ФИЗИКА.
Методические указания и контрольные задания
для студентов-заочников инженерно-технических специальностей высших учебных заведений (включая сельскохозяйтвенные ВУЗЫ)
под редакцией А.Г. Чертова.
ВАРИАНТ 2
102
Материальная точка движется прямолинейно с ускорением а = 5 м/с2. Определить, на сколько путь, пройденный точкой в n-ю секунду, будет больше пути, пройденного в предыдущую секунду. Принять v0 = 0.
112
С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью v1 = 3 м/с, в сторону, противоположную движению тележки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной u1 = 4м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости u2x человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки m1 = 210 кг, масса человека m2 = 70 кг.
122
По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой m1 = 300 кг, ударяет молот массой m2 = 8 кг. Определить КПД η удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию, затраченную на деформацию куска железа.
132
Из шахты глубиной h = 600 м поднимают клеть массой m1 = 3,0 т на канате, каждый метр которого имеет массу m = 1,5 кг. Какая работа А совершается при поднятии клети на поверхность Земли? Каков коэффициент полезного действия η подъемного устройства?
142
По касательной к шкиву маховика в виде диска диаметром D = 75 см и массой m = 40 кг приложена сила F = 1 кН. Определить угловое ускорение ε и частоту вращения n маховика через время t = 10 c после начала действия силы, если радиус r шкива равен 12 см. Силой трения пренебречь.
152
На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально по оси скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью ω1 = 4 рад/с. С какой угловой скоростью ω2 будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи
162
Какая работа А будет совершена силами гравитационного поля при падении на Землю тела массой m= 2 кг: 1) с высоты h= 1000 км; 2) из бесконечности?
172
Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых x = A1sin(ω1t) и y = A2cos(ω2t), где A1 = 8 см, A2 = 4 см, ω1 = ω2 = 2 c-1. Написать уравнение траектории и построить её. Показать направление движения точки.
202
Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества ν = 0,2 моль; 2) массой
212
В баллоне находится газ при температуре Т1 = 400 К. До какой температуры Т2 надо нагреть, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?
222
Определить суммарную кинетическую энергию Еп поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V = 3 л под давлением р = 540 кПа.
232
Найти удельные сp и сV, а также молярные Cp и CV теплоемкости углекислого газа.
242
Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы азота в сосуде вместимостью V = 5 л. Масса газа m = 0,5 г.
252
При изотермическом расширении азота при температуре Т = 280 К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу А; 2) изменение ΔU внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m = 0,2 кг.
262
Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 теплоотдатчика в четыре раз (n = 4) больше температуры теплоприемника. Какую долю w количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику?
272
Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V1=8см3 до V2=16см3? Считать процесс изотермическим.
302
Три одинаковых точечных заряда Q1 = Q2 = Q3 = 2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами а = 10 см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.
312
По тонкому полукольцу радиуса R = 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью
322
На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями
332
Электрическое поле создано заряженным шаром, потенциал φ которого
342
Электрон, обладавший кинетической энергией Т = 10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов
352
Конденсатор емкостью С1 = 10 мкФ заряжен до напряжения
362
ЭДС батареи Е = 80 В, внутреннее сопротивление Ri = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и её сопротивление R.
372
Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону
402
Магнитный момент pm тонкого проводящего кольца
412
По трем параллельным прямым проводам, находящихся на одинаковом расстоянии
422
Диск радиусом R=8 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд
432
Одноразрядный ион натрия прошел ускоряющую разность потенциалов
442
Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов
452
Магнитный поток Ф сквозь сечение соленоида равен
462
В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл вращается с частотой
472
На картонный каркас длиной l=0,8 м и диаметром D= 4 см намотан в один слой провод диаметром
502
На тонкую пленку в направлении нормали к её поверхности падает монохроматический свет с длиной волны η =500 нм. Отраженный от неё свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину dmin пленки, если показатель преломления материала пленки n = 1,4.>
512
На поверхность дифракционной решетки нормально падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в
522
Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отразившись от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол γ между падающим и преломленным пучками.
532
Протон с кинетической энергией
542
Черное тело имеет температуру T1 = 500 К. Какова будет температура T2 тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в n = 5 раз?
552
На поверхность калия падает свет с длиной волны
562
Рентгеновское излучение (λ= 1 нм) рассеивается электронами, которые можно считать практически свободным. Определить максимальную длину волны
572
Давление р света с длиной волны λ=40 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно
602
Вычислить по теории Бора радиус r2 второй стационарной орбиты и скорость
612
Определить энергию ΔТ, которую необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от
622
Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибки Δv в определении скорости электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностью 1 мкм.
632
Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной
642
Определить, какая доля радиоактивного изотопа
652
Масса m = 1 г урана
662
Вычислить характеристическую температуру ΘD Дебая для железа, если при температуре
672
Германиевый кристалл, ширина ΔЕ запрещенной зоны в котором равна 0,72 эВ, нагревают от температуры