Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 1.Адаменко Алексей |
1. Молотком, масса которого m1 = 1 кг, забивают в стену гвоздь массой m2 = 75 гр. Определить КПД удара молотка при данных условиях. | |
2. Металлический шар имеет заряд 0,1 мкКл. На расстоянии, равном радиусу шара, от его поверхности находится конец нити, вытянутой вдоль силовой линии. Нить несет равномерно распределенный по длине заряд 10 нКл. Длина нити равна радиусу шара. Определить силу, действующую на нить, если радиус шара равен 10 см. | |
3. Рамка площадью 100 см**2 содержит 1000 витков провода сопротивлением 12 Ом. К концам обмотки подключено внешнее сопротивление 20 Ом. Рамка равномерно вращается в однородном магнитном поле (B= 0,1 Тл) с частотой 8 с**(-1). Определить максимальную мощность переменного тока в цепи. | |
4. Определить энергию, которую приобретает протон, сделав 40 оборотов в магнитном поле циклотрона, если максимальное значение переменной разности потенциалов между пуантами равно 60 кВ. Определить также относительное увеличение массы протона в сравнении с массой покоя, а также скорость протона. | |
5. Металлический шарик диаметром 2 см заряжен отрицательно до потенциала 150 В. Сколько электронов находится на поверхности шарика? | |
6. Под действием постоянной силы F вагонетка прошла путь s =5 м и приобрела скорость V = 2 м/с. Определить работу А силы, если масса m вагонетки равна 400 кг и коэффициент трения f =0,01. | |
7. Шар массой m1 = 2 кг налетает на покоящийся шар массой m2 = 8кг. Импульс р1 движущегося шара равен 10 кг*м/с. Удар шаров прямой, упругий. Определить непосредственно после удара: 1)импульсы первого и второго шара; 2)изменение первого шара; 3)кинетические энергии первого и второго шаров; 4)изменение кинетической энергии первого шара; 5)долю кинетической энергии, переданной первым шаром второму. | |
8. Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда, равной 10 мкКл/м. На перпендикуляре к оси стержня, восставленном из конца его, находится точечный заряд Q = 10 нКл. Расстояние а заряда от конца стержня равно 20 см. Найти силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. | |
9. Определить линейную скорость v центра шара, скатившегося без скольжения с наклонной плоскости высотой h=1 м. | |
10. Два однозарядных иона, пройдя одинаковую ускоряющую разность потенциалов, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Один ион, масса m1 которого равна 12 а. е.м., описал дугу окружности радиусом R1=4см. Определить массу m2 другого иона, который описал дугу окружности радиусом R2=6см. | |
11. На цилиндр, который может вращаться около горизонтальной оси, намотана нить. К концу нити привязали грузик и предоставили ему возможность опускаться. Двигаясь равноускоренно, грузик за время 3с. опустился на 1.5м. Определить угловое ускорение цилиндра, если его радиус равен 4см. | |
12. Водяной пар расширяется при постоянном давлении. Определить работу расширения, если пару передано количество теплоты 4 кДж. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 2.Белоус Иван |
1. Вал вращается с частотой n = 2400 мин** (-1). К валу перпендикулярно его длине прикреплен стержень очень малой массы, несущий на концах грузы массой m = 1 кг каждый, находящиеся на расстоянии r = 0,2 м от оси вала. Найти: 1) силу F, растягивающую стержень при вращении вала; 2) момент силы, которая действовала бы на вал, если бы стержень был наклонен под углом 89 град. к оси вала. | |
2. Ракета массой m=1т, запущенная с поверхности Земли вертикально вверх, поднимается с ускорением a=2. Скорость струи газов, вырывающихся из сопла, равна 1200м/с. Найти расход горючего. | |
3. Определить импульс частицы (в единицах m0с**2), если ее кинетическая энергия равна энергии покоя. | |
4. Пуля массой 10 г летит со скоростью 800 м/с, вращаясь около продольной оси с частотой равной 3000 с**(-1). Принимая пулю за цилиндрик диаметром 8мм, определить полную кинетическую энергию пули. | |
5. При двукратном обводе магнитного полюса вокруг проводника с током 100 А была совершена работа 1 мДж. Найти магнитный поток, создаваемый полюсом. | |
6. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими одинаковый равномерно распределенный по площади заряд 1 нКл/м**2.Определить напряженность поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин. | |
7. Движения двух материальных точек выражаются уравнениями: х1=А1+В1*t+C1*t**2, х2=А2+В2*t+C2*t**2, где А1=20м, А2=2м, В2=В1=2м/с, С1= - 4м/с**2, С2=0. 5 м/с**2. В какой момент времени скорости этих точек будут одинаковыми? Определить скорости и ускорения точек в этот момент. | |
8. Человек стоит на скамье Жуковского и держит в руках стержень, расположенный вертикально вдоль оси вращения скамейки. Стержень служит осью вращения колеса, расположенного на верхнем конце стержня. Скамья неподвижна, колесо вращается с частотой равной 10 с**(-1). Радиус колеса равен 20 см, его масса 3 кг. Определить частоту вращения скамьи, если человек повернет стержень на угол 180 град? Суммарный момент инерции человека и скамьи равен 6 кг*м**2. Массу колеса можно считать равномерно распределенной по ободу. | |
9. На сколько процентов релятивистская масса частицы больше массы покоя при скорости равной 30Мм/с? | |
10. Воздух, занимавший объем 10 л при давлении 100 кПа, был адиабатно сжат до объема 1 л. Под каким давлением находится воздух после сжатия? | |
11. Вычислить теплопроводность гелия при нормальных условиях. | |
12. По тонкому проволочному кольцу течет ток. Не изменяя силы силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Во сколько раз изменилась магнитная индукция в цетре контура? |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 3.Волобуев Дмитрий |
1. Тело массой m =1 кг, брошенное с вышки в горизонтальном направлении со скоростью V = 20 м/с, через t =3 с упало на землю. Определить кинетическую энергию, которую имело тело в момент удара о землю. Сопротивлением воздуха пренебречь. | |
2. Соленоид намотан на пружинное кольцо сечением S=5см**2. при силе тока I=1A магнитный поток Ф=250мкВб. Определить число n витков соленоида, приходящиеся на отрезок длинной 1см средней линии кольца. | |
3. Тонкий медный провод массой 1 г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (B = 0,1 Тл) так, что плоскость его перпендикулярна линиям индукции поля. Определить количество электричества, которое протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию. | |
4. Определить, какая из двух средних величин, ( 1/v) или 1/(v), больше, и найти их отношение k. | |
5. В баллоне вместимостью 5л находится азот массой 17.5г. Определить концентрацию молекул газа в баллоне. | |
6. Какова вероятность того, что данная молекула идеального газа имеет скорость, отличную от 1/2 vв не более чем на 1%? | |
7. При адиабатном расширении кислорода с начальной температурой 320 К внутренняя энергия уменьшилась на 8,4 кДж, а его объем увеличился в 10 раз. Определить массу кислорода. | |
8. Сплошной парафиновый шар радиусом 10 см заряжен равномерно по объему с объемной плотностью 10 нКл/м**3. Определить энергию электрического поля, сосредоточенную в самом шаре, и энергию вне его. | |
9. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, получив от нагревателя количество теплоты Q1= 4,2 кДж, совершил работу 590 Дж. Найти термический КПД этого цикла. Во сколько раз температура Т 1 нагревателя больше чем температура Т2 охладителя? | |
10. Неподвижная труба с площадью поперечного сечения S=10см**2, изогнута под углом fi=90 градусов и прикреплена к стене (рис. 2.8). По трубе течет вода, объемный расход которой Qv=50 л/с. Найти давление р струи воды, вызванной изгибом трубы.
