Контрольная работа по "Физике"

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Тихоокеанский  государственный университет»

Кафедра «Физики»

Специальность

Контрольная работа

Физика

Выполнил: студент

группы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 9

Задача 18. Колесо, вращаясь равноускоренно, через время 60 с после вращения приобретает частоту 720 об/мин. Найти угловое ускорение колеса и число оборотов колеса за это время.

Решение.

Запишем нормальные условия:

и применим их к двум основным уравнениям кинематики вращательного движения:

 

Учитывая, что  , подставим в формулу для угловой скорости : , получим:

.

Находим число оборотов, учитываем, что (т.к. угловое перемещение за один полный оборот равен , то полное угловое перемещение равно ):

 об.

Ответ: ; об.

 

 

 

Задача 39. Поезд массой m  = 500 т, двигаясь равнозамедленно, в течении времени t = 1 мин уменьшает свою скорость от v1 = 40 км/ч до v2 = 28 км/ч. Найти силу торможения F.

Решение:

По второму закону Ньютона сила определяется по формуле:

   (1)

где а – ускорение.

Движение равнозамедленное, поэтому  проекция ускорения будет отрицательна:

Подставляем полученное значение ускорения в уравнение (1) и находим силу:

Ответ:

 

 

Задача 49. В шар массой 5 кг, подвешенный на нити, попала пуля массой 10 г и застряла в нем. Найти скорость пули, если шар, отклонившись после удара, поднялся на высоту 10 см.

Решение:

По закону сохранения импульса ,

Отсюда  .  (1)

По закону сохранения энергии после  взаимодействия:

 подставляем в уравнение  (1), получим:

Ответ:

 

 

9) Определить относительную молекулярную  массу  газа, если при температуре Т = 155К и давления р = 280 кПа он имеет плотность

 кг/м3.

Решение:

Воспользуемся уравнением Клапейрона-Менделеева:

, откуда

, но  , следовательно:

где R – молярная газовая постоянная (R = 8,31 Дж/(моль∙К).

 кг/моль

Ответ: кг/моль.

 

19) Водород массой m = 40 г с температурой Т = 300 К, адиабатически расширился, увеличив объем в раза. Затем при изотермическом сжатии объем газа уменьшился в раза. Определить полную работу А, совершенную газом, и конечную температуру Т газа.

Решение:

Температуры и объемы газа, совершающего адиабатический процесс, связаны между собой соотношением:

или

или

Отсюда получаем следующее  выражение для конечной температуры:

;  

К;   К.

Работа А₁ газа при адиабатическом расширении:

,

где С_v – молярная теплоемкость газа.

Работа А₂ при изотермическом расширении равна

 или 

Полную работу определяем по модулю:

 кДж

 кДж

 кДж.

Ответ: Т₃ = 146,5 К; А = 66,6 кДж.

 

39) Две параллельные  плоскости одноименно заряжены с поверхностной плотностью зарядов Кл/м² и Кл/м². Определить напряженность поля: а) между плоскостями; б) вне плоскостей. Решение пояснить рисунком.

Решение:

 Напряженность поля между двумя равномерно и равноименно заряженными бесконечными параллельными плоскостями ; .

где – диэлектрическая проницаемость среды, равна 1;

 – электрическая постоянная, равна  Ф/м.

Принцип суперпозиции электрических полей: .

 ф/м