FIZIKA_GD-15-1 / 2015__зГД-15-1__Бабушкин Е.С

2015__зГД-15-1__Бабушкин Е.С.

1. Точка движется так, что вектор её скорости V меняется со временем по закону V = 20 i + tj + 6t²k (м/с). Найти модуль перемещения r за первые 4с её движения; модуль скорости в момент времени t=4c.

Ответ: r= 151,2 м; V = 98,1 м/с.

2. За промежуток времени t=10c частица прошла 3/2 окружности радиусом R= 2 м. Найти среднюю скорость движения V; модуль средней скорости перемещенияV; модуль среднего вектора полного ускорения a, если частица двигалась из состояния покоя с постоянным тангенциальным ускорением a .

Ответ: V=1,9 м/с; V=0,4 м/с; a=0,38м/с².

3. Три груза массами m, m и 4m соединены невесомыми и нерастяжимыми нитями. Коэффициент трения между грузами и горизонтальной поверхностью µ = 0,3. Определить силы натяжения нитей, если m = 5 кг. Блок невесомый, трения в оси блока нет. Ответ: Т₁ = 42,5 Н; Т₂ = 85 Н.

4. Через блок в виде однородного сплошного цилиндра, масса которого М = 0,25 кг, перекинута невесомая и нерастяжимая нить, к концам которой подвешены 2 груза массами m₁ = 0,3 кг и m₂ = 0,45 кг. Определите радиус блока, если его угловое ускорение ε = 7,5 с². Трением пренебречь.

Ответ: R = 0,22 м.

5. Шар массой m₁ = 4 кг движется со скоростью ₁ = 5 м/с и сталкивается с шаром массой m₂ = 6 кг, который движется ему навстречу со скоростью ₂ = 2 м/с. Определить скорости u₁ и u₂ после абсолютно упругого удара. Ответ: u₁ = 3,4 м/с, u₂ = 3,6 м/c.

6. Платформа в виде диска радиусом R = 1,5 м и массой m₁ = 180 кг вращается по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n = 10 мин¹. В центре платформы стоит человек массой m₂ = 60 кг. Какую линейную скорость относительно пола помещения будет иметь человек, если он перейдёт на край платформы? Ответ: = 0,942 м/с.

7. Однородный диск радиусом R = 34 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей на расстоянии L = 12 см от центра диска. Определить период Т малых колебаний диска. Ответ: Т = 1,56 с.

8. Определить скорость электрона, полная энергия которого в 6 раз больше энергии покоя.

Ответ: = 2,958·10⁸ м/с.

9. Найти концентрацию молекул водорода при давлении р = 10⁵ Па, если средняя квадратичная скорость его молекул равна <_кв> = 1000 м/с. Молярная масса водорода μ = 210³ кг/моль. Ответ: n = 9,0310²⁵ м³.

10. Газообразный водород, находившийся при температуре t = 2 C и давлении p = 10⁵ Па в закрытом сосуде объёмом V = 5 л, охладили на ΔТ = 55 К. Найти приращение внутренней энергии газа и количество отданного им тепла. Ответ: ΔU = –250 Дж; Q = –250 Дж.

11. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, получив от нагревателя количество теплоты Q₁ = 4,2 кДж, совершил работу A = 590 Дж. Найти термический КПД этого цикла. Во сколько раз температура T₁ нагревателя больше температуры T₂ охладителя? Ответ: = 14 %, n = 1,16.

12. Два моля идеального газа сначала изохорически охладили, а затем изобарически расширили так, что температура стала равна первоначальной. Найти приращение энтропии газа, если давление в данном процессе изменилось в n = 3,33 раза. Нарисовать график процесса. Ответ: S = 20 Дж/К.