| |
11. На картонный каркас длиной 50 см и площадью сечения 4 см**2 намотан в один слой провод диаметром 0,2 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность получившегося соленоида. | |
12. Тонкое кольцо радиусом 8 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 10 нКл/м. Какова напряженность электрического поля в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние 10 см? |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 4.Гривков Дмитрий |
1. Между полюсами электромагнита помещена катушка, соединенная с баллистическим гальванометром. Ось катушки параллельна линиям индукции. Катушка сопротивлением 4 Ом имеет 15 витков площадью 2 см**2. Сопротивление гальванометра равно 46 Ом. Когда ток в обмотке электромагнита выключили, по цепи гальванометра протекло количество электричества равное 90 мкКл. Вычислить магнитную индукцию поля электромагнита. | |
2. Расстояние между пластинами плоского конденсатора равно 2 см, разность потенциалов 6 кВ. Заряд каждой пластины равен 10 нКл. Вычислить энергию поля конденсатора и силу взаимного притяжения пластин. | |
3. Материальная точка движется по плоскости согласно уравнению r(t)=i*А*t**3+j*B*t**2. Написать зависимости: 1) V(t); 2)а(t). | |
4. Вычислить радиус дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле с индукцией 15 мТл, если скорость протона равна 2 Мм/с. | |
5. Моторная лодка массой 400 кг начинает двигаться по озеру. Сила тяги F мотора равна 0,2 кН. Считая силу сопротивления F пропорциональной скорости, определить скорость лодки через 20 с после начала ее движения. Коэффициент сопротивления равен 20 кг/с. | |
6. Сила притяжения между пластинами плоского воздушного конденсатора равна 50 мН. Площадь каждой пластины равна 200см**2. Найти плотность энергии поля конденсатора. | |
7. Автомобиль идет по закруглению шоссе, радиус R кривизны которого равен 200 м. Коэффициент трения f колес о покрытие дороги равен 0,1 (гололед). При какой скорости автомобиля начнется его занос? | |
8. Однородный диск массой m1 = 0, 2 кг и радиусом R = 20 см может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси z, перпендикулярной /+.a*.ab( диска и проходящей через точку С. В точку А на образующей диска попадает пластилиновый шарик, летящий горизонтально (перпендикулярно оси z) cо скоростью V = 10 м/c, и прилипает к его поверхности. Масса m2 шарика равна 10 г. Определить угловую скорость W диска и линейную скорость u точки О на диске в начальный момент времени. Вычисления выполнить для следующих значений а и b: 1) a = b = R; 2) a = R/2, b = R; 3) a = 2*R/3, b = R/2; 4) a = R/3, b = 2/3*R.
| |
9. В бетатроне скорость изменения магнитной индукции d(B)/dt=60 Тл/с. Определить: 1)напряженность E вихревого электрического поля на орбите электрона, если ее радиус r=0,5 м; 2)силу F, действующую на электрон. | |
10. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 нагревателя в четыре раза выше температуры Т2 охладителя. Какую долю количества теплоты, получаемого за один цикл от нагревателя, газ отдает охладителю? | |
11. Найти магнитный поток, создаваемый соленоидом сечением 10 см**2, если он имеет 10 витков на см его длины при силе тока 20А. | |
12. Конденсатор состоит из двух концентрических сфер. Радиус внутренней сферы равен 10 см, внешней 10,2 см. Промежуток между сферами заполнен парафином. Внутренней сфере сообщен заряд 5 мкКл. Определить разность потенциалов между сферами. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 5.Ермоленко Наталия |
1. Найти выражение для импульса молекул идеального газа, энергии которых равны наиболее вероятному значению энергии. | |
2. Найти среднюю квадратичную, среднюю арифметическую и наиболее вероятную скорости молекул водорода. Вычисления выполнить для трёх значений температуры: 1) Т=20К; 2) Т=300К; 3) Т=5кК. | |
3. Определить относительное число молекул идеального газа, кинетические энергии которых заключены в пределах от нуля до значения, равного 0,01 Ев (Ев - наиболее вероятное значение кинетической энергии молекул). | |
4. В лодке массой 240 кг стоит человек массой 60 кг. Лодка плывет со скоростью 2 м/с. Человек прыгает с лодки в горизонтальном направлении со скоростью 4 м/с (относительно лодки). Найти скорость движения лодки после прыжка человека в двух случаях: 1) человек прыгает вперед по движению лодки и 2) в сторону, противоположную движению лодки. | |
5. Сколько времени будет скатывать без скольжения обруч с наклонной плоскости длиной l=2 м и высотой h=10 см? | |
6. Материальная точка массой m = 2 кг двигалась под действием некоторой силы, направленной вдоль оси Ох согласно уравнению х = А + Вt + Сt**2 + Dt**3, где В = - 2 м/с, С = 1 м/с**2, D = - 0,2 м/с**3. Найти мощность, развиваемую силой в момент времени t 1 = 2 с и t 2 = 5с. | |
7. Два шара массами m и 2m (m = 10 г) закреплены на тонком невесомом стержне длиной l = 40 см так, как указано на рисунке. Определить моменты инерции системы J относительно оси, перпенди кулярной стержню и проходящей через его конец в этих двух случаях. Размерами шаров пренебречь.
| |
8. В сосуде вместимостью 20л. находится газ количеством вещества 1.5кмоль. Определить концентрацию молекул в сосуде. | |
9. Тонкий стержень длиной 10 см несет равномерно распределенный заряд 1 нКл. Определить потенциал электрического поля в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии a = 20 см от ближайшего его конца. | |
10. Определить момент инерции кольца массой 50 г и радиусом R = 10 см относительно оси, касательной к кольцу. | |
11. С какой высоты упало тело, если последний метр своего пути оно прошло за время 0. 1с? | |
12. В однородном магнитном поле с индукцией 0,35 Тл равномерно с частотой 480 мин**(-1) вращается рамка, содержащая 500 витков площадью 50 см**2. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определить максимальную ЭДС индукции, возникающую в рамке. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 6.Корпан Алена |
1. Две концентрические металлические сферы радиусами 2 см и 2,1 см образуют сферический конденсатор. Определить его электроемкость, если пространство между сферами заполнено парафином. | |
2. Индуктивность катушки равна 2 мГн. Ток частотой 50 Гц, протекающий по катушке, изменяется по синусоидальному закону. Определить среднюю ЭДС самоиндукции, возникающую за интервал времени, в течение которого ток в катушке изменяется от минимального до максимального значения. Амплитудное значение силы тока равно 10 А. | |
3. В сосуде вместимостью 5л находится кислород, концентрация молекул которого равна 9.41*10**23 м**(-3). Определить массу газа. | |
4. Гелий массой 1 г был нагрет на 100 К при постоянном давлении. Определить:1)количество теплоты, переданное газу; 2)работу расширения; 3)приращение внутренней энергии газа. | |
5. Смешали воду массой 5 кг при температуре 280 К с водой массой 8 кг при температуре 350 К. Найти: 1) температуру смеси;2)изменение энтропии, происходящее при смешивании. Рисунок: нет. | |
6. Электроемкость плоского конденсатора равна 1,5 мкФ. Расстояние между пластинами равно 5 мм. Определить какова будет электроемкость конденсатора, если на нижнюю пластину положить лист эбонита толщиной 3 мм? | |
7. Определить вместимость сосуда, в котором находится газ, если концентрация молекул 1.25*10**26 м**(-3), а общее число их 2.5*10**23. | |
8. Электрон, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл, стал двигаться по окружности радиусом 5 см. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока. | |
9. В однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл находится прямой провод длиной 20 см, концы которого замкнуты вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,1 Ом. Найти силу, которую нужно приложить к проводу, чтобы перемещать его перпендикулярно линиям индукции со скоростью 2,5 м/с. | |
