Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.
Скачать (прямая ссылка):
_ mg sin а + Mg sin а (, , т\ . fl=----------M----------^(l + ^jgsma.
2. Клин. Разновидностью наклонной плоскости является клин (рис. 23), составляющий осповную часть колющих, режущйх и строгающих инструментов: ножа, ножниц, топора, рубанка и т: д.
Рассмотрим действие клина при колке дров. Сила Q, приложенная к его основанию, может быть разложена на две равные состав-
57
лягоідие F н F, действующие нормально - на боковые поверхности клина AC н ДС.
Неподобия треугольников ABC и OQF следует, что
Q~~ h '
rjji'i== ДС, a ft = AB.
Чтобы клин пребывал в состоянии покоя или равномерного движения (без трения), нужно приложить к нему силу, перпендикулярную его основанию (обуху), во столько раз.меньшую силы, дейст-
вующей перпендикулярно боковой поверхности клина (щеке), во сколько раз ширина основания меньше длины боковой поверхности.
Задача. На горизонтальное поверхности лежат два бруска массой т = 1000 кг каждый. Между брусками вставлен клин, ширина основания которого h =IO см, а длина боковой поверхности /=25 ел. По клину производят кратковременный удар с силой Q = = 200 к. Какое ускорение получат брускн во время удара? Коэффициент треиия при движении брусков по поверхности ft = 0,2. Трением между клином и брусками пренебречь.
Решение. Равнодействующая двух сил — горизонтальній с ставляющей F1, силы давления F и силы трения Ft сообщает бруску ускорение
. Ft-Fv
во Ft = VF2 — Fat (рис, 24), где F — сила, которая действует йерпен: дикулярио к боковой поверхности клина и определяется по формуле
F=«T; '-«“-IS-600”-
Сила трения Fr - k(P + Ft). Сила Fi определяется us подобия треугольников АСЕ и OtFFii т. е.
тогда Ft = 0,2(1000 • 9,8 + 100) н = 216 н; сила
Ft = ]/f*_F* = ^250 ОООи—10000« = 490 к,
1000 к
= 0,27 м/сек».
Ответ.; а— 0,27м/сек*.
3. Винт, Цилиндрическое *ело с резьбой, которая Нарезается по винтовой линии, представлябт собой винт. Винтовой линией называется линия, описанная на поверхности цилиндра гипотенузой прямоугольного треугольника. Его основание равно длине окружности цилиндра, а, высота — шагу винта. Шагом винта называется расстояние между соседними точ- F нами винтовой линии (нарезками), лежащими на одной образующей цилиндра. Из рнс. 25 видно, что винт сводится к наклонной плоскости,-
Для перемещения винта к его головке по ,касательной на расстоянии г от" осн прикладывается сила F, которая при одиом обороте винта совершает работу A =
— F • 2кг. Эта работа, расходуемая винта при передвижении
P 2кг’
X.. е. сила, действующая по касательной К окружности голойки винта, при отсутствии трения во столько раз меньше силы, действующей на винт Вдоль его оси, во сколько раз шаг винта меньше длины окружности головки.
Задача. Железобетонная балка весом P ра 50 кн лежит на земле. Один из ее концов приподнимают домкратом, шаг винта которого А — 0,5 см, длина рукоятки г =*0,5 м н к. п. д. tj = 50%. Какое усилие прилагается к рукоятке домкрата?
Решение. Работа, идущая на преодоление сопротивления винту, является полезной, а работа снлы, приложенной по касательной к рукоятке, расходуемая на преодоление соїфотнвления н на тренне,— затраченной; поэтому
Qh ^
У~Шг'
P-L=Ql,
4 • 3,14 • 50 си» • 0,5 ~
Ответ. К рукоятке домкрата прилагается усилие 80 я.
Контрольные вопросы к главе «Механическая анергия»
*- -IV Что называется работой?
2) Дайте определение единиц работы в системах. Qt я СГС и установите COOTHOlufeHHe между ними.
3) Как вычисляется работа, когда сила приложена под углом к направлению перемещения?
4) В каком случае сила, действующая на движущееся тело, не производит работу?
5) На что расходуется работа при горизонтальном перемещении
тела?
6) Что называется коэффициентом полезного действий' механизма?
, 7) Что такое мощность и как она выражается через действий*'
щую силу и скорость движения тела?
8) Дайте определение единиц мощности в системах СИ и СГС H установите соотношение между ними.
9) Что называется энергией?.
10) KaxHe существуют виды механической энергии? Дайте их определения. ,
• 11)- В каких единицах измеряется кинетическая H потенциальная. энергия?. * _ '
12)- Kaisoe- существует соотношение между проиэвёденаЬй над телом работой и полученной телом кинетической SHepriitft 'бели отсутствует трение?
13) В чем состоит закон сохранения энергии?
14) Тело упало с некоторой высоты на землю. Куда девалась
его ,пртеняиэльрая энергия?. .ь .,
г ' 15) Что называется* машияов? , , t т s
16) Каково условие равновесия тела на наклонной гілоскости при действии на него силы, параллельной основанию наклонной плоскости, в случае отсутствия силы трения? при учете силы трения?
17) В-чем состоит закон равенства работ в применении к наклонной плоскости?- -« р '•
18) Чему равна сила тяги прн равномерном движении тела вдоль
наклонной плоскости в случае отсутствия трения? прн наличии трения? г** V* - /v - Р.
19) Что называется к. п. д. наклонной плоскости? *" '
20) Изменяется лн к. п. д. наклонной плоскости с изменением угла-наклона? Если да, то как?
