e_j00102

406
ÉÄÑÕÌÁ ÅÕÃÅÍÉÄÏÕ ×ÑÕÓÏÕÍ ÌÅÔÁËËÉÏÍ ÁÊÁÄÇÌÉÁÓ ÁÈÇÍÙÍ ÅÊÐÁÉÄÅÕÔÉÊÏ ÅÃ×ÅÉÑÉÄÉÏ ÁÊÁÄÇÌÉÙÍ ÅÌÐÏÑÉÊÏÕ ÍÁÕÔÉÊÏÕ

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  • ' 2012ISBN: 978-960-337-109-0

    Copyright 2012 , , ( 3 . 2121/1993).

  • , , .

    , , .

    , 1956 , . , . . 1981 2000 - . -.

    , . , .

    , , , . . 61228/5031, 9 1966, , .

    -, : ) 30 (1967 1979). ) ( - ) 54 (1979 2001).

    , , , .

    , , , .

    . . 2111. 1/2/99/28-05-1999 ( 1168/14-6-99) -, ... . 3611.2/05/05/16-12-2005 ( 1942 /30-12-2005 169 /13-02-2006), ....

  • 2012

    27 .

    , . , .

    , , .

    , . , . , . . , .. (..). , .., / . . . . . . , . . .

    E , . .

    . (1955-1959) , . (1957-1970) , . (1955-1983) , . (1955-1984) . . , . (1970-2003) . , . (1958) /, . (1959-1966) /, / . ., . . (1967-1969) , / . ., . (1967-1969) , . (1969-1971) ., / . ., . (1971-1972) .., / . ., . (1972-1974) .., / . ., . (1974-1977) .., / . ., . (1977) .., / . -., . (1977-1979) .., / . ., . (1979-1981) . ., / . ., . (1981-1982) .., / . ., . (1982-1984) .., / . ., . . (-2008) . (1984-1986) .., / . ., . (1986-1988) .., / . ., . (1988-1989) .., / . ., . (1989) .., / . ., . (1989-1992) .., / . ., . (1992-1993) .., / . ., . (1993-1994) .., / . ., . (1994-1995) .., . (1995-1996) .., / . ., . - (1996-1998) .., / . ., . (1998-2000) .., / . ., . (2000-2001) .., / . ., . (2001) .., / . ., . (2001-2003) .., / . ., . (2003-2004) .., / . ., . (2003-2004) .., / . -., . (2004-2005) .., / . ., . (2005-2008) .., / . ., . (2008-2009) .., / . ., . (2009-2011) .., / . ., . (2011-2012) .., / . ..

  • 2012

    .

    . (M.Ed.),

    . , . ...

  • , .

    - ..., ... 1224 /2007, module courses International Maritime Organization STCW.

    x , - .... , , .

    - , , .

    - ... . . , , , , , . - .

    6, 7, 8, 13, 14, 15, 16 17 . - 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11 12 . .

    , . . -, , , .

    , 2012 . .

  • 1

    1.1 , , . . .

    1.2 . . . . - - .

    1.3 . - . .

    1.4 . , - .

  • 10

    1.1 , , . . - .

    - . , . , x ux = 35,6 m/s. To 35,6 m/s 35,6 .

    . , - - ' . (Systme InternationalSI) (m).

    , , - (1/10.000.000) . . , , , - (Bureau International des Poids et Mesures) (Serves) . .

    1 1 (1 km = 1000 m). : (1 dm = 101 m), (1 cm = 102 m), (1 mm = 103 m) (1 m = 106 m).

    (ly = light year, la = light annum) - , , 9,46 1015 m. - (1pc), parallaxe second. , . 1 (1 pc) = 3,26 ly = 3,09 1016 m.

    (..), 1 = 1852 m. (.. ), . SI - , 1 , 1 , 1 m, 1 nmi. , - :

    32,1 pc = 32,1 (1 pc)=32,1(3,091016 m) =(32,1 3,09) 1016 m == 99,2 1016 m = 9,92 1017 m.

    1.1.1 .

    1 in 2,54 cm

    1 ft 12 in = 30,5 cm

    1 yd 3 = 0,914 m

    1 ly 9,46 1015 m1 pc 3,09 1016 m1 M 1852 m

  • 11

    1.1.2 SI.

    -

    1012 tera

    () T

    109 giga () G

    106 mega ()

    103 kilo () k

    102 hecto (, )

    h

    101 deka () da

    101 deci (,

    ) d

    102 centi (,

    ) c

    103 milli (,

    ) m

    106 micro ()

    109 nano () n

    1012 pico () p

    1015 fempto () f

    1.1.3 .

    3,8 108 m

    6,4 106 m

    2 105 m

    1 1010 m

    1 1014 m

    6,7 km = 6,7 (103 m) = 6,7 (103 102 cm) = 6,7 105 cm

    1.1.1 -, - . SI. 1.1.2 SI. 1.1.3 .

    , . , - - . SI, (m2).

    1 m2 1 m. , . , - :

    1 cm2 = (101 m)2 = (101)2 (m)2= 102m2

    1 m2 = (1 m)2 = (102 cm)2 = (102)2(cm)2 = 104 cm2

    : 1 km2 = (1000 m)2 = 106 m2

    34,7 m2 = 34,7 (m2) = 34,7 (10 dm)2 = 34,7 102 dm2 == 3,47 103 dm2

    SI , .

    1 = 1000 m2, 1 acre = 4064,856 m2, 1 (hectare) = 10.000 m2.

    132.000 km2.

    , . , - .

    SI (m3). () -. 1 l, - 1 L.

    1 L = 1 dm3 = 1000 cm3 = 103 m3.

    SI - , 1.1.4.

  • 12

    . -:

    56,7 barrel US = 56,7 (42 gal US) = 238 gal US 56,7 barrel US = 56,7 (159 L) = 9,02 103 L

    3475 cm3 = 3475 (102 dm)3 = 3475 106 dm3 = = 3475 106 L = 3,475 103 L

    1.2 . . -. . - .

    . , , , . , . SI (kg), . , - . 1 kg -. , SI - (. 1.2.1 1.2.2).

    , . ( ), - . , - .

    , , - , . , , - .

    1.2.1 .

    ( ). -, () , . - (. 1.2).

    1.2.1 .

    1 g 103 kg

    1 mg 106 kg

    1 g 109 kg

    1 t 103 kg

    1 pound, lb 453,6 g

    1 amu ( )

    1,661024 g

    1.2.2 .

    71041 kg 21030 kg

    61024 kg 71022 kg

    7101 kg 1,671027 kg

    9,111031 kg

    1.1.4 ,

    SI.

    1 1 qt 2 pt 0,946 L

    1

    US gallon (1 gal US)

    4 qt US 3,785 L

    1 pt US 0,473 L

    1 barrel US - ..

    42 gal US 159 L

    1 bushel US (1 bu)

    35,2 L

    1 ()

    tonnage 2,83 m3

  • 13

    , .

    m1, m2 r (. 1.2), ( ) :

    1 2= =1 2

    2

    m mF F G

    r G , , , , - . ' SI 6,673 1011 m2 kg2. H - . , 1 kg, - 1 m, 6,673 1011 , , 1 kg 9,81 . :

    ) . .

    ) - , . - .

    ) - .

    , , .

    F, () m, m. , - m (). , g, :

    =F

    gm

    .

    , r R (. 1.2) :

    2= =MFg G

    m r

    R .

    m1 m2r

    F1 F2

    . 1.2

    .

    A

    mF

    R

    r

    . 1.2

    r R.

  • 14

    1.2 - .

    g h :

    2= +

    ( )M

    g GR h

    .

    (G)

    SI 1 N kg

    1 m/s2, :

    21 11

    = =

    2

    m1 kg N ms

    kg 1 kg s.

    1.2.2 .

    , F : F = mg (1)

    (. 3), , :

    F = ma (2)

    a = g. - -, . .

    (1), m. (2), - -, m. - .

    1.2.3 .

    , h - ' :

    2= +

    ( )M

    g G .R h

    :

    0 2=

    Mg G

    R.

    :

    gg

    . 1.2

    .

  • 15

    22 2

    020

    2

    1

    1 +

    = = = . ++

    ( )

    ( )R h R Rg

    g gg R hR h

    R

    . , , , , = mg, g, - ( ), . 9,81 m/s2 (. 1.2.3).

    21 km. , , . - ' , , - g, - 0 () 90 ( ). . . . - - , , (. 1.2.4).

    SI - . g . , .

    . - SI newton (). .

    1.3 . . .

    , , , .

    , ().

    1.2.3 () g,

    , 45.

    (m) g (m/s

    2)

    0 9,806

    1000 9,803

    4000 9,794

    8000 9,782

    16.000 9,757

    32.000 9,71

    100.000 9,60

    500.000 8,53

    1.000.000 7,41

    380.000.000 0,00271

    1.2.4 g, , .

    g (m/s2)

    0o 9,780 39

    10o 9,781 95

    20o 9,786 41

    30o 9,793 29

    40o 9,801 71

    50o 9,810 71

    60o 9,819 18

    70o 9,826 08

    80o 9,830 59

    90o 9,832 17

  • 16

    d , - dm dV , ( ), , :

    =d

    d

    md

    V.

    ,

    = .

    , - , :

    =m

    dV

    .

    , d dV , ( ), , :

    =d

    d

    B

    V.

    ,

    =

    .

    , - , :

    =B

    V

    .

    - . M - SI 1 , 1 kg/m3. , . 1 g/cm3.

    1 g/cm3 = (103 kg)/(102 m)3 = (103 kg)/(106 m3) =

    = 103 kg/m3 1 kg/m3 = 103 g/cm3

    1.3 -.

    SI 1 newton (1 N/m3). - ( ) 1 gf, - (g*) , (p), 1 kgf, - (kg*) (kp). ' :

    1 gf/cm3, 1 g*/cm3, 1 p/cm3, 1 kgf/m3, 1 kg*/m3, 1 kp/ m3.

    1.3 g/cm3.

