Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Закон сохранения механической энергии
Основные формулы и законы Работа силы на траектории L 12 Мощность силы Теорема об изменении кинетической энергии Работа консервативной силы Теорема об изменении полной механической энергии системы частиц Закон сохранения механической энергии Примеры решения задач Задача 3.3. Вертолет массой m = 3 т висит в воздухе. Определить мощность, развиваемую мотором вертолета, если диаметр ротора равен d = 8 м. При расчете принять, что ротор отбрасывает вниз цилиндрическую струю воздуха диаметром, равным диаметру ротора. Плотность воздуха 1,29 кг/м3. Решение Пусть v - скорость струи воздуха, отбрасываемой винтом. За время D t частицы воздуха проходят расстояние D h = v D t. Иными словами, за время D t винт вертолета придает скорость v всем частицам воздуха, находящимся в цилиндре с площадью основания p d2/4 и высотой D h. Масса воздуха D m в этом объеме равна а его кинетическая энергия D К дается выражением Поскольку мотор передает воздуху кинетическую энергию D К, то такова и совершаемая им работа. Поэтому развиваемая мотором мощность равна В этом выражении нам надо еще найти скорость струи воздуха, отбрасываемой винтом. Импульс D р, передаваемый частицам воздуха за время D t, равен Из второго закона Ньютона следует, что средняя сила, действующая на отбрасываемый вниз воздух равна F = D р/ D t. По третьему закону Ньютона такая же сила действует на вертолет со стороны воздуха. Эта сила компенсирует вес вертолета: Отсюда получаем уравнение позволяющее найти скорость струи воздуха: Подставляя найденную скорость в выражение для мощности двигателя вертолета, получаем окончательный результат: Подставляя числовые данные, находим
Задача 3.4. Для измерения скорости полета пули применяют баллистический маятник, состоящий из деревянного бруска, подвешенного на невесомом стержне. При выстреле в горизонтальном направлении пуля массой m попадает в брусок и застревает в нем. Какова была скорость пули, если стержень отклоняется от вертикали на угол a? Масса бруска равна M. Трение в подвесе, сопротивление воздуха и массу стержня не учитывать. Масса бруска много больше массы пули. Рис. 3.1 Решение Если масса маятника , то в процессе застревания пули в маятнике он не успевает заметно отклониться от положения равновесия. Систему «пуля + маятник» в этом случае можно считать изолированной, поскольку внешними силами здесь являются: сила тяжести (действует на пулю и на маятник) и сила натяжения нити. Если нить не отклоняется от вертикали, то сумма внешних сил равна нулю. Поэтому для процесса столкновение пули с маятником справедлив закон сохранения импульса. В конце удара пуля и брусок будут двигаться как единое целое.
Запишем для момента столкновения закон сохранения импульса в проекции на горизонтальную ось: откуда скорость маятника непосредственно после столкновения будет равна После удара систему «пуля + маятник» можно считать консервативной, поскольку действием сил трения пренебрегаем. Для процесса движения маятника справедлив закон сохранения механической энергии. Пренебрегая трением в подвесе и сопротивлением воздуха, применим закон сохранения энергии к процессу отклонения маятника после удара: откуда высота подъема маятника будет . Учитывая, что находим скорость пули:
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-03-09; просмотров: 201; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.6.84 (0.008 с.) |