Практическая работа №2 (1 час) Задание для студентов: решить задачи в тетради с использованием формул силы всемирного тяготения, силы тяжести и веса тела, силы трения и силы упругости. При решении задач применить законы Ньютона. 1. Космический корабль массой 8 т приблизился к орбитальной космической станции массой 20 т на расстоянии 0,1 км. Найти силу их взаимного притяжения. 2. Космическая ракета при старте с поверхности Земли движется вертикально с ускорением 20 м/с2. Найти вес летчика-космонавта массой 80 кг в кабине при старте ракеты. 3. При раскрытии парашюта скорость парашютиста уменьшается с 50 до 10 м/с. Какую перегрузку испытывает парашютист? 4. На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0,5 кН/м при поднятии вверх рыбы массой 200 г? 5. Найти удлинение буксирного троса жесткостью 100 кН/м при буксировки автомобиля массой 2 т с ускорением 0,5 м/с2. Трением пренебречь. 6. Упряжка собак при движении саней по снегу может действовать с максимальной силой 0,5 кН. Какой массы сани с грузом может перемещать упряжка, если коэффициент трения саней по снегу равен 0,1? 7. Деревянный брусок массой 2 кг тянут по деревянной доске с помощью пружины жесткостью 100 Н/м. коэффициент трения 0,3. Найти удлинение пружины. 8. С каким ускорением двигался при разбеге реактивный самолет массой 60 т, если сила тяги двигателей 90 кН? 9. Тело массой 4 кг под действием некоторой силы приобрело ускорение 2 м/с2. Какое ускорение приобретет тело массой 10 кг под действием такой силы? 10. Порожний грузовой автомобиль массой 4 т начал движение с ускорением 0,3 м/с2. Какова масса груза, принятого автомобилем, если при той же силе тяги он трогается с места с ускорением 0,2 м/с2? Методические указания: - задачу начинать с записи условия в виде «Дано»; - выразить все единицы измерения в системе СИ, записав их в отдельном столбце; - при оформлении решения задачи формулы и вычисления записывать отдельными строчками; - при записи вычислений указывать единицы измерения в системе СИ; - закончить задачу, записав «Ответ». Использованные источники: Физика. Задачник. 10-11кл. А.П.Рымкевич

### Практическая работа №2 #### Задание 1 **Дано**: - Масса космического корабля (m₁) = 8 т = 8000 кг - Масса космической станции (m₂) = 20 т = 20000 кг - Расстояние между объектами (r) = 0,1 км = 100 м **Формула силы всемирного тяготения**: \[ F = G \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \] где \( G \) = \( 6.674 \times 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2 \). **Вычисления**: \[ F = 6.674 \times 10^{-11} \times \frac{8000 \cdot 20000}{100^2} \] \[ F = 6.674 \times 10^{-11} \times \frac{160000000}{10000} \] \[ F = 6.674 \times 10^{-11} \times 16000 \] \[ F \approx 1.06784 \times 10^{-6} \, \text{Н} \] **Ответ**: Сила взаимного притяжения \( F \approx 1.068 \, \mu \text{Н} \). --- #### Задание 2 **Дано**: - Масса летчика (m) = 80 кг - Ускорение ракеты (a) = 20 м/с² - Ускорение свободного падения (g) = 9,81 м/с² (примерно) **Формула веса**: \[ P = m(g + a) \] **Вычисления**: \[ P = 80(9.81 + 20) \] \[ P = 80 \times 29.81 \] \[ P = 2384.8 \, \text{Н} \] **Ответ**: Вес летчика-космонавта \( P \approx 2385 \, \text{Н} \). --- #### Задание 3 **Дано**: - Начальная скорость (v₁) = 50 м/с - Конечная скорость (v₂) = 10 м/с - Время замедления (не указано, но не требуется для