    19,3

    11,3

    10,5

    8,9

    7,8

    2,7

    (20 C) 1

    0,92

    0,90

    0,80

    0,24

    ( - )

    0,0013

  • 17

    1 kgf = 9,81 N 1 gf = 0,00981 N, :

    1 /m3 = (1/9,81) kgf/m3 = 0,102 kgf/m3

    . 1 dyn () 1 1 = 100.000 dyn = 105 dyn.

    d . - :

    = = = =d d d

    d d d

    B m g m g d g

    V V V,

    g . , ,

    , g, .

    gf/cm3 g/cm3, . 1 kgf 1 gf. , 1 kgf 1 kg g = 9,81 m/s2 (), F = mg, 1 kgf 1 kgf = 1 kg 9,81 m/s2 = 9,81 N. H (Hg) 13,6 g/cm3 13,6 gf/cm3.

    . :

    = d g

    SI. d = 13,6 g/cm3, SI :

    d = 13,6 103/(102)3 kg/m3 = 13,6 109 kg/m3., () g = 9,81 m/s

    2 , :

    = d g = 13,6 109 9,81 /m3,

    1 = (1/9,81) 103 gf :

    = d g = 13,6 109 9,81 /m3 = = 13,6 109 9,81 (1/9,81) 103 gf/[(102)3] cm3 = = 13,6 109 109 9,81/9,81 gf/cm3 = 13,6 gf/cm3.

    Hg , :

    = d g

    = d g

    =

    = d g g

    d g g

    ,

  • 18

    . - g = 1,62 m/s2 , 1/6 , :

    3 31 6213 6 2 25

    9 81= = =

    , = , gf/cm , gf/cm .

    ,

    d g g

    d g g

    - , - .

    1.4 . , -.

    . (Systme InternationalSI).

    . - . -, a = 45,2 m/s2, 45,2. . - , , .

    ( ) :

    A = {A} [A]

    , {} [] . - :

    A = a a = {42,2} [m/s2 ]

    , :

    AB = {A} [A] {B} [B] = {A} {B} [A] [B] = {AB} [AB]

    { }[ ]{ }[ ]

    = =

    A AA A A

    B B B B B :

    28 1 21 8 1 21= = = , m/s, s, ( , ) (m/s s)= 1,7 10 mu t ut .

    , , - , . - .

    Q - A, B, C, :

  • 19

    Q = C...+...

    (). Q :

    dimQ = C

    . A,B,C,... , , ,... - Q. . 1, :

    = 00 = 11 . = 1.

    , , , , - ( ), , , , , L, M, T, I, , , J, F, Q. :

    u = l/t,

    , :

    { } {} {}3 6=km/h m s, /u l t . 3,6 ().

    l , s km/h. - .

    ( ) , , - , , . - , () . A , m/s, m s. , cm/s, cm, s ( GCS).

    . , :

    212

    E m

    dim E = ML2T2, - ( kg, m s) 1 kgm2/s2 = 1 J = 1 joule ().

    , . .

  • 20

    , , . .

    , - .

    ) - MKS ( MeterKilogramSecondAmpere) , . SI.

    ) cgs (CGS) centimeter, gram, second (--) - , .

    ) fps footpoundsecond () - , - (foot, f), (lb) (s).

    , , , (foot, f), - (lbf) (s).

    ) T (T), (MeterForceSecond system) , , - (1 m), (1 kp) - (1 kgf) (kg*) - (1 s).

    ) , - (Systme InternationalSI).

    - . (m, ), (, kg), (, s), (, ), - (, ), (mol, ), (cd, ).

    SI :) (m)

    1/299.792.458 .) (kg) -

    . , , .

    ) (s) 9.192.631.770 - () -133.

    ) () () , , 1 m , 2 107 /m.

  • 21

    ) () 1/273,16 . t ( ) K :

    t = T T0, T0 = 273,15 K.

    ) (mol) - 0,012 -12. --12 , () . , , , , .

    ) (cd) -, 540 1012 (Hz) - 1/683 (W/sr).

    1.4 .

    1.4.1 .

    (, -, ..) .

    . . - .

    ) , - .

    ) , - - ....

    ) , , - .. g = 10 m/s2 g = 9,81 m/s2.

    . .

    -, - . - . .

    1.4 .

    1 min ( ) = 60 s

    1 h () = 3600 s

    1 d () = 86.400 s

    1 y (a, ) =365,24 d = = 3,156 107 s

    1 ft () = 30,48 cm

    1 in () = 2,540 cm

    1 yd () = 91,44 cm

    1 lb ( ) = = 0,4536 kg

    1 kgf ( ) = = 9,81

    1 lbf ( ) = = 4,448 N

  • 22

    , . , - . - .

    xi , x0, , :

    ei = xi x0.

    , n xi . - x . :

    xi = x0 + ei

    :

    0 01 1

    1 1= =

    = + = + ( )n n

    i ii i

    x x e x en n

    ei , n -, , , x = x0. - , . .

    .

    s, n , :

    s

    x x

    n

    ii

    n

    =

    ( )=

    21

    xi x .

    n s , 0, lim

    ns

    0,

    xi.

    , 0, - , n. 0 :

    =

    =

    ( )

    =

    nn

    sx x

    n

    ii

    n

    1 1

    2

    1

  • 23

    . .

    n , , .... . . :

    2

    1

    1

    ( )

    n

    ii

    x x

    n nn

    n , n , x = x - : x = x = .

    : x = x x. u = (55,3 0,1) m/s. :

    0 0

    0 00100 1000 ...x x xx x x

    :

    0 1 0 002 0 2

    55 3000

    , , , % 2

    ,u .

    , - , :

    ) , - .

    ) , , , .

    1.4.2 .

    , - , . , . -. . , , .

    , 3 g. -

  • 24

    1 g, 0,5g 1. 2,53 g. 0,01 g, - 0,005g 3.

    , .

    - .

    ) . 567 5,67 102 3 5,789 57,89 101 4 -.

    ) . 308 054 0,0 8054 107 6 . 1,097 10,97 101 4 .

    ) . 0,0057 0,057 101 .

    ) - . 40,00 4,000 101 4 . 4000 4 103 1 . 10,750 1,0750 101 5 .

    - . (= 3,14), . , 3 -, 3,14.

    , , o c - 9, 9 . c = 299.792.458 m/s. - , .. 3 3,00 102 m/s.

    - , , 3 . A , - ( ) .

    , - .

    .) , -

    . ..:

    3,25 0,21 = 0,68, 3,25 0,21/0,8 = 0,90,85 10,80 = 0,68, 0,0752/0,012 = 6,3(1,35 104) (0,73) = 9,9 103, 1,35 104 0,73/(2 102) = 0,5 102.

    , -

  • 25

    , .

    ) , (. ). ' . () . .

    10,001 103 (), 0,0003 - 104 ( ), 0,85 102 (). 102 (), 10,001 + 0,0003 0,85 = 9,15, , 102 (-). :

    10,001+0,00030,85

    9,15

    ( ) , - . ( ) - , .

    , - : 4,6703 4,67, 1 5, 2 4,7, 4 4,670.

    , ( ) . (. ) - 5, . 5, 1 .

    .

    - - , . 1000 J, - . 3 . - .

  • 26

    , , - u, :

    um / s

    .

    u (m/s) - .

    1. 200 . h ;

    2. , B = 2170,436 N m = 220,7484 kg. .

    3. 1000 kg. dFe = 7,8 g/cm

    3.

    4. 1 m3. ; dFe = 7,8 g/cm

    3.

    5. 1 L , - , . ; , - ; dH2O = 1 g/cm3, d = 0,9 g/cm

    3.

    6. 16 kg 20 L, - g/cm3, kg/cm3, kg/m3.

    7. 9 g/cm3. gf/cm3, g = 9,81 m/s2.

    8. 3 p/cm3. - g/cm3, g = 981 cm/s2;

    9. 6.370 km. m, cm, mm.

    10. () - , - 5 m, 6 m 4 m. -: ) m3 L.

    ) m2 , - 5% .

    ) -.

    ) kg ( ), 1 kg 4 m2 -;

    11. 1,5 m 0,8 m2. .

    12. 1,5 L. m3 mm3.

    13. 0,2 m, -, 20 m 10 m;

    14. V = 20 L. - m3 dm3.

    15. ;

    16. - .) 4 ....... ....... -

    .) 90 m2 ....... dm2 .......... cm2.) 90 m ....... dm .............. cm.) 90 m3 ....... dm3 ........... cm3.) T 36 km/h ............................. m/s.) T 72 km/h ............................. m/s.) T 108 km/h ........................... m/s.

  • 2

    2.1 , , .2.2 . 2.3 . 2.4 -

    . 2.5 . .

  • 28

    2.1 , , .

    - . , () (). - . , .

    , x, . ( ) - ( ) (. 2.1). - x(t), , . , , x = x(t) .

    , o ( ) - (x, y). o - (. 2.1). [x(t), y(t)] ( , ) - t.

    ()

    .

    () - , (x, y, z). (. 2.1). [x(t), y(t), z(t)]

    ,

    t. ,

    . - .

    , - () . ( ) (), ( ) . , .

    2.1.1 s.

    s -

    x

    y

    z

    O

    A

    (x, yA, zA)

    zA

    yA

    xA

    . 2.1 ,

    .

    y

    xO

    yA

    xA

    A

    A(xA, yA)

    . 2.1 ,

    2 .

    _ +M(x)

    x

    . 2.1 ,

    1 .

  • 29

    (. 2.1). - .

    2.1.2

    r .

    r (. 2.1). 2 1=

    r r r , 2

    r , 1

    r

    . x = x2 x1.

    s -

    r

    . , S 1 m.

    , , -. , , -, .

    t1 , t, t2 = t1 + t (. 2.1).

    r

    t, ,

    u , -

    ' : =

    r

    ut

    .

    , () , , - .

    - , - . SI 1 m/s, . - : km/h, (mi/h), 1 mile = 1609 m, ( ), 1 - = 1 = 1 nmi = 1852 m, . - km/h 2.1.

    - . - , . :

    =

    r

    ut

    A, t1

    B, t2

    O

    r1

    r2

    r = r2 _ r1

    s

    u

    . 2.1a 1 2( , )r r ,

    (( )r ) (s).

    2.1 km/h.

