Страница 4 из 8«12345678»
Модератор форума: lyumer, Екатерина_Пашкова 
Форум учителей об образовании в России и мире » Форум педагогов по предметам, разделам » Форум учителей математики, физики и астрономии » Задача для 10 класса по физике на тему Второй закон Ньютона. (Движение с учетом силы трения)
Задача для 10 класса по физике на тему Второй закон Ньютона.
Александр_ИгрицкийДата: Вторник, 27.12.2011, 01:49 | Сообщение # 46

Александр Игрицкий
Ранг: Академик (?)
Группа: Заблокированные
Российская Федерация
Москва

Должность: Freelancer
Сообщений:
11104
Награды: 128
Статус: Offline
pavel7, я Вам по-дружески посоветую. Когда Вы вводите в уравнение какие-либо члены, Вы хотя бы оцените их по порядку величины с уже присутствующими или просто другими. Вы захотели учесть силу газодинамического напора воздуха = 1/2*r * V^2 * S, где r - плотность воздуха, V - скорость автобуса (или воздуха относительно автобуса), S - проперечное сечение автобуса. Не будем учитывать никакие аэродинамические коэффициенты, не в них дело. Они нужны лишь для того, чтобы учесть особенности обтекания воздухом тел с одинаковым лобовым поперечым сечением, но различной аэродинамической формой. Это для нас мелочи. Считаем, что автобус всем своим сечение ловит воздушную струю. И мчится уже на максимальной скорости 20 м/с. И сечение автобуса примем не 2,5 кв м, а 5 кв м, что больше похоже на правду. Плотность воздуха 1, 29 кг/куб.м..
Оценим силу напора:
0,5 * 1,29 * 20* 20 * 5 ~= 1300 Н.
С чем можно сравнить эту силу в 1300 Н? Считайте, что 15-и тонный автобус толкает перед собой или тянет на веревке сзади поросенка в 130 кг живого веса.
Нужно его учитывать?
Спасибо
Александр_ИгрицкийДата: Вторник, 27.12.2011, 01:52 | Сообщение # 47

Александр Игрицкий
Ранг: Академик (?)
Группа: Заблокированные
Российская Федерация
Москва

Должность: Freelancer
Сообщений:
11104
Награды: 128
Статус: Offline
Quote (pavel7)
Вы сами поймёте, что формула – для «Пионерской правды»

Поясните Вашу мысль! Не понял.
Спасибо
Александр_ИгрицкийДата: Вторник, 27.12.2011, 02:03 | Сообщение # 48

Александр Игрицкий
Ранг: Академик (?)
Группа: Заблокированные
Российская Федерация
Москва

Должность: Freelancer
Сообщений:
11104
Награды: 128
Статус: Offline
В дополнение к "поросенку":
1300 Н даже в сравнении с силой трения качения, равной примерно 15000 кг * 10 Н/кг * 0,05 = 7500 Н, и то мала!
Воздушный напор погасит скорость автобуса от 20 м/с до 0 за время около 4 минут на расстоянии 2,5 км, а в нашем случае разгон произошел на дистанции всего 500 м. Есть разница?
Спасибо
pavel7Дата: Вторник, 27.12.2011, 08:53 | Сообщение # 49

Павел Сапунов
Ранг: Школьник (?)
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Москва

Сообщений:
72
Награды: 1
Статус: Offline
я там ошибся - на самом деле мощность повысится только на 10 л.с. (иногда я ставлю не те закорючки, не в том месте, не тем цветом cool )
извините...
и площадь 2.5... (это я думал скорее о каком-нибудь феррари)
лобовая площадь автобуса = 7.5 метра кв. (2.5 х 3.0)
а Сх наверно скорее 0.99 (любой городской автобус - это просто полено с точки зрения аэродинамики)


Сообщение отредактировал pavel7 - Вторник, 27.12.2011, 09:19
Спасибо
YuiSeДата: Вторник, 27.12.2011, 10:23 | Сообщение # 50

Bvz Afvbkbz
Ранг: Школьник (?)
Группа: Пользователи
Гондурас
Nueva Armenia

Сообщений:
80
Награды: 2
Статус: Offline
Хм, по поводу значений сил, как то представилась (в воспаленном абсциненцией мозгу) мультипликационная зарисовка:
Район великого каньона. Ветренно... Сильно ветренно. Ну где-то 20 м/с...
Павел7 в роли койота из последний сил держит, стоя на дороге, доску размером 3 на 2,5 м с неправильно решенным дифференциальным уравнением.
Вот он уже почти нашел ошибку... Как его сбивает Кролик на автобусе.

