Задачи для самостоятельного решения по физике (стр. 7 )

(0,6 об/с)

179.  Момент инерции относительно собственной оси для автомобильного колеса с шиной равен 0,7 кг×м2, Масса колеса 15 кг, радиус 30 см. Чему равен момент импульса колеса относительно точки касания с дорогой, если автомобиль движется со скоростью 100 км/ч?

(2×102 кг×м2/с)

180.  Определить момент импульса Земли относительно оси вращения (собственный механический момент) и энергию её вращения. Масса Земли 6,0-1024 кг, радиус 6400 км.

(7,1×1033 кг×м2/с; 26×1028 Дж)

181.  Вал массой 100 кг и радиусом 20 см вращался с частотой 5 об/с. К цилиндрической поверхности вала прижали тормозную колодку с силой 50 Н, под действием которой вал остановился через 10 с. Найти коэффициент трения.

(0,6)

182.  Стержень массой 2 кг и длиной 1 м может вращаться вокруг оси, проходящей через его середину перпендикулярно стержню. В конец стержня попадает пуля массой 10 г, летящая перпендикулярно оси и стержню со скоростью 500 м/с. Определить угловую скорость, с которой начнет вращаться стержень, если пуля застрянет в нем.

(15 рад/с)

183.  Вычислить момент инерции шара по результатам многократных измерений массы шара т с помощью весов (0,1 г/дел.) и его диаметра d штангенциркулем (0,1 мм/дел.):

(т, г 118,4 117,8 119,0 118,8; d, мм 44,4 44,6 44,7 44,6.)

184.  Маховик в форме диска радиусом 30 см и массой 60 кг раскручен до частоты 30×103 об/мин. Какую минимальную силу надо приложить к ободу маховика, чтобы остановить его за 1,5 мин?

(19 кН)

185.  К ободу однородного сплошного диска массой m = 10 кг, насаженного на ось, приложена постоянная касательная сила F = 30 Н. Определите кинетическую энергию вращения диска через время t = 4 с после начала действия силы.

( Евращ.= 1,44 КДж)

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА

Молекулярное строение вещества

186.  Найти число молекул в 1 см3 и плотность азота при давлении 2,0 кПа и температуре 15°С.

187.  Плотность газа, состоящего из смеси гелия и аргона при давлении 152 кПа и температуре 27°С, равна 2,00 кг/м3. Сколько атомов гелия содержится в 1 см3 газовой смеси?

188.  Какой объем при нормальных условиях занимает смесь 2 кг кислорода и 1 кг азота?

189.  Сколько молекул газа находится в сосуде емкостью 2,0 л при нормальных условиях?

190.  Определить массу кислорода, заключенного в баллон емкостью 10 л при температуре - 13°С и давлении 9 МПА.

191.  В пустой сосуд емкостью 5 дм3 впустили 3 дм3 азота под давлением 250 кПа и 4 дм3 водорода под давлением 50 кПа. Каково давление образовавшейся смеси?

192.  При температуре 27°С и давлении 1,2 МПа плотность смеси водорода и азота 10 г/дм3. Определить молярную массу смеси.

193.  В сосуде объемом 20 л содержится 10 г азота и 20 г углекислого газа при температуре 300 К. Определить: а) молярную массу смеси; б) давление в сосуде; в) давление после нагревания смеси до 400 К.

194.  При температуре 27°С и давлении 1,2 МПа плотность смеси водорода и азота 10 г/дм3. Определить молярную массу смеси.

195.  Определить массу кислорода, заключенного в баллон емкостью 10 л при температуре - 13°С и давлении 9 МПА.

196.  При температуре 27°С и давлении 1,2 МПа плотность смеси водорода и азота 10 г/дм3. Определить молярную массу смеси.

197.  Определить давление 4 кг кислорода, заключенного в сосуд емкостью 2 м3, при температуре 29°С.

198.  В баллоне емкостью 5 л находится 2 кг водорода и 1 кг кислорода. Определить давление смеси, если температура окружающей среды 7°С.

199.  Найти число молекул в 1 см3 и плотность азота при давлении 2,0 кПа и температуре 15°С.

200.  Плотность газа, состоящего из смеси гелия и аргона при давлении 170 кПа и температуре 25°С, равна 2,5 кг/м3. Сколько атомов гелия содержится в 1 см3 газовой смеси?

201.  Какой объем при нормальных условиях занимает смесь 2 кг азота и 1 кг кислорода?

202.  Сколько молекул газа находится в сосуде емкостью 1 л при нормальных условиях?

203.  Определить массу аргона, заключенного в баллон емкостью 15 л при температуре - 18°С и давлении 12 МПА.

204.  В пустой сосуд емкостью 10 дм3 впустили 5 дм3 кислорода под давлением 250 кПа и 3 дм3 водорода под давлением 50 кПа. Каково давление образовавшейся смеси?

