Нужно решить 5 задач по физике из раздела "Классическая механика". Указания к выполнению работы:
1. Запишите условие задачи с использованием предложенных буквенных обозначений физических величин. Числовые значения физических величин переведите в международную систему единиц СИ (если это необходимо).
2. Выполните карандашом чертеж (эскиз), поясняющий содержание задачи (во всех случаях, когда это возможно), указав на нем буквенные обозначения исходных данных и искомой физической величины; основные требования к чертежу – аккуратность, наглядность и содержательность.
3. Проведите анализ задачи, сформулировав словесно основные законы (принципы, закономерности, …), на которых базируется решение задачи; приведите их аналитическое выражение (если это возможно).
4. Составьте замкнутую систему уравнений, описывающую условие задачи и определяющую вычисление искомой величины. Если система уравнений не замкнута, укажите линейно-зависимые уравнения и соответствующие им переменные.
5. Получите решение задачи в общем виде, то есть выразите искомую физическую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи. При таком способе решения не производится вычисление промежуточных величин. Решение системы уравнений выполняется методом последовательного понижения ранга системы: количество уравнений в системе с каждым шагом понижается на одно одновременно с исключением одной неизвестной величины.
6. Проверьте размерность (единицу измерения) искомой величины, то есть подставьте в правую часть полученной формулы вместо буквенных обозначений величин единицы их измерения. Произведите с ними необходимые действия, в обязательном порядке получив ожидаемую единицу измерения искомой величины. В противном случае найдите ошибку в своем решении, вернувшись к пунктам 4 и 5.
7. Проанализируйте полученное решение (если это возможно) для частных случаев (при стремлении отдельных физических величин к их характерным (предельным) значениям, например, к нулю, бесконечности, 2 π и т.д.). Если какие-либо физические величины Вами не были использованы, объясните причину этого.
8. Подставьте в полученную формулу числовые значения величин, выраженные в единицах международной системы СИ. Исключение из этого правила допускается лишь для тех однородных величин, которые входят в числитель и знаменатель формулы в сомножители с одинаковыми показателями степени.
9. Запишите ответ на поставленный в задаче вопрос. При этом слева приведите обозначение искомой физической величины, затем полученную формулу в общем виде и, наконец, числовой ответ (если в задаче не сформулировано требование дать словесный ответ). Числовой ответ представьте в системе СИ в стандартном виде.
При оформлении каждой задачи необходимо строго применять вышеприведенную нумерацию пунктов решения от 1 до 9.
Задачи, которые нужно решить, и образец выполнения прикреплены ниже.