ФИЗИКА.
Методические указания и контрольные задания
для студентов-заочников инженерно-технических специальностей высших учебных заведений (включая сельскохозяйтвенные ВУЗЫ)
под редакцией А.Г. Чертова.
ВАРИАНТ 1
101
Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью v0 = 4 м/с. Когда оно достигло верхней точки полета из того же начального пункта, с той же скоростью вертикально вверх было брошено второе тело. На каком расстоянии h от начального пункта встретятся тела? Сопротивлением воздуха пренебречь.
111
При горизонтальном полете со скоростью v = 250 м/с снаряд массой m = 8 кг разорвался на две части. Большая часть массой m1 = 6 кг получила скорость u1 = 400 м/с в направлении полета снаряда. Определить модуль и направление скорости u2 меньшей части снаряда.
121
В деревянный шар массой m1 = 8 кг, подвешенный на нити длиной l = 1,8 м, попадает горизонтально летящая пуля массой m2 = 4 г. С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявшей в нем пулей отклонилась от вертикали на угол α = 3o? Размером шара пренебречь. Удар пули считать прямым, центральным.
131
Определить работу растяжения двух соединенных последовательно пружин жесткостями k1 = 400 Н/м и k2= 250 Н/м, если первая пружина при этом растянулась на Δl = 2 см.
141
Шарик массой m = 60 г, привязанный к концу нити длиной l = 1,2 м, вращается с частотой n1 = 2 c-1, опираясь на горизонтальную плоскость. Нить укорачивается, приближая шарик к оси до расстояния l2 = 0,6 м. С какой частотой n2 будет при этом вращаться шарик? Какую работу А совершает внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь.
151
На скамье Жуковского сидит человек и держит на вытянутых руках гири массой m = 5 кг каждая. Расстояние от каждой гири до оси скамьи l = 70 см. Скамья вращается с частотой n1 = 1 с-1. Как изменится частота вращения скамьи и какую работу А произведет человек, если он сожмет руки так, что расстояние от каждой гири до оси уменьшится до
161
Определить напряженность G гравитационного поля на высоте h = 1000 км над поверхностью Земли. Считать известными ускорение g свободного падения у поверхности Земли и её радиус R.
171
На стержне длиной l= 30 см укреплены два одинаковых грузика: один – в середине стержня, другой – на одном из его концов. Стержень с грузами колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить приведенную длину L и период T простых гармонических колебаний данного физического маятника. Массой стержня пренебречь.
201
Определить количество вещества υ и число N молекул кислорода массой m = 0,5 кг.
211
В цилиндр длиной l = 1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении р0, начинают медленно вдвигать поршень площадью основания S = 200 см2. Определить силу F, действующую на поршень, если его остановить на расстоянии l1 = 10 см от дна цилиндра.
221
Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию молекулы этого газа при температуре Т = 300 К, если количество вещества ν этого газа равно 0,5 моль.
231
Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность ср–сV удельных теплоемкостей этого газа равна
241
Найти среднее число
251
Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V = 50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на Δр = 0,5 МПа.
261
Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах теплоприемника Т2 = 290 К и теплоотдатчика Т1 = 400 К. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла, если температура теплоотдатчика возрастет до Т'1=600 К?
271
Найти массу m воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала d = 0,8 мм, опущенной в воду на малую глубину. Считать смачивание полным.
301
Точечные заряды Q1 = 20 мкКл, Q2 = –10 мкКл находятся на расстоянии d = 5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на r1 = 3 см от первого и на
311
Тонкий стержень длиной l = 20 см несет равномерно распределенный заряд
321
На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями
331
Два точечных заряда Q1 = 6 нКл и Q2 = 3 нКл находятся на расстоянии
341
Пылинка массой m = 200 мкг, несущая на себе заряд Q = 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов
351
Конденсаторы емкостью С1 = 5 мкФ и
361
Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением
371
За время t= 20 c при равномерно возраставшей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике сопротивлением R= 5 Ом выделилось количество теплоты
401
Бесконечно длинный провод с током I=100 A изогнут так, как показано на рис.49. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R= 10 см.
411
По двум параллельным проводам длиной l = 3 м каждый текут одинаковые токи
421
По тонкому кольцу радиусом R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью
431
Два иона разных масс с одинаковыми зарядами влетели в однородное магнитное поле, стали двигаться по окружностям радиусами
441
Протон влетел в скрещенные под углом
451
Плоский контур площадью S=20 см2 находится в однородном магнитном поле
461
В однородном магнитном поле (В=0,1 Тл) равномерно с частотой n=5 c-1 вращается стержень длиной
471
Соленоид сечением S= 10 см2 содержит N=103 витков. При силе тока I= 5 А магнитная индукция В поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность соленоида.
501
Между стеклянной пластиной и лежащей не ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус
511
Какое наименьшее число Nmin штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн
521
Пластинку кварца толщиной d= 2 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол
531
Частица движется со скоростью v=c/3, где с - скорость света в вакууме. Какую долю энергии покоя составляет кинетическая энергия частицы?
541
Вычислить истинную температуру Т вольфрамовой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру
551
Красная граница фотоэффекта для цинка
561
Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол
571
Определить энергетическую освещенность (облученность) Ее зеркальной поверхности, если давление р, производимое излучением, равно 40 мкПа. Излучение падает нормально к поверхности.
601
Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны
611
Вычислить наиболее вероятную дебройлевскую длину волны λ молекулы азота, содержащихся в воздухе при комнатной температуре.
621
Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальную кинетическую энергию электрона, движущегося внутри сферы радиусом
631
Частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Найти отношение разностей
641
Найти период полураспада Т1/2 радиоактивного изотопа, если его активность за время
651
Определить количество теплоты Q, выделяющейся при распаде радона активностью
661
Определить теплоту Q, необходимую для нагревания кристалла калия массой
671
Определить долю свободных электронов в металле при температуре