FIZIKA_GD-15-1 / 2015__зГД-15-1__Резерв_3

2015__зГД-15-1__Резерв_3

1. Точка движется так, что вектор её скорости V меняется со временем по закону V = 2 i + 4tj + 5t²k (м/с). Найти модуль перемещения r за первые 2с её движения; модуль скорости в момент времени t=2c.

Ответ: r= 16 м; V = 21,6 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. Если к телу массой 25 кг приложить силу F = 120 Н под углом α = 60 к горизонту, то тело будет двигаться равномерно. С каким ускорением будет двигаться тело, если ту же силу приложить под углом β = 30 к горизонту? Ответ: a = 1 м/с².

4. Два тела, массы которых m₁ = 0,125 кг и m₂ = 0,15 кг, связаны нитью, переброшенной через блок. Блок массой m = 0,1 кг укреплён на краю горизонтального стола, по поверхности которого скользит тело массой m₁. Коэффициент трения тела m₁ о поверхность стола µ = 0,2. С каким ускорением движутся тела? Ответ: a = 3,8 м/с².

5. Два шара массами m₁ = 1 кг и m₂ = 2 кг движутся вдоль горизонтальной прямой в одном направлении со скоростями ₁ = 7 м/с и ₂ = 1 м/с. Определить скорости шаров после абсолютно упругого соударения.

Ответ: u₁ = –1 м/с, u₂ = 5 м/с.

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. Материальная точка совершает гармонические колебания по закону x = Acosωt с амплитудой А = 5 см и циклической частотой ω = 0,35 с¹. Определить ближайший момент времени, в который смещение точки х = 2,5 см. Чему равно ускорение точки в этот момент? Ответ: t = 3 с, а = 0,31 см/с².

8. Частица движется со скоростью = 0,9с, где с – скорость света в вакууме. Определить промежуток времени по часам земного наблюдателя, который соответствует трём секундам собственного времени частицы. Ответ: Δt = 6,88 с.

9. Найти кинетическую энергию теплового движения молекул, находящихся в 1 г воздуха при температуре t = 15С. Воздух считать однородным газом, молярная масса которого = 2910³ кг/моль.

Ответ: Е_к = 210 Дж.

10. Кислород при неизменном давлении p = 80 кПа расширяется от объема V₁ = 1 м³ до объема V₂ = 3 м³ при нагревании. Определить изменение внутренней энергии кислорода, совершенную им работу, а также теплоту, сообщенную газу. Ответ: U = 400 кДж, А = 160 кДж, Q = 560 кДж.

11. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T₁ нагревателя в 3 раза больше, чем температура T₂ охладителя. Нагреватель передал газу количество теплоты Q₁ = 42 кДж. Какую работу A совершил газ?

Ответ: A = 28 кДж.

12. При нагревании ν =1 кмоль двухатомного газа его термодинамическая температура увеличивается от Т₁ до Т₂ = 1,5 Т₁. Найти изменение ΔS энтропии, если нагревание происходит изохорически.

Ответ: ΔS = 8,42 10³ Дж/К.