физика

Вариант 5

Задача № 5.1. Определить опасность для жизни человека, если он оказался в автомобиле без средств пассивной безопасности, который скатился с нулевой начальной скоростью с ледяной горки высотой Н=10 м (трение не учитывать) и ударился о неподвижное препятствие. Считать, что при фронтальном наезде на неподвижное препятствие со скоростью v0=13,89 м/с вероятность выживания человека в автомобиле без средств пассивной безопасности равна нулю.

Задача № 5.2. Для спасения людей, блокированных в потерпевшем аварию автомобиле, необходимо вытащить шпильку (рис. 12). Какую требуется приложить силу, если сила сопротивления равна 2000 Н?

Задача № 5.3. Для эвакуации людей из совершившего аварийную посадку самолёта используется аварийный надувной трап (рис. 13). Верхняя часть наклонной плоскости находится на высоте Н = 3 м. Она составляет угол с поверхностью земли, равный 45o. При каком коэффициенте трения скорость, которую человек приобретёт человек в конце спуска, будет 5 м/с?

Задача № 5.4. Человек в результате аварии попал в сепаратор, вращающийся с частотой 30 мин-1, с радиусом вращения 2 м. Определить возникшую при этом перегрузку. Оценить с помощью графика (рис. 4) опасность для жизни и здоровья человека, если время действия перегрузки 10 с.

Задача № 5.5. Для спасения людей, находящихся из-за пожара на крыше дома, внизу натянут брезент. Расстояние от крыши до брезента Н = 10 м, брезент при падениина него человека прогибается на х = 0,5 м. Прочность брезента Р0=2 · 10 4 Н/м 2. Площадь соприкосновения человека с брезентом S=0,5 м 2. Людей какой массы можно успешно спасать?

Задача № 5.6. При анализе тушения пожара необходимо выяснить, могла ли струя воды разбить стеклянную витрину магазина. Наименьшая сила, которая разрушает данной стекло, F = 1000 Н. Скорость воды при тушении пожара
19
v = 8 м/с, площадь поперечного сечения струи S = 150 см 2. Разбрызгивание воды при попадании на преграду не учитывать.

Задача № 5.7. Вертикальный столб длиной 15 м, подпиленный у основания, падает на землю, поворачиваясь вокруг нижнего основания. Определить линейную скорость его верхнего конца в момент удара о землю.

Задача № 5.8Порыв ветра вызвал свободные затухающие колебания выдвижной лестницы. За пять колебаний амплитуда уменьшилась в три раза. Во сколько раз амплитуда уменьшится за десять колебаний?

Вариант 6

Задача № 6.1 . В зимнее время в результате поломки рулевой системы автомобиль с начальной скоростью v1 = 36 км/ч скатился с дороги с высоты Н = 4,5 м и ударился о неподвижное препятствие. Склон покрыт льдом, поэтому трение не учитывать. Оценить возможность гибели людей в автомобиле, если он не оборудован пассивными средствами безопасности. Считать, что вероятность выживания человека в таких условия равна нулю при скорости удара автомобиля о препятствие v0 = 13,89 м/с.

Задача № 6.2. Для спасения человека, попавшего в воду в зимнее время, его необходимо вытащить на лёд за верёвку (рис. 14). Какую наибольшую силу натяжение верёвки может обеспечить спасатель массой 100 кг, если коэффициент его трения о лёд равен 0,1?

Задача № 6.3. Человек массой m1=100 кг с помощью невесомой и нерастяжимой верёвки и блока, вращающегося без трения, массу которого можно не учитывать, должен спустить с крыши промышленного здания пострадавшего ребёнка массой m2=50 кг (рис. 15). Авария произошла в зимнее время. Коэффициент трения при скольжении человека на горизонтальной крыше k=0,45. Может ли человек медленно спускать ребёнка с практически с постоянной скоростью? С каким наименьшим ускорением может спускаться ребёнок, чтобы человек не скользил по крыше? Определить в этом случае высоту, считая, что безопасная скорость соприкосновения ребёнка с землёй равна скорости при свободном падении с высоты Н0 = 1 м.
20
Задача № 6.4. Определить перегрузку, возникшую при падении человека с высоты Н=3 м на грунт. Считать, что в результате воздействия человека на почву она проседает на х = 3 см. Оценить опасность такого падания для жизни и здоровья человека (рис. 4). Считать, что направление действия перегрузки – «таз - голова».

Задача № 6.5. В горах человек сорвался со скалы и падает с высоты Н = 50 м на мягкий снег. До полной остановки проходит в нём путь: а) s1 = 2 м;б) s2 = 10 м. Сопротивление воздуха не учитывать. Определить перегрузку, которую испытывает человек при торможении, время её действия и опасность для его жизни. Считать, что направление действия перегрузки “таз + голова”. (рис. 4)

Задача № 6.6. От вращающегося вала отлетела гайка массой m = 100 г, находящаяся от оси вращения на расстоянии R = 20 см, и попала в голову человека. Считать, что удар продолжается время t = 10 –3 с, площадь соприкосновения гайки с головой S = 1 см 2, череп человека может быть пробит, если оказывается давление Р0= 5·10 7 Па. При, какой наименьшей частоте вращения вала череп человека может быть пробит? Рикошета нет.

Задача № 6.7. При остановке вала массой m = 20 кг и радиусом R = 5 см выделилось теплотыQ = 100 Дж. С какой угловой скоростью вращался вал?

Задача № 6.8. Логарифмический декремент затухания колебаний математического маятника равен  = 0,1. Во сколько раз уменьшится амплитуда колебаний за десять полных колебаний ?