Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКА ДЕРЖАВНА МОРСЬКА АКАДЕМІЯ

КАФЕДРА ПРИРОДНИЧО-НАУКОВОЇ ПІДГОТОВКИ

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

З дисципліни "Фізика"

Студента 2спз курсу М'ята П.О.

Групи 122з

Шифр 60

Херсон



1. Рух тіла задано рівняннями: м; м; . Визначити абсолютні значення швидкості і прискорення тіла в момент часу t = 8 с.

Дано:

z=0

Знайти:V -? a -?

Розв'язок:

;

;

;

;

;

;

;

Відповідь: 160 м/с; 20 м/с².

2. До шнура підвішена гиря масою m. Гирю відвели убік так, що шнур набув горизонтального положення, і відпустили. Чому дорівнює сила Т натягу шнура в момент, коли гиря проходить положення рівноваги?

Дано:

m

Знайти: T-?

Розв'язок:

;

;

;

;

;

;

;

Відповідь: Т=3mg.

3. На підлозі стоїть візок у вигляді довгої дошки з легкими колесами. На одному кінці дошки стоїть людина. Маса людини М = 60 кг, маса дошки т = 20 кг. З якою швидкістю u (відносно підлоги) буде рухатися візок, якщо людина піде вздовж дошки зі швидкістю (відносно дошки) = 1 м/с? Масою коліс знехтувати. Тертя у втулках не враховувати.

Дано:

M=60кг

M=20кг

V=1м/с

Знайти:U -?



Розв'язок:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Відповідь:0,5 м/с.

4. Платформа у вигляді суцільного диска радіусом 1 м масою 240 кг обертається за інерцією навколо вертикальної осі з частотою 0,1 с^-1. На краю платформи стоїть людина масою 80 кг. З якою кутовою частотою обертатиметься платформа, якщо людина перейде в її центр? Людину вважати матеріальною точкою.

Дано:

R=1м

M=240кг V=0,1с

m=80кг

Знайти:W -?

Розв'язок:

Тут L і L' - відповідно моменти імпульсу системи у вихідному й у кінцевому станах, для яких можна записати такі вирази



цих виразах прийнято такі позначення: J₁ і J₂ - моменти інерції платформи і людини у початковому стані; Размещено на http://www.allbest.ru/

і Размещено на http://www.allbest.ru/

- у кінцевому стані, відповідно; і - кутова швидкість обертання платформи у початковому й у кінцевому станах.

Кутову швидкість можна виразити через частоту обертання n, а величину пов'язати з пошукуваною кінцевою лінійною швидкістю людини Размещено на http://www.allbest.ru/

0,166 с^-1

Зауважимо, що, відповідно до умови задачі, момент інерції платформи не змінюється, а для моменту інерції людини застосовною, є формула моменту інерції матеріальної точки

Відповідь: 0,166 с^-1.

5. Обчислити густину азоту, що знаходиться у балоні під тиском МПа і має температуру К.

Дано:

Знайти: -?

Розв'язок:

Рівняння стану ідеального газу



Відповідь: =16,8 кг/м³.

6. Яка частина кількості теплоти , наданої ідеальному газу при ізобарному процесі, витрачається на збільшення внутрішньої енергії газу і яка частина на роботу його розширення? Розглянути три випадки, якщо газ: 1) одноатомний; 2) двохатомний; 3) трьохатомний.

Розв'язок:

1) одноатомний

1-й закон термодинаміки для ізобарного процесу.

Зміна внутрішньої енергії

Формула роботи газу.



2) двохатомний

3) трьохатомний.

Відповідь: =0,6; =0,4;

=0,71; =0,29;

=0,75; =0,25.

7. Гліцерин піднявся в капілярній трубці з діаметром каналу мм на висоту мм. Визначити поверхневий натяг гліцерину. Вважати змочування повним.

Дано:

Знайти: -?

Розв'язок:

h-висота піднімання рідини в капілярі.

g-9,8м/с.

Відповідь: =62 мН/м.

8. Точкові заряди мкКл і мкКл знаходяться на відстані см один від одного. Визначити напруженість електричного поля в точці, що віддалена від першого заряду на відстань см, а від другого - на см.

Дано:

D=0.02

Знайти:-?

Розв'язок:

Принцип суперпозиції.

За теоремою cos.

Відповідь: =5,86 МВ/м.

9.Порошинка масою нг, що несе на собі надлишкових електронів, пройшла у вакуумі прискорюючу різницю потенціалів МВ. Яка кінетична енергія порошинки? Яка її швидкість?

-перевели в кілограми напруга

Розв'язок:

Відповідь: =1,6·10^-12 Дж =10 МеВ; =0,8 м/с.

10. Від джерела з напругою В необхідно передати споживачу потужність кВт на деяку відстань. Який найбільший опір може мати лінія передачі, щоб втрати енергії в ній не перевищували 10% від переданої потужності?

Дано:

U=800

Знайти R-?

Розв'язок:

Відповідь: 53 Ом.

11. По тонкому кільцю радіусом R = 20 см проходить струм І=100 А. Визначити магнітну індукцію В на осі кільця в точці А (рис. 41). Кут = /3.



