Файл: Решение так как удар шаров неупругий, то после удара шары будут двигаться с общей скоростью V.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.02.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Вариант № 9Задачи под номерами: 1.24; 1.34; 2.29; 2.59; 3.151.24. С покоящимся шаром массой т = 4 кг сталкивается такой же шар, движущийся со скоростью υ = 1 м/с. Вычислить работу, совершенную вследствие деформации при прямом центральном неупругом ударе.Дано: m1=m2= m = 4кг υ1 – 1м/сυ2 – 0Найти: АРешение:таккакударшаровнеупругий,топослеударашарыбудут двигаться с общей скоростью V. Закон сохранения импульса при этом удареимеетвид:После упрощения получаем выражение:Следовательно, Работа в следствии деформации равна разнице энергий до и после удара.Ответ: A=1 Дж.1.34. Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину согласно уравнению, где А =2 рад/с; В =0,2 рад/с 3. Определить 3 ϕ += BtAt вращающий момент М, действующий на стержень в момент времени t = 2 с, если момент инерции стержня I = 0,048 кг⋅м2.Дано: I=0.048 кг*м3φ=At+Bt3 A=2 рад/c B=0.2 рад/c3 T=2 cНайти_:_MРешение'>Найти: MРешение: найдем как изменится угловое ускорение стержня:
Основное уравнение вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси:где ε – угловое ускорениеI – момент инерции телаТо есть вращающий момент будет расти со временем по закону:Найдем вращающий момент , действующий на стержень через время T после начала вращения:Ответ:M=0.1152Н*м 2.29. Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить аргону массой т = 400 г, чтобы нагреть его на ΔТ = 100 К: а) при постоянном объеме; б) при постоянном давлении.Дано:m(Ar)=400гр=0,4 кг M=0.04 кг/моль.Найти: Qv, QpРешение: Количество теплоты, сообщаемое аргону, определяется по формулам:(1)(2)где сv, ср – удельные теплоёмкости аргона при постоянном объёме и при постоянном давлении, m – его масса, Т – температура, на которую был нагрет аргон.Удельные теплоёмкости сV, ср связаны с молярными теплоёмкостями СV, Ср соотношениями: (3) (4)где М – молярная масса аргона.Молярные теплоёмкости определяются по формулам: (5) (6)где i= 3 – число степеней свободы молекулы аргона, R – газовая постоянная.С учётом (3), (4), (5), (6) соотношения (1) и (2) можно записать в виде

(7) (8)Подставляя в (7) и (8) числовые значения, находимОтвет: Qv= 12,5 кДж,Qp= 20,8 кДж.2.59. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя теплоту Q1 = 500 Дж и совершил работу А = 100 Дж. Температура нагревателя T1 = 400 К. Определить температуру Т2 охладителя.Дано:Q1 = 500 ДжА = 100 ДжT1 = 400 К.Найти: Т2Решение: Рассчитаем КПД цикла Карно:Но для цикла Карно так же справедливо отношение:Отсюда для Т2 получим: Ответ: Т2=320 K3.15. Поверхностная плотность заряда σ бесконечно протяженной плоскости равна 400 мкКл/м2. К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой m = 10 гр. Определить заряд Q шарика, если нить образует с плоскостью угол α = 30°.Дано:m = 10гр = 0,01кгσ = 400 мкКл/м2α = 30°.Найти: QР ешение:На рисунке укажем действующие силы. Поскольку шарик находится вравновесии, то равнодействующая сил равна нулю:
(1)г де – сила тяжести, – сила кулоновского взаимодействия шарика и плоскости

(2)

Спроецируем уравнение (1) на оси координат обозначив угол между плоскостью и нитью через α и учтя выражение (2)

Ось OX:

Ось OY:

Выразим из этих выражений и :





Разделим первое на второе:



Из последнего выразим и вычислим Q:



Ответ:

3.56. Внешняя цепь источника тока потребляет мощность Р = 0,75 Вт. Определить силу тока в цепи, если ЭДС источника тока ε = 2 В и внутреннее сопротивление r = 1 Ом.

Дано: P = 0.75 Вт

= 2 В

r = 1 Ом.

Найти: I

Решение: напишем закон Ома для полной цепи:

, где – ЭДС цепи, R- внешнее сопротивление, r – внутреннее сопротивление, I – сила тока.

Так же напишем формулу для мощности:



Воспользуемся этой формулой и выразим R, затем подставим в ранее написанный закон Ома:

; и преобразовав получим:

, далее помножим на I


чтоб избавиться от знаменателя

, далее перенесем в правую часть



Найдем дискриминант:





Подставим наши значения и получим результат:





Ответ: I1=0.5; I2=1.5