Экзаменационный билет N 1

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Работа постоянной силы. Работы переменной силы, мощность. Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии.

2. Вывод барометрической формулы. Распределение Больцмана для молекул в поле силы тяжести. Распределение Больцмана для произвольного силового поля. Экспериментальная проверка распределения Больцмана.

3. Задача. Сплошной цилиндр массой 2 кг и радиусом 10 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Закон вращения шара задаан уравнением φ =10 + 5t - 2t². На поверхность цилиндра действует сила, касательная к поверхности. Определить эту силу и тормозящий момент.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 2

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Вращательное движение. Вращение, угол поворота. Вектор угловой скорости, средняя и мгновенная угловая скорости. Вектор углового ускорения. Связь угловой скорости тела и углового ускорения с линейными скоростью и ускорением.

2. Число степеней свободы молекул. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа. Работа, совершаемая газом.

3. Задача. До какой температуры можно нагреть запаянный сосуд, содержащий 2 г воды, чтобы он не разорвался, если известно, что стенки сосуда выдерживают давление 5∙10⁶ Па. Объем сосуда 10 л.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 3

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Вектор среднего и мгновенного ускорения. Проекции и модуль ускорения в декартовой системе координат. Составляющие ускорения: центростремительное и тангенциальное ускорение.

2. Модель реального газа - идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона-Менделеева). Закон Дальтона. Изопроцессы: изотермический, изобарический, изохорический.

3.Задача.Материальная точка движется по окружности, радиус которой 40 м. Зависимость пути, пройденного точкой, от времени задана уравнением s = 2t³ + 4t² - 2t +10. Определить пройденный путь, угловую скорость и угловое ускорение точки через 5 с от начала ее движения.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 4

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Кинетическая энергия тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Работа внешних сил при вращении твердого тела.

2. Первое начало термодинамики (первый закон). Применение первого начала к изопроцессам. Адиабатический процесс.

3. Задача. Определить количество теплоты, сообщенное 100 г углекислого газа, если он был изобарически нагрет от 250 К до 350 К. Какую работу при этом может совершить газ и как изменится его внутренняя энергия?

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 5

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Понятие момента силы относительно точки и относительно оси. Понятие момента импульса относительно точки и относительно оси. Уравнение моментов.

2. Средняя длина свободного пробега и среднее число столкновений молекул в газах. Эффективный диаметр и эффективное сечение молекулы.

3. Задача. Сплошной шар скатывается по наклонной плоскости без проскальзывания, длина которой 2 м и угол наклона 30°. Определить скорость шара в конце наклонной плоскости. Трение качения шара о плоскость не учитывать.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 6

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Силы внутренние и внешние. Замкнутая система. Теорема об изменении импульса системы. Закон сохранения импульса для вектора импульса системы.

2. Основное уравнение молекулярно - кинетической теории идеального газа

(с выводом). Молекулярно - кинетическое толкование температуры.

3. Задача. Кислород, занимающий объем 20 л и находящийся под давлением

4 ∙ 10⁵ Па, адиабатно сжат до объема 4 л. Найти работу сжатия и изменение внутренней энергии кислорода.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 7

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Радиус-вектор материальной точки, вектор перемещения, средняя и мгновенная скорости. Способы задания движения: векторный и координатный. Проекции и модуль скорости в декартовой системе координат.

2. Силы межмолекулярного взаимодействия в реальных газах. Учет добавочного давления и объема молекул в модели газа Ван-дер-Ваальса. Уравнение состояния Ван-дер-Ваальса. Сравнение изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными изотермами.

3. Задача. Стальной шарик массой 500 г упал с высоты 2 м на большую плиту, при ударе выделилась тепловая энергия 2 Дж. Определить высоту, на которую поднимается шарик после удара.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 8

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Понятие массы, единицы измерения массы. Понятие взаимодействия, вектор силы, единицы измерения силы. Третий закон Ньютона.

2. Явления переноса в неравновесных системах; теплопроводность, диффузия, внутреннее трение.

3. Задача. При каком процессе выгоднее производить расширение воздуха с точки зрению экономии тепловой энергии: изобарическом или изотермическом, если объем увеличи-вается в три раза. Начальная температура газа в обоих случаях одинаковая.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 9

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Виды сил в механике; cила тяжести и вес тела, упругие силы и закон Гука, сила трения скольжения и сила трения покоя, сила реакции опоры, сила натяжения.

2. Распределение молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла). Наиболее вероятная, средняя и среднеквадратичная скорости. Экспериментальная проверка распределения Максвелла.

3. Задача. Маховик, имеющий форму диска массой 20 кг и радиусом 0,2 м, был раскручен до частоты 180 мин^-1. Под действием силы трения диск остановился через 10 с. Найти момент сил трения, считая его постоянным.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 10

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Понятие центра масс (центра инерции) системы. Теорема о движении центра масс системы.

2. Твердые тела. Моно- и поликристаллы. Типы кристаллических твердых тел. Дефекты в кристаллах.

3. Задача. В баллоне емкостью 100 л находится сжатый кислород при 27 °С. После того как газа часть выпустили, давление понизилось на 2∙10⁵ Па. Определить массу выпущенного кислорода. Процесс считать изотермическим.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 11

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Силы консервативные и неконсервативные. Потенциальное поле сил. Потенциальная энергия. Теорема о потенциальной энергии.

2. Циклические процессы. Обратимые и необратимые процессы.

Тепловая и холодильные машины. КПД тепловой машины. Цикл Карно, его КПД.

3.Задача. Сплошной диск массой 5 кг и радиусом 50 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Закон вращения диска задан уравнением φ =20 + 2t - 2t². На поверхность цилиндра действует тормозящая сила, касательная к поверхности. Сколько оборотов сделает диск до остановки?

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 12

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Полная механическая энергия. Теорема о изменении полной механической энергии. Закон сохранения механической энергии. Закон сохранения энергии в упругих, неупругих и абсолютно неупругих столкновения частиц.

2. Второе закон термодинамики (второе начало). Энтропия. Формулировка второго начала термодинамики через энтропию. Формула Больцмана. Статистическое толкование второго начала термодинамики.

3. Задача. Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить водороду массой 200 г, чтобы нагреть его на 100 К: а) при постоянном объеме; б) при постоянном давлении.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 13

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Понятие момента инерции материальной точки и момента инерции твердого тела. Вычисление моментов инерции стержня и цилиндра. Теорема Гюйгенса-Штейнера (без вывода). Уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси.

2. Твердые тела. Моно- и поликристаллы. Типы кристаллических твердых тел. Дефекты в кристаллах.

3. Задача. С покоящимся телом массой 10 кг сталкивается такое же тело, движущиеся со скоростью 5 м/с. Вычислить тепловую энергию, выделив при прямом центральном абсолютно неупругом ударе этих тел.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 14

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Закон всемирного тяготения. Поле тяготения и его напряженность. Работа в поле тяготения. Потенциал поля тяготения.

2. Число степеней свободы молекул. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа. Работа, совершаемая газом.

3. Задача. При изотермическом расширении одного моля азота была затрачена теплота 8 кДж, при этом объем азота увеличился в три раза. При какой температуре протекает процесс? Чему равно изменение внутренней энергии газа, какую работу совершает газ?

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 15

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Понятие неинерциальной системы отсчета. Сила инерции в поступательно движущейся неинерциальной системе отсчета. Силы инерции во вращающейся системе отсчета; центробежная сила инерции, сила инерции Кориолиса (без вывода). Основное уравнение динамики в неинерциальной системе отсчета.

2. Вывод барометрической формулы. Распределение Больцмана для молекул в поле силы тяжести. Распределение Больцмана для произвольного силового поля. Экспериментальная проверка распределения Больцмана.

3. Задача. Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны 200 м. Закон движения автомобиля выражается уравнением s = 100 + 10t - 2t². Найти скорость автомобиля, его тангенциальное, нормальное и полное ускорение в конце третьей секунды.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 16

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Давление в жидкости и газе. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли и следствия из него.

2. Модель реального газа - идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона-Менделеева). Закон Дальтона. Изопроцессы: изотермический, изобарический, изохорический.

3. Задача. Какое количество теплоты нужно сообщать 10 молям воздуха, чтобы он совершил работу в 1000 Дж: а) при изотермическом процессе; б) при изобарическом процессе.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 17

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Вязкость в жидкости. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости.

2. Средняя длина свободного пробега и среднее число столкновений молекул в газах. Эффективный диаметр и эффективное сечение молекулы.

3. Задача. Сплошной цилиндр скатывается по наклонной плоскости без проскальзывания, длина которой 3 м и угол наклона 45°. Определить скорость центра цилиндра в конце наклонной плоскости. Трение качения цилиндра о плоскость не учитывать.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 18

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Преобразования Галилея. Принцип относительности в механике. Экспериментальные предпосылки создания СТО. Постулаты специальной теории относительности.

2.Распределение молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла). Наиболее вероятная, средняя и среднеквадратичная скорости. Экспериментальная проверка распределения Максвелла.

3. Задача. Определить среднюю длину и среднюю продолжительность свободного пробега молекул углекислого газа при температуре 400 К и давлении 2 атм.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 19

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Следствия из преобразований Лоренца; одновременность событий, длительность событий, длина тел в разных системах отсчета.

2. Средняя длина свободного пробега и среднее число столкновений молекул в газах. Эффективный диаметр и эффективное сечение молекулы.

3. Задача. Маховик, имеющий форму цилиндра массой 50 кг и радиусом 0,5 м, был раскручен до частоты 30 с^-1. Под действием силы трения диск остановился через 20 с. Найти момент сил трения, считая его постоянным.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.

Экзаменационный билет N 20

ИАТЭ НИЯУ МИФИ, кафедра ОиСФ. Заочный факультет. Семестр 2.

1. Понятие момента инерции материальной точки и момента инерции твердого тела. Вычисление моментов инерции стержня и цилиндра. Теорема Гюйгенса-Штейнера (без вывода). Уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси.

2. Силы межмолекулярного взаимодействия в реальных газах. Учет добавочного давления и объема молекул в модели газа Ван-дер-Ваальса. Уравнение состояния Ван-дер-Ваальса. Сравнение изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными изотермами.

3. Задача. Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении 56 г азота, если его объем увеличился в три раза. Начальная температура азота 27 °С.

Заведующий кафедрой ОиСФ _______________________________ Ю.А.Коровин.