205.  Определить давление 5 кг азота, заключенного в сосуд емкостью 1 м3, при температуре 29°С.

206.  В сосуде объемом 15 л содержится 8 г азота и 15 г углекислого газа при температуре 300 К. Определить: а) молярную массу смеси; б) давление в сосуде; в) давление после нагревания смеси до 410 К.

207.  При температуре 28°С и давлении 1,5 МПа плотность смеси водорода и азота 14 г/дм3. Определить молярную массу смеси.

208.  Определить массу кислорода, заключенного в баллон емкостью 15 л при температуре - 18°С и давлении 10 МПА.

209.  При температуре 20°С и давлении 1,5 МПа плотность смеси водорода и азота 12 г/дм3. Определить молярную массу смеси.

210.  Определить давление 8 кг углекислого газа, заключенного в сосуд емкостью 5 м3, при температуре 25°С.

211.  В баллоне емкостью 10 л находится 3 кг водорода и 2 кг кислорода. Определить давление смеси, если температура окружающей среды 20°С.

212.  В закрытом сосуде вместимостью 20 л находится водород массой 6 г и гелий массой 12 г. Определите: 1) давление; 2) молярную массу газовой смеси в сосуде, если температура смеси Т = 300 К.

Молекулярно-кинетическая теория газов

213.  Вычислить среднюю квадратичную скорость и среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы кислорода при температуре 20°С.

214.  Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию всех молекул, содержащихся в одном моле и в одном килограмме гелия при температуре 70К.

215.  Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия молекул одного киломоля этого газа 3,01 МДж.

216.  В закрытом сосуде находится 20 г азота и 32 г кислорода. Найти изменение внутренней энергии смеси газов при охлаждении ее на 28 К.

217.  В сосуде вместимостью V = 0,3 л при температуре Т = 290 К находится некоторый газ. На сколько понизится давление газа в сосуде, если из него из-за утечки выйдет N = 1019 молекул?

218.  В сосуде под поршнем находится 1 г азота. Какое количество теплоты надо затратить, чтобы нагреть азот на 10К? На сколько при этом поднимется поршень? Масса поршня 1 кг, площадь его поперечного сечения 10 см2. Давление под поршнем 100 кПа.

219.  Азот с массой 1 кг, находящийся при температуре ЗООК, сжимают а) изотермически; б) адиабатно, увеличивая давление в десять раз. Определить работу, затраченную на сжатие газа в обоих случаях.

220.  Кислород массой 2 кг занимает объем 1 м3 и находится под давлением 0,2 МПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема 3 м3, а затем его давление возросло до 0,5 МПа при неизменном объеме. Определить изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу в теплоту, переданную газу. Построить график процесса.

221.  В закрытом сосуде находится 20 г азота и 32 г кислорода. Найти изменение внутренней энергии смеси газов при охлаждении ее на 28 К.

222.  Азот с массой 1 кг, находящийся при температуре 300 К, сжимают а) изотермически; б) адиабатно, увеличивая давление в десять раз. Определить работу, затраченную на сжатие газа в обоих случаях.

223.  Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия молекул одного киломоля этого газа 3,01 МДж.

224.  Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию всех молекул, содержащихся в одном моле и в одном килограмме гелия при температуре 70К.

225.  Вычислить среднюю квадратичную скорость и среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы кислорода при температуре 20°С.

226.  В сосуде под поршнем находится 1 г азота. Какое количество теплоты надо затратить, чтобы нагреть азот на 10К? На сколько при этом поднимется поршень? Масса поршня 1 кг, площадь его поперечного сечения 10 см2. Давление под поршнем 100 кПа.

227.  Вычислить среднюю квадратичную скорость и среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы азота при температуре 25°С.

228.  Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию всех молекул, содержащихся в одном моле и в одном килограмме аргона при температуре 50К.

229.  Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия молекул одного киломоля этого газа 3,01 МДж.

230.  В закрытом сосуде находится 25 г азота и 30 г кислорода. Найти изменение внутренней энергии смеси газов при охлаждении ее на 25 К.

231.  В сосуде под поршнем находится 2 г азота. Какое количество теплоты надо затратить, чтобы нагреть азот на 13 К? На сколько при этом поднимется поршень? Масса поршня 0,5 кг, площадь его поперечного сечения 10 см2. Давление под поршнем 100 кПа.

232.  кислород с массой 1,5 кг, находящийся при температуре 300 К, сжимают а) изотермически; б) адиабатно, увеличивая давление в пять раз. Определить работу, затраченную на сжатие газа в обоих случаях.

233.  Азот массой 1,5 кг занимает объем 0,5 м3 и находится под давлением 0,1 МПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема 2 м3, а затем его давление возросло до 0,5 МПа при неизменном объеме. Определить изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу в теплоту, переданную газу. Построить график процесса.