10. Тонкий стержень длиной 10 см равномерно заряжен. Линейная плотность заряда равна 1 мкКл /м. На продолжении оси стержня на расстоянии а = 20 см от ближайшего его конца находится точечный заряд Q = 100 нКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. | |
11. На сколько процентов изменится наиболее вероятное значение pв импульса молекул идеального газа при изменении температуры на один процент? | |
12. В однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл находится прямой провод длиной 8 см, расположенный перпендикулярно линиям индукции. По проводу течет ток 2 А. Под действием сил поля провод переместился на расстояние 5 см. Найти работу сил поля. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 7.Калинин Артем |
1. Две материальные точки движутся согласно уравнениям: Х1=А1+В1*t**2+C1*t**3, Х2=А2*t+B2*t**2+C2*t**3, где А1=4м/с, В1=8м/с**2, С1= (-1) 6м/с**3, А2=2м/с, В2= - 4м/с**2, С2=1м/с**3. В какой момент времени ускорения этих точек будут одинаковы? Найти скорости точек в этот момент. | |
2. Замкнутый соленоид (тороид) со стальным сердечником имеет n=10 витков на каждый сантиметр длины. По соленоиду течёт ток I=2A. Вычислить магнитный поток Ф в сердечнике, если его сечение S=4см**2. | |
3. На расстоянии 10 нм от траектории прямолинейно движущегося электрона максимальное значение магнитной индукции В max = 160 мкТл. Определить скорость электрона. | |
4. Снаряд массой 10 кг обладал скоростью 200 м/с в верхней точке траектории. В этой точке он разорвался на две части. Меньшая массой 3 кг получила скорость 400 м/с в прежнем направлении. Найти скорость второй, большей части после разрыва. | |
5. Сколько витков проволоки диаметром 0,4 мм с изоляцией ничтожной величины нужно намотать на картонный цилиндр диаметром 2 см, чтобы получить однослойную катушку с индуктивностью 1 мГн? Bитки плотно прилегают друг к другу. | |
6. Определить работу адиабатного расширения водорода массой 4 г, если температура газа понизилась на 10 К. | |
7. Через неподвижный блок массой равной 0,2 кг перекинут шнур, к концам которого прикрепили грузы массами m1 = 0, 3 кг и m2 = 0, 5 кг. Определить силы натяжения T1 и T2 шнура по обе стороны блока во время движения грузов, если масса блока равномерно распределена по ободу. | |
8. Соленоид длиной 1 м и сечением 16 см**2 содержит 2000 витков. Вычислить потокосцепление при силе тока в обмотке 10 А. | |
9. Кусок льда массой 200 г, взятый при температуре - 10 С, был нагрет до температуры 0 С и расплавлен, после чего образовавшаяся вода была нагрета до температуры 10 С. Определить изменение энтропии в ходе указанных процессов. | |
10. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами Q1= 10 нКл и Q2 = - 20 нКл, находящимися на расстоянии 20 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной от первого заряда на 30 см и от второго на 50 см. | |
11. Тонкий стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда, равной 10 мкКл/м. На продолжении оси стержня на расстоянии а = 20 см от его конца находится точечный заряд Q = 10 нКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. | |
12. Напряженность Н магнитного поля равна 79,6 кА/м. Определить магнитную индукцию В0 этого поля в вакууме. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 8.Костров Вячеслав |
1. Два элемента (ЭДС 1 = 1,2 В, r 1 = 0,1 Ом; ЭДС 2 = 0,9 В, r2 = 0,3 Ом) соединены одноименными полюсами. Сопротивление R соединительных проводов равно 0,2 Ом. Определить силу тока в цепи. | |
2. Бесконечная прямая нить несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью 1 мкКл/м. Соосно с нитью расположено тонкое кольцо, заряженное равномерно с линейной плотностью 10 нКл/м. Определить силу, растягивающую кольцо. Взаимодействием между отдельными элементами кольца пренебречь. | |
3. Определить число N витков катушки тангенс-гальванометра, при котором сила тока, текущего по обмотке, численно равна тангенсу угла отклонения магнитной стрелки, помещенной в центре обмотки? Радиус r катушки равен 25см. Ось катушки перпендикулярна плоскости магнитного меридиана. | |
4. В вершине конуса с телесным углом w = 0,5 ср находится точечный заряд 30 нКл. Вычислить поток электрического смещения через площадку, ограниченную линией пересечения поверхности конуса с любой другой поверхностью. | |
5. Фотонная ракета движется относительно земли со скоростью 0.6 с. Bо сколько раз замедлится ход времени в ракете с точки зрения земного наблюдателя? | |
6. Определить магнитодвижущую силу, при которой в узком вакуумном зазоре длинной l0=3,6 мм тороида с железным сердечником, магнитная индукция В равна 1,4 Тл. Длина l тороида по средней линии равна 0,8 м. | |
7. Тонкая круглая пластина несет равномерно распределенный по плоскости заряд 1 нКл. Радиус пластины равен 5 см. Определить потенциал электрического поля в двух точках: 1) в центре пластины; 2) в точке, лежащей на оси, перпендикулярной плоскости пластины и отстоящей от центра пластины на a = 5 см. | |
8. Баллон вместимостью 20 л содержит водород при температуре 300 К под давлением 0,4 МПа. Каковы будут температура Т 1 и давление p 1,если газу сообщить количество теплоты 6 кДж? | |
9. По плоскому контуру из тонкого провода течет ток I=100 A. Определить магнитную индукцию поля, создаваемого этим током в точке О, в случаях а-б, изображенных на рисунке 21.16. Радиус R изогнутой части контура равен 20 см.
| |
10. Расстояние между двумя точечными зарядами Q 1= 1 мкКл и Q 2= - Q 1 равно 10 см. Определить силу, действующую на точечный заряд Q = 0,1 мкКл, удаленный на r 1= 6 см от первого и на r 2 = 8 см от второго зарядов. | |
11. Две одинаковые круглые пластины площадью по 100 см**2 каждая расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины равен + 100 нКл, другой - 100 нКл. Определить силу взаимного притяжения пластин в двух случаях, когда расстояние между ними: 1) r1=2 см; 2) r2=10 м. | |
12. Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением R=10 Ом и индуктивностью L=1 Гн. Через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,9 предельного значения? |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 9.Коханова Анна |
1. Плоский конденсатор состоит из двух пластин, разделенных стеклом. Какое давление производят пластины на стекло перед пробоем, если напряженность электрического поля перед пробоем равна 30 МВ/м? | |
2. Азот, занимавший объем V1 = 1 л под давлением p1 =0,2 МПа, изотермически расширился до объема V2 = 28 л. Определить работу А расширения газа и количество теплоты Q, полученное газом. | |
3. В цепи R1=5 Ом, R2=95 Ом, L=0,34 Гн, Е=38 В. Внутреннее сопротивление r источника тока пренебрежимо мало. Определить силу тока I в резисторе сопротивлением R2 в следующих трех случаях: 1) до размыкания цепи ключом К; 2) в момент размыкания (t1=0); 3) через t2=0,01 с после размыкания. | |
4. Большая металлическая пластина несет равномерно распределенный по поверхности заряд (10 нКл/м**2). На малом расстоянии от пластины находится точечный заряд Q = 100 нКл. Найти силу F, действующую на заряд. | |
5. В центре скамьи Жуковского стоит человек и держит в руках стержень длиной 2,4 м и массой 8 кг, расположенный вертикально по оси вращения скамьи. Скамья с человеком вращается с частотой n1=1 a**(-1). С какой частотой n2 будет вращаться скамья с человеком, если он повернет стержень в горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи равен 6 кг*м**2. | |
6. Газ массой 58.5г находится в сосуде вместимостью 5л. Концентрация молекул газа равна 2.2*10**26 м**(-3). Какой это газ? | |
7. Электрическое поле создано бесконечно длинным равномерно заряженным цилиндром радиусом R=5 см. Определить изменение П потенциальной энергии однозарядного положительного иона при перемещении его из точки 1 в точку 2.
