по Физике 2

Заказ №132919

Контрольная работа №1

№106

Дано:

Найти:

Решение

В данном случае движение пули можно рассматривать как движение тела, брошенного горизонтально. Согласно основным уравнениям кинематики координаты пули будут изменяться со временем:

(1),

(2).

Так как , , (вдоль оси х пуля двигается равномерно ), то равенство (1) перепишем в виде:

(3).

Так как , , ( ось у направляем вниз), то равенство (2) перепишем в виде:

(4).

Учитывая, что в данном случае , то равенства (3) и (4) примут вид

Тогда

и, соответственно,

Откуда находим

Подставив числовые значения, получаем

Ответ:

№116

Дано:

Найти:

Решение

Полное ускорение определяется как

где - нормальная составляющая ускорения, - тангенциальная составляющая ускорения. Поскольку

то

Тогда

Следовательно

Подставив числовые значения, находим

Ответ:

№126

Дано:

Найти:

Решение

Согласно второму закону Ньютона в данном случае справедливо

откуда можем найти угловую скорость

Так как по определению,

то

Откуда находим

Подставив числовые значения, получаем

Ответ:

№136

Дано:

а) т₁=8 кг; υ₁=0; т₂=2 кг; υ₂=5 м/с; б) т₁=2 кг; υ₁=0; т₂=8 кг; υ₂=5 м/с

Найти: и_а; и_b;

Решение.

Согласно закону сохранения импульса, учитывая неупругий удар, имеем

(1)

Проецируем равенство (1) на координатную ось х (рис.1) и учитывая значения скоростей, получаем:

откуда

.

Подставив значения из условия задачи для каждого случая, находим:

Работа деформации может быть определена как изменение кинетической энергии системы, т.е.

Тогда для каждого случая имеем

Знак «-» указывает на уменьшение кинетической энергии из-за затраты на деформацию.

Доля кинетической энергии, расходуемая на деформацию равна

Для каждого случая имеем

Ответ:

№146

Решение

Согласно закону динамики вращательного движения имеем:

где .Тогда

А) Цилиндр сплошной. Для него

Следовательно,

откуда

Б) Цилиндр тонкостенный. Для него

Следовательно,

откуда

Ответ: ;

№156

Дано:

h =1 м

Найти:

Решение.

В начальный момент времени шар обладает только потенциальной энергией (т.к. )

В конце скатывания, так как скольжение отсутствует, согласно закону сохранения энергии вся потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию поступательного и вращательного движения, т.е.

Так как по определению , то

Таким образом, имеем

откуда

Подставив числовые значения, находим

Ответ:

№166

Дано:

Найти:

Решение

Период колебаний физического маятника определяется как

где - момент инерции маятника

Тогда

Понятно, что период колебаний маятника будет наименьшим при условии, что

Ответ:

№176

Дано:

Найти:

Решение

Уравнение волны

где - частота, - скорость распространения волны. Тогда

Подставив известные величины, получаем

Ответ:

Контрольная работа №2

№206

Дано:

Найти:

Решение

Согласно закону Дальтона и в соответствии с уравнением Менделеева – Клапейрона можем записать

откуда

Подставив числовые значения, находим

Ответ:

№216

Дано:

Найти:

Решение

Средняя квадратичная скорость определяется как

Тогда, учитывая условие задачи, можем записать

Подставив известные числовые значения, находим

или

Ответ:

№226

Дано:

Найти:

Решение

Средняя длина свободного пробега определяется как

где - эффективный диаметр молекулы азота.

Согласно основному уравнению молекулярно кинетической теории газов

Откуда концентрация газа равна

Тогда

откуда

Подставив числовые значения, получаем

Ответ:

№236

Дано:

Найти:

Решение

Запишем первый закон термодинамики при нагревания газа изобарно

Изменение внутренней энергии

где для углекислого газа .

Так как работу газа можно представить в виде

то получаем

Тогда имеем

Откуда находим

После подстановки значений получаем

Ответ:

№246

Дано:

Найти:

Решение

В соответствии с уравнением адиабаты имеем

откуда

Подставив числове значения, получаем

Ответ:

№256

Дано:

Найти:

Решение

Изменение энтропии определяется как

При изохорическом процессе все подводимое количество теплоты идет на изменение внутренней энергии газа

Тогда

Так как процесс изохорический, то справедливо

откуда

Тогда

Подставив числовые значения, получаем

Ответ:

Контрольная работа №3

№306

Дано:

Найти:

Решение

Напряженность поля в данном случае, создаваемого бесконечной равномерно заряженной плоскостью, равна

На заряд действует сила

где E— напряженность поля, создаваемого зарядом одной пластины. Тогда

откуда

Подставив числовые значения, получаем

Ответ:

№316

Дано:

Найти:

Решение

Напряженность электрического поля на поверхности сферы (r=R)

Напряженность электрического поля в центре сферы равна нулю:

Подставив числовые значения, найдем

Потенциалы поля заряженного шара радиуса равен при и , т.е. внутри, а значит и в центре, шара, равны и определяются как

Подставив числовые значения, найдем

Ответ: ; ;

№326

Дано:

Найти:

Решение

На электрон, влетевший в электрическое поле, со стороны поля действует сила

Поскольку напряженность электрического поля направлена вверх, сила, действующая на электрон, направлена вниз. Движение электрона можно рассматривать как суперпозицию двух независимых движений, происходящих в горизонтальном и вертикальном направлениях. В горизонтальном направлении электрон будет двигаться равномерно, так как в этом направлении на него не действуют никакие силы. Одновременно с этим под действием электрической силы он равноускоренно перемещается вниз. Траекторией движения будет парабола.

Поскольку на электрон в вертикальном направлении действует только одна сила (силой тяжести, действующей на электрон, пренебрегаем), то , где . Тогда

откуда

Угол, на который отклоняется от первоначального направления электрон, равен

Подставив числовые значения, находим

Ответ:

№336

Дано:

Найти:

Решение

Энергия заряженного конденсатора

Общая емкость последовательно соединенных конденсаторов определяется как

откуда найдем

Общая емкость параллельно соединенных конденсаторов определяется как

Тогда

Подставив числовые значения, получаем

Ответ:

№346

Дано:

Найти:

Решение

При последовательном соединении источников полная ЭДС батареи равна алгебраической сумме ЭДС всех источников, а суммарное сопротивление равно сумме сопротивлений, т.е.

для первой схемы имеем

А для второй схемы, учитывая соединение источников, получаем

Согласно закону Ома имеем

Для первой схемы

Для второй схемы

Ответ:

№356

Дано:

Найти:

Решение

Выбираем направление токов, как показано на рис. Для узла запишем первый закон Кирхгофа

Для контура , направление обхода – по часовой стрелке, запишем второе правило Кирхгофа

Для контура , направление обхода – по часовой стрелке, запишем второе правило Кирхгофа

Решаем систему уравнений

Окончательно получаем

Подставив числовые значения, находим

Ответ: