Реферат Курсовая Конспект
ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИКУ - раздел Физика, Минобрнауки России Федеральное Государственное Бюдже...
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»
Кафедра физики
ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИКУ
Методические указания и контрольные задания
для студентов заочной формы обучения
Тула 2012
УДК 531
Введение в физику. Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения / Муравлева Л.В., Семин В.А., Бурцева О.И., Кажарская С.Е.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. – 47 с.
Данные методические указания содержат краткие сведения из теории, набор контрольных заданий, краткое математическое приложение и общие методические указания к выполнению контрольных работ.
Ил.:62, Библ.: 9
Печатается по решению библиотечно-издательского совета Тульского государственного университета.
Рецензент: д-р физ.-мат.наук, проф. Д.М.Левин
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Общие методические указания к выполнению
контрольных работ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2. Основы векторной алгебры и математического анализа
2.1. Скалярные и векторные величины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2. Действия с векторами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.1 Сравнение векторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.2 Сложение векторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.3 Вычитание векторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.4 Умножение вектора на скаляр . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
2.3. Скалярное и векторное произведения . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3.1 Скалярное произведение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3.2 Векторное произведение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4. Производная и интеграл . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
2.4.1. Производная и ее применения . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4.2. Первообразная и интеграл . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3.Задания для контрольной работы по дисциплине
«Введениие в физику»
3.1. Основы векторной алгебры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2. Прямая задача кинематики. Векторный способ
описания движения частицы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
3.3. Обратная задача кинематики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
3.4. Связь линейных и угловых величин в кинематике . . . . . .26
3.5. Кинематика вращательного движения . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.6. Сила как причина изменения импульса . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.7. Динамика вращательного движения твердого тела . . . . . .33
3.8. Момент инерции. Теорема Штейнера. Центр масс . . . . . .36
3.9. Кинетическая энергия. Мощность. Работа . . . . . . . . . . . . .41
3.10. Закон сохранения импульса и момента импульса . . . . . .43
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Общие методические указания к выполнению
Контрольная работа №1 (№2)
По дисциплине «Введение в физику»
Вариант № 1
выполнил: студент группа Б660121 Иванов П.П.
проверил: доцент каф. физики Васильев И.И.
3. Условия задач переписать без сокращений. Все величины перевести в систему СИ. Каждую задачу следует писать с новой страницы. Для замечаний преподавателя на страницах тетради оставлять поля.
4. Решения задач следует сопровождать краткими пояснениями; в тех случаях, когда это необходимо, рисунками, выполненными карандашом с использованием чертежных принадлежностей.
5. При подстановке в расчетную формулу, а также при записи ответа, числовые значения величин следует записывать как произведение десятичной дроби с одной значащей цифрой перед запятой на десять в соответствующей степени, округляя ответ до трех значащих цифр. Например, вместо 456297 надо записать ; вместо 0,0004515 записать и т.п.
6. Ответ должен быть обязательно представлен с указанием единиц измерения искомой величины.
7. Выполненные контрольные работы студент представляет в деканат заочного факультета.
8. Если контрольная работа при рецензировании не зачтена, студент обязан представить ее на повторную рецензию, включив в нее те задачи, решения которых оказались неверными. Повторную работу необходимо представить вместе с незачтенной.
Основы векторной алгебры и математического анализа
Действия с векторами
Математические действия с векторными величинами – это геометрические действия.
Сравнение векторов
Равные векторы.Два вектора равны, если они имеют:
- равные модули,
- одинаковые направления.
Противоположные векторы. Два вектора противоположны, если они имеют:
- равные модули,
- противоположные направления.
-
Правило параллелограмма.
Стороны параллелограмма - вектор и вектор -; диагональ параллелограмма - вектор разности .
Скалярное и векторное произведения
Производная и интеграл
Задания для контрольной работы по дисциплине
«Введениие в физику»
Прямая задача кинематики
Векторный способ описания движения частицы
Радиус-вектор частицы начинается в начале системы координат и заканчивается на частице.
Скорость частицы (перемещение частицы за единицу времени)
Ускорение частицы (изменение скорости за единицу времени)
Таблица моментов инерции некоторых фигур.
