Эталоны решения задач по дисциплине «Физика»

Перечень задач для самоподготовки по дисциплине «Физика»

1. Тело брошено вверх с высоты h₀ = 2 м со скоростью 30 м/с. Определите:

а) время полета до падения на землю t;

б) максимальную высоту подъема h_max;

в) конечную скорость υ_к

(Ответ: 3 с; 47,9 м; -30,6 м/с)

2. Груз массой 30 кг придавливается к вертикальной стене F_c = 100 Н. Чему должна быть равна сила тяги F, чтобы груз равномерно двигался вертикально вверх? Определите значение минимальной F, которой можно удержать тело в покое. Коэффициент трения k = 0,2, g = 10 м/с2.

(Ответ: 280 Н)

3. С какой скоростью начали двигаться шары в результате неупругого удара шара массы m, двигающегося со скоростью υ, с неподвижным шаром вдвое большей массы?

(Ответ: υ = υ)

4. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 16 м/с. На какой высоте его кинетическая энергия равна потенциальной? Сопротивление воздуха не учитывать.

(Ответ: h = 6,4 м)

5. Во сколько раз средняя квадратичная скорость молекул воздуха в летний день при температуре 30⁰С больше, чем в зимний день при температуре –30⁰С?

(Ответ: 1, 12)

6. Два заряда g₁ = g₂ = Ku находятся в воздухе на расстоянии 10 см. третий заряд g₃ = 10^-9 Ku на расстоянии 10 см от обоих зарядов. Найдите результирующую силу, действующую на третий заряд со стороны первых двух.

(Ответ: Н)

7. Протон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 4 мТл со скоростью м/с перпендикулярно вектору . Какую работу совершает поле над протоном за один полный оборот по окружности?

(Ответ: 0 Дж)

8. За время 5 с. ток в цепи изменился от 20 до 5 А, при этом ЭДС самоиндукции, возникшая во включенной в цепь катушке, оказалась равной 24В. Какова индуктивность катушки?

(Ответ: L = 8 Гн)

9. Волна распространяется со скоростью 6 м/с и частотой 4 Гц. Чему равна разность фаз точек среды, отстоящих друг от друга на расстоянии 50см?

(Ответ: 120⁰)

10. Какая доля радиоактивных ядер изотопа распадается через 10 лет, если его период полураспада равен 557 годам?

(Ответ: 1,2%)

Вопросы для подготовки к дифференцированному зачету по дисциплине «Физика»

1. Свойства материи. Определение движения.

2. Физика в медицине.

3. Международная система измерения физических величин. Система СИ.

4. Ориентировка по звездной карте. Звездные координаты.

5. Основная задача механики. Относительность движения. Система отсчета.

6. Траектория. Путь и перемещение. Скорость. Ускорение.

7. Прямолинейное равномерное движение, его свойства.

8. Неравномерное движение, свойства.

9. Вращательное движение, свойства.

10. Основы динамики. Законы Ньютона.

11. Сила трения. Сила тяжести. Основное уравнение динамики. Примеры.

12. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Соударения тел.

13. Механическая работа. Мощность. Примеры. Формулы.

14. Энергия. Закон сохранения энергии.

15. Опытное обоснование основных положений МКТ. Броуновское движение. Диффузия.

16. Масса и размер молекул. Количество вещества. Моль. Постоянная Авогадро. Взаимодействие молекул.

17. Основное уравнение МКТ. Связь между давлением и . Связь температуры и .

18. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона).

19. Универсальная газовая постоянная. Перевод температуры из шкалы Цельсия в Кельвины.

20. Изотермический, изохорный и изобарный процессы.

21. Термодинамика. Количество теплоты. Теплоемкость вещества.

22. Закон сохранения энергии в тепловых процессах (I закон термодинамики).

23. Применение I закона термодинамики к различным изопроцессам.

24. Терморегуляции человеческого организма. Физические свойства теплолечения.

25. Второй закон термодинамики. Необратимость тепловых процессов.