    M km/h

    1 2 6

    2 7 12

    3 13 18

    4 19 26

    5 27 35

    6 36 44

    7 45 54

    8 55 65

    9 66 67

    10 78 90

    11 91 104

  • 30

    t ,

    r (. 2.1). . :

    0

    = =

    dlim

    dtr r

    ut t

    .

    , - . SI 1 m/s.

    .

    ) : - () . -, . () o - .

    ) () - , .

    1. 30 s 1200 m. - km/h.

    H :

    1200 m m40 30 s s

    = = =xut

    .

    1 m = 1/1000 km 1 s=1/3600 h,

    1 kmm 3600 km km100040 40 40 144 1s 1000 h h h3600

    = = = =u .

    2. 60 -. km ;

    1 = 1 /h (nmi/h), u = 60 = 60 /h.

    1 nmi = 1852 m = 1,852 km.

    nmi 1,852 km km60 60 =111,12 h h h

    = = u

    .

    r2

    r1

    r2

    r1

    r2

    r1

    r

    r

    r

    t1

    t2

  • 31

    xut

    =

    , km 1111,12 h=27,78 km.h 4

    = t =x u

    2.1.3 .

    . -, . - , . () , .

    - , () . , , , . - , . .

    ) t -

    u t + t + u u, - -

    u, t, :

    u

    =

    at

    .

    u (. 2.1). SI :

    2

    m1 ms 1 s s= .

    , - . .

    ) , - :

    2

    20 0

    ( ) ( ) d dlim limd d

    + = = = =

    t t

    u u t t u t u rat t t t

    ,

    du

    :

    d

    d

    ua

    t=

    .

    y

    x

    t

    t+t

    u

    u

    u+u

    u+u

    ua

    a

    . 2.1 ( )a .

  • 32

    - .

    60 km/h 69 km/h 2,5 s, - 0 km/h 9 km/h. - ; .

    t = 2,5 s, :

    km km km69 60 =9 h h h

    ' u .

    :

    =

    2

    1000 mkm 99 m3600 sh= = =1 2,5 s 2,5 s sMOTu

    at

    .

    t = 2,5 s, :

    km km km9 0 =9 h h h

    = u .

    :

    =

    2

    1000 mkm 99 m3600 sh= = =1 2,5 s 2,5 s sMOTu

    at

    .

    , . , .

    2.1.4 -.

    () , - . , . (. 2.1).

    a . - (. 2.1).

    , - ( ) , , .

    O

    y

    x

    a

    a

    a

    u

    A

    R

    . 2.1

    Ga .

  • 33

    2

    =u

    aR

    , R -

    1 (. - ). :

    =ddu

    at

    .

    : ) a = 0 a = 0,

    u

    .) a a = 0, -

    .) a = 0 a ,

    , - .

    ) a 0 a 0, - .

    2.2 .

    .

    - .

    0

    0

    = =

    x xxu

    t t t

    , =d

    d

    xu

    t.

    00

    d

    dx xx x

    u ut t t t

    = = = = =

    .

    , , - :

    ) ' , ' 'xut

    , :

    x x0 = u (t t0), x = x0 + u (t t0).

    t0 = 0 s, x =x0 + ut.) ' 0

    0

    d

    dx xx x

    u ut t t t

    = = = = =

    ,

    dx = udt. , , t0 t, x0 x, :

    0 0

    0 0 0

    d d d ( ),x t t

    x t t

    x u t x x u t u t t u =

    x = x0 + u (t t0)

    x -

    1 .

  • 34

    u=u(t) , t1 -, t2 . , . 2.2 ' = () (), . () = u0, () = t2 t1, = uo (t2t1) = uo t.

    - 2.2, x = x0 + t. 0, x0 = 0, x = t .

    x(t), :

    =d

    d

    xu

    t.

    x = x(t) x = x(t). , - .

    -- .

    , . , - .

    2.2 - t1 x1 t2 x2. - x = x(t) :

    2 1

    2 1

    () d .

    (A) d

    x x x xu

    t t t t

    - . - .

    6 s, 18 km/h 10 s. 16 s, 27 km/h 20 s.

    ) (. 2.2), 6 s 10 s 16 s 20 s.

    Ot(s)6

    5

    7,5

    10 16 20

    u(m/s)

    . 2.2

    x

    t

    x0

    x=x 0+u

    t

    . 2.2 -.

    O

    u

    tt1 t2

    u0B

    . 2.2 .

    x

    t

    B

    A

    t1 t2

    x2

    x1

    . 2.2

    .

  • 35

    ) .

    ) 6 s 10 s t1 = 10 s 6 s = 4 s -

    :

    1 18 18 5= = =

    km 1000 m m

    h 3600 s su .

    16 s 20 s t2 = 10 s 6 s = 4 s :

    2 27 27 7 5= = =

    km 1000 m m,

    h 3600 s su .

    ) t1 = 10 s 6 s = 4 s :

    11 1 1 1

    1

    5 20 m 4 s m . s

    xu x u t

    t

    t2 = 20 s 16 s = 4 s :

    22 2 2 2

    2

    7 5 30 m , 4 s m . s

    xu x u t

    t

    2.3 .

    , . - , , . , , , .

    , u a ,

    , , .

    t0, t u0, u .

    u0 . =d

    d

    ua

    t,

    a, u .

    : 0 0

    0

    0

    d d , d d

    d

    u t

    t u t

    t

    u a t u a t

    u u a t

    a , :

    0

    0 0 0d , ( ).t

    t

    u u a t u u a t t u u0 = a(t t0).

  • 36

    - . - :

    0

    0

    = =

    u u ua

    t t t,

    , - . u u0 = a (t t0) - :

    ) t0=0 s - - u = u0 + a t. u0 (. 2.3). u0 , - u = a t. . .

    ) - , u = u0 + at 2.3.

    =d

    d

    xu

    t dx = udt.

    t0, t x0, x. :

    0 0 0

    0d d d .x t t

    x t t

    x u t x x u t

    t0 = 0, x0 = 0, - :

    u = u0 + at.

    x = x(t) :

    20 0 0 0 0 0

    0 0 0

    12

    ( + )d d d , .t t t

    x x u at t x u t a t t x x u t at

    20 0 0 0 0 0

    0 0 0

    12

    ( + )d d d , .t t t

    x x u at t x u t a t t x x u t at

    x=(x x0) - - u = u(t) t = t0 t (. 2.3). t0 = 0 x0 =0, o , - . :

    20 0 00

    12 2 2

    ( ) .u u u at ux E t t u t at

    :)

    20

    1 02

    , x u t at a ,

    t

    u - tu

    u0

    . 2.3 -

    u0 > 0, a < 0.

    t

    u - tu

    u0

    . 2.3 - u0 0, a > 0.

    . 2.3 - , = .

    u

    u(t)

    u0

    u0+at

    tt

  • 37

    u0 , :

    x = 212

    = x a t a t 2.

    2.3. ) :

    x = u0 t + 21

    2= x a t a t 2, a

  • 38

    -. , . . , - . a = g , g .

    - . , , . .

    , a = g. - u = u0 + at. uo = 0 a = g, u = g t.

    -

    : 2012

    .x u t at x = s = y uo = 0, s = y = 2

    12

    = = s y g t g t2. y = 212

    = = s y g t g t2

    t .

    1. . g = 10 m/s2 -:

    ) t, , y = 80 m.

    ) .

    ) , : y = 212

    = = s y g t g t2 :

    2 2 2

    2

    2 80 m= =4 s.m10 s

    y yt tg g

    ) u = g t, : u = g t= 2

    m m10 4 s = 40 ss

    .

    2. - .

    ) , ; ) , ;

    g = 10 m/s2 .

  • 39

    ) , y

    t = 3 s, , g. :

    21 452

    m.y g t ) , y1, t1 = 2 s,

    y2 t1 = 1 s. -

    g.

    : 21 11 52

    my g t 22 21 22 0 my g t . , y = y2 y1= 15 m.

    3. h = 20 m. u = 2 m/s , . - , . g = 10 m/s2.

    , -

    , g. :

    21 22

    2 s .h

    h g t tg

    :

    m2 2 s 4 ms

    x u t .

    , , x = 4 m.

    2.4 -.

    - . - 12 h, - 1 h, 1 min, , .

    . , - . . , , - .

  • 40

    (. 2.4). r .

    - :

    ) () ( ). - . SI ( - ) 1 s. .

    24 h 365 .

    ) (f, ) - t . :

    Nf

    t .

    1 Hz = 1 /- 1 Hz = 1 s1.

    1 kHz = 103 Hz, 1 MHz = 106 Hz, 1 GHz = 109 Hz.

    1. 720 2 min. :

    720120

    f = 6 = 6 Z = 6 s1.

    2. , 50 Hz, 50 :

    1 2050

    = = s msT s = 20 ms.

    =N

    ft

    = 1 t = T : 1

    =fT

    .

    . , . , ( = 24 h) f = 0,000 012 Hz, .

    ) : (s)

    . 1 m.

    . 2.4

    .

    r

    rr

    u =

    u

    u

    u

  • 41

    u :

    (s) - , t, ,

    =sut

    .

    dd

    =sut

    , u.

    .

    - .

    () . SI 1 m/s. , - , .

    - .

    ) : - , s , , .

    H s , -:

    =

    s

    R

    .

    , .. 1 rad (): 1 rad . , s = R :

    1= = radR

    R

    .

    () (grad). :

    360 4001 57 3 63 72 2

    rad , = grad , grad.

    )

    ( ) :

    , - t,

    t .

    , , -

  • 42

    t, :

    0= =

    dlim

    dt

    t t

    .

    , .

    , : , 4 , . - (. 2.4).

    , .

    1 rad/s. -

    (). , - .

    :

    2

    =

    T

    .

    , . - :

    =

    t

    .

    t = = 2 rad. :

    2

    t T

    .

    :

    = 2 f.

    , 2

    T

    ,

    1=fT

    , :

    2 2 21

    fT

    f

    .

    :

    u = R.

    uu

    R

    s

    ()

    uu

    R

    s

    ()

    . 2.4 .

    () . ()

    .

  • 43

    ( ) :2

    2

    Ru T R u R

    T

    .

    . , u, u -, R .

    :

    2 u

    T

    R .

