Контрольная работа по физике на тему: "Равнодействующая сила"

Вариант 2
Задача 1
Материальная точка массой 0,2 кг движется из состояния покоя с ускорением ,где векторы являются ортами декартовой системы координат. Какую работу совершила равнодействующая сила за вторую секунду движения?...

Задача 2
На покоящийся шар массой 0,1 кг и радиусом 0,1 м, находящийся перед пологой горкой, налетает шар массой 0,2 кг и радиусом 0,1 м, движущийся со скоростью 1 м/с. Удар упругий, прямой, центральный. На какую высоту вкатится первый шар после удара? Потерями на трение пренебречь.....

















Дано:





2110537283886









Удар упругий
Найти:

Решение:
1) Удар: Закон сохранения импульса (на ось):
(1)
В горизонтальном направлении отсутствуют внешние силы. Потенциальная энергия (энергия взаимодействия с Землей) не меняется. Гравитационная энергия взаимодействия шаров ничтожна мала, поэтому закон сохранения механической энергии имеет вид:
(2)
Преобразуем (1) и (2)
(3)
Из (4)
Разделим первое уравнение на второе:

2) Движение на горку:
По закону сохранения энергии:
, то есть

момент инерции шара;

угловая скорость



Ответ:
Задача 3
Две концентрические непроводящие сферы радиусами R и 2R заряжены с поверхностной плотностью зарядов 1 и 2 соответственно. Найти силу (модуль и направление), действующую на протон, находящийся в точке r1 = 3R от центра. Какую скорость приобретет первоначально покоившийся протон, подлетая к внешней поверхности сфер? Принять R = 0,1 м, 1 = 5 нКл/м2, 2= 5 нКл/м2.
2396233226712










00










Дано:





протон
Найти:


Решение:
Рассмотрим точку 1, расстояние
Сила: (1)
По принципу суперпозиции электрических полей:
(2)
напряженность поля первого шара
напряженность поля второго шара
В проекциях на направление к центру:

направлено к центру
Сила Кулона

2) В потенциальном кулоновском поле полная энергия частицы постоянна:
Для точек 1 и 2 (рисунок)
или



потенциалы поля в точках 1 и 2


Тогда:


Ответ:
Задача 4
Сила тока в проводнике меняется по закону I = 4 + 2t, А. 1) Какой заряд пройдёт через поперечное сечение проводника за время от t = 2с до t = 6с? 2) Какая теплота выделится за данное время на проводнике с сопротивлением 60 Ом?
Дано:

Найти:

Решение:
1) Ток в проводнике


2) Согласно закона Джоуля-Ленца, за полное время dt:
Ответ:
.
Задача 5
20916901127760
4
3
2






1
5


4
3
2






1
5

Бесконечно длинный провод с током I=100 А изогнут так, как это показано на рисунке. В плоскости, в которой лежит из...