мальчик выпустил нить. Почему шарик пришел в ускоренное движение?

• № 115. Может ли автомобиль двигаться равномерно по горизонтальному шоссе с выключенным двигателем?

• № 116. На горизонтальном участке пути маневровый тепловоз толкнул вагон. Какие тела действуют на вагон во время и после толчка? Как будет двигаться вагон под влиянием этих тел?

• № 117. Система отсчета жестко связана с лифтом. В каких из приведенных ниже случаев систему отсчета можно считать инерциальной? Лифт: а) свободно падает; б) движется равномерно вверх; в) движется ускоренно вверх; г) движется замедленно вверх; д) движется
• 
  
• 
  

• № 118. Система отсчета связана с автомобилем. Будет ли она инерциальной, если автомобиль движется: а) равномерно и прямолинейно по горизонтальному шоссе; б) ускоренно по горизонтальному шоссе; в) равномерно, поворачивая на улицу, расположенную под прямым

• № 119. Как движется поезд, если яблоко, упавшее со столика вагона в системе отсчета «Вагон»: а) движется по вертикали; б) отклоняется при падении вперед; в) отклоняется назад; г) отклоняется в сторону?
• 
  

• № 120. На стержне (рис. 22), вращающемся с некоторой частотой, два стальных шарика разных размеров, связанные нерастяжимой нитью, не скользят вдоль стержня при определенном соотношении радиусов и R1 и R2. Каково соотношение масс шариков, если R2 = 2R1?

• № 121. Маневровый тепловоз массой 100 т толкнул покоящийся вагон. Во время взаимодействия ускорение вагона было в 5 раз больше ускорения тепловоза. Какова масса вагона?
• 
  

• № 122. Найти отношение модулей ускорений двух стальных шаров во время столкновения, если радиус первого шара в 2 раза больше радиуса второго. Зависит ли ответ задачи от начальных скоростей шаров?

• № 123. Найти отношение модулей ускорений двух шаров одинакового радиуса во время взаимодействия, если первый шар сделан из стали, а второй из свинца.

• № 124. При столкновении двух тележек, движущихся по горизонтальной плоскости, проекция вектора скорости первой тележки на ось X изменилась от 3 до 1 м/с, а проекция вектора скорости второй тележки на ту же ось изменилась от -1 до +1 м/с. Ось X связана с з
• 
  

• № 125. Два тела массами 400 и 600 г двигались навстречу друг другу и после удара остановились. Какова скорость второго тела, если первое двигалось со скоростью 3 м/с?
• 
  

• № 126. Вагон массой 60 т подходит к неподвижной платформе со скоростью 0,3 м/с и ударяет ее буферами, после чего платформа получает скорость 0,4 м/с. Какова масса платформы, если после удара скорость вагона уменьшилась до 0,2 м/с?
• 
  

• № 127. Мяч после удара футболиста летит вертикально вверх. Указать и сравнить силы, действующие на мяч: а) в момент удара; б) во время полета мяча вверх; в) во время полета мяча вниз; г) при ударе о землю.
• 
  

• № 128. Указать и сравнить силы, действующие на шарик в следующих случаях: а) шарик лежит на горизонтальном столе; б) шарик получает толчок от руки; в) шарик катится по столу; г) шарик летит со стола.

• № 129. Человек стоит в лифте. Указать и сравнить силы, действующие на человека в следующих случаях: а) лифт неподвижен; б) лифт начинает движение вверх; в) лифт движется равномерно; г) лифт замедляет движение до остановки.
• 
  

• № 130. Указать и сравнить силы, действующие на автомобиль, когда он: а) стоит неподвижно на горизонтальном участке дороги; б) трогается с места; в) движется равномерно и прямолинейно по горизонтальному участку; г) двигаясь равномерно, проходит середину вы
• 
  

• № 131. На рисунке 23 показаны силы, действующие на самолет, и направление вектора скорости в некоторый момент времени (вектор F — сила тяги, вектор Fc — сила лобового сопротивления, вектор FT — сила тяжести, вектор Fп — подъемная сила). Как движется самол

На рисунке 23 показаны силы, действующие на самолет, и направление вектора скорости в некоторый момент времени (вектор F — сила тяги, вектор F_c — сила лобового сопротивления, вектор F_T — сила тяжести, вектор F_п — подъемная сила). Как движется самолет, если: a) F_T = F_n, F = F_c; б) F_T = F_п, F > F_c; в) F_T >F_п,F = F_c; г) F_T< F_п, F = F_c?

а) равномерно прямолинейно;

б) горизонтально с ускорением;

в) ускоренно опускается, горизонтально равномерно;

г) ускоренно поднимается, горизонтально равномерно.

• № 132. При каком соотношении сил, действующих на пузырек воздуха, поднимающийся со дна водоема, движение пузырька становится равномерным?

Пузырек начинает двигаться равномерно и прямолинейно, если векторная сумма силы Архимеда, тяжести и сопротивления станет равна нулю.

• № 133. Может ли равнодействующая двух сил 10 и 14 Н, приложенных к одной точке, быть равной 2, 4, 10, 24, 30 Н?

Дано:

Найти:

Решение.

Отсюда имеем, что

Таким образом а) нет; б) да; в) да; г) да; д) нет.

• № 134. Может ли равнодействующая трех равных по модулю сил, приложенных к одной точке, быть равной нулю?

Из рисунка видно, что

Рассмотрим проекции на оси координат.

Равенство (2) имеет место при любой силе F и угле α. Равенство (1) — только, когда выполнено соотношение 2 cos α = 1; т.е. при

N = 60°

Таким образом, ответ задачи — да.

• № 135. Найти равнодействующую трех сил по 200 Н каждая, если углы между первой и второй силами и между второй и третьей силами равны 60°.

Дано:

Найти: R.

Решение.

1)

2) В проекциях на оси координат:

3)

Ответ: R = 400 H.

• № 136. На парашютиста массой 90 кг в начале прыжка действует сила сопротивления воздуха, проекции которой на оси координат X и Y равны 300 и 500 Н. (Ось Y направлена вверх.) Найти равнодействующую всех сил, действующих на парашютиста.

Дано:

Найти: R.

Решение.

Ответ: R = 500 H.

• № 137. На реактивный самолет действуют в вертикальном направлении сила тяжести 550 кН и подъемная сила 555 кН, а в горизонтальном направлении — сила тяги 162 кН и сила сопротивления воздуха 150 кН. Найти модуль и направление равнодействующей.

Дано:

Найти:

Решение.

Ответ: R = 13 кН.

• № 138. Нить, на которой висит груз массой 1,6 кг, отводится в новое положение силой 12 Н, действующей в горизонтальном направлении. Найти силу натяжения нити.

Дано:

Найти: T

Решение.

В проекциях на оси координат

Ответ: T = 20 H.