    , . - :

    =s

    ut

    .

    t = T, s = 2R, o

    2

    s Ru

    t T

    .

    :

    u = 2 Rf.

    ,

    2

    uT

    R .

    1=fT

    ,

    2 2 2 1

    .R R

    u R fT

    f

    200 mm 300 . - .

    = 2 f=2

    300 60s

    =2 3,14 5 rad/s = 31,4 rad/s =31,4 s1 u = R = 31,4 100 mm/s = 3,14 m/s.

    2.4.1 .

    , - . a .

    ( a ) - -

  • 44

    t, . :

    : = = aa t

    , ,

    1 rad/s2.

    - .

    > , > 0, > 0, a = a > 0, (. 2.4).

    < , < 0, < 0, a = a < 0, .

    , () -

    . =ddu

    at.

    (. 2.1.4, . 32), - - . . - , .

    2.4.2 .

    . ( -) :

    : 2

    =u

    aR

    , , ,

    1 m/s2.

    =

    2 R., '

    2

    =u

    aR

    u = R, :

    2 2 2

    2 .

    u Ra R

    R R

    , .

    .

    , - = 0 + t, 0 , t = 0 s.

    ' , ' ddt

    d = dt. , - = (t). - :

    a

    . 2.4 .

  • 45

    0

    d d d( ), .

    d d d

    u a tu R a R R Ra

    t t t

    2.4.3 .

    - ' , -. , .

    (. 2.4). . - ' - , . d1 , n1 d2, n2 -

    , : 1 2

    2 1

    = .d n

    d n

    . 2.4 -

    .

    d1

    d2

    A

    .

    u1 = u2 :

    1 2s st t s1 = s2, n1 (2 R1) = n2 (2 R2).

    n1 (2 R1) = n2 (2 R2), n1 d1 = n2 d3 :

    1 2

    2 1

    =d n

    d n.

    , - .

    , - .

    5%.

    (i) 21

    =n

    i n n1

    n2

  • 46

    . 21

    1

  • 47

    ) .

    ) u = 2 R f , u = 2 R f, :

    24 Hz

    uf

    R

    = 3,14 R = 60 cm = 0,6 m. , : = 2 f = 25,12 rad/s.

    ) t = 0,01 s 1 m5 0,01 0,15 m.s

    s u t s s = 0,15 m.

    4. R = 80 m. - , u1 = 36 km/h, u2 =72 km/h.

    -.

    . 2

    =u

    aR

    .

    , u = u1= 36 km/h = 10 m/s, :

    a11

    2

    2

    2

    m100 ms= =1,25 ,

    80 m sa u = u2= 72 km/h =20 m/s : a22 =

    2

    2

    2

    m400 ms =5 .

    80 m sa

    , -, .

    2.5 . .

    . , - . , - () . .

    , - , . . () , () - .

    .

    . . - , - .

  • 48

    , , . - , - .

    , . . U. - :

    ) t = 0 s. ) U x -

    (. 2.5). , ,

    , - , . . (x, y) u, a. - (x, y) u a. - : x = x + U t, y = y, ( ).

    : ux = ux + U, uy = uy. , :

    x = x + U t : dx dxdt dt

    c + U.

    ux = ux + U y = y dy dydt dt

    c , uy = uy.

    a = a. - - .

    , : u = u' + U, :

    0 du du dU du dudt dt dt dt dt

    c c ,

    a = a. 0=dUdt

    , U = .

    U x, U Ux, Uy (. 2.5). x = x + Ux t, y = y+Uy t ux =ux+Ux, uy = uy+Uy, u u U

    G

    G G .

    2.5.1 .

    uA (. 2.5). -

    x

    y

    Uy

    uy

    ux

    u

    Ux

    U

    . 2.5 .

    O O

    y y

    x x

    U

    . 2.5

    .

    u u

    . 2.5 -

    .

  • 49

    u . ,

    BAu .

    , = + =

    B BA A BA B Au u u u u u ,

    BAu , .

    uAB = uA uB.

    2.5.2 o .

    uK , u. , uK u (. 2.5). (u = 0 m/s), uK. t () = uK t.

    (uK = 0 m/s), u . t , () = u t. - , t . , t . , - .

    - , - , t , - t .

    s = 300 m (. 2.5). u2 = 6 m/s. - u1 = 8 m/s . , - ;

    , , u = u1 , - u=u2. u :

    1 2= + = +

    u u u u u .

    uu1

    u2

    . 2.5 ,

    .

    A

    u

    u

    u

    . 2.5 .

  • 50

    u :

    2 2 2 21 2 8 6 10= + = + =

    m mu u u

    s s.

    u :

    1

    2

    8 46 3

    = = =tanu

    u

    .

    t. (u2 = 0), ( ). (u1 = 0) ( ),

    1 2

    = = =

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    . 1 1

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    = = = = = =

    ,s

    t su u

    .

    2.5.3 .

    - = 1 + 2 r = x1 + x2.

    . , s = 700 km. H u1 = 300 km/h. u2 = 50 km/h , (. 2.5).

    , :

    1

    700 7 12 h300 3 3

    = = = =hs

    tu

    .

    , , u = u1 uM = u2. u u = u u = u1 + u2. u = u1 + u2 = 350 km/h.

    :

    1 2

    700 h 2h350

    = = =+s

    tu u

    .

    , u = u1 u2 = 250 km/h. - :

    1 2

    700 70 14 4h h h 2 h250 25 5 5

    = = = = =s

    tu u

    . . 2.5 .

    A

    u2

    u1

    u1

  • 51

    2.5.4 - .

    - (. 2.5). , , .

    2.5.5 .

    , - (. 2.5), . - -, (. 2.5).

    h , , - , 2.5. - , - , .

    , , . . - x ( ) y ( ). , - . , x - y .

    ax = 0 - u0 . (to = 0 s) . (ux = u0) :

    0

    xu

    t x = u0 t.

    , ay = g. , ( ).

    uy = g t y = 12

    g t2.

    - .

    u -

    . 2.5 .

    z

    x

    yO

    u2

    u1

    . 2.5 .

    x

    y

    O

    . 2.5 .

    . 2.5 .

    h

    y

    x

    ux

    g

    O

  • 52

    (. 2.5). = +

    x yu u u - 2 2 2= +x yu u u ,

    2 2 2 20= + = + ( )x yu u u u g t .

    u, .

    0

    = =tan yx

    u g t

    u u 0= =tan x

    y

    u u

    u g t.

    d (. 2.5) , :

    d x y d x y u t g t2 2 2 2 2 02 2 21

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    (t) . , - h. :

    2 2 21 1 2 22 2

    . h h

    y g t h g t t tg g

    = = = =

    s , , t (. 2.5). , x = s t = t, :

    0 0

    0

    2 .

    x sh

    t t s u t ug

    x u t

    = = = = =

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    uo (. 2.5). , -, , x y. , , . uo uox = uo cos uoy = uo sin. uoy uox. ux = uox = uo cos, x = uox t = uo cos t

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    2/2.

    x

    y

    Ou0

    ux

    u

    uy

    . 2.5

    .

    . 2.5

    .

    x

    x

    y

    y

    Ou0

    d

    x

    y

    Ou0

    (t0=0)

    (t=t)s

    h

    . 2.5.

  • 53

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    0sinu

    tg

    = ( ).

    . :

    0ut g=

    sin = 1, = 90, .

    2.5.7 .

    2012

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    , 0sinu

    tg

    = :

    2 2 20 0 0

    012 2

    sin sin sinsin .

    u u u y u g

    g g g

    : 2 20

    2maxsinu

    hg

    =

    u0, g , ' - .

    2.5.8 .

    , uy = 0. , , . , :

    212

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    y = hmax :

    22 01

    2

    2sin

    2 g

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    ,

    22 0

    2

    2sin

    g

    ut

    , 0

    sinu t

    g= .

    .

    2.5.9 s.

    ,

    0sinu

    tg

    = s1 = u0 cos t. -

    t, :

    s1 = u0 cos t = u0 cos

    20 0

    2 0 0sin sin cos

    cos cos .u

    s u t u

    u

    g g

    . 2.5 ( ) .

    xu0x

    u0y u0

    g

    O

  • 54

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    0 sinu tg

    = 2

    0 02 0 0

    sin sin coscos cos .

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    u

    g g

    s1, , s2 . s :

    22 2 2 00 0 01 2

    2 sin 2sin cos sin cos sin cos.

    g g g gs s s

    u u u u

    22 2 2 00 0 01 2

    2 sin 2sin cos sin cos sin cos.

    g g g gs s s

    u u u u

    20 2sin sg

    =u

    u0, g , -

    sin (2) = 1, 2 = 90, = 45. sin (2 a) = sin (180o 2 a), (90 ) - (. 2.5). , .

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    y

    x

    . 2.5 .

  • 55

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    2. 70 km/h, - - 50 km/h, . .

    3. u1 = 60 km/h , t1 = 2 h. t2 = 1 h , ' x = 75 km, u2 = 50 km/h. ) ()

    (). ) -

    -.

    4. , 180 km/h2; 5 s;

    5. - , , - u1 = 72 km/h, u2 = 108 km/h . , = 120 km;

    6. u = 120 km/h 900 m - u = 150 km/h. ; -, - .

    7. 1 = 30 m u1 = 72 km/h - . 2 = 50 m, - ; , u2=60 km/h;

    8. - t = 10 s, - . u = 340 m/s. .

    9. 600 km 90 km/h.

    120 km/h. , - 5,5 ;

    10. 1 - . , - 15 s .

    11. 2. , - 1 km.

    12. - , 3.

    8

    4

    2

    0 5 10 15

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    t(s)

    . 1

    s(m)

    t(s)200

    6000

    0

    . 2

    200

    0 45

    u(m/s)

    t(s)

    . 3

  • 56

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    t = 10 s.) -

    ; ) -

    (u t) - (x t). )

    = 40 m/s;

    14. , - : xA = 4 t, xB = 3 t + t

    2 -, SI.)

    ;) N .)

    .)

    ;

    15. u0 = 10 m/s. to = 0 s a = 1 m/s2. ) -

    ; ) -

    t1 = 4 s; ) -

    , 5 s; ;

    16. aA = 3 m/s

    2 to = 0 s. - 4 s , , uB. t = 10 s: ) u .) , -

    - (s-t) .

