Файл: 1. 25 Масса сняряда 10 кг, масса ствола орудия 500 кг. При выстреле снаряд получает кинетическую энергию 1,5106 Дж. Какую кинетическую энергию получает ствол орудия при отдаче m1 10 кг.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 78
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1.25 Масса сняряда 10 кг, масса ствола орудия 500 кг. При выстреле снаряд получает кинетическую энергию 1,5*106 Дж. Какую кинетическую энергию получает ствол орудия при отдаче?
m1= 10 кг; m2=500кг; Ек1=1,5*10⁶ Дж. | 1) Скорость снаряда при выстреле: Ек1 = m1 * V1² / 2, откуда V1 = √ (2 Ек1 / m1) = √ (2 * 1,5 * 10⁶ / 10) = 547,72 м/с. 2) Скорость ствола орудия при отдаче (сохранение импульса) : m1 * V1 = m2 * V2, откуда V2 = m1 * V1 / m2 = 10 * 547,72 / 500 = 10,95 м/с. 3) Кинетическая энергия ствола орудия: Ек2 = m2 * V2² / 2 = 500 * 10,95² / 2 = 30 000 Дж (30 кДж). Ответ: 30 000 Дж (30 кДж). |
Ек2-? |
1.35 По касательной к шкиву маховика в виде диска диаметром D = 75 см и массой m = 40 кг приложена сила F = 1 кН. Определить угловое ускорение ε и частоту вращения ν маховика через время t= 10 с после начала действия силы, если радиус R шкива равен 12 см. Силой трения пренебречь.
D = 75 см m = 40 кг F = 1 кН t= 10 с R = 12 см | Из второго закона Ньютона, применяемого к вращающимся телам находим , где M – вращающий момент, ε – угловое ускорение, J – момент инерции диска. Момент инерции однородного диска массой m и диаметром D равен . Так как сила приложена к краю шкива, то вращающий момент этой силы равен M=F×R. Откуда угловое ускорение . Подставляем числа (переводя одновременно все величины в систему СИ). . Если диск вращается равноускоренно, то уравнение вращения . Примем начальные условия и - так как начальная частота вращения равна нулю. Тогда . По определению угловая скорость это производная угла поворота от времени . Поэтому через время t=T угловая скорость равна . Подставляем сюда и получаем . Частота вращения равна по определению , поэтому Подставляем числа. . Ответ: . |
ν = ? ε = ? |
2.30 Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить
кислороду массой т = 500 г, чтобы нагреть его на ΔТ = 10 К: а) при постоянном
объеме; б) при постоянном давлении.
Решение. Газ одноатомный i = 3, R = 8,31 Дж/моль∙К, R – универсальная газовая постоянная, М – малярная масса молекулы аргона, М = 40∙10-3 кг/моль.
Количество теплоты которое было сообщено газу определим используя первый закон термодинамики.
Q = ∆U + А (1).
а) Определим, какое количество теплоты необходимо сообщить аргону при постоянном объёме
V=const,ΔV=0,A=0,ΔU=ι2⋅mM⋅R⋅(T2−T1), ΔU=ι2⋅mM⋅R⋅ΔT (2).Q=ΔU(3),Q=32⋅mM⋅R⋅ΔT (4).Q=32⋅400⋅10−340⋅10−3⋅8,31⋅100=12465.
б) Определим, какое количество теплоты необходимо сообщить аргону при постоянном давлении
p=const,Q=ΔU+A(5),ΔU=ι2⋅mM⋅R⋅ΔT (6), A=mM⋅R⋅ΔT (7). Q=32⋅mM⋅R⋅ΔT+mM⋅R⋅ΔT, Q=52⋅mM⋅R⋅ΔT (8).Q=52⋅400⋅10−340⋅10−3⋅8,31⋅100=20775.
Ответ: 12465 Дж, 20775 Дж.
2.55 Газ, совершающий цикл Карно, отдал охладителю 67% теплоты,
полученной от нагревателя. Определить температуру Т2 охладителя, если
температура нагревателя Т1 = 430 К.
Ответ:268К.
3.16 Две параллельные бесконечные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых σ1 = 2 мкКл/м 2 и σ2= - 0,8 мкКл/м 2 , находятся на расстоянии d = 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов ϕ1-ϕ2 между плоскостями.
Ответ:950В.
3.57 Лампочка и реостат соединены последовательно и подключены к источнику тока. Напряжение на зажимах лампочки 40В, сопротивление
реостата 60 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 120 Вт. Найти силу тока в цепи.
Uл=40 В Rр=60 Ом Pобщ=120 Вт | I=Iл=Iр - для последовательного соединения Pобщ=I^2*(Rл+Rр) - для последовательного соединения 120=I^2*(Rл+60) Rл=Uл/I - по закону Ома Rл=40/I 120=I^2*(40/I+60) 120=60*I^2+40*I 60*I^2+40*I-120=0 3*I^2+2*I-6=0 Решим это квадратное*уравнение: D=2^2-4*3*(-6)=4+72=76 I=(-2±√76)/2*3=(-2±√4*19)/2*3=2*(-1±√19)/2*3=(-1±√19)/3 I=(-1/3)±(√19/9)=-0,333±1,453 Интересует положительное решение данного уравнения I=1,12 А - сила тока цепи |
I-? |
Ответ: I=1,12 А - сила тока цепи