Динаміка (якісні задачі)

 1° Закони Ньютона 

1. Чи може тіло рухатись криволінійно під дією сталої сили, яка не змінює ні величини, ні напрямку?

2. Чи правильне таке формулювання другого закону Ньютона: «Під дією сукупності сил матеріальна точка завжди рухається в бік сумарної сили»?

3. Відомі маса тіла і прикладена сила. Чи досить цього, щоб передбачити рух тіла?

4. Для чого на поворотах гоночних треків і швидкісних трас полотно прокладають з бічним нахилом?

До задачі 5.

5. Стала сила приводить у рух два тіла: m₁, m₂ (m₁> m₂). Чи залежить натяг від способу прикладання сили (див. малюнок)?

6. Чи виконується другий закон Ньютона для частинки, яка рухається із змінним прискоренням?

7. Чи мають рівнодійну дві сили, лінії яких паралельні?

8. Позначте сили і точки їх прикладання до тіл (див. малюнок).

До задачі 8.

9. Два куми по-дружньому поділили дерево, розрізавши його по лінії АВ. Чи порівно вони поділили колоду?

До задачі 9.

10. Коли другий закон Ньютона застосовувати не можна?

11. Нитка витримує вантаж 4кг. Чи порветься вона, якщо до її кінців прикласти сили по 35Н?

12. На кінцях канату, перекинутого через блок, повиснули два альпіністи, маси яких однакові. Один розпочав підніматися вгору. Чи рухатиметься другий?

13. Обидва альпіністи (див. попередню задачу) піднімаються вгору, але один з них рухається вдвічі швидше за іншого. Чи одночасно вони досягнуть блока?

14. В якому випадку необхідно накачати сильніше футбольний м’яч для гри а) босими ногами; чи б) у твердих бутсах?

15. У яких випадках третій закон Ньютона не справджується?

 Короткі вказівки-відповіді:

1. Так.

2. Ні.

3. Ні.

4. a_доц надає ще складова сили реакції N.

5. У випадку б) більший.

6. Так.

7.  Ні.

9. Ні, коротша частина має більшу масу.

10. В НІСВ; якщо швидкість частинки v→c; для опису руху частинок всередині  атома або молекули.

11. Ні.

12. Другий альпініст також рухатиметься вгору і одночасно з першим досягне блока.

13. Одночасно.

14. Більше у випадку б).

15. У НІСВ; коли тіла, які взаємодіють дуже віддалені одне від одного, або коли вони взаємодіють швидко; коли в процесі взаємодії тіл не можна знехтувати зміною імпульсу фізичних полів.

2° Закон Всесвітнього тяжіння

• 1.       Супутник рухається по коловій орбіті в площині екватора. Який полюс Землі видно на малюнку?

• 2.       Як зміниться прискорення вільного падіння, якщо: а) радіус Землі збільшиться в к-раз, при незмінній густині; б) густина Землі зменшиться в к-раз при незмінних розмірах; в) Землю стиснути до радіуса R_з/к?

До задачі 1

• 3.       Чи можна застосувати закон Всесвітнього тяжіння F_гр = Gm₁m₂/R²   для обчислення сили притягання між: а) двома цеглинами; б) цеглиною та сферою; в) сферою та кулею; г) двома кулями?

• 4.       Чи правильне твердження: «Місяць рухається навколо центру Землі»?

• 5.       Чи є між Землею та Місяцем точки, де б тіло перебувало в рівновазі а) стійкій; б) нестійкій?

• 6.       Чи збереже обруч початкову колову форму, якщо він падає на Землю ( опором повітря знехтувати): а) плазом; б) ребром?

• 7.       Як рухатиметься камінь у наскрізній шахті на масивному невеликому астероїді?

• 8.       Побудуйте графік залежності прискорення вільного падіння тіла від його відстані до центра Землі?

• 9.       Довгий масивний стержень падає вертикально, не зазнаючи опору середовища. Чи змінюються її лінійні розміри?

• 10.   Першу космічну швидкість для Землі обчислюють за формулою v_I = (gR_з)^1/2. Чи можна для точок, розміщених на висоті h над екватором, першу космічну швидкість визначати за формулою:  v_Ih = (gR_з+h)^1/2?

• 11.   Чи може супутник рухатись так, щоб весь час залишатися над Львовом?

• 12.   Як зміниться перша космічна швидкість для Землі, якщо збільшиться в к-раз: а) радіус Землі; б) густина Землі; в) радіус та густина Землі одночасно?

• 13.   В якій точці еліптичної орбіти супутника його прискорення найбільше (найменше)?

• 14.   Внаслідок дії сили опору повітря супутник знизився. Як змінились: а) його швидкість; б) період обертання; в) енергія руху?

• 15.   Планета має порожнину у формі сфери. Як напрямлений вектор прискорення вільного падіння у такій порожнині, якщо центр сфери: а) збігається з центром планети; б) не збігається з центром планети?

Короткі вказівки-відповіді:

До задачі 8.

1.       Південний.

2.       а) збільшиться в к раз;

      б) зменшиться в к раз;

      в) зросте в к² раз.

3.       а), б) - ні; в),г) - так.

4.       Ні.

5.       а) - ні; б) - так.

6.       а) - так; б) - ні.

7.       Коливатиметься.        

9.       Так, збільшуються.

10.   Ні.

11.   Ні, орбіта нестійка.

До задачі 13.

12.    а) зросте в к раз;

       б) зросте в к^1/2 раз;

       в) зросте в к^3/2 раза.

13.   Точка 1 – найбільше, точка 2 – найменше.

14.   а) зросла; б) зменшився; в) зросла.

15.   а) g = 0; б) у порожнині поле однорідне, тому g = const.