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*10 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