    17. h t = 0 s. - t = 3 s g = 10 m/s2:) h

    . ) -

    t = 2 s.

    ) -, , .

    18. - u0 = 50 m/s. : )

    . ) -

    . ) . g = 10 m/s2.

    19. h = 100 m - u = 44,3 m/s. -; ) . ) . ) .

    20. - 40 (knot), 10 .. 3 .. , -, 20 knot 90 , - . )

    .

    ) 50 knot;

    21. , 150 ... t = 0 s 30 knot -, 25 knot , . : ) . ) '

    , . ) 20 , -

    .

    22. - , , , 4 m . g = 9,81 m/s2, :) . ) .

    23. , 2 knot. 0,5 m/s2, : )

    , ' - .

    ) .

    24. - , . - , -

  • 57

    = 1530 m/s, 0,3 s. , .

    25. , 1 m . - , g = 10 m/s2 R = 6400 km. -.

    26. 10 m u1 = 3 m/s u2 = 1 m/s. , , , 5 s ' .

    27. - 3 Hz 4 Hz . , ;

    28. , . s = 100 m t = 2,5 s R = 0,5 m, -: ) . ) . )

    t = T.

    29. . R1 = 1 m f1 = 50/ Hz. R2 = 0,5 m, - - , , , (. 4).

    31. , , 40 km, 180 km/h. : ) -

    , ,

    ) .

    32. 500 km . R = 6400 km.

    33. 28 , -; = 381.024 km.

    34. R1, R2 , f1 = 10 Hz 2 = 3 s. 6,28 m/s, R1, R2. - R1 - 0,5 rad/s, , , ;

    35. , S = 1000 km. H 250 km/h. 50 km/h, ;

    36. s = 200 m. - u1 = 4 m/s, - - u2 = 3 m/s, , .

    37. u1 = 6 m/s. . u2 = 10 m/s, - u1, u2.

    38. u1 = 10 km/h , u2 = 2 km/h . - -, 24 km;

    39. -

    . 4

    30. . : )

    180;

    ) , - ;

    ) , ;

  • 58

    20 knot. - 10 knot . M ( ) , ; N - .

    40. 20 m a = 2m/s2 (. 5). u = 6m/s , :) ,

    ;)

    ;

    41. u0, h (4 m, 5 m) (. 6).) u0; ) uA

    . ) , -

    45 . h ; g = 10 m/s2.

    42. - uo = 200 m/s h = 80 m, - a = 90 m/s. -, g = 10 m/s2 : )

    .) s .) -

    . ) .

    43. , -, u0, :) = 20

    = 70 ,

    .) = 60

    = 30 ,

    3=AB

    h

    h.

    44. , ;

    45. u0 = 50 m/s, 30 .

    u0

    . 7

    .

    46. u0 . h . d. , . -.

    47. , , d , - u0, u , , . - .

    48. h = 100 m u0=20 m/s, (. 7). ) 3 s; ) ;

    u

    . 5

    u0

    A

    x

    y

    O

    . 6

  • 59

    ) ; g = 10 m/s2.

    49. h = 5 m ( ) - u0 = 6 m/s. -: )

    . ) . ) . ) . g = 10 m/s.

    50. 32 m/s - 108 km/h. - -.

    51. - , c=300.000 km/s 15 107 km;

    52. radar - 900 s. radar. c = 300.000 km/s.

    53. u1 = 10 m/s t1 = 5 s. 10 s u2 = 20 m/s. 15 s - u3 = 30 m/s. - .

    54. - (. 8). )

    .) -

    .)

    .)

    .) -

    ;

    55. ' - u0 = 20 m/s. g = 10 m/s

    2 , -:)

    . )

    0 2 8 12

    12

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    t(s)

    . 8

    R

    R

    r

    y

    u

    u

    . 9

    h = 40 m; ;

    ) - ;

    56. 10 m 20 m/s. ) -

    ; )

    15 s rad ;

    57. 20 cm 15 m/s. 1 min;

    58. :)

    . )

    : i. ii. = 60 (. 9)

    R=6.400 km =24 h.

  • 60

    59. , 200 m

    1 rad

    =100 s

    , 3 rad

    =100 sB

    .

    ; = 3,14.

    60. , 3:2. - 18 /s, ;

    61. d = 1 m -

    25 rad/s. :)

    .)

    . = 3,14.

    62. 800 m 80 s, 100 m. - , : ) -

    .)

    .

  • 3

    3.1 .3.2 .3.3 .3.4 .3.5 . . . -

    .3.6 Hooke. . .3.7 . 3.8 . 3.9 . .

    N .

  • 62

    3.1 .

    .

    :)

    , (. 3.1), - . ,

    ) , -. (. 3.1), .

    , , . (-, , ), .

    3.1.1 .

    SI N (newton, -) - 1 kg, 1 m/s2.

    -, kgf kp (kilopont) , kg

    *, 1 kg, - 45. 1 kgf = 9,81 N ().

    (), , - . , 1 2 3 ... F F F F F .

    1 2F F F . (1) :) ( 1 2F F ), (1) F = F1 + F2

    (. 3.1).) ( 1 2F F ), (1) F = F1 F2

    (. 3.1).) ( 1 2F F ), (1)

    2 2 21 2F F F (. 3.1).

    . 3.1

    .

    . 3.1 .

    . 3.1 .

    0 1 2 3 4 5 6

    1

    F1 F2

    F

    ()

  • 63

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    F F F F F = + +12

    22

    1 22 sin (. 3.1). :

    sintan

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    F

    F F

    1

    2 1

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    3.1.2 .

    F x (. 3.1) - x, y, Fx = F cos, Fy = F sin.

    .

    . 3.1 .

    F1F2

    F

    0 1 2 312

    ()

    . 3.1 .

    F1

    F2

    F

    F1s

    in

    F1cos

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    tan = F

    1 sin

    F2

    +F1

    cos

    F1

    F2

    F

    F1s

    in

    F1cos

    F= F2 + F2 +2 F1 F2 sin

    tan = F

    1 sin

    F2

    +F1

    cos

    . 3.1 .

    F1

    F2

    F

    F= F2 + F2

    tan =F

    1

    F2

    y

    xO

    F

    Fx = Fcos

    Fy

    = F

    sin

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    .

  • 64

    3.2 .

    3.2.1 .

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    F=0

    0 ()

    F

    , -, - , . , -. , () , , , , .

    . , , - , . , - , , .

    , , -, , .

    1. = 100 (. 3.2). F

    ,

    .

    , N-

    - . B

    F

    : F= B = 100 N.2.

    F

    1, F

    2

    (. 3.2). F1 = 5 N, F2.

    B

    F

    . 3.2

  • 65

    ,

    , - . , : F = F1 F2 = 0 F1 = F2 = 5 N.

    u

    F2 F1

    . 3.2

    3.2.2 -.

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    . .

    , - . m .

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    , . -, .

    , -. , F ma F ma , F

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    = = .

    , - , -. ' , .

    B , , a -, a g .

    , - .

    1. m = 3 kg, , F = 30 N. :

    ) .) 5 s.

  • 66

    .

    30 103 2 2

    m m

    s s

    FF ma a

    m .

    10 5 50m m .s s

    u a t

    2 21 1 10 5 1252 2

    m m.x a t

    2. m = 3 kg u0 = 8 m/s t0 = 0 s F, 4 s .

    F, F t = 4 s.

    , .

    , :

    00

    16 8 24 2 2

    m m

    , .s s

    u uu u a t a

    t

    F = m a = 3 2 N = 6 N. :

    2 20

    1 18 4 2 4 482 2

    ( )m m.x u t a t

    3.2.3 -.

    ' , . , - . , - . . , , :

    F 1 , F 2 , , 1 2 1,F F F .

    : ) I , .

    . ) , -

    . o N, -

    , . .

  • 67

    3.3 .

    . , , ;

    , - , - , .

    , (- ) .

    - , , . , -, , - . . - . , .

    - . - , .

    , . - 3.3, , , (-) a , . m ( ), . - ( ), F = ma, - . , .

    - . , m , . , -. , () . - ,

    . 3.3

    .

    KILO LBS

    POCKETBALANCE

    mm

  • 68

    , ma. , - F+(ma)=0 ' . , , . D Alembert.

    , - , , (-) ma .

    , - . .

    (. 3.3). -, () , - - , . m2r. r m ' . .

    m , -, Coriolis, coriolis. 2 ( )m . - 3.3. .

    3.4 .

    , , - , , ' F. , , . F, -. , F, , F. . , , , . .

    . 3.3 .

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    . 3.3

    .

  • 69

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    , , . , .

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    ) , ,

    . 3.4 .

    1

    2

  • 70

    1. . F = 30 3N, 30 , -. B = 25 3N, .

    -

    (. 3.4). , , . :

    T F Fx = = = = cos .30 30 33

    245

    = Fy + N, 25 3 = 15 3+ N N = 10 3N.

    , .) , . -

    . = ,

    , , ( ) . (. 3.4). -, , 3.4 .

    3.4

    0,01

    0,1

    0,7

    0,4

    , - .

    ,max

    F = ,maxF

    T = .

    F =

    T

    . 3.4 F.

    x

    y

    F

    T

    Fy

    B

    FxN

    . 3.4

  • 71

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    10 3 1010 3

    , , .T

    2. F m = 2 kg 3.4, . g = 10 m/s2 - = 0,1.

    : B = m g = 2 10 N = 20 N, T, F . , :

    ) F N = 0 F = N. ) B T = 0 = T = 20 . T = , :

    20 2000 1

    ,

    TN

    , F = 200 N.

    T

    F N

    B

    . 3.4

    3.5 . . . - .

    3.5.1 .

    , p - m u . p=mu p = mu.

    - , u , u .

    p=mu c . . , - , - . ( ) :

    d.

    d

    pF

    t

    3.5.2 .

    (..)

  • 72

    , ( ), r , :

    ,i im r

    rm

    irG

    ( ) mi im m , . - :

    , , i i i i i im x m y m z

    x y zm m m

    x, y, z xi, yi, zi mi.