Розв'язок:

де - магнітна індукція, що створюється елементом дроту довжиною dl із струмом I у точці, визначеній радіусом-вектором R; - магнітна стала; - магнітна проникність середовища, в якому знаходиться дріт (в нашому випадку = 1, оскільки середовище - повітря). Помітимо, що вектори dB від різних елементів струму співнапрямлені, тому вираз можна переписати в скалярній формі:

;

;

;

;

Відповідь: 0,2 мТл.

12. По дроту, зігнутому у вигляді квадрата із стороною довжиною а=10 см, проходить постійний струм силою І = 20 A. Площина квадрата складає кут = 20⁰ з лініями індукції однорідного магнітного поля (В= 0,1 Тл). Обчислити роботу А, яку необхідно виконати для того, щоб видалити дріт за межі поля.



Дано:

a=0,1м

I=20A

B=0,1 Тл

Знайти:

А-?

Розв'язок:

На виток зі струмом момент , де магнітний момент

Відповідь: 6,84 мДж.

13. Два іони різних мас з однаковими зарядами влетіли в однорідне магнітне поле і почали рухатися по колах радіусами R₁=3 см і R₂= 1,73 см. Визначити відношення мас іонів, якщо вони пройшли однакову прискорювальну різницю потенціалів.

Дано:

Знайти:

Розв'язок:

Другий закон Ньютона:

F=ma

Сила Лоуренса, сила з якою діє магнітне поле на рухому заряджену частину.

Відповідь: 3.

14. По котушці, індуктивність якої дорівнює L = =0,03 мГн, проходить струм силою І = 0,6 А. При розмиканні електричного кола сила струму змінюється практично до нуля за час ?t = 120 мкс. Визначити середню ЕРС самоіндукції <>, що виникає у контурі.

Дано:

L = =0,03 мГн,

І = 0,6 А

?t = 120 мкс

Знайти: ЕРС самоіндукції <>-?

Розв'язок:

MВ

Відповідь: 0,15 В.

15. Коливання матеріальної точки відбуваються згідно з рівнянням х = Асоst, где А= 8 см; с^-1. В момент, коли повертальна сила вперше досягла значення F = 5 мН, потенціальна енергія точки стала дорівнювати =100 мкДж. Знайти цей момент часу t і відповідну йому фазу .

Дано:

х = Асоst

А= 8 см

с^-1

F = 5

=

Знайти: t ,?

Розв'язок:

c

Відповідь: 2 с; =.

16. Тіло масою т = 5 г здійснює затухаючі коливання. За час t = 50 с воно втратило 60% своєї енергії. Визначити коефіцієнт опору r.

Відповідь: r=9,16·10^-5 кг/с.



17. Звукові коливання з частотою 450 Гц і амплітудою 0,003 м поширюються у пружному середовищі. Довжина хвилі 0,8 м. Визначити: швидкість поширення хвиль; максимальну швидкість частинок середовища.

швидкість прискорення хвиля густина

Дано:

v=450 Гц

A=0,003 м

0,8 м.

Знайти:

v_max-?

Розв'язок:

Відповідь: 360 м/с; 0,848 м/с.

18. Два динаміки розміщені на відстані d = 0,5 м один від одного і відтворюють один і той же музичний тон на частоті = 1500 Гц. Приймач знаходиться на відстані l = 4 м від центра динаміків. Вважаючи швидкість звуку такою, що дорівнює = 340 м/с, визначити, на яку відстань від центральної лінії паралельно динамікам треба відсунути приймач, щоб він зафіксував перший інтерференційний мінімум.



Відповідь: 90,7 см.

19. На дифракційну ґратку, що містить п = 100 штрихів на 1 мм, нормально падає монохроматичне світло. Зорова труба спектрометра наведена на максимум другого порядку. Щоб навести трубу на інший максимум того ж порядку, її потрібно повернути на кут ? = 16⁰. Визначити довжину хвилі світла, що падає на ґратку.

Дано:

п = 100 штрихів на 1 мм

k=2

? = 16⁰

Знайти:

-?

Розв'язок:

Відповідь: 696 нм.

20. На ніколь падає пучок частково поляризованого світла. При деякому положенні ніколя інтенсивність світла, що пройшло через нього, стала мінімальною. Коли площину пропускання ніколя повернули на кут = 45⁰, інтенсивність світла зросла в k= 1,6 разу. Визначити ступінь поляризації Р світла.

Розв'язок:

Нехай інтенсивність природного світла I_a, а інтенсивність лінійного поляризовнаного світла I_b. Інтенсивність вихідного пучка у випадку максимального

Інтенсивність вихідного пучка при повороті:

Інтенсивність зросла в n разів:

I₂=I₁n;



Відповідь: 0,35.



СПИСОК ВИКОРИСТАНОЙ ЛІТЕРАТУРИ

1. В.А. Нікеров "Механіка і молекулярна фізика" 236 сторінок.

2. О.Ф. Кабардин "оптика та звук" 334 сторінки

3. І. В. Севельев "електрика і магнетизм" 486 сторінок.

4. Кучерук І. М. та Горбатчук І.Т. "Загальний курс фізики. 520 сторінок.

5. Мережа інтернет.

Размещено на Allbest.ru