– кольца относительно оси, проходящей через центр кольца перпендикулярно его плоскости. | – однородного шара относительно оси, проходящей через центр шара. |
– диска относительно оси, проходящей через центр диска перпендикулярно его плоскости. | – стержня относительно оси, проходящей через середину стержня перпендикулярно к нему. |
8-1. Перпендикулярно плоскости однородного диска массы m и радиуса R проходят две параллельные оси. Одна проходит через центр масс диска С, а другая через точку О, лежащую на расстоянии х от точки А на краю диска. Точки О, С и А лежат на диаметре диска. Во сколько раз больше момент инерции диска , чем ? Если m = 1 кг, R = 1 м, х = 0,4 м.
8-2. Перпендикулярно однородному тонкому стержню массы m и длиной l проходят две параллельные оси. Одна проходит через центр масс стержня С, а другая через точку О, лежащую на расстоянии х от его конца А. Во сколько раз больше момент инерции стержня , чем ? Если m = 1 кг, l = 1 м, х = 0,4 м.
8-3. Через однородный шар массы m и радиуса R проходят две параллельные оси. Одна проходит через центр масс шара С, а другая через точку О, лежащую на расстоянии х от края шара A. Точки А, О и С лежат на диаметре шара. Во сколько раз больше момент инерции шара , чем ? Если m = 1 кг, R = 1 м, х = 0,4 м.
8-4. Два одинаковых диска массой m и радиусом R каждый положили на плоскость и приварили друг к другу. Найти момент инерции получившейся детали относительно оси, проходящей перпендикулярно плоскости дисков через точку О . Если R = 1 м, m = 1 кг.
8-5. Два одинаковых диска массой m и радиусом R каждый положили на плоскость и приварили друг к другу. Найти момент инерции получившейся детали относительно оси, проходящей перпендикулярно плоскости дисков через центр масс одного из дисков О. R = 1 м, m = 1 кг.
8-6. Два одинаковых шара массой m и радиусом R каждый приварили друг к другу. Касательная к шару ось О проходит перпендикулярно линии, проходящей через центры шаров. Найти момент инерции получившейся детали относительно оси О. R = 1 м, m = 1 кг.
8-7. Два одинаковых шара массой m и радиусом R каждый приварили друг к другу. Ось О проходит по диаметру шара перпендикулярно линии, соединяющей центры шаров. Найти момент инерции получившейся детали относительно оси О.
R = 1 м, m = 1 кг.
8-8. Два одинаковых однородных тонких стержня массой m и длиной l каждый приварили концами перпендикулярно друг к другу. Через конец одного из стержней проходит ось О, перпендикулярная плоскости стержней. Найти момент инерции получившейся детали относительно оси О. l = 1 м, m = 1 кг.
8-9. Два одинаковых однородных тонких стержня массой m и длиной l каждый приварили концами перпендикулярно друг к другу. Через центр одного из стержней проходит ось О, перпендикулярная плоскости стержней. Найти момент инерции получившейся детали относительно оси О. l = 1 м, m = 1 кг.
8-10. Перпендикулярно плоскости однородного диска массы m= 1 кг и радиуса R = 1 м проходят две параллельные оси. Одна проходит через центр масс диска С, а другая через точку О, лежащую на расстоянии х = 0,4 м от точки А на краю диска. Точки О, С и А лежат на диаметре диска. На сколько отличаются моменты инерции диска относительно этих осей?
8-11. Перпендикулярно плоскости однородного диска массы m и радиуса R проходят две параллельные оси. Одна проходит через точку A на краю диска, а другая через точку О, лежащую на расстоянии х от точки А. Точки О и А лежат на диаметре диска. m = 1 кг, R = 1 м, х = 0,4 м. Во сколько раз отличаются моменты инерции диска и ?
8-12. Перпендикулярно однородному тонкому стержню массы m = 1 кг и длиной l = 1 м проходят две параллельные оси. Одна проходит через центр масс стержня С, а другая через точку О, лежащую на расстоянии х = 0,4 м от его конца А. На сколько отличаются моменты инерции стержня относительно этих осей?
8-13. Перпендикулярно однородному тонкому стержню массы m = 1 кг и длиной l = 1 м проходят две параллельные оси. Одна проходит через конец стержня А, а другая через точку О, лежащую на расстоянии х = 0,4 м от точки А. Во сколько раз отличаются моменты инерции стержня и ?
