Mange av oss måtte bestemme på skolen eller universitetet fysikkproblemer, som kan være både enkel og kompleks. Løser ulike fysikkproblemer vi forstår den viktige rollen de spiller i et fysikkkurs. Derfor kan ikke et eneste fysikkkurs klare seg uten dem. Og akkurat fysikkproblemer presenteres på denne siden i et lite antall med sine løsninger.
Fysikkoppgaver fra seksjonen Kinematikk
En stein kastes vertikalt oppover med en hastighet på 20 m/s. Hvor lang tid vil det ta før den faller til jorden? Hva er den største høyden nådd av steinen?
Løsning.
Høyden som steinen vil havne i etter tid t bestemmes av formelen:
h = V 0 t - 0,5 gt 2 .
Når du faller til jorden, er høyden null. For å bestemme tidspunktet for fall av en stein får vi ligningen
V 0 t - 0,5 gt 2 = 0,
(V 0 - 0,5 gt) t = 0.
Herfra, siden t ≠ 0, så får vi
V0 = 0,5 gt = 0
t = 2V 0 /g = 2·20m/s / 9,81 m/s 2= 4,077 s.
For å bestemme maksimal løftehøyde, merk at på det høyeste punktet er hastigheten på steinen null, det vil si
V = V 0 - gt = 0.
Derfor, t = V 0/g. Deretter den største høyden
h maks = (V 0) 2/g - 0,5 g (V 0)/g) 2 = 0,5 (V 0) 2/g =
0,5 (20 m/s) 2 /9,81 m/s 2 = 81,549 m.
Hjulet roterer rundt sin akse, og gjør 20 omdreininger per sekund. Radius på hjulet er 75 centimeter. Hva er den lineære hastigheten til punkter på kanten av hjulet og punkter plassert i en avstand lik halvparten av radiusen fra midten av hjulet?
Løsning.
Lineær V og vinkelhastighet ω er relatert av relasjonen V = ωR. Her R- avstand fra punktet til rotasjonsaksen.
Vinkelhastigheten er ω = 2π n. La oss erstatte dette uttrykket i ligningen for lineær hastighet. Vi får V= 2πR n. Ved å erstatte dataene fra problemforholdene i den siste likheten, får vi den lineære hastigheten: for punkter som ligger på felgen V = 2π·20 s -1 ·0,75 m = 94,2 m/s; og for punkter som ligger midt i radiusen V = 2π·20 s -1 · 0,375 m = 47,1 m/s .
Som vi ser, sistnevnte fysikkproblemer En ganske enkel løsning.
En bil passerer en motorsyklist med en hastighet på 108 kilometer i timen samtidig når motorsyklisten begynner å bevege seg unna og beveger seg med en akselerasjon på 1 m/s 2 i retning av bilen. Etter hvilken tid vil motorsyklisten ta igjen bilen og i hvilken avstand fra startpunktet? Hvilken hastighet vil motorsyklisten ha?
Løsning.
Bevegelsen til en bil under jevn bevegelse bestemmes av formelen S = Vt .
Motorsyklisten beveger seg med jevn akselerasjon og forskyvningen hans bestemmes av formelen
S = ved 2/2.
I det øyeblikket motorsyklisten kjører forbi bilen, vil bevegelsene deres være de samme. Derfor,
S = ved 2/2 = Vt.
Derfor er tiden som motorsyklisten vil ta igjen bilen lik t = 2V/a. Kjøretøyets hastighet V= 30 m/s. Derfor
t= 2·(30m/s)/(1m/s2) = 60 s = 1 minutt.
Avstanden fra startpunktet, forutsatt at bilen og motorsykkelen beveget seg langs en rett del av veien, er lik bevegelsen til motorsyklisten, så vel som bilisten, for det funnet tidspunktet, nemlig
S = Vt= (30 m/s)·(60 s) = 1800 m = 1,8 km.
I dette tilfellet vil hastigheten til motorsyklisten nå verdien
V = kl= 1m/s 2 60 s = 60 m/s = 216 km/t.
Fysiske problemer fra seksjon Dynamikk
To plastelinakuler, med en masse på 10 gram og 16 gram, beveger seg i et vakuum med enorme hastigheter på 200 m/s og 250 m/s mot hverandre og kolliderer, klistrende sammen. Med hvilken hastighet vil den klebrige plastelinakulen bevege seg?
Løsning.
Ballimpulser før kollisjon
P 1 = m 1 V 1 ; P 2 = m 2 V 2 .
Momentum av en fast ball etter en kollisjon
P = (m 1 + m 2)V.
Her V- hastigheten til den fastklemte ballen etter kollisjonen.
Siden den andre kulen er større enn den første og beveger seg med høyere hastighet, er det rimelig å anta, uten å begrense løsningens generelle karakter, at den sammenklebte plastelinakulen vil bevege seg i retning av den første bevegelsen til kulen. andre ball.
