Контрольная работа по Физике на тему: "Механика, молекулярная физика, электродинамика"

Вариант7

Задача 1.

Точка движется по кривой так, что ее координаты на плоскости описываются уравнениями   Х = А₁ + В₁t + С₁t³,  Y = A₂ + B₂t + C₂t². Найдите скорость, полное, нормальное и тангенциальное ускорения точки в момент времени t.
 

t = 2 с

A₁ = 2 м

B₁ = 1,5 м/с

C₁ = 0,25 м/с³

A₂ = 5 м

B₂ = -2 м/с

C₂ = 2 м/с² 

 

Задача 2.

Твёрдое тело вращается вокруг неподвижной оси z по закону: φ=ƒ(t)

1) пояснить характер движения этого тела.

2) построить график зависимости от времени угла поворота;

3) определить модули угловой скорости ω и углового ускорения ε тела;

4) построить график зависимости угловой скорости и углового ускорения тела от времени.
 

φ=2Bt – 1 + e ^-Bt

В=0,01 с^-2
 

Задача 3.

Законы динамики поступательного движения. В покоящийся баллистический маятник массой M попала пуля массой m под углом  к горизонтали и застряла в нем. Сколько процентов полученной маятником энергии W_ПОЛ переходит во внутреннюю энергию W_ВН системы маятник-пуля.
 

m=20 г=0,020 кг

M=80 г=0,080 кг

α=60⁰
 

Задача 4.

На горизонтальной оси закреплено тело с моментом инерции I. В тело на расстоянии r от оси попадает и застревает в нем пуля массой m, летящая со скоростью v горизонтально. Угловая скорость вращения тела после удара пули составляет ω .
 

m=25г=0,025кг

I =16 кг ∙ м²

 ω= 0,8с^-1

v=200 м/с

 

Задача 5.

Вычислить удельные теплоемкости  c_v и c_p  смеси двух газов, если массовая доля первого газа равна g₁, а второго g₂. Построить зависимость удельных теплоемкостей от процентного соотношения газов и объяснить эту зависимость.
первый газ - азот, второй газ - аргон

g₁ =20%

g₂ =80%


 

Задача 6.

Молекулы газа при температуре T и давлении p испытывают в среднем z соударений в  секунду. Средняя длина свободного пробега молекул газа при этих условиях равна l. Найти неизвестные величины.
 

T = 300К

p = 2∙10⁵ Па
 

Задача 7.

Плотность газа  ρ_h   при температуре T на высоте  h  составляет  η  его плотности  ρ₀  на уровне моря. Найти неизвестные величины. Для простоты зависимостью температуры высоты пренебречь и считать ее равной температуре газа на уровне моря. Молярная масса газа равна  μ .
 

h = 6 км=6000 м

η  = 66,5%
 

Задача 8.

Имеются две концентрические металлические сферы радиусами R₁ и R₂. Пространство между сферами заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью  e . Заряд внутренней сферы – q₁, внешней – q₂. Начертить график зависимости потенциала от расстояния до центра сфер для  0  ⩽  r ⩽ 2R₂ .
 

R₁=2 см = 0,02 м

R₂=4 см = 0,04

q₁ =1∙10^-8, Кл

q₂ =5∙10^-8, Кл

ε= 7
 

Задача 9.

Сила тока в контуре изменяется во времени по закону I  ʄ(t). Протекающий через поперечное сечение проводника электрический заряд - q. Количество теплоты, выделяющееся на резисторе сопротивлением R - Q. Требуется:

 1) построить график зависимости силы тока от времени в пределах одного периода (если его можно рассчитать);

2) вывести зависимость q(t), построить график зависимости q(t) в пределах одного периода (если его можно рассчитать);

 3) вывести закон зависимости Q(t), постройте график зависимости Q(t) в пределах одного периода (если его можно рассчитать);

 4) определите количество теплоты, выделившееся на резисторе сопротивлением R в течение времени от t₁ до t₂.
 

I₀, = 1 А

R, = 25Ом

t₁, = 1с

t₂, = 4 с

α,=1 с^-1

I = I₀ ∙ e^αt
 

Задача 10.

На рисунке 1 приведена схема разветвленной электрической цепи, в которой элементами Э1–Э7 в зависимости от варианта являются резисторы, характеризующиеся сопротивлением R, и источники постоянного тока, характеризующиеся ЭДС  и внутренним сопротивлением r.

Требуется:

 1) рассчитать силы токов, текущие в каждой ветви цепи, используя правила Кирхгофа;

2) определить падения напряжения на каждом резисторе;

3) определить полезные мощности, выделяемые на каждом резисторе;

4) определить мощности потерь на каждом источнике тока;

5) определить полные мощности каждого источника тока;

6) определить КПД каждого источника тока.

R₁=20 Ом

R₂=10 Ом

ε₃=10 В

r₃=1 Ом

ε₄ =25 В

r₄=3 Ом

R₅=15 Ом

ε₆=15 В

r₆=2 Ом

R₇=25 Ом