Файл: Контрольная работа по дисциплине Физика Белых П. Е. Студент 1 курса иифо сза16опу шифр К22эжд (С)414.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 236
Скачиваний: 2
,
;
при t2 =2 c.:
,
; при t3 =3 c.:
,
.
114. Молотком, масса которого m1 = 1.0 кг, забивают в стену гвоздь массой m2 = 75 г. Определить КПД () удара молотка.
Решение. Для определения КПД () удара молотка запишем формулу:
По закону сохранения импульса:
=
;
Ответ:
124.Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек. На какой угол φ повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы и, обойдя ее, вернется в исходную (на платформе) точку? Масса платформы m1 = 280 кг, масса человека m2 = 80 кг
Решение. Обходя платформу по краю со скоростью v, человек обладает моментом импульса относительно оси вращения
Момент импульса диска, вращающегося с угловой скоростью ω равен
где
– момент инерции диска диаметром D и массой m.
Из закона сохранения момента импульса
, откуда
,
отсюда угловая скорость ω=
Время, которое человек потратит на то, чтобы обойти платформу периметром
π·D, равно
.За это время платформа повернется на угол φ = ω · T =
Подставляем числа из условия задачиφ =
Ответ: φ =
134.Некоторая масса кислорода под давлением 200 кПа занимала объем 1 м3. Газ нагрели сначала изобарно до объема 3 м3, а затем изохорно до давления 500 кПа. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и количество теплоты, переданное газу.Решение. Построим график процесса. На графике точками 1, 2, 3 обозначены состояния газа, характеризуемые параметрами ( , , ), ( , , ), ( , , ).Изменение внутренней энергии газа при переходе его из состояния 1 в состояние 3 выражается формулой,где – удельная теплоемкость газа при постоянном объеме; – масса газа; – разность температур, соответствующих конечному 3 и начальному 1 состояниям, т.е. ∙ ;где М – молярная масса газа, то
,Температуры и выразим из уравнения Менделеева – Клапейрона ( ; С учетом этого равенства перепишем в виде,Подставим значение величин (учтем, что для кислорода, как двухатомного газа, i = 5) и произведем вычисления:Найдем полную работу, совершаемую газом ,где – работа на участке 1-2; – работа на участке 2-3.На участке 1-2 давление постоянно . Работа в этом случае выражается формулой На участке 2-3 давление объем газа не изменяется, работа газа на этом участке равна нулю ). Таким образом,Подставляем в формулу значение физических величин, произведем вычисления:Найдем количество теплоты переданное газу.Согласно первому началу термодинамики, количество теплоты Q, переданное газу, равно сумме работы A, совершенной газом, и изменению внутренней энергии:Q = A +
Q = 0,4 + = 3,65 МДжОтвет: , , Q = 3,65 МДж144.Определить отношение
для газовой смеси, состоящей из 8 г гелия и 16 г кислорода.
Решение. Для нагревания количества гелия и количества кислорода при необходимо количество теплоты Q
,где и – удельные теплоемкости гелия и кислорода, – удельная теплоемкость смесиМолекулярная масса смесиНайдем отношение = =Ответ: 154. Бесконечный тонкий стержень, ограниченный с одной стороны, несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью = 0,5 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке A, лежащей на оси стержня на расстоянии = 20 см от его начала.Решение. Определим напряженность dE, созданную элементарным зарядом dq = ρ · dr,где r– расстояние от заряда до стержня.где ρ – линейная плотность зарядов стержня.Тогда полная напряженность равнаПодставляем числа, переведя их в систему СИОтвет: 164. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями