Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 28
ПО ФИЗИКЕ
Задача 1.
Точка движется прямолинейно на плоскости по закону Каковы начальная скорость и ускорение точки? Найти мгновенную скорость точки в начале пятой секунды движения. Решение: 1) Т.к. 2) Т.к. 3) При Ответ:
Начальная скорость точки пятой секунды движения Задача 2.
Найти радиус R
вращающегося колеса, если известно, что линейная скорость v1
точки, лежащей на ободе, в 2,5 раза больше линейной скорости v2
,
точки, лежащей на расстоянии r
=5 cм. ближе к оси колеса. Решение: колесе и лежащих на радиусе, будут одинаковы угловые ско- рости. Используем связь угловой и линейной скоростей: т.к. части уравнений: Решим уравнение относительно Ответ:
Радиус вращающегося колеса равен 8,33 см. Задача 3.
Под действием силы F
= 10 Н тело движется прямолинейно так, что зависимость пройденного телом пути S
от времени t
дается уравнением Найти массу m
тела. Решение: 1) Известно, что зависимость пути от времени выражается формулой: 2) По условию: 3) Из второго закона Ньютона: Ответ:
Масса тела равна 5кг. Задача 4.
Из ружья массой m1
= 5 кг вылетает пуля массой m2
= 5 г со скоростью v2
= 600 м/с. Найти скорость v2
отдачи ружья. 1) По закону сохранения импульса: Ответ:
Скорость отдачи ружья составляет Задача 5.
Вагон массой m
= 20 т, двигаясь равнозамедленно с начальной скоростью v0
= 54 км/ч, под действием силы тренияFmp
= 6кН через некоторое время останавливается. Найти работу A
сил трения и расстояние S
, которое вагон пройдет до остановки. Решение: 1) Работа А, совершаемая результирующей силой, может быть определена как мера изменения кинетической энергии материальной точки: 2) Ответ:
Работа сил трения равна остановки Задача 6.
Тело массой m1
= 5 кг ударяется о неподвижное тело массой m2
= 2,5 кг. Кинетическая энергия системы двух тел непосредственно после удара стала wк
= 5 Дж. Считая удар центральным и неупругим, найти кинетическую энергию wк1
первого тела до удара. Решение: 1) Используем закон сохранения импульса: Где 2) Т.к. удар неупругий, то скорости двух тел после удара равны, т.о. выразив 3) Отсюда имеем: 4) Подставив данное значение, найдем кинетическую энергию первого тела до удара: 5) Выполним проверку размерности: Ответ:
Кинетическая энергия первого тела до удара Задача 7.
К ободу диска массой m
= 5 кг приложена касательная сила F
= 19,6 Н. Какую кинетическую энергию wк
будет иметь диск через время t
= 5 c после начала действия силы? Решение: 1) 2) 3) 4) Момент инерции для диска 5) 6) Выполним проверку размерности: 7) Подставив данные, получим : Ответ:
Кинетическая энергия, через 5 с. после начала действия силы будет равна Задача 8.
Сколько полных колебаний должен совершить маятник, логарифмический декремент затухания которого 0,54, для того, чтобы амплитуда его колебаний уменьшилась в три раза? Решение: 1) основание натурального логарифма 2) Ответ:
маятник должен совершить три полных колебания. Задача 9.
Вода при температуре t =
4 0
C занимает объём V
= 1 см3
. Определить количество вещества v
и число N
молекул воды. 1) Молярная масса воды Плотность воды при 2) Ответ:
при а число молекул Задача 10.
Найти внутреннюю энергию w массы m
= 20 г кислорода при температуре t
= 20 0
C Какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения молекул, и какая на долю вращательного движения? свободы двухатомным газом. 2) 3) 4) выполним проверку размерности: 5) 6) Поскольку кислород является двухатомным, он имеет пять степеней свободы, из них три приходится на поступательное и две на вращательное движение, отсюда: Ответ:
внутренняя энергия кислорода массой 20 гр. при t=10 долю поступательного движения приходится вращательного движения, соответственно, приходится Задача 11.
При некоторых условиях средняя длина свободного пробега молекул газа средняя арифметическая скорость его молекул Найти среднее число столкновений Z
в единицу времени молекул этого газа, если при той же температуре давление газа уменьшить в 1.27 раза. 1) температуры, а 2) Составим пропорцию: 3) Решим полученное равенство относительно 4) Выполним проверку размерности: Ответ:
если при столкновений будет равно Задача 12.
Идеальная холодильная машина, работающая по обратному циклу Карно, совершает за один цикл работу А =
37 кДж. При этом она берет тепло от тела с температурой t2
= - 10 0
C и передаёт тепло телу с t1
= 17 0
C. Найти к.п.д. η
цикла, количество теплоты Q2
, отнятое у холодного тела за один цикл и количество теплоты Q1
переданное более горячему телу за один цикл. 1) Найдем к.п.д. холодильной машины: машины: 2) Известно, что к.п.д. это отношение произведенной работы к отданному теплу, 3) Количество тепла отнятого у более холодного тела, определим через пропорцию: - количество тепла переданного более горячему телу - количество тепла отнятого у более холодного тела
|