А: Кинематика поступательного и вращательного движения

Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем, как показано на графике.  Угловое перемещение (в радианах) в промежутке времени от 4 с до 8 с равно …

Правильный ответ:

			0
			2
			4
			8

Решение: По определению  . Отсюда   и  . Используя геометрический смысл интеграла, искомый угол поворота можно найти как площадь двух треугольников. При этом нужно учесть, что, во-первых, в момент времени   происходит изменение направления вращения тела на противоположное, и, во-вторых, площади треугольников равны. Поэтому угловое перемещение тела за рассматриваемый промежуток времени равно нулю.

Ма: Средняя энергия молекул

При комнатной температуре отношение   молярных теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме равно   для …

Правильный ответ:

			кислорода
			водяного пара
			углекислого газа
			гелия

Решение: Из отношения     найдем  ,  . Так как 3 поступательные и 2 вращательные степени свободы имеют двухатомные газы, следовательно, это кислород.

Ма: Средняя энергия молекул

Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре   зависит от их конфигурации и структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле и самой молекулы. При условии, что имеет место поступательное и вращательное движение молекулы как целого, средняя кинетическая энергия молекулы водяного пара ( ) равна …

Правильный ответ:

Решение: Для статистической системы в состоянии термодинамического равновесия на каждую поступательную и вращательную степени свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная  , а на каждую колебательную степень –   Средняя кинетическая энергия молекулы равна:  . Здесь  , где   – число степеней свободы поступательного движения,   – число степеней свободы вращательного движения,   – число степеней свободы колебательного движения. Для молекул идеального газа  ,   для линейных молекул и   для нелинейных молекул. Молекула водяного пара является нелинейной, поэтому для нее  . Поскольку по условию имеет место поступательное и вращательное движение молекулы как целого,  . Таким образом,  . Тогда средняя энергия молекулы водяного пара ( ) равна: 

ма: Средняя энергия молекул

При комнатной температуре коэффициент Пуассона  , где   и   – молярные теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме соответственно, равен   для …