8-14. Через однородный шар массы m и радиуса R проходят две параллельные оси. Одна касается шара в точке А, а другая проходит через точку О, лежащую на расстоянии х от точки A. Точки А и О лежат на одном диаметре шара. m = 1 кг, R = 1 м, х = 0,4 м. Во сколько раз отличаются моменты инерции шара и ?
8-15. Через однородный шар массы m и радиуса R проходят две параллельные оси. Одна проходит через центр масс шара С, а другая через точку О, лежащую на расстоянии х от края шара A. Точки А, О и С лежат на диаметре шара. На сколько отличаются моменты инерции шара относительно этих осей? m = 1 кг, R = 1 м, х = 0,4 м.
8-16. На одну плоскость положили тонкий однородный стержень массы m и длины l = 2R и диск радиуса R и такой же массы m. Центр стержня О приварили к диску. Перпендикулярно плоскости получившейся детали проходит ось через точку О. Найти момент инерции детали относительно этих осей. Если m = 1 кг, R = 1 м.
8-17. Деталь в виде равностороннего треугольника сварили из трех одинаковых однородных тонких стержней массы m и длины l каждый. Ось О проходит перпендикулярно плоскости детали через вершину треугольника. Найти момент инерции детали относительно этой оси. m = 1 кг, l = 1 м.
8-18. Деталь в виде равностороннего треугольника сварили из трех одинаковых однородных тонких стержней массы m и длины l каждый. Ось C проходит перпендикулярно плоскости детали через центр масс треугольника. Найти момент инерции детали относительно этой оси. m = 1 кг, l = 1 м.
8-19. Деталь в виде квадрата сварили из четырех одинаковых однородных тонких стержней массы m и длины l каждый. Ось C проходит перпендикулярно плоскости детали через центр масс квадрата. Найти момент инерции детали относительно этой оси. m = 1 кг, l = 1 м.
8-20. Тонкий стержень постоянного сечения длиной l = 1 м лежит на оси х и его левый конец совпадает с началом координат О. Линейная плотность вещества, из которого сделан стержень, зависит от координаты х по закону (кг/м) . Рассчитать момент инерции стержня относительно оси у.
Литература
1. Савельев И.В. Курс общей физики : учебное пособие для вузов:[в 3 т.]. Т.1. Механика. Молекулярная физика / И.В. Савельев.- 5-е изд. стер. — СПб. и др.: Лань, 2006. - 432 с.
2. Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике : учеб. пособие для втузов / И.В.Савельев .— СПб. и др. : Лань, 2005. - 288 с.
3. Стрелков С.П. Сборник задач по общему курсу физики : в 5 кн. - 5-е изд., стер .— М : Физматлит : Лань, 2006 .— (Общий курс физики). Кн. 1: Механика / С. П. Стрелков [и др.] ; под ред. И. А. Яковлева. - 2006. - 240 с.
4. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности : Учебник для вузов / А.Н.Матвеев .- 3-е изд. - М. : ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2003. - 432 с.
5. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями : учеб. пособие для вузов / Т.И.Трофимова .- 8-е изд. перераб. - М. : Высш. шк., 2007. - 591 с.
6. Трофимова Т.И. Основы физики : учеб. пособие:в 5 кн. Кн.1. Механика / Т.И.Трофимова .- М. : Высш. шк., 2007 .- 220с
7. Трофимова Т.И. Справочник по физике для студентов и абитуриентов / Т.И.Трофимова .— М. : Астрель:АСТ: Профиздат, 2005. - 399 с.
8. Яворский Б.М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов / Б. М. Яворский, А. А. Детлаф, А. К. Лебедев .- 8-е изд., перераб. и испр. - М. : ОНИКС : Мир и Образование, 2007. - 1055 с.
9. Полянин А.Д. Универсальный справочник. Высшая математика. Физика. Теоретическая механика. Сопротивление материалов / А.Д.Полянин [и др.].- М. : АСТ:Астрель: Профиздат, 2005. - 480 с.
– Конец работы –
Используемые теги: Введение, физику0.05
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИКУ
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов