Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МЭИ(ТУ) Физика

.pdf
Скачиваний:
1234
Добавлен:
31.03.2015
Размер:
40.05 Mб
Скачать

12.9. Считая постоянную уравнения Ван-дер-Ваальса для моля кислорода а = 0,14 Н·м4/моль2, вычислить работу сил взаимного притяжения молекул кислорода массой т = 1 г при увеличении его объема от V1 = 0,5 л до V2 = 5 л.

Решение. Работа сил взаимного притяжения, обуславливающих внутреннее давление в реальном газе, равна

V2

 

m

2

 

a

 

 

m

2

 

1

 

1

 

A =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

dV

=

 

2

a

 

 

 

.

µ

V

2

µ

 

V1

V

 

 

 

 

 

 

V2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.10. В ампулу объемом Vамп = 3 см3 наливается эфир, его плотность ρ = 0,71 г/см3. Ампула запаивается и эфир нагревается до критической температуры tкр = 194°С. Какой первоначальный объем должен занимать в ампуле эфир, чтобы после нагревания он пришел в критическое состояние? Критическое давление эфира pкр = 35,5 атм.

Указание. Vкр = mµ 3b =Vамп , масса эфира m = ρV.

ОТВЕТЫ

1.3.

vM

=

 

 

h1

v.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h1

h2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4.

v =

 

 

v2t

 

 

 

; v

2

=

v

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

v2t

2 + d 2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lτ2

 

 

τ1

 

τ1

 

 

 

 

 

lτ1τ2

 

 

1

 

см

 

1.5.

x =

 

 

 

 

 

 

 

;

v = −

 

= −60

(x отсчитывается от основания

 

τ1 τ

 

 

 

t

 

 

 

(τ1

τ2 )

t

2

ч

 

 

 

2

 

 

τ2

 

 

 

 

 

 

 

 

свечи II).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6.

v =

 

 

2πnR0

 

 

=10 м .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 2πnt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7.v = t2 +2 =11 мс ; a = 2t = 6 см2 .

 

 

 

 

 

 

 

g

 

2H

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8.

h = H

 

 

 

=135 м .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.9.

τ =

 

2H

 

 

2(H h)

= 0,7 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.10. v0

=

gτ

 

 

=14

м .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h =

3

 

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.11.

 

 

 

0

 

 

= 3,7 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.12. t =

 

b + b2 +

(a2

a1 )(2v2t0 a2t02 )

= 5 с; b = v

v

2

+ a t

0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2 a1

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.13. 1. sinαпред

=

v1a

= 0,6 ; 37o < α < 143o ;

 

 

 

 

 

v2 b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. vmin

=

v1a

 

= 2,4 м м/с; α = 90°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v2

v2

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

1.14. а) H1

=

 

 

0

 

 

a

= 6,9 м; б) H 2 =

 

0

= 7,1м .

 

 

 

 

 

 

 

 

2g

 

2g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.15. t =

 

t0c

 

 

= 2,1с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.16. h =

 

 

 

vt

 

 

=1,3 км .

tgϕ1 tgϕ2

 

1.17. t =

2h

= 0,3 с; H = vt h = −0,22 м.

 

 

g

 

 

 

 

 

1.18. t =

v

 

±

v2

2h g

.

 

0

 

0

 

 

i

1

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Такой высоты камень не достигнет.

2.t2 = 2,0 с.

3.t3 = 0,6 с и 3,4 с;

4.t4 = 4,8 с.

1.19.an = gcosα = 8,5 см2 ; aτ = −gsinα = −4,9 см2 .

1.20. R =

2v2 cos2

α

1

= 7,2 м .

0

 

gcosα2

 

 

 

 

2.1. F =

2sm

= 2,0 Н .

 

t2

 

2.2.F = m 2gh = 7,1 103 Н .

τ

2.3.mgF = µ + ag = 2,2% .

2.4.

m =

 

 

 

Ft2

 

= 33кг .

 

2(s v0t)

 

 

 

 

3

 

mv2

 

 

 

 

3

 

2.5.

F =

 

= 9 10

Н .

8

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6.

T =

mv2

= 5 10

4

Н .

 

4s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.7.F = v2 sρ =10 Н .

2.8.

F

=

 

 

 

 

 

 

 

mgµ

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3 102 Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

cosα + µsinα

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.9.

а)

a =

 

F

=10

 

 

м

 

; б) a =

m0 g

= 0,9

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

m

 

 

с2

 

m + m0

с2

 

 

 

 

 

 

 

 

m2

 

 

 

2s

 

2s

 

 

2s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.10.

µ

=

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,2 ; T

= m2

g

 

2

= 9,5 Н .

 

 

 

 

 

 

gt

2

 

 

 

gt

2

t

 

 

 

 

m1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.11.

T1

= m g =10 Н

; T2 = 2T1 = 20 Н ; T3

= 3T1 = 30 Н .

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.12. а) T =

2F2 + F1

 

= 20 Н ; б) не изменится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.13.

T1

=

 

F1m2 + F2 m1

= 38 Н ; T2 =

F1m1 + F2 m2

 

= 43 Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1 + m2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1 + m2

 

 

 

 

2.14.

F

F

=T

(m

2 m

2 )

= 21Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

m1m2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.15.

F =T

m1 + m2 + m3

 

= 90 Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1+m2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.16.F1 = m(g a)= 670 Н ; F2 = m(g + a)= 700 Н .

2.17.F = m(g a)= 60 Н .

2.18. m =

T

 

=100 кг .

g +

2h

 

 

t2

 

 

 

 

2.19.m = 2m1m2 = 99 кг . m1 + m2

2.20.a1 = 2g ; a2 = 23 g ; a3 = g .

0,9 2h

2.21.T = mg g = 940 Н

2.22.T1 = m(a + g)= 74 Н ; T2 = 2T1 .

2.23.a1 = g(sinα µcosα)= 4,3 см2 ; a2 = 0 ..1+ t

2.24. t =

 

 

 

 

v0

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g(sinα µ cosα)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.25. T1 = 2m[a + g(simα + µcosα)]= 38 Н ; T2

=

 

T1

 

=19 Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.26. a =

g(m2 m1 sinα)

= 7,4

м

 

; T =

m1m2 g(1+sinα)

= 2,5 Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m + m

2

 

 

 

 

 

с2

 

 

 

 

 

 

m + m

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.27. T

=

 

 

m1m2 g

(sinα1 + sinα2 )= 25 Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1 + m2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.28. 1)

 

f

тр

=

 

F1m1

 

 

 

= 4,0 Н ; a =

 

F1

 

 

= 0,2

м

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m + m

2

 

m

+ m

2

с2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

f

тр

= µm

2

g = 9,8 Н ; a =

µm2

 

g = 0,49

м

;

a

2

=

F2 µm2 g

= 4,0

м

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

m1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с2

 

 

 

 

 

 

m2

 

 

 

с2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.29. a = g(sinα µ cosα), a

= g

sinα

µ

2

cosα

+

(µ µ

2

)

m1

cosα

.

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

m2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.30. τ = t

 

 

 

s

 

 

 

 

 

= 6 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gt2 sinα s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.31. F = 2T =

4m1m2 g

= 20,5 Н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m + m

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.32. m

 

= m

gt2

 

+ h

= 0,42 кг .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gt2

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

 

 

м

 

 

+

 

= 2,1

 

 

2 .

2.33. a = gsinα 1

m2

 

с

 

 

 

 

 

 

2.34. T1 =1,2mg = 60 Н; T2

= 2T1 =120 Н .

 

 

 

 

2.35. a =

(2m1 m2 )g

 

; a

= −

a1

; T

=

3m1m2

g .

 

 

 

 

 

 

1

 

2m1 +

m2

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

4m + m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8m1m2

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.36. a3 = g 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,6

 

.

4m m

2

+ m m

3

+ m

m

3

с2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2.37.

a =

(m2 m1 )2

 

g

= 9,8 104

м

.

 

 

 

 

 

 

 

(m2 + m1 )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с2

 

 

 

 

 

 

 

 

2.38. 1) α = 0 ; T = mg .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) α = arctg

 

a

 

; T = m

a2 + g2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.39.

ctgα =

 

g

 

 

 

 

tg ϕ ; α = 5°55'; T = m

g2 + a2 2agsinϕ = 5 Н .

α cosϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.

а)

p = 2m

2gh = 0,88

м

; F

=

p

= 880 Н ; б) p = m

gh = 0,44

кг м .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

τ

 

 

 

 

 

 

с

3.2.

v2

=

mv m1v1

= 20

м

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m m1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3.

 

F

 

=

 

F

 

=

m (v v)

=1,2

104

Н ; W =

m v2

+ (m m )v2

mv2

=1,25 105 Дж .

 

 

 

 

1

1

 

1 1

 

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4.

v2 =

4v

2

h

gτ 2

= 250

м

;

 

+

τ

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3.5.

v1 = v2

 

 

 

m

 

 

 

 

= 0,5

м

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m2

 

 

 

 

 

 

3.6.

l =

m + m1

s = 4 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hgt

β= arctg τ 2v2 = 38o .

v2

= v2

 

(m1 m)

 

= 4,5

м

.

 

 

 

m1

 

с

 

 

m1

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m2

 

 

 

3.7.

v =

 

 

 

m2 v2

 

 

 

 

 

 

= 0,05

м

; s =

 

 

m2 l

 

 

= 2 102 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2m + m1

 

 

с

 

 

 

m1 + m2 +2m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.8.

s =

 

 

m1

 

 

 

 

vvsinα

= 0,1м.

 

 

 

 

 

m + m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.9.

v =

 

 

 

 

3m

 

 

 

 

u = 2 м .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 3m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = m

 

e

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.10.

1

 

 

 

u

=1,2 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

м

.

 

 

 

 

 

 

3.11. v = −u ln 1

 

 

= 220

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

3.12. p = m(

2gh + v)=1,4

 

кг м

;

W к

= m

(2gh v2 )= −0,8 Дж .

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3.13. v =

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

2gh(cosα cos

β )= 0,91 м .

 

 

 

2m + m1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

3.14.

µ

=

 

 

v2

= 0,85 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2gs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.15. s =

 

 

 

 

m1

 

 

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(m + m)

2µg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.16.

v1

 

= 3 ;

 

 

 

W к

 

 

=

 

4

.

 

 

v2

 

 

Wк нач

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µmg

 

 

 

 

 

 

 

kv

2

 

 

3.17. s =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

1+ µ2 mg2

1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m l

2

 

 

 

 

 

m

 

 

 

3.18.

A =

 

 

+

 

 

 

=100 Дж .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

1

 

 

 

 

 

3.19. A = m1µgs 1+

 

 

 

 

 

 

= 90 Дж .

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.20.

s

 

=

 

1 s .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

9

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.21. v = 2v v

 

 

 

 

cosα

 

 

 

= 34

км .

 

 

 

 

v

+ v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

3.22. v = s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

1+ m

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3.23.

µ =

k (x1 x2 )

= 0,3 .

 

2mg

 

 

 

 

 

 

3.24.

F = (m + m1 )g +

m2

h g =150 кН ;

m + m1

 

 

 

 

s

W к =

m1

 

=

 

3

.

m + m

 

17

W

к

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3.25. v =

2 gh

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m cos2 α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

W деф

 

m

 

 

 

3.26. cosα

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,97

; α = 15°;

 

 

=

 

1

 

= 0,996 1;

 

 

 

 

 

 

2gl

 

+

 

m1

 

 

 

 

 

 

W

 

 

m + m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пули

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosα

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,87 ; α' = 30°.

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

gl

+

 

m1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.27. v =

2gH n +1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.28. h = l 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.29. β = arccos 13 +12 cosα . 25

3.30. v0 =

 

 

2A

+ v2

2gh =18

м .

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

m

 

2

 

2

t

2

 

 

 

 

3.31.

A =

 

s

 

+

g

 

 

 

= 24 Дж .

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

4

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

3.32.

v =

 

3 lg = 2,7

м .

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

3.33.

A =

1

 

 

g2 m3

.

 

 

 

 

 

 

6

 

 

m02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1.

T = 2π

l cosα

= 2,1с .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.

v =

gR3 = 7,9

км .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3.

α = arccos

3mg F

 

= 60o .

 

 

 

 

 

 

 

 

2mg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= mg cosα ; Tср = mg(3 2 cosα); б) α1

 

α

2

 

=

1

; α2

 

4.4.

а) T кр

= 60°; в) tg

 

 

 

= 53°.

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5.T = ml (v2 2gl)=11Н .

4.6.ω = g h = 3,2 с-1 .

4.7.tgα = v2 ; α = 4,5°. gR

4.8.vmax = gRµ =14 мс ; tgα = µo ; α = 22°.

4.9.

v

min

=

g(R d cosα0 )

=16

м ;

α

0

= arctg µ = 22o ; α

1

= arctg

gR

=15o .

 

 

 

 

µ

 

 

 

с

 

 

 

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

4.10. vmin

=

5gl .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.11. v =

 

2gH ; N

 

 

+

2H

v

 

 

= 2g(H R ); N

 

 

 

2H

2

 

 

 

= mg 1

R

;

 

 

 

= mg

R

 

;

 

1

 

 

1

 

 

 

 

2,4

 

 

2,4

 

 

 

 

 

 

v3 =

 

2g(H 2R ); N 3

 

 

2H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= mg

 

5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.12. H

5 R ; h = 2H + R .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.13. N1 = 6mg ; N 2 = N 4 = 3mg ;

N 3

= 0 ; a1 = 5g ; a2 = a4

= 3,16g ;

a3

= g .

 

4.14.

h = 2 R = 20 см;

Rкр = 3 3R =156 см .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3