    3.5.3 .

    m1 , m2 , mr - 1 2, , ... u u u () p , ,

    1 1 2 2 ...p mu m u . :

    .i imr m r

    :

    d dd, ,

    d d di

    i i i

    r rrm m mu p m p

    t t t

    , p p .

    3.5.4 .

    ( ), - , . .

    , ( ) . . -, - . . , .

  • 73

    .., p mu , , - ...

    ! , - .

    3.5.5 .

    m1, m2, - 1 2, ,...r r . m , (..) 1 1 2 2 ...mr m r m r , r ...

    :

    1 21 2

    ...,dr dr dr

    m m mdt dt dt

    1 1 2 2 ...mu mu m u ,

    u ...

    :

    1 21 2

    ... ,nndu du du du

    m m m mdt dt dt dt

    1 1 2 2 ... n nma ma m a m a ,

    a .. N :

    1 2 ...ma F F .

    , - .. - .

    ( ), -. , , - , . :

    ima F .

    .. - .. - . , - , .. , - .. . 3.5 . .. .

    . 3.5 .. - , -

    .

  • 74

    1. .. m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, m3 = 3 kg, 1 m (. 3.5).

    :

    1 1 2 2 3 3

    1 2 3

    11 0 2 1 3 721 2 3 12

    m mm x m x m x

    xm m m

    ym y m y m y

    m m m=

    + ++ +

    = + +

    + +=1 1 2 2 3 3

    1 2 3

    1 0 2 0 3 32

    1 2 334

    m m.

    2. m1 = 8 kg, m2 = m3 = 4 kg - xy. F1 = 16 N, F2 = 6 N, F3 = 14 N (. 3.5). :

    ) ... ) .) .. .

    ) .. :

    8 4 4 2 4 1 7 8 1 4 2 4 3 18 4 4 4 8 4 4 4

    ( ) ( )m m, y m m. x

    8 4 4 2 4 1 7 8 1 4 2 4 3 18 4 4 4 8 4 4 4

    ( ) ( )m m, y m m. x

    ) F Fx = 14 6 = 8 N, Fy = 16 N. :

    2 2 2 28 16 18 2 63o N tan .yx yx

    FF F F

    F= + = + = = = =,

    2 2 2 28 16 18 2 63o N tan .yx yx

    FF F F

    F= + = + = = = =,

    ) .. :

    2 2

    1 2 3

    18 1116

    m s , m sF

    am m m

    .

    , .. .

    3. - (. 3.5).

    , u = 0

    . 3.5

    x/m1

    m1 m2

    m3

    C

    r

    34

    32

    12

    712

    y/m

    . 3.5

    y(m)

    x(m)

    m1=8 kg

    m3=4 kg

    m2=4 kg

    O

    F2=6 N

    F3=14 N

    F1=16 N

    ..

    ..

    . 3.5

  • 75

    , u = 0. u , - u . , . , , , :

    0

    , .m

    m u m u u um

    () . . .. .

    3.5.6 . -.

    :

    2

    1

    2 1d

    , d d , d .d

    t

    t

    pF p F t p p p F t

    t

    d dJ F t F dt. , dp , -, F dt. :

    2

    1

    dt

    t

    J F t ,

    t1 t2. , - , p J .

    - .

    SI 1 s ( ) J = F t.

    , - . :

    1 1 12

    m m s kg s kg .

    s s

    3.6 Hooke. . .

    , - . . , , , . . - , .

  • 76

    , . , , , .

    , - , .

    - (, , -), . - , . .

    Hooke, - - (, ).

    3.6.1 .

    l, - F (. 3.6). S - .

    F l, . - F, l S. .

    F

    S

    F

    S ().

    . - :

    F FSY S

    Young. , , SI N/m2 Pa () - , , .

    :

    1

    F

    S Y =

    Hooke - :

    . 3.6 .

    F

    S

    . 3.6 .

  • 77

    , l S.

    3.6.2 .

    3.6 - . Hooke . . .

    , Hooke. . - . , , - . , , .

    , , . , . 3.6 - ( ) .

    3.6.3 .

    (. 3.6). , - , - , . . = D . D - ( ) .

    . . - . , (. 3.6 3.6).

    . : 1

    1

    F F

    S S

    . , - . = G . G . Hooke . G SI (Pa /m2).

    3.6 .

    - 1010/m2

    108/m2

    7 0,78

    11 1,1

    0,36 3,2

    1,6 2,1

    9,0 3,8

    11,0 2,4

    22,0 3,8

    . 3.6 .

    . 3.6 .

    r

    S1

    F1

    . 3.6 .

    F

  • 78

    3.7 .

    3.7.1 .

    F ( ) - (. 3.7), , F , d o F , = F d, - (. 3.7) , : , , .

    , .

    : r - () r , F . =( ) r F . = F r sin (. 3.7).

    3.7.2 .

    F ( ) , (. 3.7), F d , .

    - . - .

    F , , (F 2 ) (F 1 ) , - F 1, (. 3.7).

    , , .

    SI m. CGS dyn cm kgf m.

    3.7.3 .

    ( ) , - . , . - -

    . 3.7 F .

    d F

    r

    . 3.7 .

    OFd

    O

    F

    d

    . 3.7 .

  • 79

    , F d (. 3.7). ( ) . .

    3.7.4 Varignon.

    1 2 3, , ,...F F F F . , , . 1 2 ... = 1 + 2+... . 1 2 3, , ,...F F F , - 1 2 3, , ,... .

    .

    (. 3.7), R, F1, F2 . F = F1 F2. - = F R. , 1 = F1 R 2 = F2 R. = (F1 F2) R = F R.

    3.7.5 .

    1 2 3, , ,...F F F - , (. 3.7). - F ' , ' , . , ' , - F1, F2. :

    1

    2

    B

    F

    F .

    .

    , - , . - () , . , . , , . - F , 1 2 3, , ,...F F F , :

    1 2 3, , ,...F F F + 1 2 3, , ,...F F F = F

    F1 x1 + F2 x2 = F 0 = 0 1 2

    2 1

    F x

    F x .

    . 3.7

    .

    F

    F2

    F1

    . 3.7 .

    d F

    F

    . 3.7 .

    F1F2 F

    R

    . 3.7

    .

    A

    F1

    F2

    F

    1

    2

  • 80

    : 2

    1

    x

    x , 1

    2

    .

    F

    F

    :

    1 2 3, , ,...F F F + 1 2 3, , ,...F F F = F

    F1 (x1 + x2) +F2 0 = F x2

    F1 x1 F1 x2 = F x2

    F2 x2 F1 x2 = F x2 F1 + F2 = F.

    3.7.6 .

    1 2 3, , ,...F F F , 1 2 3, , ,...F F F - , (. 3.7). F , , - , , , ( F1 > F2). , ,

    1 2 3, , ,...F F F , 1 2 3, , ,...F F F . :1

    2

    .

    F

    F

    .

    , , 3.7. , - , ' , . F , 1 2 3, , ,...F F F , 1 2 3, , ,...F F F , , :

    1 2 3, , ,...F F F + 1 2 3, , ,...F F F = F : F1 0 F2 x2 = F x1

    F2 x2 = F x1.

    , , :

    1 2 3, , ,...F F F + 1 2 3, , ,...F F F = F : F1 x2 +F2 0 = F (x1 + x2) F1 x2 = F x1 + F x2 F1 x2 = F2 x2 + F x2 F1 F2 = F.

    , , :

    1 2 3, , ,...F F F + 1 2 3, , ,...F F F = F :

    F1 x1 F2 (x1 + x2) = F 0 = 0 1 1 22 1

    .F x x

    F x

    : 1 2 1

    1 2

    , .

    x x F

    x F

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    .

    ,

    . 3.7

    .

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    F1

    F

    F2

    x2

    x1

  • 81

    - , -. , , , , .

    3.7.7 .

    1 2 3, , ,...F F F - . , F1, F2, 1 2,F . , 3F 1 2 3, ,F . . F , , -, . , ().

    3.7.8 .

    1 2 3, , ,...F F F - 1,2,3 F . , 1 2 3, , ,...F F F , , . , - . - . , , .

    , - . , , -:

    , , .i i i i i iF x F y F zx y z

    F F F

    F 0. F = 0, , , . ' .

    .

  • 82

    3.7.9 .

    m - m1 , m2 , m3 ,

    im m . g. ( ) B1 = m1 g, B2 = m2 g, B3 = m3 g, . , , , - , , . - (.. ) . ' .., - , ' .

    - ..,

    , , .i i i i i i i i i i i iB x gm x B y gm y B z gm zx y z

    B gm B gm B gm

    , , .i i i i i i i i i i i iB x gm x B y gm y B z gm zx y z

    B gm B gm B gm

    , B = gm. g, - :

    , , .i i i i i im x m y m zx y z

    m m m

    .. .. .

    .. -, .. .. , .

    3.7.10 .

    , .. . .. - :

    ) , .

    ) , (-) .

    ) , (. 3.7). , ..

    ,

    . 3.7

    .

  • 83

    () . - , . , . ... , - , .., (. 3.7). .

    , .

    , .. - .

    3.7.11 .

    (..) , 1 ,2 ,, .. .

    3.8 .

    3.8.1 .

    - . - . , :

    0 0, .i iF

    , . :

    0 0, .i iF

    . . , () , .

    . 3.7 .

    1. 40 cm 80 cm 120 cm = 100 . F , -

  • 84

    80 cm

    40 cm

    120

    cm

    F2F1

    . 3.8

    30

    F

    . 3.8

    30

    FFy

    Fx

    N

    B

    T

    x

    y

    . 3.8

    (40 cm 80 cm); () 40 cm () 80 cm.

    .. .

    , F (. 3.8) ( SI).

    ) 2 21 1 1100 50120 10 20 10 6

    6 3, =16,7 .F B F B F t t t

    ) 2 22 2 2100120 10 40 10 3

    3, =33,3.F B F B F t t t

    2. m = 1 kg F = 8 , 30 (. 3.8). g = 10 m/s2, T - , .

    , -

    (. 3.8). , 0N T B . F

    3 130 8 4 3 30 8 42 2

    cos sin .x yF F F F 3 130 8 4 3 30 8 4

    2 2 cos sin .x yF F F F

    = m g = 1 10 = 10 N. : Fx = T = 4 3 = 6,93 N Fy + N = B N = B Fy = 10 4 = 6 N.