ИМХО первоначальную задачу надо решать как она есть. Указан коэффициент силы трения, значит надо просто проверить не превышает ли ее "сила от крутящего момента двигателя и трансмиссии" автобуса. И больше никак не учитывать.

Ах да, pavel7, в автобусе вы слышите не шестеренки, а выхлоп двигателя и шум колес и ветра. Если начинаются слышаться шестеренки, значит кто-то таки сэкономил на масле.

Если хотите дальше измышлять про действующие силы, то могу советовать двигаться в сторону петли гистерезиса и нагревании резины колес от попеременного ее сжатия.

Александр_Игрицкий, существует небольшая вероятность, pavel7 вас немножко троллит.
Спасибо
pavel7Дата: Вторник, 27.12.2011, 12:02 | Сообщение # 51

Павел Сапунов
Ранг: Школьник (?)
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Москва

Сообщений:
72
Награды: 1
Статус: Offline
YuiSe,
зачем, ганатлеба, так обзываться?
просто сделал мизерную ошибочку, которая привела к очень грубому результату:

R= exp((0.5*(F*fi)^0.5)*t/m) ошибка
R= exp(( 2*(F*fi)^0.5)*t/m) правильно

Удачи! Не сердитесь! sad
Спасибо
chernysh8Дата: Вторник, 27.12.2011, 12:16 | Сообщение # 52

Ранг: Доцент (?)
Группа: Я - учитель
Российская Федерация
Сообщений:
1503
Награды: 21
Статус: Offline
Исходя из жизненного опыта. Для выполнения условий задачи мощность в пределах 100 КВт вполне достаточна.
ЗЫ.
Не надо придумывать то, чего нет в условии. Про сопротивление воздуха ничего не сказано, значит учитывать не будем.
Спасибо
Александр_ИгрицкийДата: Вторник, 27.12.2011, 12:59 | Сообщение # 53

Александр Игрицкий
Ранг: Академик (?)
Группа: Заблокированные
Российская Федерация
Москва

Должность: Freelancer
Сообщений:
11104
Награды: 128
Статус: Offline
Quote (YuiSe)
Александр_Игрицкий, существует небольшая вероятность, pavel7 вас немножко троллит.

Бог ему в помощь!
Quote (chernysh8)
Не надо придумывать то, чего нет в условии. Про сопротивление воздуха ничего не сказано, значит учитывать не будем.

Именно так и только так в ШКОЛЕ и нужно поступать, не привлекая ничего со стороны.
Quote (chernysh8)
Исходя из жизненного опыта. Для выполнения условий задачи мощность в пределах 100 КВт вполне достаточна.

Это все отлично, только нужно РЕШЕНИЕ задачи. Вы себе представьте:
школьник Вам дословно также отвечает!
Спасибо
pavel7Дата: Вторник, 27.12.2011, 12:59 | Сообщение # 54

Павел Сапунов
Ранг: Школьник (?)
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Москва

Сообщений:
72
Награды: 1
Статус: Offline
а разве условие задачи - это закон империи? уж не закон физики, это уж точно! здесь допустимо творчество, господин chernysh8!
а сколько я видел ошибок в задачниках! О.....! страшно подумать!
а думать надо... smile
Спасибо
Александр_ИгрицкийДата: Вторник, 27.12.2011, 13:13 | Сообщение # 55

Александр Игрицкий
Ранг: Академик (?)
Группа: Заблокированные
Российская Федерация
Москва

Должность: Freelancer
Сообщений:
11104
Награды: 128
Статус: Offline
pavel7, отвечу!
Quote (pavel7)
а разве условие задачи - это закон империи?

Да, закон. И не обсуждается. Или Вы решаете сформулированную, пусть даже идиотом, задачу, или Вы отказываетесь от ее решения. Только так и скажите. Не могу решить. Можете до Второго пришествия решать Вашу собственную. Но это уже другая задача.
Так как насчет первой?
Quote (pavel7)
уж не закон физики, это уж точно!

В задачах не формулируют законы, а применяют.
Quote (pavel7)
здесь допустимо творчество,

В пределах условия задачи - сколько угодно!
Quote (pavel7)
а сколько я видел ошибок в задачниках! О.....! страшно подумать!

