Организационно-методические указания. Классическая и релятивистская механика



Контрольная работа №1

Классическая и релятивистская механика

1. Камень брошен с высоты 2,1 м под углом 45 0 к горизонту и падает на землю на расстоянии 42 м от места бросания. Найти начальную скорость камня, время полета и максимальную высоту подъема  над уровнем земли. Определить радиусы кривизны траектории в верхней точке и в точке падения камня на землю.

2. Диск радиусом 10 см вращается так, что зависимость линейной скорости точек, лежащих на ободе диска, от времени задается уравнением υ=At+Bt2, где А=0,3 м/с2; В=0,1 м/с3. Определить угол, который образует вектор полного ускорения с радиусом колеса через 2 с от начала движения.

3. На тележке массой 20 кг, которая может свободно перемещаться вдоль горизонтальных рельс, лежит доска массой 4 кг. Коэффициент трения между доской и тележкой 0,2. Доску тянут с постоянной силой, направленной горизонтально. Найти ускорение доски и силу трения между доской и тележкой в случаях, когда эта сила равна 5,9 Н и 19,6 Н.

4. Акробат массой 50 кг, имея при себе груз массой 5 кг, прыгает под углом 60 0 к горизонту со скоростью 6 м/с. В наивысшей точке своей траектории он бросает груз горизонтально назад с относительной скоростью 2 м/с. На сколько увеличится дальность прыжка акробата вследствие этого?

5. Шайба массой m скользит без трения с высоты h по желобу, переходящему в петлю радиусом R. Определить зависимость силы давления шайбы на опору от ее положения на петле. В каком положении возможен отрыв шайбы?

6. Маховик в виде сплошного диска, момент инерции которого равен 1,5 кг∙м2, вращаясь с постоянным ускорением, уменьшил частоту своего вращения с 240 об/мин до 120 об/мин за 1 мин. Определить: 1) угловое ускорение маховика; 2) момент силы торможения; 3) работу торможения.

7. На экваторе некоторой планеты с плотностью 3 г/см 3 тела весят в два раза меньше, чем на полюсе. Определить период обращения планеты вокруг собственной оси.

8. Воспользовавшись тем, что пространственно-временной интервал является инвариантной величиной по отношению к преобразованиям Лоренца, определить расстояние, которое пролетел π-мезон с момента рождения до распада в некоторой системе отсчета, если время его жизни в этой системе 4,4 мкс, а собственное время жизни 2,2 мкс.

Контрольная работа №2

Молекулярная физика и термодинамика

1. Определить плотность газовой смеси, состоящей из 8 г водорода и 64 г кислорода, при температуре 290 К и при давлении 0,1 МПа.

2. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода больше их наиболее вероятной скорости на 100 м/с ?

3. Используя функцию распределения молекул идеального газа по энергиям, найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул.

4. Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода, находящегося при температуре 0 0С, если среднее число столкновений, испытываемых молекулой в 1 с, составляет 3,7∙109.

5. Молярная масса некоторого газа 0,03 кг/моль, показатель адиабаты равен 1,4. Найти удельные теплоемкости этого газа при постоянном объеме и постоянном давлении.

6. Некоторый газ массой 5 г расширяется изотермически, увеличивая свой объем в 2 раза. Работа расширения газа 1 кДж. Определить среднюю квадратичную скорость его молекул.

7. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу 2,94 кДж и отдает за один цикл холодильнику количество теплоты 13,4 кДж. Найти КПД цикла.

8. Капилляр, внутренний радиус которого 0,5 мм, опущен в жидкость. Определить массу жидкости, поднявшейся в капилляр, если ее поверхностное натяжение равно 60 мН/м.

 


Контрольная работа №3

Электростатика. Постоянный электрический ток

1. Найти силу, действующую на точечный заряд 1,67∙10-9 Кл, расположенный в центре полукольца радиусом 5 см, со стороны этого полукольца, по которому равномерно распределен заряд 3∙10-7 Кл.

2. Четверть тонкого кольца радиусом 10 см несет равномерно распределенный заряд 0,05 мкКл. Определить напряженность электрического поля в центре кольца.

3. Три плоскопараллельные тонкие пластины, расположенные на малом расстоянии друг от друга, равномерно заряжены. Поверхностные плотности зарядов пластин соответственно равны 3∙10-8 Кл/м2; –5∙10-8 Кл/м2;
8∙10-8 Кл/м2. Найти напряженность поля в точках, лежащих между пластинами и за их пределами. Построить график зависимости напряженности поля от расстояния, выбрав за начало отсчета положение первой пластины.

4. Одинаковые заряды по 100 нКл расположены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Определить потенциальную энергию этой системы.

5. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 60 В, влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Напряженность поля в конденсаторе 100 В/м, расстояние между пластинами 4 см. Через какое время после того, как электрон влетел в конденсатор, он попадет на одну из пластин? На каком расстоянии от начала конденсатора электрон попадет на пластину?

6. Как изменится емкость плоского конденсатора, если его поместить в металлическую коробку, стенки которой удалены от пластин на расстояние, равное расстоянию между ними? Влиянием краев пренебречь.

7. Даны четыре элемента с ЭДС по 1,5 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом. Как нужно соединить эти элементы, чтобы получить от собранной батареи наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление 0,2 Ом? Каков будет этот ток?

8. Электрический чайник, содержащий 600 см3 воды при 9 0С, забыли выключить. Сопротивление нагревателя чайника 16 Ом. Через какое время после включения вода в чайнике выкипит? (Напряжение в сети 120 В, КПД нагревателя 60 %.)

1.

Вариант №1

Студент________________________ Группа_________

Шифр___________

 

Организационно-методические указания


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 242; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!