I henhold til loven om bevaring av momentum
P
1 + P
2 = P
.
Her er som vanlig vektormengder angitt med fet skrift.
I projeksjon på bevegelsesretningen til den andre ballen, tar vi hensyn til retningen til den første ballen og en rettferdig antagelse om bevegelsesretningen til en enkelt sammenklemt ball, får vi
m 2 V 2 - m 1 V 1 = (m 1 + m 2)V
Fra den resulterende ligningen finner vi hastigheten til ballen som sitter fast
V = (m 2 V 2 - m 1 V 1)/(m 1 + m 2) =
= (0,016kg·250m/s - 0,01kg·200m/s)/(0,016kg + 0,01kg) = 76,923 m/s.
Presentert ovenfor og løst fysikkproblemer, kunne tegnes opp i en del av deres løsning med tegninger, men som vi ser er ikke tegninger nødvendig for riktig løsning. Tegningene tjener til å bedre forstå fremdriften til løsningen.
Hva er stivheten til en vertikal fjær hvis en last som veier 600 kg komprimerer den med 2 cm?
Løsning.
Tyngdekraften virker på fjæren G = mg, som balanseres av den elastiske kraften til den komprimerte fjæren F = kx. Ut fra dette setter vi likhetstegn mellom disse kreftene F=G eller kx = mg. Herfra får vi
k = mg/k= 600kg·9,81m/s 2 /0,02m = 294300 N/m.
Termodynamikk. Gasslover.
Finn massen til en kubikkmeter luft ved normalt atmosfærisk trykk og smeltetemperaturen til is. Den molare massen til luft er 0,029 kg/mol.
Løsning.
Det er ingen hemmelighet at isens smeltetemperatur er T= 273 K eller 0 C, og normalt atmosfærisk trykk er s= 10 5 Pa.
I henhold til Mendeleev-Clapeyron-loven
pV = mRT/μ.
Fra denne ligningen får vi
m = pVμ/(RT).
Her R= 8,31 J/K mol - universell gasskonstant.
Ved å erstatte numeriske data får vi
m= 10 5 Pa · 1 m 3 · 0,029 kg/mol/(8,31 J/K · mol · 273 K) = 1,278 kg.
En ideell gass ved et trykk på 80 kPa opptar et volum på 320 liter. Ved konstant temperatur komprimeres denne gassen til et volum på 260 liter. Hvordan endret gasstrykket seg?
Løsning.
Prosessen er isotermisk. Derfor kan vi anvende Boyle-Marriott-loven, ifølge hvilken
p 1 V 1 = p 2 V 2,
som vi får fra
p 2 = p 1 V 1 / V 2= 80 kPa · 320 l/260 l = 98,46 kPa.
Vi så på noen veldig enkle fysikkproblemer. På nettsiden vår finner du løsninger fra ulike seksjoner og oppgavebøker innen fysikk og matematikk. Hvis du ikke klarer å finne en løsning på din fysikkproblemer ved å bruke denne lenken kan du ganske enkelt bestille den.
Da George W. Ferris bygde verdens første pariserhjul for verdens Columbian Exposition i Chicago i 1893, begynte han prosessen med å popularisere en så uvanlig og interessant attraksjon. Høyden på det nye produktet var 75 meter, og to dampmaskiner sto for rotasjonen.
Dette pariserhjulet ble fullstendig demontert i 1904, men i løpet av årene har tusenvis av lignende attraksjoner blitt installert i forskjellige land i verden.
Pariserhjul kommer i en rekke størrelser og finnes mange steder, inkludert fornøyelsesparker og turistattraksjoner. Nedenfor er topp 10 høyeste pariserhjul i verden. Dataene om hvor det største pariserhjulet befinner seg er aktuelle for 2018.
Rangeringen åpner med det japanske pariserhjulet, bygget i 1997 og installert nær kjøpesenteret Tempozan Market i Osaka.
Denne bygningen er dekorert med belysning, som varsler om været for de kommende dagene. Et oransje lys betyr at dagen blir solrik, grønne lys betyr at det er mange skyer på himmelen, og hvis det blå lyset tennes, betyr det at det vil regne.
9. Cosmo-klokke 21 – 112,5 meter
Dette pariserhjulet, bygget i 1989 i den japanske byen Yokohama, har lenge mistet tittelen som den høyeste attraksjonen på jorden, men er fortsatt verdens største klokke. Tallet "21" i navnet betyr "21. århundre".
Gjeldende tid vises på en stor skjerm plassert i midten av hjulet. Turen på attraksjonen tar 15 minutter.
Hjulet kan frakte 480 personer fordelt på 60 lugarer, hvor hver hytte har plass til opptil åtte passasjerer. På en klar dag kan du se skyskraperne i Shinjuku, Boso-halvøya og til og med Fuji-fjellet fra hjulet.