И я видел! И что это доказывает в Вашем случае? Что и Вам можно?
Quote (pavel7)
думать надо...

Вот это не мешает! Всегда полезно!
Спасибо
YuiSeДата: Вторник, 27.12.2011, 13:46 | Сообщение # 56

Bvz Afvbkbz
Ранг: Школьник (?)
Группа: Пользователи
Гондурас
Nueva Armenia

Сообщений:
80
Награды: 2
Статус: Offline
pavel7, самая типичная ошибка ученика/студента это то, что он отвечает на вопрос, который сам себе придумал, а не на тот, что у него спрашивали. Показательно даже Поле чудес, когда 95% игроков не помнят вопроса, на который отвечают.
Спасибо
Александр_ИгрицкийДата: Вторник, 27.12.2011, 15:37 | Сообщение # 57

Александр Игрицкий
Ранг: Академик (?)
Группа: Заблокированные
Российская Федерация
Москва

Должность: Freelancer
Сообщений:
11104
Награды: 128
Статус: Offline
YuiSe, верно!
Подождем реакции и ответа на поставленный в самом начале вопрос.
Спасибо
pavel7Дата: Вторник, 27.12.2011, 21:10 | Сообщение # 58

Павел Сапунов
Ранг: Школьник (?)
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Москва

Сообщений:
72
Награды: 1
Статус: Offline
Вот как я стал бы решать эту задачу вместе с учениками:

Общие условия:
1) m=15000 kg a=const
динамические условия в момент 1:
2) t0=0 v0=0
динамические условия в момент 2:
3) t1=50 sec v1=20 m/sec

F=ma
F*t=m*v
F=m*v1/t1=6000 ньютонов

N= F*v1= 120000 ватт ( 163 л.с.)

Но N – это суммарная мощность
N = Nвв – Nс.воз. (*)
где
Nвв – это мощность на выходном валу коробки передач
Nс.воз. – мощность, которую забирает у тех.системы сопротивление воздуха
(потери в осях не стоит считать – они малы)

Сила сопротивления воздуха равна:
Fc=0.5*Cx*ro*S*v1*v1
где
аэродинамический
коэффициент Cx=0.5 \\для грузовых автомобилей
Ro=1.2 \\плотность воздуха
S=2.5*3=7.5 \\лобовая площадь автобуса

Nс.воз. = Fc*v1= 0.5*0.5**1.2*7.5*20*20*20=18000 ватт

По формуле (*):
Nвв = Nс.воз +N = 18000+120000=138000 ватт

Но в коробке передач теряется энергия
КПД зубчатой пары равен 0.98
В коробке пар примерно пять (бывает по-разному)
Поэтому суммарный сКПД=0.98^5=0.904

И мощность двигателя должна быть:

Nдв = Nвв / сКПД= 138000/0.904= 152654.9 ватт

Или, по-русски говоря,
мощность равна 207.6 лошадиной силы

Вот и всё. А говорить детям, что при решении этой задачи надо учитывать какие-то абстрактные силы трения, я бы не стал…

Спасибо за внимание!
Павел
Спасибо
Александр_ИгрицкийДата: Вторник, 27.12.2011, 21:53 | Сообщение # 59

Александр Игрицкий
Ранг: Академик (?)
Группа: Заблокированные
Российская Федерация
Москва

Должность: Freelancer
Сообщений:
11104
Награды: 128
Статус: Offline
pavel7, Вы мне позволите ряд вопросов, или тема закрыта?
Спасибо
pavel7Дата: Вторник, 27.12.2011, 22:13 | Сообщение # 60

Павел Сапунов
Ранг: Школьник (?)
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Москва

Сообщений:
72
Награды: 1
Статус: Offline
угу...
Спасибо
Форум учителей об образовании в России и мире » Форум педагогов по предметам, разделам » Форум учителей математики, физики и астрономии » Задача для 10 класса по физике на тему Второй закон Ньютона. (Движение с учетом силы трения)
Страница 4 из 8«12345678»
Поиск:



Спорная ситуация с родителями или администрацией? Ищете выход из проблемы на уроке или с учеником?
Не знаете, как что-то сделать на компьютере?


Вы можете задать анонимный вопрос
х
Подробно изложите суть вашего вопроса.
Обратите внимание, что вопросы публикуются в открытом доступе не сайте, поэтому не указывайте персональные данные ваши или иных лиц. Однако стоит указать свой РЕГИОН, т.к. законодательство в разных регионах разное.
Отправить