| |
8. Заряженная частица, двигаясь в магнитном поле по дуге окружности радиусом 2 см, прошла через свинцовую пластину, расположенную на пути частицы. Вследствие потери энергии частицы радиус кривизны траектории изменился и стал равным 1 см. Определить относительное изменение энергии частицы. | |
9. Бесконечно длинная тонкая прямая нить несет равномерно распределенный по длине заряд с линейной плотностью 0,01 мкКл/м. Определить разность потенциалов двух точек поля, удаленных от нити на r1 = 2см и r 2=4 см. | |
10. Диск радиусом 40 см вращается вокруг вертикальной оси. На краю диска лежит кубик. Принимает коэффициент трения 0,4, найти частоту вращения, при которой кубик соскальзывает с диска. | |
11. Зная функцию распределения молекул по скоростям, вывести формулу вероятной скорости vв. | |
12. На какой высоте над поверхностью Земли атмосферное давление вдвое меньше, чем на ее поверхности? Считать, что температура воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 10.Кравченко Иван |
1. Поле создано точечным зарядом 1 нКл. Определить потенциал поля в точке, удаленной от заряда на расстояние 20 см. | |
2. К зажимам батареи аккумуляторов присоединен нагреватель. ЭДС батареи равна 24 В, внутреннее сопротивление 1 Ом. Нагреватель включенный в цепь, потребляет мощность Р = 80 Вт. Вычислить силу тока в цепи и КПД нагревателя. | |
3. При адиабатном сжатии кислорода массой 20 г его внутренняя энергия увеличилась на 8 кДж и температура повысилась до 900 К. Найти: 1) повышение температуры; 2) конечное давление газа, если начальное давление 200 кПа. | |
4. Собственное время жизни мю-мезона равно 2 мкс. От точки рождения до точки распада в лабораторной системе отсчета мю-мезон пролетел расстояние 6 км. C какой скоростью (в долях скорости света) двигался мезон? | |
5. Вывести формулу, определяющую долю w молекул, энергия E которых много меньше kT. | |
6. Шар массой 10 кг, движущийся со скоростью 4 м/с, сталкивается с шаром массой 4 кг, скорость которого равна 12 м/с. Считая удар прямым, неупругим, найти скорость шаров после удара в двух случаях: 1) малый шар нагоняет большой шар, движущийся в том же направлении; 2) шары движутся навстречу друг другу. | |
7. Тороид квадратичного сечения содержит N=1000 витков. Наружный диаметр D тороида равен 40 см, внутренний d=20 см. Найти магнитный поток Ф в тороиде, если сила тока I, протекающего по обмотке, равна 10 А. | |
8. Маховик в виде диска массой 80 кг и радиусом 30 см находится в a. ab. o-(( покоя. Какую работу А1 нужно совершить, чтобы сообщить маховику частоту равную 10 с**(-1)? Какую работу А2 пришлось бы совершить, если бы при той же массе диск имел меньшую толщину, но вдвое больше радиус? | |
9. Два источника тока (E1=8 В, r1=2 Ом, Е2=6В, r2=1.5 Ом) и реостат (R=10 Ом) соединены как показано на рис.19.8. Вычислить силу тока I, текущего через реостат.
| |
10. По дуге окружности радиусом 10м движется точка. В некоторый момент времени нормальное ускорение точки 4. 9м/с**2; в этот момент векторы полного и нормального ускорений образуют угол 60град. Найти скорость и тангенциальное ускорение точки. | |
11. Вычислить удельные теплоемкости Сv и Сp газов: 1)гелия; 2)водорода; 3)углекислого газа. | |
12. Заряженная частица влетела перпендикулярно линиям индукции в однородное магнитное поле, созданное в среде. В результате взаимодействия с веществом частица, находясь в поле, потеряла половину своей первоначальной энергии. Во сколько раз будут отличаться радиусы кривизны R траектории начала и конца пути? |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 11.Лопатин Алексей |
1. Два тела массами m1 = 0,25 кг и m2 = 0,15 кг связаны тонкой нитью, переброшенной через блок. Блок укреплён на краю горизонтального стола, по поверхности которого скользит тело массой m1. С каким ускорением а движутся тела и каковы силы Т1 и Т2 натяжения нити по обе стороны от блока? Коэффициент трения f тела о поверхность стола равен 0,2. Масса m блока равна 0,1 кг и её можно считать равномерно распределённой по ободу. Массой нити и трением в подшипниках оси блока пренебречь.
| |
2. Пластину из эбонита толщиной 2мм и площадью 300 см**2 поместили в однородное электрическое поле напряженностью 1 кВ/м, расположив так, что силовые линии перпендикулярны ее плоскости поверхности. Найти: 1) плотность связанных зарядов на поверхности пластин; 2) Энергию электрического поля сосредоточенную в пластине | |
3. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества v=1 кмоль, совершает замкнутый цикл, график которого изображен на рис.: Определить: 1) количество тепла Q1, полученное от нагревателя; 2) количество тепла Q2, переданное охладителю; 3) работу A, совершаемую газом за цикл; 4) термический КПД n цикла.
| |
4. В газообразной трубке находится неон при температуре 300 К и давлении 1 Па. Найти число атомов неона, ударяющихся за время 1 с о катод, имеющий форму диска площадью 1 см**2. | |
5. Тонкий провод изогнут в виде правильного шестиугольника. Длина стороны шестиугольника равна 10 см. Определить магнитную индукцию В в центре шестиугольника, если по проводу течет ток 25 А. | |
6. Цилиндр радиусом 10 см и длиной 30 см расположен внутри цилиндра радиусом 10,5 см так, что оси обоих цилиндров совпадают. Малый цилиндр неподвижен, большой вращается относительно геометрической оси с частотой 15 с**(-1). Динамическая вязкость газа, в котором находятся цилиндры, равна 8,5 мкПа*с. Определить: 1)касательную силу, действующую на поверхность внутреннего цилиндра площадью 1 м**2; 2)вращающий момент, действующий на этот цилиндр. | |
7. Виток, по которому течет ток 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0,016 Тл. Диаметр витка равен 10 см. Определить работу А, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол пи/2 относительно оси, совпадающей с диаметром. То же, если угол 2пи. | |
8. Между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 600 В, находятся два слоя диэлектриков: стекла толщиной 7 мм и эбонита толщиной 3 мм. Площадь каждой пластины конденсатора равна 200 см**2. Найти: 1)электроемкость конденсатора; 2)смещение, напряженность поля и падение потенциала в каждом слое. | |
9. При перемещении заряда 20 нКл между двумя точками поля внешними силами была совершена работа 4 мкДж. Определить работу сил поля и разность потенциалов этих точек поля. | |
10. Определить зависимость диффузии D от давления p при следующих процессах: 1)Изотермическом, 2)Изохорном. | |
11. Виток диаметром 20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток 10 А. Найти механический момент, который нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении. | |
12. Определить момент инерции тонкого однородного стержня длиной 30 см и массой 100 г относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через: 1) его конец; 2) его середину; 3) точку, отстоящую от конца стержня на 1/3 его длины. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 12.Пенигин Игорь |
1. Какова потенциальная энергия системы четырех одинаковых точечных зарядов 10 нКл, расположенных в вершинах квадрата со стороной длиной a = 10 см? | |
2. Плоская квадратная пластина со стороной длиной а, равной 10 см, находится на некотором расстоянии от бесконечной равномерно заряженной (1 мкКл/м**2)плоскости. Плоскость пластины составляет угол 30 град. с линиями поля. Найти поток электрического смещения через эту пластину. | |
3. Цепь состоит из катушки индуктивностью L=1 Гн и сопротивлением R=10 Ом. Источник тока можно отключать, не разрывая цепи. Определить время t, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения. | |
4. При адиабатном сжатии газа его объем уменьшился в 10 раз, а давление увеличилось в 21,4 раза. Определить отношение Сp/Сv теплоемкостей газов. | |
5. Тонкие стержни образуют квадрат со стороной длиной a. Стержни заряжены с линейной плотностью 1,33 нКл/м. Найти потенциал в центре квадрата. | |
6. Определить во сколько раз отличается диффузия газообразного водорода от диффузии газообразного кислорода, если оба газа находятся при одинаковых условиях. | |
7. Движение точки по прямой задано уравнением х = А*t+B*t**2, где А=2 м/с, В= - 0. 5м/с**2. Определить среднюю путевую скорость движения точки в интервале времени от t1=1c до t2=3с. | |
8. По функции распределения молекул по скоростям определить среднюю квадратичную скорость <vкв>. | |
9. Длинный прямой соленоид, намотанный на немагнитный каркас, имеет N=1000 витков и индуктивность L=3 мГн. Какой магнитный поток Ф и какое потокосцепление создает соленоид при силе тока I=1 А? | |
10. При каком давлении средняя длина свободного пробега молекул азота равна 1 м, если температура газа равна 300 К? | |
11. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле со скоростью V=0.8 c (с - скорость света в вакууме). Магнитная индукция В поля равна 0.01 Тл. Определить радиус окружности в двух случаях: 1) не учитывая увеличения массы со скоростью; 2) учитывая это увеличение. | |
12. Длинный парафиновый цилиндр радиусом 2 см несет заряд, равномерно распределенный по объему с объемной плотностью 10 нКл/м**3. Определить напряженность и смещение электрического поля в точках, находящихся от оси цилиндра на расстоянии: 1) 1см; 2)3 см. Обе точки равноудалены от концов цилиндра. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 13.Сигин Максим |
1. Соленоид индуктивностью L=4 мГн содержит N=600 витков. Определить магнитный поток, если сила тока I, протекающего по обмотке, равна 12 А. | |
2. Взвешенные в воздухе мельчайшие пылинки движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Определить среднюю квадратичную скорость пылинки массой 10**(-8) г, если температура воздуха равна 300К. | |
3. Две бесконечно длинные равномерно заряженные тонкие нити (1мкКл/м) скрещены под прямым углом друг к другу. Определить силу их взаимодействия. | |
4. Рамка гальванометра, содержащая 200 витков тонкого провода, подвешена на упругой нити. Площадь рамки равна 1 см**2. Нормаль к плоскости рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции (В = 5 мТл). Когда через гальванометр был пропущен ток 2 мкА, то рамка повернулась на угол 30 град. Найти постоянную кручения С нити. | |
5. Тонкий стержень длиной 12 см заряжен с линейной плотностью 200 нКл/м. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 5 см от стержня против его середины. | |
6. Два конденсатора электроемкостями 3 мкФ и 6 мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС 120 В. Определить заряды Q1 и Q2 конденсаторов и разности потенциалов между их обкладками, если конденсаторы соединены: 1)параллельно; 2)последовательно. | |
7. Электрическое поле создано точечным зарядом =50 нКл. Не пользуясь понятием потенциала, вычислить работу А внешних сил по перемещению точечного заряда -2 нКл из точки С в точку В, если r1=10см, r2=20 см. Определить также изменение потенциальной энергии системы зарядов.
| |
8. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 нагревателя в три раза выше температуры Т2 охладителя. Нагреватель передал газу количество теплоты Q1=42 кДж. Какую работу совершил газ? | |
9. Сплошной парафиновый шар радиусом 10 см равномерно заряжен с объемной плотностью 1 мкКл/м**3. Определить потенциал электрического поля в центре шара и на его поверхности. | |
10. Идеальный газ находится при нормальных условиях в закрытом сосуде. Определить концентрацию молекул газа | |
11. К источнику тока с ЭДС 0,5 В и ничтожно малым внутренним сопротивлением присоединены два металлических стержня, расположенные горизонтально и параллельно друг другу. Расстояние между стержнями равно 20 см. Стержни находятся в однородном магнитном поле, направленном вертикально. Магнитная индукция равна 1,5 Тл. По стержням под действием сил поля скользит со скоростью 1 м/с прямолинейный провод сопротивлением 0,02 Ом. Сопротивление стержней пренебрежимо мало. Определить: 1) ЭДС индукции; 2) силу, действующую на провод со стороны поля; 3)силу тока в цепи; 4)мощность, расходуемую на движение провода; 5)мощность, расходуемую на нагревание провода; 6)мощность, отдаваемую в цепь источника тока. | |
12. Обмотка катушки диаметром 10 см состоит из плотно прилегающих друг к другу витков тонкой проволоки. Определить минимальную длину катушки, при которой магнитная индукция в середине ее отличается от магнитной индукции бесконечного соленоида, содержащего такое же количество витков на единицу длины, не более чем на 0,5 % .Сила тока, протекающего по обмотке, в обоих случаях одинакова. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 14.Стугарев Иван |
1. Давление газа равно 1мПа, концентрация его молекул равна 10**10см**(-3). Определить: 1) температуру газа; 2) среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа. | |
2. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной длиной 10 см, течет ток 20 А, сила которого поддерживается неизменной. Oлоскость квадрата составляет угол 20 град с линиями индукции однородного магнитного поля (B = 0,1 Тл). Вычислить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить провод за пределы поля. | |
3. Частица с кинетической энергией Т= m0с**2 налетает на другую такую же частицу, которая в лабораторной системе отсчета покоится. Найти суммарную кинетическую энергию частиц в системе отсчета, связанной с центром инерции всей системы. | |
4. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества 1 моль и находящийся под давлением 0,1 МПа при температуре 300 К, нагревают при постоянном объеме до давления 0,2 МПа. После этого газ изотермически расширился до начального давления и затем изобарно был сжат до начального объема. Построить график цикла. Определить температуру газа для характерных точек цикла и его термический КПД. | |
5. Самолет, летевший на высоте h=2940м со скоростью 360км/ч, сбросил бомбу. За какое время до прохождения над целью и на каком расстоянии от нее должен самолет сбросить бомбу, чтобы попасть в цель? Сопротивлением воздуха пренебречь. | |
6. Два ускорителя выбрасывают навстречу друг другу частицы со скоростями равными 0.9 с по модулю. Oпределить относительную скорость движения частиц в системе отсчета, движущейся вместе с одной из частиц. | |
7. Ротор ультрацентрифуги радиусом а=0,2m заполнен атомарным хлором при температуре T=3кК. Хлор состоит из двух изотопов:37Cl и 35Cl. Доля W1 атомов изотопа 37Cl составляет 0,25.Определить доли W'1 и W''2 атомов того и другого изотопов вблизи стенок ротора, если ротору сообщить угловую скорость вращения w, равную 10000 рад/с. | |
8. Электрическое поле создано равномерно распределенным по кольцу зарядом (<тау>= 1 мкКл/м). Определить работу сил поля по перемещению заряда Q=10 нКл из точки 1 (в центре кольца) в точку 2, находящую на перпендикуляре к плоскости кольца (рис. 15.14).
| |
9. Насос выбрасывает струю воды диаметром d = 2 см со скоростью v = 20 м/с. Найти мощность, необходимую для выбрасывания воды. | |
10. Два одинаковых проводящих заряженных шара находятся на расстоянии 60 см. Сила отталкивания шаров равна 70 мкН. После того как шары привели в соприкосновение и ударили друг от друга на прежнее расстояние, сила отталкивания возросла и стала равной 160 мкН. Вычислить заряды Q 1 и Q 2, которые были на шарах до их соприкосновения. Диаметр шаров считать много меньшим расстояния между ними. | |
11. Тонкая нить длиной 20 см равномерно заряжена линейной плотностью 10 нКл/м. На расстоянии а = 10 см от нити, против ее середины, находится точечный заряд Q =1 нКл. Вычислить силу, действующую на этот заряд со стороны заряженной нити. | |
12. Электрическое поле создано точечным зарядом 0,1 мкКл. Определить поток электрического смещения через круглую площадку радиусом 30 см. Заряд равноудален от краев площадки и находится на расстоянии a = 40 см от ее центра. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 15.Туйнов Виктор |
1. ЭДС батареи аккумуляторов 12 В, сила тока короткого замыкания равна 5 А. Какую наибольшую мощность Р max можно получить во внешней цепи, соединенной с такой батареей? | |
2. В центрифуге с ротором радиусом а, равным 0,5 м, при температуре 300 К находится в газообразном состоянии вещество с относительной молекулярной массой 10**3. Определить отношение n a/n 0 концентраций молекул у стенок ротора и в центре его, если ротор вращается с частотой 30 с**(-1). | |
3. Пространство между двумя большими параллельными пластинами, расстояние между которыми равно 5 мм, заполнено гелием. Температура одной пластины поддерживается равной 290 К, другой 310 К. Вычислить плотность теплового потока. Расчеты выполнить для двух случаев, когда давление гелия равно: 1) 0,1 МПа;2) 1 МПа. | |
4. Определить потенциальную энергию системы четырех точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата со стороной длиной 10 см. Заряды одинаковы по модулю 10 нКл, по два из них отрицательны. Рассмотреть два возможных случая расположения зарядов. | |
5. Найти выражение для кинетической энергии молекул идеального газа, импульсы которых имеют наиболее вероятное значение pв. | |
6. Расстояние между свободными зарядами Q 1= 180 нКл и Q 2=720 нКл равно 60 см. Определить точку на прямой, проходящей через заряды, в которой нужно поместить третий заряд Q 3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить величину и знак заряда. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие? | |
7. Мотоциклист едет по горизонтальной дороге. Какую наименьшую скорость v он должен развить, чтобы выключив мотор, проехать по треку, имеющему форму "мертвой петли" радиусом R = 4м? Трением и сопротивлением воздуха пренебречь. | |
8. Два длинных параллельных провода находятся на расстоянии 5 см один от другого. По проводам текут в противоположных направлениях одинаковые токи 10 А каждый. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 2 см от одного и 3 см от другого провода. | |
9. Найти зависимость теплопроводности л от давления p при сле дующих процессах: 1) изотермическом; 2) изохорном. Изобразить эти зависимости на графиках. | |
10. Определить, во сколько раз отличаются магнитные потоки, пронизывающие рамку при двух ее положениях относительно прямого проводника с током, представленных на рис.
| |
11. Два прямых тонких стержня длиной l1=16 см. Каждый заряжены с линейной плотностью Т=400 нКл/м. Стержни образуют прямой угол. Вычислить напряженность E поля т. А?
| |
12. Три четверти своего пути автомобиль прошел со скоростью 60км/ч, остальную часть пути - со скоростью 80 км/ч. какова средняя путевая скорость автомобиля. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 16.Фатьянов Дмитрий |
1. Две релятивистские частицы движутся навстречу друг к другу с одинаковыми (в лабораторной системе отсчета) кинетическими энергиями, равными их энергии покоя. Определить: 1) скорость частиц в лабораторной системе отсчета; 2)относительную скорость сближения частиц (в единицах с); 3) кинетическую энергию (в единицах m0c**2) одной из частиц в системе отсчета, связанной с другой частицей. | |
2. Определить удельную теплоемкость Сv смеси газов, содержащей 5 л водорода и 3 л гелия. Газы находятся при одинаковых условиях. | |
3. По соленоиду длиной l=1 м без сердечника, имеющему N=1000 витков (рис.), течет ток I=20 A. Определить циркуляцию вектора магнитной индукции вдоль контура, изображенного на рис. а,б.
| |
4. Определить долю молекул, энергия которых заключена в пределах от 0 до 0,01 kТ. | |
5. Пылинки, взвешенные в воздухе, имеют массу 10**(-18) г. Во сколько раз уменьшится их концентрация при увеличении высоты на 10м? Температура воздуха Т=300К. | |
6. Горючая смесь в двигателе дизеля воспламеняется при температуре 1,1 кК. Начальная температура смеси 350 К. Во сколько раз нужно уменьшить объем смеси при сжатии, чтобы она воспламенилась? Сжатие считать адиабатным. Показатель адиабаты для смеси принять равным 1,4. | |
7. Преобразовать формулу распределения молекул по энергиям в формулу, выражающую распределение молекул по относительным энергиям w (w=Eп/<Eп>), Eп-кинетическая энергия, <Eп>-средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. | |
8. При неупругом столкновении частицы, обладающей импульсом р =m0с, и такой же покоящейся частицы образуется составная частица. Определить:1)скорость частицы (в единицах с)до столкновения; 2) релятивистскую массу составной частицы ( в единицах m0); 3)скорость составной частицы; 4)массу покоя составной частицы (в единицах m0); 5) кинетическую энергию частицы до столкновения и кинетическую энергию составной частицы ( в единицах m0с**2). | |
9. В баллоне находятся аргон и азот. Определить удельную теплоемкость Сv смеси этих газов, если массовые доли аргона и азота одинаковы и равны 0,5. | |
10. Пистолетная пуля пробила два вертикально закрепленных листа бумаги, расстояния между которыми равно 30м. Пробоина во втором листе оказалась на 10 см. ниже, чем в первом. Определить скорость пули, если к первому она подлетела, двигаясь горизонтально. Сопротивлением воздуха пренебречь. | |
11. Найти зависимость средней длины свободного пробега молекул идеального газа от температуры при следующих процессах:1)изохорном;2)изобарном. | |
12. Определить работу А1,2 по перемещению заряда Q1=50 нКл из b. g*( 1 в точку 2 в поле, созданном двумя точечными зарядами, модуль |Q| который равен 1 мкКл и а=0.1 м.
|
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 17.Хрипунов Владислав |
1. Длинный прямой соленоид, содержащий 5 витков на 1 см длинны, расположен перпендикулярно плоскости магнитного меридиана. Внутри соленоида, в его средней части, находится магнитная стрелка, установившаяся в магнитном поле Земли. Когда по соленоиду пустили ток, стрелка отклонилась на угол 60 град. Найти силу тока. | |
2. Материальная точка массой 1кг, двигалась равномерно, описывая четверть окружности радиусом 1.2м. в течении времени 2с. Найти изменение импульса точки. | |
3. Две круглые параллельные пластины радиусом 10 см находятся на малом (по сравнению с радиусом) расстоянии друг от друга. Пластинам сообщили одинаковые по модулю, но противоположные по знаку заряды. Определить этот заряд, если пластины притягиваются с силой 2 мН. Считать, что заряды распределяются по пластинам равномерно. | |
4. Вал массой равной 100 кг и радиусом равным 5 см вращается с частотой n = 8 с** (-1). К цилиндрической поверхности вала прижали тормозную колонку с силой F = 40 Н, под действием которой вал остановился через t = 10 с. Определить коэффициент трения f. | |
5. По кольцу, сделанному из тонкого гибкого провода радиусом 10 см, течет ток 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, по направлению совпадающей с индукцией собственного магнитного поля кольца. Определить работу внешних сил, которые, действуя на провод, деформировали его и предали ему форму квадрата. Сила тока при этом поддерживалась неизменно. Работой против упругих сил пренебречь. | |
6. Кинетическая энергия электрона равна 10 МэВ. Во сколько раз его релятивистская масса больше массы покоя? Сделать такой же подсчет для протона. | |
7. При силе тока 3 А во внешней цепи батареи аккумуляторов выделяется мощность 18 Вт, при силе тока 1 А - соответственно 10 Вт. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи. | |
8. По двум одинаковым квадратным плоским контурам со стороной 20 см текут токи 10 А в каждом. Определить силу взаимодействия контуров, если расстояние между соответственными сторонами контуров равно 2 мм. | |
9. Преобразовать функцию f(E)dE распределения молекул по кинетическим энергиям в функцию f(0)d0 распределения молекул по относительным кинетическим энергиям (0=E/Eв, Eв - наиболее вероятное значение кинетической энергии молекул, 0-тэта). | |
10. Для получения высокого вакуума в стеклянном сосуде необходимо прогревать его при откачке с целью удалить адсорбированные газы. Определить, на сколько повысится давление в сферическом сосуде радиусом 10см, если все адсорбированные молекулы перейдут со стенок в сосуд. Слой молекул на стенках считать мономолекулярным, сечение одной молекулы равно 10**(-15) см**2. Температура, при которой производится откачка, равна 600К. | |
11. Найти зависимость среднего числа столкновений <z> молекулы идеального газа в 1с от температуры Т при следующих процессах: 1)Изохорном, 2) Изобарном. Изобразить эти зависимости на графиках. | |
12. Определить электроемкость Земли, принимая ее за шар радиусом 6400 км. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 18. |
1. Три источника тока с ЭДС Е1=11 В, Е2=4 В, Е3=6 В и три реостата с сопротивлениями R1=5 Ом, R2=10 Ом, R3=2 Ом соединены как показано на рис.19.10. Определить силы токов I в реостатах. Внутреннее сопротивление источников тока пренебрежительно мало.
