Юный техник 1965-01, страница 64
в шШ ш/шттт/т ВЕРНЫЙ ПОМОЩНИК Хорошо изучить школьный курс физики — это значит еще и научиться решать задачи по различным разделам этой замечательной науки. А для решения задач нужно ие просто применять заученные формулы вроде at2 S = V0t + J (пусть даже ты помнишь ее. вывод), необходимо нечто большее — научиться «физически» мыслить. Давайте вместе решим несколько задач. 1. На легкий стержень насажеи массивный шар. В каком случае стержень упадет быстрее: если его поставить вертикально на конец А или на конец В? Стоящий иа земле конец стержня не проскальзывает. Может быть, для решения этой задачи нужно знать высшую математику? Оказывается, тут можно с успехом применить закон сохранения энергии. Рассмотрим промежуточное положение стержня, когда он отклонился от вертикали на угол а в момент падения. MgR == MgRcosa + Mw2R2 где R расстояние от нижнего конца стержня до центра тяжести шара. [ а она тем меньше, Отсюда угловая скорость W = 2siir~T/ J^-Прн данном < 2 г R чем больше R. Следовательно, стержень упадет скорее, если он поставлен на конец В. 2. Очень часто встречаются задачи, в которых следует внимательно следить за строгостью математических выкладок. Пример. На оси центробежной машины укреплен отвес, к которому привязан маленький шарик на нити длиной I = 12,5 см. Найти угол а отклонения нити от вертикали, если машина делает 1 оборот в секунду, 2 оборота в секунду. Вот одно из решений. Равнодействующая снл, приложенных к шарику si па F = mg cos' должна создавать центростремительное ускорение а = W г, где r = l sina. Отсюда slna mg~=mw lsina. ° rnerr W21Г Следовательно, a = arc COS Прн частоте оборотов 2 об/сек a =60°, а при частоте 1 об/сек cosa > 1. Где была допущена ошибка и каково правильное решение? 3. Все вы знаете, конечно, закон всемирного тяготения Ньютона. А как вы думаете, будут лн притягиваться или отталкиваться находящиеся в воде пузырек воздуха и железный шарик с одинаковыми радиусами R? Будем рассуждать. Так как масса шарика больше массы воды в том же объеме, то поле тяготения больше вблизи шарика, чем вдали от него. Соответственно вода возле шарика дополнительно сжата. Сила давления жидкости, действующая на пузырек слева, будет меньше, чем сила, |