нахождения перегрузки). **Перегрузка** рассчитывается по формуле: \[ a = \frac{v_2 - v_1}{t} \text{ (время не известно)}\] Предположим, что t = 1 с (для упрощения). Тогда: \[ a = \frac{10 - 50}{1} = -40 \, \text{м/с}^2 \] **Перегрузка**: \[ P = \frac{|a|}{g} = \frac{40}{9.81} \approx 4.08 \] **Ответ**: Перегрузка \( \approx 4.08 \) g. --- #### Задание 4 **Дано**: - Мощность лески (k) = 0,5 кН/м = 500 Н/м - Масса рыбы (m) = 200 г = 0,2 кг - Ускорение свободного падения (g) = 9,81 м/с² **Сила тяжести**: \[ F = m \cdot g = 0.2 \cdot 9.81 = 1.962 \, \text{Н} \] **Удлинение лески**: \[ x = \frac{F}{k} = \frac{1.962}{500} \approx 0.003924 \, \text{м} = 3.924 \, \text{мм} \] **Ответ**: Удлинение лески \( \approx 3.92 \, \text{мм} \). --- #### Задание 5 **Дано**: - Масса автомобиля (m) = 2 т = 2000 кг - Ускорение (a) = 0,5 м/с² - Жесткость троса (k) = 100 кН/м = 100000 Н/м **Сила**: \[ F = m \cdot a = 2000 \cdot 0.5 = 1000 \, \text{Н} \] **Удлинение троса**: \[ x = \frac{F}{k} = \frac{1000}{100000} = 0.01 \, \text{м} = 10 \, \text{см} \] **Ответ**: Удлинение троса \( = 10 \, \text{см} \). --- #### Задание 6 **Дано**: - Максимальная сила (F_max) = 0,5 кН = 500 Н - Коэффициент трения (μ) = 0,1 **Сила трения**: \[ F_{тр} = μ \cdot m_{сани} \cdot g \] \[ F_{тр} = 0.1 m_{сани} \cdot 9.81 \] **Условие равновесия**: \[ 500 = 0.1 m_{сани} \cdot 9.81 \] \[ 500 = 0.981 m_{сани} \] \[ m_{сани} = \frac{500}{0.981} \approx 509.79 \, \text{кг} \] **Ответ**: Масса саней с грузом \( m_{сани} \approx 509.79 \, \text{кг} \). --- #### Задание 7 **Дано**: - Масса бруска (m) = 2 кг - Жесткость пружины (k) = 100 Н/м - Коэффициент трения (μ) = 0,3 **Сила трения**: \[ F_{тр} = μ \cdot m \cdot g = 0.3 \cdot 2 \cdot 9.81 \approx 5.886 \, \text{Н} \] **Сила, действующая на пружину**: \[ F = kx = F_{тр} \] Это значит, что: \[ x = \frac{F_{тр}}{k} = \frac{5.886}{100} \approx 0.05886 \, \text{м} = 5.886 \, \text{см} \] **Ответ**: Удлинение пружины \( \approx 5.89 \, \text{см} \). --- #### Задание 8 **Дано**: - Масса самолета (m) = 60 т = 60000 кг - Сила тяги (F) = 90 кН = 90000 Н **Ускорение**: По второму закону Ньютона: \[ F = m \cdot a \Rightarrow a = \frac{F}{m} = \frac{90000}{60000} = 1.5 \, \text{м/с}² \] **Ответ**: Ускорение самолета \( a = 1.5 \, \text{м/с}² \). --- #### Задание 9 **Дано**: - Масса тела (m₁) = 4 кг - Ускорение (a₁) = 2 м/с² - Масса тела (m₂) = 10 кг Используем пропорцию второго закона Ньютона: \[ F = m₁ \cdot a₁ = 4 \cdot 2 = 8 \, \text{Н} \] Теперь найдем ускорение тела m₂: \[ a₂ = \frac{F}{m₂} = \frac{8}{10} = 0.8 \, \text{м/с²} \] **Ответ**: Ускорение тела массой 10 кг \( \approx 0.8 \, \text{м/с²} \). --- #### Задание 10 **Дано**: - Масса автомобиля (m₁) = 4 т = 4000 кг - Ускорение при первом движении (a₁) = 0,3 м/с² - Ускорение при втором движении (a₂) = 0,2 м/с² **Сила тяги**: \[ F = m₁ \cdot a₁ = 4000 \cdot 0.3 = 1200 \, \text{Н} \] **Найдем массу груза (m₂)**: Для состояния с ускорением 0,2 м/с²: \[ F = (m₁ + m₂) a₂ \] \[ 1200 = (4000 + m₂) \cdot 0.2 \] \[ 1200 = 800 + 0.2 m₂ \] \[ 0.2 m₂ = 1200 - 800 = 400 \] \[ m₂ = \frac{400}{0.2} = 2000 \, \text{кг} \] **Ответ**: Масса груза \( m_{\text{груза}} = 2000 \, \text{кг} \). --- Это пошаговое решение задач включает объяснения и вычисления, что поможет вам лучше понять принципы работы физики и применять их на практике.