| |
2. Три одинаковых плоских конденсатора соединены последовательно. Электроемкость такой батареи конденсаторов равна 89 пФ. Площадь каждой пластины равна 100 см**2. Диэлектрик - стекло. Какова толщина стекла? | |
3. Сто одинаковых капель ртути, заряженных до потенциала 20В, сливаются в одну большую каплю. Каков потенциал образовавшейся капли? | |
4. Плоский контур, площадь которого равна 25 см**2, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Определить магнитный поток, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол 30 град. с линиями индукции. | |
5. Соосно с бесконечной прямой равномерно заряженной линией (0,5 мкКл/м) расположено полукольцо с равномерно распределенным зарядом (20 нКл/м). Определить силу взаимодействия нити с полукольцом. | |
6. Даны 12 элементов с ЭДС E=1.5В и внутренним сопротивлением r(i)=0.4 Ом. Как нужно соединить эти элементы, чтоб получить от собранной из них батареи наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление R=0.3 Oм? Определить максимальную силу тока. | |
7. Конденсатор электроемкостью 0,6 мкФ был заряжен до разности потенциалов 300 В и соединен со вторым конденсатором электроемкостью 0,4 мкФ, заряженным до разности потенциалов 150 В. Найти заряд, перетекший с пластин первого конденсатора на второй. | |
8. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи 1 кА. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии равном ее длине. | |
9. Электрическое поле создано заряженной (0.1 мкКл) сферой радиусом 10 см. Какова энергия поля, заключенная в объеме, ограниченном сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в два раза больше радиуса сферы? | |
10. Камень падает с высоты 1200м. Какой путь пройдет камень за последнюю секунду своего падения? | |
11. Индуктивность L катушки без сердечника равна 0,02 Гн. Какое потокосцепление создается, когда по обмотке течет ток I=5 А? | |
12. Разность удельных теплоемкостей Сp - Сv некоторого двухатомного газа равна 260 Дж/(кг*К). Найти молярную массу газа и его удельные теплоемкости Сv и Сp. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 19. |
1. В железном сердечнике соленоида индукция B=1,3 Тл. Железный сердечник заменили стальным. Определить, во сколько раз следует изменить силу тока в обмотке соленоида, чтобы индукция в сердечнике осталась неизменной. | |
2. Две прямоугольные одинаковые параллельные пластины, длины которых а = 10 см и b = 15 см, расположены на малом (по сравнению с линейными размерами пластин) расстоянии друг от друга. На одной из пластин равномерно распределен заряд 50 нКл, на другой - заряд 150 нКл. Определить напряженность электрического поля между пластинами. | |
3. Зная функцию распределения молекул по скоростям, вывести формулу, определяющую долю w молекул, скорости v которых много меньше наиболее вероятной скорости vв. | |
4. Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью 10 мкКл/м. Какова сила, действующая на точечный заряд Q = 0,1 мкКл, расположенный на продолжении одной из сторон и удаленный от вершины угла на а= 50 см. | |
5. По квадратной рамке из тонкой проволоки массой 2 г пропущен ток 6 А. Рамка свободно подвешена за середину одной из сторон на неупругой нити. Определить период малых колебаний такой рамки в однородном магнитном поле с индукцией 2 мТл. Затуханием колебаний пренебречь. | |
6. Две концентрические металлические заряженные сферы радиусами 6 см и 10 см несут соответственно заряды 1 нКл и - 0,5 нКл. Найти напряженности поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях 5 см,9 см,15 см. | |
7. На железнодорожной платформе установлено орудие. Масса платформы с орудием 15 т. Орудие стреляет вверх под углом 60 градусов к горизонту в направлении пути. С какой скоростью покатится платформа вследствие отдачи, если масса снаряда 20 кг и он вылетает со скоростью 600 м/с? | |
8. Внутреннее сопротивление батареи аккумуляторов равно 3 Ом. Сколько процентов от точного значения ЭДС составляет погрешность, если, измеряя разность потенциалов на зажимах батареи вольтметром с сопротивлением 200 Ом, принять ее равной ЭДС? | |
9. Линейная скорость точек на окружности вращающегося диска равна 3м/с. Точки, расположенные на 10см ближе к оси, имеют линейную скорость 2м/с. Определить частоту вращения диска. | |
10. Ускоритель сообщил радиоактивному ядру скорость равную 0,4 с. B момент вылета из ускорителя ядро выбросило в направлении своего движения бетта-частицу со скорость 0.75 с относительно ускорителя. Hайти скорость частицы относительно ядра. | |
11. На пластинах плоского конденсатора равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью 0,2 мкКл/м**2. Расстояние между пластинами равно 1 мм. Определить на сколько изменится разность потенциалов на его обкладках при увеличении расстояния между пластинами до 3 мм? | |
12. Плоский контур, площадь которого равна 300 см**2, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл. Плоскость контура перпендикулярна линиям индукции. В контуре поддерживается неизменный ток 10 А. Определить работу внешних сил по перемещению контура с током в область пространства, магнитное поле в которой отсутствует. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: 20. |
1. Имеются две концентрические металлические сферы радиусами 3 см и 6 см. Пространство между сферами заполнено парафином. Заряд внутренней сферы равен - 1нКл, внешний 2 нКл. Найти потенциал электрического поля на расстоянии: 1)1см; 2)5см; 3)9 см от центра сфер. | |
2. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление R1 каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь как показано на рисунке 19.4б.
| |
3. Проволочный виток радиусом 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью Н = 2 кА/м. Плоскость витка образует угол 60 град с направлением поля. По витку течет ток 4 А. Найти механический момент М, действующий на виток. | |
4. В баллоне находится кислород при нормальных условиях. При нагревания до некоторой температуры часть молекул оказалось диссоциированной на атомы. Степень диссоциации равна 0.4. Определить концентрации частиц: 1) n1 - до нагревания газа; 2) n2- молекулярного кислорода после нагревания; 3) n3 - атомарного кислорода после нагревания. | |
5. В колбе вместимостью 240 см**3 находится газ при температуре Т= 290 К и давлении 50кПа. Определить количество вещества газа и число его молекул. | |
6. Материальная точка массой 2кг. движется под действием некоторой силы F согласно уравнению Х=А+В*t+C*t**2+D*t**3, где С=1м/с**2, D=-0. 2м/с**3. Найти значение этой силы в моменты времени t1=2с, t2=5с. В какой момент времени сила равна нулю? | |
7. На столе стоит тележка массой 4кг. К тележке привязан один конец шнура, перекинутого через блок. С каким ускорением будет двигаться тележка, если к другому концу шнура привязать гирю массой 1кг? | |
8. Определить наиболее вероятную скорость молекул водорода при температуре Т=400К. | |
9. Автоцистерна с керосином движется с ускорением 0,7 м/с**2. Под каким углом к плоскости горизонта расположен уровень керосина в цистерне? | |
10. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от 0 до 3 А в течение времени 10 с. Определить заряд Q, прошедший в проводнике. | |
11. Бесконечно длинный тонкий проводник с током I=50 А имеет изгиб (плоскую петлю) радиусом R=10 см. Определить в точке О магнитную индукцию поля, создаваемого этим током, в случаях а-б, изображенных на рисунке 21.15.
| |
12. Система состоит из трех зарядов - двух одинаковых по величине Q1=Q2=1 нКл и противоположных по знаку и заряда Q=20 нКл, расположенного в точке 1 посередине между двумя другими зарядами системы. Определите изменение потенциальной энергии системы при переносе заряда Q из точки 1 в точку 2. Эти точки удалены от отрицательного заряда Q2 на расстояние 0.2 м
|
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-11 | Студент: |
1. Электрон влетевший в камеру Вильсона, оставил след в виде дуги окружности радиусом R=10 см. Камера находится в однородном магнитном поле с индукцией В=10 Тл. Определить кинетическую энергию Т электрона. | |
2. Конькобежец, стоя на льду, бросил вперед гирю массой m1 = 5 кг и вследствие отдачи покатился назад со скоростью v2 = 1 м/с. Масса конькобежца m2 = 60 кг. Определить работу А, совершаемую конькобежцем при бросании гири. | |
3. Определить максимальную магнитную индукцию В max поля, создаваемого электроном, движущимся прямолинейно со скоростью 10 Мм/с, в точке, отстоящей от траектории на расстоянии 1 нм. | |
4. Электрон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг ядра по окружности радиусом 53 пм. Вычислить магнитный момент эквивалентного кругового тока и механический момент М, действующий на круговой ток, если атом помещен в магнитное поле, линии индукции которого параллельны плоскости орбиты электрона. Магнитная индукция В поля равна 0,1 Тл. | |
5. Два горизонтальных диска радиусами 20 см расположены друг над другом так, что оси их совпадают. Расстояние между плоскостями дисков равно 0,5см. Верхний диск неподвижен, нижний вращается относительно геометрической оси с частотой 10 с**(-1). Найти вращающий момент, действующий на верхний диск. Динамическая вязкость воздуха, в котором находятся диски, равна 17,2 мкПа*с. | |
6. Вычислить скорость и кинетическую энергию альфа - частиц, выходящих из циклотрона, если, подходя к выходному окну, ионы движутся по окружности радиусом 50 см. Индукция магнитного поля циклотрона равна 1,7 Тл. | |
7. На концах тонкого однородного стержня длиной l и массой 3m прикреплены маленькие шарики массами m и 2m. Определить момент инерции J такой системы, относительно оси перпендикулярной стержню и проходящей через точку О, лежащую на оси стержня. Вычисления вы- полнить для случаев а, б, в, г, д, изображенных на рис. При расчетах принять l = 1 м, m = 0, 1 кг. Шарики рассматривать как материальные точки.