    3.8.2 .

    , - .

    :) ,

    , -, ' . ( ) .

    ) , , -, ' . - ( ) .

    ) , , -

  • 85

    , . - ( ) - .

    3.8 .

    , .. [. 3.8()]. 1 , .. . - 2 , - . , , , .. . , .. .

    , .. [. 3.8()]. 3 -. 4 -, . , , .. , , - .

    .. - [. 3.8()]. 5 . 6. , , .. .

    , - . -, . , , .

    3.9 . . - .

    , . , ' , (. 3.9), , .

    - , , , . - .

    , . ...

    . 3.9 .

    B

    B

    A

    A

    2

    1

    ()

    K

    5

    6

    ()

    K

    4

    3

    ()

    KK

    . 3.8 .

    ()

    ()

    () o

  • 86

    3.9.1 .

    , ' . . . - (. 3.9).

    -. , , . r - , u = r.

    3.9.2 .

    () m r , u = r : 2

    2

    ua r

    r .

    , ( ), -: 2

    2

    uF ma m r m

    r ,

    . , - , -.

    , , ( -) .

    3.9.3 .

    , , . , - , , ( ) : 2

    2 .

    uF m r m

    r

    () , - ' .

    ' , - , , , :

    m1r1

    r2

    u1

    u1m2

    . 3.9 .

  • 87

    22 20 .

    uF F F m r F m r m

    r

    , .

    , - -.

    : , , - . , , , . - .

    ' , -, ' .

    , , - .

    u1

    1

    2

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    . 3.9

    1. - l (. 3.9). u1 1 . . :

    21

    1 .u

    F T B m

    u

    2u 2T . . :

    22

    2 .u

    F T B m

    2. - l R= - , ( ) (. 3.9). T . , :

    B T F . :

    tan , tan .F F B B

    F

    . 3.9

  • 88

    3.9.4 . Watt.

    Watt (-) , - .

    , - , -. , m (. 3.9). , , - R (. 3.9). T . , = m 2 R. = B tan = m g tan , m g tan = m 2 R.

    2

    tan R

    g

    .

    2sin sin

    cos

    g

    2cos

    g

    = .

    - , cos, . , - , . Watt - , , - .

    3.9.5 . -.

    , , .

    - . , . - ' , . - - (. 3.9), , .

    - .

    , . -

    . 3.9 Watt.

    . 3.9

    Watt.

    RR

    T T

  • 89

    - . :

    22

    .u

    g rr

    , - . - F = m

    2 r , . . , , , . - , .

    3.9.6 .

    m ( ) , ' r, = m r2. , SI kg m2.

    ( ) ( ) , . 2 2 21 1 2 2 ... i iI m r m r m r , 2 i iI m r . , , 2 i iI m r :

    2I r dm .

    - ( ) dm r . - . , - . , mi , ri

    F Fm

    r

    F

    . 3.9 .

  • 90

    . , - .

    1. m1, m2 -, R1 + R2 (. 3.9). , :

    2 21 1 2 2I m R m R .

    m1 = m2 = m R1 = R2 = R I = 2 m R2. , m1, :

    I = m1 02 + m2 (R1 + R2)2 = m2 (R1 + R2)2.

    m1 = m2 = m R1 = R2 = R :

    I = m (2 R)2 = 4 m R2.

    - () .

    2. , , - (. 3.9).

    m1

    R1 R2

    m2

    . 3.9

    . 3.9

    3.9.7 .

    m .. . , . . , ' .. , - (. 3.9). . - , . (. 3.9), , . . (. 3.9).

    A

    B

    . 3.9

    .

  • 91

    . 3.9

    .

    dr

    rR2

    R1

    . 3.9

    - , , R1 - R2, (. 3.9). - dm, dV, r (R1 r R2), dr l. :

    22

    d d d ( )d .

    d ( d )

    m m m r r

    V r r

    4 4 2 2 2 2

    22 3 2 22 1 2 1 2 12 1

    12 2

    4 2 2 d ( ) .

    R

    RM

    R R R R R RI r m r dr R R M

    4 4 2 2 2 222 3 2 22 1 2 1 2 1

    2 11

    2 24 2 2

    d ( ) .R

    RM

    R R R R R RI r m r dr R R M

    R1 = 0, R2 = R, , 21

    2 I MR .

    3.9 .

    R mR2

    l

    K

    2112

    M

    ,

    2 2112

    ( )M

    .

    R2

    212

    MR

    21

    2 MR

    212

    MR

    225

    MR

    223

    MR

    3.9.8 Steiner ( ).

    m, .. , , A

  • 92

    x (. 3.9), = + m x2.

    , , , .. .

    .

    - .. (. 3.9). m - = m

    21r A = m

    22r .

    = m

    21r A = m

    22r .

    22r = 2

    1r + x2 2 r1 x cos . :

    2 2 22 1 1

    2 21 1

    21

    2

    2

    2

    2

    2

    A

    ( cos )

    ( cos )

    cos

    I m r m r x r x

    m r m x m r x

    x m x m r

    x m

    012 2

    0

    180

    2

    cos( )

    x m r

    m x x m r m x

    , m r = 0, r .. .

    m = 5 kg - .. I =55 kg m2. d , Id = 100 kg m2;

    ' Steiner Id = I + m d2,

    ( SI) 100 = 55 + 5 d2, d = 3m.

    3.9.9 .

    () - - (. 3.9). ,

    KA

    x

    . 3.9

    .

    AK

    m

    r2

    r1

    r=r1cos(180o )

    x

    . 3.9 m

    .

  • 93

    , ' . . - , , - .

    , , .

    . m1, m2, m3, , :

    = m1 r2 + m2 r

    2 + m3 r2 + = (m1 + m2 + m3 +) r

    2= m r2.

    3.9.10 .

    a . :

    d d, ,d d I a I at t

    -. - : , ( ) .

    , . , -, . , .

    3.9.11 .

    = a, = 0, a= 0, 0, a = 0. , , .

    = , a = . = , = . , -, .

    3.9.12 .

    m - r , t u , p = m u .

    . 3.9 .

  • 94

    d

    mr

    O

    uu

    p=mu

    . 3.9 - ,

    .

    t, : L = p r = m u r. H -. - (. 3.9). .

    , , - L r p r mu r u p .

    - (. 3.9). L = p d, d - . L = p d = p r sin = m u r sin. u sin = u r. : L = m r u.

    , r u .

    2

    2

    kg m

    s

    SI

    2

    2

    g cm

    s

    CGS.

    3.9.13 .

    , - (. 3.9). . :

    1 2 3 ... sin .i i i i i i iL L L L m r u m r u

    ( ), ui= ri, :

    1 2 3 1 1 1 2 2 2 3 3 3

    2 2 21 1 2 2 3 3

    2 2 21 1 2 2 3 3

    ... ...

    ...

    ( ...)

    L L L L m u r m u r m u r

    m r m r m r

    m r m r m r

    I

    2 2 21 1 2 2 3 3 ...I m r m r m r , .

    I SI kg m2 rad/s, SI kg m2 rad/s. CGS, I g m2 - rad/s. , -

    m1

    m2u2

    u1

    miui

    i

    1

    2

    ri

    . 3.9 .

    L

    O

    m

    ru

    . 3.9

  • 95

    CGS g m2 rad/s.

    3.9.14 - .

    , t L , :

    d.

    d

    L

    t

    . - ( ), .

    L = I , -, :

    d( )

    d

    I

    t

    .

    . = - ( ), :

    d.

    d

    I

    t

    - , - , .. . , .. , , - .. - .

    3.9.15 .

    ( , ), .

    , d

    d

    L

    t , =0, 0d

    d

    L

    t .

    L=.

    3.9.16 .

    , . .

    , d

    d

    L

    t , =0, 0

    d

    d

    L

    t .

    L=.

  • 96

    1. F1 = 1 N, F2 = 2 N, F3 = 3 N F4 = 4 N . :

    ) F1 , F2 - F3 , F4.

    ) F1 , F2 , F3 F4.

    ) F2 , F3 , F4 F1.

    2. F1 = 3 N, F2 , 5 . , - ;

    3. 2 kg , , - 4 10 . - - 5 s.

    4. m = 4 kg u0 = 10 m/s, F - t = 3 s - u = 25 m/s. F.

    5. - u = 5 m/s F1 = F2 = 8 N, F3 = 4 N, F4 = 5 N. F1, F2 F3 , F4.) .

    , .

    ) 1 min;) -

    1 km;

    6. m = 8 kg - F = 85 N . - t = 4 s. g = 10 m/s2.

    7. m = 8 kg () (- ) uo F = 5 N . t = 8 s. : ) uo .) .) -

    .

    8. m = 100 kg F = 50 . -; g = 10 m/s2 - = 0,5, - F, .

    9. m = 2 kg - u = 8 m/s F = 10 N. g = 10 m/s2 : ) T .) T

    t = 6 s.

    (. 3.9). 1 1 -.

    1 , - . . . -, . , 2 - 1, L1 = L2 I1 1 = I2 2 I2 < I1.

    1 2

    21

    . 3.9

  • 97

    10. uo , s = 250 m ; g = 10 m/s2 = 0,08.

    11. m = 200 kg F = 200 N = 30 (. 1). g = 10 m/s2 -, -.

    12. m = 5 kg - = 30 . g = 10 m/s2, :)

    .) . ) .

    13. - u=108 km/h R=250 m p= 450 000 kgm/s;

    14. M = 30.000 kg - mB = 100 kg uB = 300 m/s . : ) . ) u = 10 m/s

    ' .

    15. M = 1,5 t u = 180 m/h , t =0,5 s. -.

    16. - u = 250 m/s, 10 t, ; g = 10 m/s2.

    17. , - 50 g, 20 m/s, , 25 m/s, -.

    18. k - - (. 2). 15 ; 0,05 cm;

    19. . F = 10.000 N, .

    20

    10

    0,1 0,20x(m)

    F(N)

    . 2

    F

    F

    Fsin

    . 1

    1/1000 m2 Young Y = 5 1010 N/m2. (- ) .

