Организационно-методические указания. Классическая и релятивистская механика

Контрольная работа №1

Классическая и релятивистская механика

1. В течение времени τ скорость тела задается уравнением вида A+Bt+Ct²
 (0 ≤ t ≤ τ). Определить среднюю скорость за промежуток времени τ.  

2. Мяч, брошенный со скоростью 10 м/с под углом 45 0 к горизонту, ударяется о стенку, находящуюся на расстоянии 3 м от места бросания. Когда происходит удар мяча о стенку (при подъеме мяча или при его опускании)? На какой высоте мяч ударится о стенку (считая от высоты, с которой брошен мяч)? Найти скорость мяча в момент удара.

3. В вагоне, движущемся горизонтально с постоянным ускорением 3 м/с2, висит на проволоке груз массой 2 кг. Определить силу натяжения проволоки и угол ее отклонения от вертикали, если груз неподвижен относительно вагона.

4. На железнодорожной платформе, движущейся по инерции со скоростью
3 км/ч, укреплено орудие. Масса платформы с орудием 10 т. Ствол орудия направлен в сторону движения платформы. Снаряд массой 10 кг вылетает из ствола под углом 60 0 к горизонту. Определить скорость снаряда, если после выстрела скорость платформы уменьшилась в 2 раза.

5. Ветер действует на парус площадью S с силой F=ASρ(υ0 -υ)2/2, где А – некоторая постоянная; ρ – плотность воздуха; υ0 – скорость ветра, равная
15 м/с; υ − скорость лодки. Определить скорость лодки при максимальной мгновенной мощности ветра.

6. Полый тонкостенный цилиндр массой 0,5 кг, катящийся без скольжения, ударяется о стену и откатывается от нее. Скорость цилиндра до удара о стену равнялась 1,4 м/с, после удара 1 м/с. Определить количество теплоты, выделившееся при ударе.

7. Период обращения кометы Галлея вокруг Солнца 76 лет. Минимальное расстояние, на котором она проходит от Солнца, составляет 180 Гм. Определить максимальное расстояние, на которое комета удаляется от Солнца. Радиус орбиты Земли принять равным 150 Гм.

8. Собственное время жизни частицы отличается на 1% от времени жизни по неподвижным часам. Определить ее скорость.

 

Контрольная работа №2

Молекулярная физика и термодинамика

1. В U-образной трубке, запаянной с одного конца, высота столба воздуха
300 мм, а высота столба ртути 110 мм. В правое колено долили столько ртути, что ее уровень поднялся на 40 мм. На сколько поднялся уровень ртути в левом колене? Атмосферное давление считать нормальным.

2. Средняя квадратичная скорость некоторого газа при нормальных условиях равна 480 м/с. Сколько молекул содержит 1 г этого газа?

3. Используя закон распределения молекул идеального газа по скоростям, найти формулу, определяющую их  наиболее вероятную скорость.

4. Найти число столкновений, которые произойдут за 1с в 1см3 молекулярного кислорода при нормальных условиях.

5. Вычислить коэффициент внутреннего трения и коэффициент диффузии кислорода, находящегося при давлении 0,2 МПа и температуре 280 К.

6. Определить количество теплоты, сообщенное воздуху, если в процессе изохорного нагревания его 20 л давление повысилось на 100 кПа.

7. Идеальный газ совершает цикл Карно, термический КПД которого равен 0,4. Определить работу изотермического сжатия газа, если работа изотермического расширения составляет 400 Дж.

8. Считая процесс образования мыльного пузыря изотермическим, определить работу, которую надо совершить, чтобы увеличить его диаметр с 6 мм до
60 мм. Поверхностное натяжение мыльного раствора принять равным
40 мН/м.

 


Контрольная работа №3

Электростатика. Постоянный электрический ток

1. Два заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускают в керосин. Какой должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей в воздухе и в керосине был один и тот же?

2. Тонкий стержень длиной 10 см равномерно заряжен положительным зарядом
10-7 Кл. Найти силу, действующую на точечный заряд 2∙10-9 Кл, расположенный на продолжении стержня на расстоянии 20 см от него. Найти напряженность поля в точках, лежащих на продолжении стержня, как функцию расстояния до стержня.

3. Электростатическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными равномерно одноименными зарядами с поверхностными плотностями соответственно 2 нКл/м2 и 4 нКл/м2. Определить напряженность электрического поля между плоскостями и за пределами плоскостей. Построить график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной плоскостям.

4. Заряд 1 нКл переносится в воздухе из точки, находящейся на расстоянии 1 м от бесконечно длинной, равномерно заряженной нити, в точку на расстоянии 10 см от нее. Определить работу, совершаемую против сил поля, если линейная плотность заряда нити 1 мкКл/м. Какая работа совершается на последних 20см пути?

5. Между двумя вертикальными пластинами на одинаковом расстоянии от них падает пылинка. Вследствие сопротивления воздуха пылинка падает с постоянной скоростью 2 см/с. Через какое время после подачи на пластины разности потенциалов 3 кВ пылинка достигнет одной из пластин? Какое расстояние по вертикали она пролетит до попадания на пластину? Расстояние между пластинами
2 см, масса пылинки 2∙10-9 г, ее заряд 6,5∙10-17 Кл.

6. Два конденсатора емкостью 10-10 Ф и 2∙10-10 Ф каждый соединены последовательно, заряжены до разности потенциалов 600 В и отключены от батареи. Конденсаторы, не разряжая, разъединяют и соединяют параллельно. Найти изменение заряда на каждом конденсаторе и разность потенциалов, которая установится.

7. Какой заряд пройдет по проводнику, если в течение 10 с сила тока уменьшилась от 10 А до 5 А? Рассмотреть два случая: 1) сила тока уменьшалась равномерно; 2) сопротивление проводника равномерно возрастало в течении указанного промежутка времени, а разность потенциалов на концах проводника поддерживалась постоянной.

8. Два отрезка медной проволоки длиной по  1 м и диаметрами 0,1 мм и 0,2 мм, подключенные (поочередно) к зажимам гальванического элемента, нагреваются до одинаковой температуры. Определить его внутреннее сопротивление. Считать отдачу теплоты проволокой в окружающее пространство при постоянной температуре пропорциональной площади ее поверхности.

 

Вариант №7

Студент________________________ Группа_________

Шифр___________

 

Организационно-методические указания


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 507; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:




Мы поможем в написании ваших работ!