8. Melbourne Star og 5 andre attraksjoner - 120 meter
Eikene til dette massive pariserhjulet danner en syvspiss stjerne som en hyllest til det australske flagget. En tur på Star of Melbourne vil gi deg 30-minutters utsikt over Docklands og nærliggende områder av byen som Port Phillip og CBD.
Det er flere andre 120 meter høye pariserhjul:
- "Heavenly Dream Fukuoka" - dette "høyhuset" åpnet i 2002 i byen Fukuoka, Japan.
- Zhengzhou pariserhjul åpnet i 2003 i en fornøyelsespark i Henan-provinsen, Kina.
- Changsha pariserhjulet åpnet i 2004 i Changsha, Kina.
- Tianjin Eye-attraksjonen åpnet i 2008 i Tianjin, Kina.
- Suzhou pariserhjulet åpnet i 2009 i Suzhou, Kina.
7. Orlando's Eye - 122 meter
Den høyeste turen på østkysten åpnet i 2015. Det gir fantastisk utsikt over byens fornøyelsesparker, inkludert nærliggende SeaWorld Orlando og Universal Orlando.
En omdreining av hjulet tar 23 minutter. Før de går ombord i standen vil besøkende få vist en minifilm om hjulkonstruksjonen. Og når de forlater rattet, tilbys syklistene en gratis boks med Coca-Cola.
6. Rød hest – 123 meter
Pariserhjul - det høyeste pariserhjulet i Japan åpnet i 2016. Den stiger til en høyde som kan sammenlignes med høyden til et 40-etasjers boligbygg. Til sammenligning: det høyeste punktet er 83 meter (eller 28 etasjer).
Alle 72 passasjerkabiner har gjennomsiktige (og svært slitesterke) gulv. Og i løpet av de 18 minuttene hjulet gjør en hel revolusjon, kan besøkende beundre en imponerende utsikt over byen både fra sidevinduene og nedenfra, hvis de selvfølgelig våger å se på føttene deres.
5. London Eye - 135 meter
De fem høyeste attraksjonene i 2018 åpner med et av de mest gjenkjennelige landemerkene i England.
Europas høyeste tur ble bygget i 2000 og ble opprinnelig kalt Millennium Wheel. Hver av dens 32 kapsler kan ta 25 passasjerer, og hele turen tar omtrent 30 minutter.
Flere mennesker besøker London Eye hvert år enn Taj Mahal eller de store pyramidene i Giza.
4. Star of Nanchang – 160 meter
Et av de høyeste hjulene i verden er bare 5 meter dårligere enn sin singaporeanske konkurrent. Men det åpnet tidligere, i 2006.
Hver av de 60 klimakontrollerte kabinene har plass til opptil 8 passasjerer. Attraksjonen er utstyrt med meget vakker belysning, så om kvelden gleder den besøkende med fantastisk belysning.
En billett til Nanchang Star koster bare 6 yuan (ca. 60 rubler). Hjulet fungerer døgnet rundt.
3. «Soaring Singapore» – 165 meter
Det enorme pariserhjulet, åpnet i 2008 ved kysten av Singapore Bay, gir fantastisk utsikt over nærliggende Malaysia og Indonesia. Hver av de 28 kapslene er på størrelse med en minibuss og har plass til 28 passasjerer. En rotasjon av hjulet tar en halvtime. Og for å gjøre turen morsommere kan du bestille champagne og lunsj for to på hytta.
2. High Roller – 168 meter
Attraksjonen, som ligger i Linq shopping- og underholdningsdistrikt i det berømte Las Vegas, åpnet i 2014. Hver glasskabin, utstyrt med klimaanlegg, har plass til opptil 40 passasjerer. Siden dette er Vegas, selges drinker rett ved foten av hjulet, og du kan ta mat inn i standen. Det er imidlertid ingen spilleautomater i kapslene, eller i hvert fall ikke ennå.
Nattbilletter til High Roller er dyrere enn dagsbilletter, og dette er forståelig: tross alt er Las Vegas om natten oversvømmet av lys og ser mye vakrere ut.
1. New York pariserhjul - 191 meter
Det største pariserhjulet i verden ligger ved kysten av Staten Island.. Det tilbyr en utrolig utsikt over Atlanterhavet, havnen i New York og selvfølgelig Manhattan. Kjempen kostet 230 millioner dollar å bygge (7 millioner dollar som ble brukt på lyssettet) og kan frakte 1440 passasjerer på én tur. Varigheten av turen vil være ca. 38 minutter.
Da de skapte det høyeste pariserhjulet, ble amerikanske designere inspirert av London-prosjektet, men satte seg i oppgave å ta igjen og overgå britene. Mens London Wheel er utstyrt med 32 kapsler, som hver har plass til 25 personer, har New York Wheel 36 kapsler, med en kapasitet på opptil 40 passasjerer hver. Vel, høyden på det amerikanske pariserhjulet er mye større. Så tidlig som i 2018 kan den imidlertid gi tittelen «verdens høyeste pariserhjul» til den nye attraksjonens konge.