Задача №1

Автомобиль начал двигаться равноускорено по закругленному участку пути и, пройдя расстояние 100 м, развил скорость 21,6 км/ч. Определите тангенциальное, нормальное и полное ускорения автомобиля через 10 с после начала движения. Радиус закругления равен 200 м.

Дано

S=100 м.

U=21,6 км/ч =10 м/с.

R=200 м.

Найти

a _n- ?, a _τ - ?, a -?

Решение



Растояние S, которое проехал автомобиль, равно:



Где U₀ - начальная скорость автомобиля.

t – время движения.

a _τ – тангенциальное ускорения.

Учитывая что начальная скорость равна нулю U₀=0

Выражение имеет вид



Отсюда тангенциальное ускорение автомобиля:



Нормальное ускорение найдем из формулы





Полное ускорение



Ответ: a τ=2 м/с2; а n=2,3 м/с2; а =2,3 м/с2.
Задача №2
Камень массой 1,5 кг упал с некоторой высоты. Падение продолжалось 1,2 с. Определите кинетическую энергию камня в средней точке пути.

Дано

m=1,5 кг

t=1,2c

Найти

E=?



Определяем высоту падения камня в средней точке пути, зная время падения, найдем высоту падения



Определяем. Потенциальная энергия на половинной высоте

---

Потенциальная энергия на половинной высоте равна половине полной энергии. Т.к. для системы выполняется закон сохранения механической энергии, то

По закону сохранения энергии Е(п) =Е (к)

Ответ: Е(п) =Е (к) 51,86 Дж

Задача №3

Шар массой 4 кг катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Линейная скорость оси шара 1м/с . Определить полную кинетическую энергию шара.

Дано

m=4 кг

V=1 м/c

Найти

Eк=?

Решение

Кинетическая энергия шара складывается из кинетической энергии поступательного движения и кинетической энергии вращательного движения .

; I для шара

где m -масса шара

R-радиус шара

Отсюда

Е_к=

Ответ Е_к=3 Дж.


Задача №4

В баллоне вместимостью 2 л находится одноатомный газ под давлением 780 мм рт. ст. Определите среднюю кинетическую энергию движения всех молекул газа.

Дано

Р=780 мм рт. ст. (1*10⁵ Па)

V=2 л (2*10^-3 м³)

Найти

Eк=?

Решение

По закону о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул, на каждую степень свободы молекулы газа приходится в среднем энергия, равная:



где к - постоянная Больцмана;

Т - температура газа.

Молекула любого газа имеет 3 поступательные степени свободы, поэтом, средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы газа:



Выразим концентрацию и молекул газа через давление р и температуру Т газа:

---

Концентрация п - число молекул в единице объёма. Тогда в объёме V содержится число молекул:



Следовательно, кинетическая энергия поступательного движения всех молекул, находящихся в данном объёме, равна:




Задача №5

В вершинах квадрата со стороной 10 см находятся заряды по 2 нКл (рисунок). Определите в центре квадрата: 1) напряженность поля; 2) потенциал поля.

Д ано

q 1, q 3 = 2^-10 Кл;

q 2 ,q 4 = -2^-10 Кл;

а = 0,1 м.

Найти

, φ

Решение

Напряженность   поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей   полей, создаваемых каждым из зарядов:

Е = Е ₁ + Е ₄,

а так как Е ₁ = Е ₄, то Е = 2 Е ₁ или ,



где - диэлектрическая проницаемость (для воздуха = 1),

   – расстояние от центра квадрата до заряда.



Потенциал j поля, создаваемого системой зарядов, равен алгебраической сумме потенциалов j полей, создаваемых каждым из зарядов:

j = j₁ + j₂ + j₃ + j₄.

Учитывая знаки зарядов, имеем j = j₁+ j₃, а так как j₃ = j₁, то j = 2j₃.

Задача №9

Из проволоки длиной 3,14 м и сопротивлением 2 Ом сделано кольцо. Определите индукцию магнитного поля в центре кольца

---

, если на концах провода создана разность потенциалов 1 В.

Дано

L=3,14 м.

R=2 Ом.

=1В

Найти

В-?

Решение

индукция магнитного поля  в центре кругового витка с током:

B=μ⋅μ0⋅I2R,
μ  – относительная магнитная проницаемость среды (нет специальных оговорок, считаем μ = 1),

μ0 = 4π∙10^–7 Гн/м – магнитная постоянная,

 R – радиус кольца, 

I – сила тока в кольце. Силу тока найдём по закону Ома:

I=Ur.
Радиус кольца определим, зная длину проволоки (длина окружности):

L = 2π∙R,  R = L / 2π.

I, R подставляем в формулу индукции и получаем ответ:

B=μ0⋅U⋅πr⋅L.


Ответ: 6,28∙10^-7 Тл.

---

Смотрите также файлы

• Департамент смоленской области по образованию и науке.docx

• Методический план проведения занятий с личным составом дежурной смены тема Отработка упражнения пс и птп 5.doc

• Задача Солон действительно заложил основы демократии в Афинах т к.docx

• Занятие 24 Внеурочная деятельность 3 класс.pptx

• От замысла к результату семь технологических задач Задача 1 Усовершенствование конструкции карандаша. Изготовление блокнота. Игрушка с подвижными деталями.docx