26. Преобразование энергии в тепловых двигателях. КПД теплового двигателя.

27. Свойства газов (паров). Насыщенные и ненасыщенные пары. Примеры.

28. Определение влажности воздуха. Применение. Примеры.

29. Свойства жидкостей. Сила поверхностного натяжения жидкости.

30. Капиллярные явления. Высота столба жидкости в капилляре.

31. Свойства твердых тел. Агрегатные состояния вещества.

32. Деформация тела, свойства. Примеры.

33. Закон Гука. Примеры. Формулы.

34. Фазовые переходы вещества. Плавление. Кристаллизация.

35. Электрическое поле, заряд. Напряженность.

36. Линия напряженности. Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость среды.

37. Работа в электрическом поле. Потенциал и напряжение.

38. Проводники и диэлектрики.

39. Электроемкость. Конденсаторы.

40. Законы постоянного тока. I, II законы Ома.

41. Последовательное и параллельное соединение. А, Р электрического тока.

42. Электрический ток в металлах. Термоэлектрические явления.

43. Электрический ток в полупроводниках. Р-п переход.

44. Электрический ток в жидкостях. Закон Фарадея.

45. Электрофорез. Гальванизация, свойства.

46. Электрический ток в газах.

47. Самостоятельный и несамостоятельный разряд.

48. Ток в вакууме. Диод. Триод.

49. Электронно-лучевая трубка.

50. Магнитное поле. Сила Лоренца. Сила Ампера.

51. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции.

52. Колебания и их свойства. Звуковые колебания. Ультразвук.

53. Математический маятник. Период колебаний математического маятника.

54. Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращение энергии.

55. Вынужденные электрические колебания. Переменный ток. Формула Томсона. Трансформатор.

56. Генератор переменного тока. Действующее значение I, U переменного тока Х_L, Х_C, R.

57. Электромагнитные волны. Открытый колебательный контур. Скорость и распространение. Принципы радиосвязи.

58. Природа света. Измерение скорости света.

59. Фотометрия. Световые величины. Законы освещенности.

60. Геометрическая оптика. Законы отражения и преломления световых лучей.

61. Линзы, их свойства. Построение изображений в них. Глаз.

62. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы. Линейное увеличение линзы. Очки.

63. Волновые свойства света. Интерференция. Поляризация света.

64. Дифракция света. Дифракционная решетка.

65. Излучения и спектры. Десперсия света.

66. Инфракрасное излучение. Ультрафиолетовое излучение, свойства.

67. Рентгеновские лучи. Рентгеновская трубка.

68. Квантовые свойства света. Постоянная Планка. Кванты света.

69. Фотоэффект, его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

70. Опыт Резерфорда. Планетарная модель атома. Спектры.

71. Квантовые постулаты Бора. Спектральный анализ. Лазер.

72. Состав ядра атома. Изотопы. Протоны и нейтроны.

73. Деление ядер. Ядерные реакции. Сохранение заряда и массового числа при ядерных реакциях.

74. Радиоактивность. Альфа-, бета-частицы, гамма-излучения.

75. Термоядерные реакции. Биологическое действие радиоактивных излучений на организм человека.

Эталоны решения задач по дисциплине «Физика»

1. Дано:

Решение:

> 0

< 0

2. Дано: m = 30 кг F_g = 100 H k = 0,2

Решение:

F_Т. = mg; ma = F + F_g + N + F_тр. + F_Т.

оx: 0 = N – F_g

oy: 0 = F – mg – F_тр.

F _тр. = kN

F = mg + kF_g – максимальное значение

F = mg – kF_g – минимальное значение

F = 280 Н

F - ?

3. Дано:

Решение:

4. Дано:

Решение:

n - ?

5. Дано:

Решение:

6. Дано:

СИ:

0,1 м

Решение:

F = ?

7. Дано:

Решение:

Так как протон влетает в магнитное поле перпендикулярно вектору , то он будет двигаться по окружности ⇒ работа магнитного поля по замкнутому контуру равна нулю.