Биомехатроника
 В настоящее время среди новых технологий, сулящих огромные изменения нашему обществу, важное место занимает биомехатроника. Это − новая наука, целью которой является изучение взаимодействия биологических организмов со встроенными мехатронными системами.
 История появления термина «биомехатроника» обычно связывается с исследованиями по разработке протезов нижних конечностей группой биомехатроники Массачусетсского технологического института в США. Созданный этой группой так называемый магнитореологический протез обеспечивает требуемую походку пациента благодаря использованию информации о силах и моментах, возникающих между протезом и примыкающей к нему оставшейся частью ампутированной конечности.

Шагающие роботы
 Одной из важных разновидностей роботов являются шагающие роботы, предназначенные для перемещения по труднопроходимой местности. В отличие от колесных и гусеничных машин, шагающий аппарат при движении использует для опоры лишь некоторые участки поверхности. Поэтому он существенно меньше повреждает почвенный покров, что может оказаться важным для экологии некоторых районов (например, тундры). Однако указанные преимущества шагающего аппарата определяют его высокую сложность и большое энергопотребление. Аппарат имеет большое число управляемых степеней свободы, т.е. количество углов, определяющих положения звеньев всех ног. А это приводит к сложным конструкциям, использованию высокоэффективных приводов, специальному строению стоп, рассеивающих энергию удара, и т.д. Система управления должна обеспечить обработку информации о местности, принятие решений о характере движения, контроль за их выполнением. Именно создание системы управления аппаратом − центральная проблема шагающего робота. Существующие виды приводов по своим качествам все еще уступают двигательным аппаратам животных и человека.

• Предыдущая задача

 51(Ф46). На мячик с высоты 1 м падает кубик, подскакивающий затем почти на 1 м. На какую высоту подскакивает мячик? На какую высоту подскочит мячик, если на него с высоты 1 м упадет точно такой же мячик?

 Решение.
 В тот момент, когда кубик отрывается от мяча, скорость кубика равна скорости верхней точки мяча. Обозначим эту скорость v. Далее кубик движется свободно. Поэтому, записав для него закон сохранения энергии

Mv²/2 = Mgh,
где h − высота подъема, найдем, что
v = √{2gh}.

• Предыдущая задача

   24(9.68). С горки высотой h = 2 м и длиной основания S = 5 м съезжают санки, которые останавливаются, пройдя горизонтально некоторый путь от основания горы. Чему равен этот путь, если коэффициент трения на всем пути μ = 0,05?

   Решение.
   Выберем нулевой уровень − уровень горизональной поверхности. В начальном состоянии санки имеют запас потенциальной энергии

• Предыдущая задача

Решаем задачи тестирования. 2009 г. Вариант 1
   58. На гладкой горизонтальной поверхности стола покоятся две гладкие незакрепленные горки, массы горок соответственно равны m₁ = 80 г и m₂ = 100 г (см. рис.). На вершине горки массой m₁, высота которой h₁ = 12 см, лежит гладкая шайба массой m_o = 20 г. От незначительного толчка шайба соскальзывает с первой горки в направлении второй. Определите высоту подъема шайбы на вторую горку, если шайба движется не отрываясь от поверхностей обеих горок и от стола.

   Решение:

• Предыдущая задача

 26. Кусок льда, с вмерзшим в него телом, палавает в вертикальном цилиндрическом сосуде с водой. После таяния льда уровень воды в сосуде понизился на Δh = 3,5 мм. Определите массу тела вмерзшего в лед, если площадь дна сосуда S = 100 см². Плотности тела ρ = 8,0 г/см³, воды ρ_o = 1,0 г/см³.

   Решение:
   Рассмотрим ситуацию, когда лед, с вмерзшим в него телом, плавал в воде. Объем воды, которую выталкивает плавающее тело, равно

V₁ = Sh₁ = (m _л + m _m)/ρ_в. (1)

• Предыдущая задача

 46. Брусок массой m = 2,0 кг движется без начальной скорости по горизонтальной поверхности под действием силы, модуль которой F = 10 Н, направленной параллельно этой поверхности. Коэффициент трения между бруском и поверхностью μ = 0,20. Через какой промежуток времени Δt, модуль скорости у тела станет равным v = 30 м/с.

   Решение:
   По второму закону Ньютона, ускорение получаемое телом есть результат приложенных к нему сил (равнодействующей силы).

• Предыдущая задача

 62. С крыши, многоэтажного дома, высота которого h, в горизонтальном направлении брошен камень. Модуль начальной скорости камня v_o. Определите модуль скорость камня в момент падения на горизонтальную поверхность Земли. Произвести расчеты для случая: h = 34 м, v_o = 15 м/с

   Решение:
   Тело движется в гравитационном поле Земли без учета сопротивления. Горизонтальная скорость сохраняется постоянной, до момента падения, а вертикальная скорость (свободное падение) изменяется по закону v_y = gt.
   Тогда придется еще определить время свободного падения