Контрольная работа 2 Физика часть 1 вариант 1

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра программного обеспечения информационных технологий

Факультет НиДО

Специальность ПОИТ

Контрольная работа № 2

по дисциплине «Физика» часть 1

Вариант № 1

Выполнил студент: Тарасевич М.А.

группа

Зачетная книжка №

Минск 2011

209) Задача

Определить период Т колебаний математического маятника, если его модуль максимального перемещения r = 18 см и максимальная скорость V_max = 16 см/с.

Решение

1. Период колебаний математического маятника найдем из формулы

2. Зависимость смещения от времени

3. Зависимость скорости от времени

4. Максимальное значение скорости

5. Подставим (4) в (1)

6. Амплитуда колебаний

Ответ: .

214) Задача

Маятник состоит из шарика с m = 100 г, подвешенного на нити длиной 0,5 м. Определить энергию маятника, если наибольший угол отклонения равен 15°.

Решение

1. 

φ

h

2. Энергию маятника найдем как потенциальную энергию в момент максимального отклонения

Где

3. Подставим h

Ответ: W = 0.017 (Дж).

224) Задача

Тонкий стержень длиной 1 м свободно вращается вокруг горизонтальной оси, отстоящей на х = 20 см от его середины. Определить период колебаний стержня. Построить график зависимости Т(х).

Решение

1. 

0¹

x

0

2. Данную систему можно рассмотреть как физический маятник. Период колебаний физического маятника

3. Момент инерции стержня найдем, воспользовавшись теоремой Штейнера

, расстояние от центра тяжести до точки подвеса.

4. Подставим значения

5. 

График T(x).

Ответ: T = 1.57 (c).

232) Задача

Продольная волна с частотой 262 Гц имеет скорость в воздухе 345 м/с. Найти длину волны и время, за которое фaзa в данной точке меняется на 90°, а также разность фаз (в градусах) между точками, отстоящими друг от друга на 6,4 см.

Решение

1. Длина волны

2. Изменение фазы

3. Связь разности фаз двух точек бегущей волны и разности хода

Ответ: , , .

244) Задача

В сосуде под давлением 10⁶ Па находится азот N₂. Определить массу азота, если добавление в сосуд 2 г углекислого газа вызывает изменение давления 1,5-10⁴ Па.

Решение

1. Парциальное давление азота

2. Парциальное давление углекислого газа

3. Разделим (1) на (2)

Ответ: .

260) Задача

Водород находится при нормальных условиях в объеме 1 см³. Определить число молекул в этом объеме, обладающих скоростями, меньше 1 м/с.

Решение

1. Общее число молекул

2. Воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона

3. Подставим значение (2) в (1)

4. Число молекул dN, относительные скорости которых заключены в пределах от U до U+dU

,

5. Так как U<1, то

6. Проинтегрируем (5)

7. Наиболее вероятная скорость

8. Подставим (3) и (7) в (6)

Ответ: .

264) Задача

При адиабатическом сжатии давление воздуха было увеличено от 50 кПа до 0,5 МПа. Затем, при неизменном объеме, температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление газа в конце процесса.

Решение

1. Адиабатический процесс

,

где - коэффициент Пуассона.

2. Изохорный процесс

3. 

Так как

Ответ: .

275) Задача

В ходе цикла Карно рабочее вещество получает тепло 300 кДж. Температура нагревателя 450°К, холодильника - 280°К. Найти работу, совершаемую рабочим веществом за цикл.

Решение

1. КПД цикла Карно.

С упругой стороны

2. С упругой стороны

3. Приравняв (1) и (2) найдем A

Ответ: (Дж).