    20. = 5 10 m, (. 3) F1 = 1 N, F2 = 6 N, F3 = 3 N, F4 = 4 N, , 3 m, 7 m, 2 m, 10 m . , - ;

    0 2m 3m 7m 10m5m

    F1

    F3F4

    F2

    B

    . 3

  • 98

    21. 90 . 20 g - 5 cm , 80 -. , ;

    22. 10 m = 120 F1 = 80 N, F2 = 40 N, , 4 m, 10 m (. 4).

    23. F1 = 10 N, F2 = 7 N, - R = 4m (. 5).

    24. F = 40 -, - 30.

    25. 1 = 8 , 2 = 14 l = 2 m (. 6). : ) , ) Bp = 4N;

    26. , . .. .

    27. .. m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, x1 = 3 m x2 = 9 m (. 7).

    28. , - - , h (. 8). .. -. =20 cm.

    29. R, R/2 - 1 (. 9). .., .

    30. m = 3 kg R = 2 m T = 4 s. - - .

    31. m = 0,5 kg R = 1,5 m, F = 300 N. 10 .

    32. . R = 6400 km g = 10 m/s2.

    10m5m4m

    80 N

    120 N

    40 N

    . 4

    R

    AF2 F1

    . 5

    x1 x1

    B1

    B2

    A

    . 6

    x

    x1x2

    m1m2

    y

    x

    . 7

    ;

    33. , m1 = m2 = 20 kg - , - = 0,2 l = 2 m (. 10). - t = 0 s F = 120 . t1 = 4 s , F A.

  • 99

    ) t1;

    ) t2 = 9 s; g = 10 m/s

    2.

    34. m = 20 kg ( ) . - F = 20 2x ( S), x - . ) ; )

    x1 = 10 m.

    35. m=50 kg . F1 = 100 , . , F2 = 200 . F2 = 200 - 16 m 4 s. ) :

    i. F1, , , 200 .

    ii. 200 .

    iii. , . iv. F

    , . )

    . )

    . g=10 m/s2.

    36. m = 25 kg - = 30 F = 100 , (. 11). - g = 10 m/s2.)

    . )

    u = 24 m/s, x = 12 m. .

    37. m = 130 kg . m = 70 kg , s = 10 m. - , .

    38. = 2 kg l = 5 m, m1 = 0,1 kg u1 = 300 m/s,

    K2 K1K

    B2B1

    B1+B2

    O

    x

    . 8

    x

    KK1

    K2

    B2

    B1B

    . 9

    B AF=2m

    . 10

    . 11

    u2 = 40 m/s. ) :

    i. .

    ii. -, - .

    ) ;) h. g = 10m/s2

    .

  • 100

    39. = 2,6 kg. m = 0,01 kg uo = 300 m/s, , t = 0,5 s - u1 = 40 m/s (. 12). ) .) . ) ;)

    ;)

    8 kg m/s2. ;

    ) = 0,3, , , -; g = 10 m/s2.

    40. m u = 10 m/s , , m = m/3 m = 2m/3 u1, u2 - , . u1 - = 30 u u1, u2.

    41. = 5 kg R = 1 m (. 13), , - m = 2 kg. t = 0 s, . . -

    212

    I mR . :

    ) .) t = 4 s .)

    , . g = 10 m/s2.

    42. 4 m 30 kg, . , - 60 ; g = 10 m/s2.

    43. - B. , . , 1/3

    ;

    44. -

    - , = 45.

    45. 300 m . , , - = 0,3;

    46. m = 0,5 kg l = 1 m T = 50 . - f ;

    47. 13

    kgm -

    (. 14). g = 10 m/s2, l = 2 m T = 10 s, -.

    . 13

    u0 u1

    . 12

    m

    R R

    u

    . 14

  • 4 - -

    4.1 .4.2 , . -

    .4.3 . -

    . 4.4 . . 4.5 -

    . 4.6 . .

  • 102

    4.1 .

    , .

    W - , F - s . W = F s. - (. 4.1).

    - , W = F s cos (. 4.1).

    = 90, , W = F s cos90 = F s 0 = 0.

    , F , - ds , dW = F ds = Fdscos, .

    , - W = F scos, .

    , - . , dW = F ds = F dscos = Fdscos90o = Fds 0 = 0. , , .

    , = 90, - , W = 0.

    , F , u - , (. 4.1).

    4.1.1 .

    SI 1 joule, J (), 1 , - 1 m . :

    1 joule = 1 J = 1 newton 1 m = 1 m.

    CGS 1 erg () - 1 dyn (), 1 cm . 1 erg = 1 dyn 1 cm. , 1 J = 1 m = 105 102 dyn cm = 107erg.

    (-), 1 kgf m 1 kp m kg*.

    . 4.1

    .

    F

    F

    F

    uu

    u

    . 4.1

    .

    F F

    s

    . 4.1

    .

    F F

    s

  • 103

    1 eV () . 1 eV = 1,602 1019 J.

    (.. ) 1 Wh () - 1 kWh ( ), 1 kWh = 3,6 106 J. 4.1 - .

    4.1 .

    erg kgf m J kWh eV1 erg 1 1,019 108 107 2,78 1014 6,24 1011

    1 kgf m 9,81 107 1 9,81 2,72 106 6,12 1019

    1 J 107 0,102 1 2,78 107 6,24 1018

    1 kWh 3,6 1013 3,67 105 3,6 106 1 2,25 1025

    1 eV 1,60 1012 1,63 1020 1,6 1019 4,44 1023 1

    4.1.2 F=F(s). F

    , . , s, F (. 4.1).

    () -, W=F s 4.1. F - s - , , W = W = (Fs).

    W F :

    2

    10lim

    ( ) d ,x

    s x

    W F s F s

    x1 = OA x2 = O - 4.1.

    W F - x1 x2 F(x) x1 x2.

    . 4.1

    .

    F1

    F2F3

    FF

    ss

    . 4.1

    .

    F

    F=F(s)

    s

    W=F.s

    A

    B

  • 104

    .

    m, x . - . O x y x (. 4.1). . x ' Bx = B sin = m g sin - By = B cos = m g cos.

    , Bx , =0.

    Wx = Bx xcos = Bx xcos0 = Bx x = m g x sin. By , . - .

    , Bx - , = 180.

    Wx =Bx x cos180 = Bx x (1) = Bx x = m gx sin.

    , B () , - , ( ) (. 4.1).

    , . W1 = B h1, W2 = B h2, W3 = B h3 .... . :

    1 2 3 1 2 3

    1 2 3

    ... ...

    ( ...) .

    W W W W B h B h B h

    B h h h B h

    , .

    4.1.3 .

    m - s. T () WT = T s, . - ( ) , . , WT = 2 T s. , - .

    . 4.1

    .

    . 4.1

    .

    h

    y

    x

    x

    y

    h

    A

    h1h2

    h3h4

    h5h6

    h7

    B

    B

  • 105

    . 4.1 .

    x

    x

    xB

    A

    k.xF=k.

    x

    F=k.x

    O

    F

    W

    . 4.1

    .

    A

    B

    s1

    s2s3F

    F

    4.1.4 .

    k, F, . x , - , Hooke, F = kx.

    4.1 . , -. - W F. .

    : 2

    1 12 2

    W x kx kx .

    :

    2

    0 0

    12

    d , = .x x

    W Fdx W kx dx k x dx kx

    4.1.5 - .

    F . F, s W , .

    . -, . W , (. 4.1) - W = F s W :

    W = F s1 + F s2 + F s3 ++ F s =

    = F (s1 + s2 + s3++ s) = F s.

    , F , - , . , .

    4.2 , . .

    -

  • 106

    . , .

    , - . , , - , . . .

    , F (.. ), - F . - . , () (, ).

    4.2.1 .

    m . - t = 0 s F, a F = m a. ,

    212

    s a t u = a t.

    F s :

    2 2 21 1 12 2 2

    ( ) .W F s ma a t m a t mu

    - , . .

    . m, - u, ' :

    212

    .K m u

    . SI - joule (J), .

    , . . . , m m1, m2, m3,

  • 107

    u ( ), :

    2 21 2 1 2

    1 12 2

    ... ...K K K m u m u 2 21 21 12 2

    ( ...) .K m m u m u

    2 21 2 1 2

    1 12 2

    ... ...K K K m u m u 2 21 21 12 2

    ( ...) .K m m u m u

    , - .

    2 21 2 1 1 2 2

    1 12 2

    ... ...K K K m u m u

    .

    - , . , m , , - . - u,

    212

    ,K mu -

    .

    4.2.2 .

    () m u0. :

    20

    12

    K m u .

    F s, u, -:

    212

    K m u .

    :

    2 2 2 20 0

    1 1 12 2 2

    ( ).K K K mu mu m u u

    : .

    , .

    4.2.3 .

    m -

  • 108

    u0. :

    20

    12

    K mu .

    t = 0 s F , .

    a F = m a. - u0. t - s u, :

    212

    .K mu

    :

    2

    0

    0 0

    12

    .

    s u t a t

    u u a t u u a t

    F :

    2 20 0

    2 2 20 0 0 0

    1 12 2

    1 1 12 2 2

    ( ) ( ) ( )

    = ( ) ( ) .

    W F s m a s m a u t a t m u a t m a t

    m u u u m u u mu mu K K

    2 20 0

    2 2 20 0 0 0

    1 12 2

    1 1 12 2 2

    ( ) ( ) ( )

    = ( ) ( ) .

    W F s m a s m a u t a t m u a t m a t

    m u u u m u u mu mu K K

    >. ,

  • 109

    W = T s cos 180o = 1,00 25,0 (1,00) = 25,0 J.

    F 0 W = F s cos0o = 20,00 25,0 1,00 = 5,00 102 J.

    W = WB + WN + WT + WF = [0 + 0 + (25,0) + 5,00 102] = 4,75 102 J.

    , , :

    2 2 2 2 2 2

    2

    1 14 75 10 1 00 4 75 10 9 502 2

    9 50 10 30 8

    , J , , , 10

    m, , .

    s

    mu u u

    u

    4.2.4 .

    , - . - () -. , (. 4.2).

    , , - , , - , .

    U , . , . - , .

    - , . - .

    , .

    - .

    4