Задачи с курса Физика на тему 19, Системы отсчета, связанные с вращающимися твердыми телами (10 задач)

Задача 19.1

Поезд движется со скоростью v = 50 км/ч по закруглению. Шарик, подвешенный на нити в вагоне, отклоняется на угол α = 5⁰. Определить радиус закругления.

Задача 19.2

Цилиндрический сосуд с водой вращается с частотой n = 2 об/с относительно оси симметрии. Поверхность жидкости имеет вид воронки. Чему равен угол а наклона поверхности жидкости к плоскости горизонта в точках, лежащих на расстоянии r = 5 см от оси? Докажите, что поверхность жидкости представляет собой параболоид вращения.

Задача 19.3

На концах тросов, прикрепленных к вершине столба «воздушной карусели», подвешены грузы. Тросы могут выдержать нагрузку, превосходящую в n раз вес грузов. Какова может быть максимальная угловая скорость грузов, чтобы тросы не оборвались?

Задача 19.4

Для определения угловой скорости можно воспользоваться двумя гирями, прикрепленными шарнирно к вертикальной вращающейся оси. Определить зависимость угловой скорости от угла отклонения грузов.

Задача 19.5

Стержень OO' вращается вокруг точки О с постоянной угловой скоростью ω. Небольшая мyфта массы m скользит по стержню в направлении О' с постоянной скоростью v относительно стержня. Найти: а) ускорение муфты в инерциальной системе отсчета; б) перпендикулярную к стержню F₁ и параллельную F₁₁ составляющие силы, с которой муфта действует на стержень.

Задача 19.6

Самолет, летящий со скоростью v = 360 км/ч, описывает вертикальную петлю Нестерова радиусом R = 360 м. Определить силу, прижимающую летчика (m = 80 кг) к сиденью: l) в нижней точке этой петли; 2) в верхней точке этой петли.

Задача 19.7

Рис. 19.1 - Модель центробежного регулятора

Модель центробежного регулятора (см. рисунок) вращается с частотой n = 2 c^-1. Учитывая только массу шаров, определить угол отклонения стержней, несущих шары. Длина стержней l = 15 см.

Задача 19.8

Определить, во сколько раз ускорение а₁, обусловленное центробежной силой на экваторе Земли, меньше ускорения а₂, вызываемого силой тяготения на поверхности Земли.

Задача 19.9

Тело массой m = 1 кг, падая свободно в течение t = 4 с, попадает на Землю в точку с географической широтой φ = 45⁰. Учитывая вращение Земли, определить и нарисовать все силы, действующие на тело в момент его падения на Землю.

Задача 19.10

Тело массой m= 1 кг, падая свободно в течение t = 6 с, попадает на Землю в точку с географической широтой φ = 30⁰. Учитывая вращение Земли, определить отклонение тела при его падении от вертикали.

С уважением ИЦ "KURSOVIKS"!