| |
8. Вычислить циркуляцию вектора индукции вдоль контура, охватывающего токи 10А, 15 А, текущие в одном направлении и ток 20 А, текущий в противоположном направлении. | |
9. Диаметр диска равен 20 см, масса равна 800 г. Определить момент инерции диска относительно оси, проходящей через середину одного из радиусов перпендикулярно плоскости диска. | |
10. Камешек скользит с наивысшей точки купола, имеющего форму полусферы. Какую дугу опишет камешек, прежде чем оторвется от поверхности купола? Трением пренебречь. | |
11. Проволочный виток радиусом 4 см, имеющий сопротивление 0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Плоскость рамки составляет угол 30 град с линиями индукции поля. Какое количество электричества протечет к витку, если магнитное поле исчезнет? | |
12. Найти изменение энтропии при изобарном расширении азота массой 4г от объема 5 л до объема 9 л. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 1.Арестов Владимир |
1. Две катушки расположены на небольшом расстоянии одна от другой. Когда сила тока в первой катушке изменяется с быстротой: I/ t=5 А/с, во второй катушке возникает ЭДС индукции Еi=0,1 B. Определить коэффициент М взаимной индукции катушек. | |
2. Эбонитовый шар равномерно заряжен по объему. Во сколько раз энергия электрического поля вне шара превосходит энергию поля, сосредоточенную в шаре? | |
3. Маховик вращается по закону, выраженному уравнением равным А + В*t + Сt**2, где А = 2 рад, В = 32 рад/с, С = - 4 рад/с **2.Найти среднюю мощность < N >, развиваемую силами, действующими на моховик при его вращении, до остановки если его момент инерции 100 кг*м**2. | |
4. Заряженная частица движется по окружности радиусом 1 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Параллельно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью 100 В/м. Вычислить промежуток времени в течении которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия частицы возросла вдвое. | |
5. Боек свайного молота массой m1 = 500 кг падает с некоторой высоты на сваю массой m2 = 100 кг. Найти КПД удара бойка, считая удар неупругим. Изменением потенциальной энергии сваи при углублении ее пренебречь. | |
6. Определить степень неоднородности магнитного поля (dB/dx), если максимальная сила Fmax, действующая на точечный магнитный диполь, равна 1мН. Магнитный момент pm точечного диполя равен 2mA*м**2. | |
7. Снаряд массой 10 кг выпущен из зенитного орудия вертикально вверх со скоростью 800 м/с. Считая силу сопротивления воздуха пропорциональной скорости, определить время t подъема снаряда до высшей точки. Коэффициент сопротивления равен 0,25 кг/с. | |
8. Ротор центрифуги вращается с угловой скоростью w. Используя функцию распределения Больцмана, установить распределение концентрации n частиц массой m, находящихся в роторе центрифуги, как функцию расстояния r от оси вращения. | |
9. Квадратная рамка со стороной 10 см, по которой течет ток 200 А, свободно установилась в однородном магнитном поле С индукцией 0,2 Тл. Определить работу, которую необходимо совершить при повороте рамки вокруг оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям магнитной индукции, на угол 2пи/3. | |
10. В двух одинаковых по вместимости сосудах находятся разные газы : в первом - водород, во втором - кислород. Найти отношение концентраций газов, если массы газов одинаковы. | |
11. Можно ли считать вакуум с давлением 100 мкПа высоким, если он создан в колбе диаметром 20 см, содержащей азот при температуре 280 J? | |
12. Сила тока в проводнике сопротивлением 12 Ом равномерно убывает от 5 А до 0 в течение времени 10 с. Какое количество теплоты выделяется в этом проводнике за указанный промежуток времени? |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 2.Гордиенко Сергей |
1. Определить среднее значение полной кинетической энергии одной молекулы гелия, кислорода и водяного пара при температуре Т=400К. | |
2. Сосуд с жидкостью вращается с частотой n = 2 с** (-1) вокруг вертикальной оси. Поверхность жидкости имеет вид воронки. Чему равен угол наклона поверхности жидкости в точках, лежащих на расстоянии r = 5 см от оси? | |
3. Показать, что формула сложения скоростей релятивистских частиц переходит в соответствующую формулу классической механики при v<<c. | |
4. Найти динамическую вязкость гелия при нормальных условиях, если диффузия при тех же условиях равна 1,06*10**(-4) м**2/с. | |
5. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление R1 каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь как показано на рисунке.19.4.в
| |
6. Число молекул, энергия которых заключена в пределах от нуля до некоторого значения E, составляет 0,1 % от общего числа молекул. Определить величину Е в долях kT. | |
7. Найти среднюю длину свободного пробега молекул азота при условии, что его динамическая вязкость 17 мкПа*с. | |
8. Большая плоская пластина толщиной 1 см несет заряд, равномерно распределенный по объему с объемной плотностью 100 нКл/м**3. Найти напряженность электрического поля: вблизи центральной части пластины вне ее, на малом расстоянии от поверхности. | |
9. Тонкий стержень длиной 10 см заряжен с линейной плотностью 400 нКл/м. Найти напряженность электрического поля в точке, расположенной на перпендикуляре к стержню, проведенном через один из его концов, на расстоянии 8 см от этого конца. | |
10. При какой скорости кинетическая энергия любой частицы вещества равна ее энергии покоя? | |
11. Импульс релятивистской частицы равен m0 c (m0-масса покоя). Oпределить скорость частицы в долях скорости света. | |
12. Пять различных конденсаторов соединены согласно схеме, приведенной на рисунке. Определить электроемкость С4, при которой электроемкость всего соединения не зависит от величины электроемкости С5. Принять С1=8 пФ, С2=12 пФ, С3=6 пФ.
|
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 3.Гуминов Никита |
1. Две длинные тонкостенные коаксиальные трубки радиусами 2 см и 4 см несут заряды, равномерно распределенные по длине с линейными плотностями 1 нКл/м и - 0,5 нКл/м. Пространство между трубками заполнено эбонитом. Определить напряженность поля в точках, находящихся на расстояниях 1 см, 3 см от оси трубок. | |
2. Прямой провод длиной 10 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл. Концы его замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,4 Ом. Какая мощность потребуется для того, чтобы двигать провод перпендикулярно линиям индукции со скоростью 20 м/с? | |
3. Одноатомный газ, содержащий количество вещества 0,1 кмоль, под давлением 100 кПа занимал объем 5 м** 3. Газ сжимался изобарно до объема 1 м**3, затем сжимался адиабатно и расширялся при постоянной температуре до начальных объема и давления. Построить график процесса. Найти: 1)температуры Т1, Т2, объемы V2, V3 и давление р3, соответствующее характерным точкам цикла; 2)количество теплоты Q1, полученное газом от нагревателя; 3)количество теплоты Q2, переданное газом охладителю; 4)работу А, совершенную газом за весь цикл; 5)термический КПД цикла. | |
4. Определить зависимость динамической вязкости n от температуры T при следующих процессах: 1) изобарном; 2) изохорном. Изобразить эти зависимости на графиках. | |
5. Барометр в кабине летящего самолета все время показывает одинаковое давление 80 кПа, благодаря чему летчик считает высоту полета неизменной. Однако температура воздуха изменилась на 1 К. Какую ошибку в определении высоты допустил летчик? Считать, что температура не зависит от высоты и что у поверхности Земли давление 100 кПа. | |
6. Катушка сопротивлением R1=0,5 Ом с индуктивностью L=4 мГн соединена параллельно с проводом сопротивлением R2=2,5 Ом, по которому течет постоянный ток I=1 А. Определить количество электричества Q, которое будет индуцировано в катушке при размыкании цепи ключом К.
| |
7. Шар катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Полная энергия шара 14 Дж. Определить кинетическую энергию поступательного и вращательного движения шара. | |
8. По катушке индуктивностью 0,03 мГн течет ток 0,6 А. При размыкании цепи сила тока изменяется практически до нуля за время 120 мкс. Определить среднюю ЭДС самоиндукции, возникающую в контуре. | |
9. Определить индуктивность L двухпроводной линии на участке длинной l=1 км. Радиус R провода равен 1 мм, расстояние d между осевыми линиями равно 0,4 м. | |
10. Расширяясь, водород совершил работу 6 кДж. Определить количество теплоты, подведенное к газу, если процесс протекал: 1)изобарно; 2)изотермически. | |
11. Плоская стеклянная пластинка толщиной 2 см заряжена равномерно с объемной плотностью 10 мкКл/м**3. Найти разность потенциалов между точкой, лежащей на поверхности пластины, и точкой, находящейся внутри пластины в ее середине. Считать, что размеры пластины велики по сравнению с ее толщиной. | |
12. Частица движется со скорость 0,5 с. Bо сколько раз релятивистская масса частицы больше массы покоя? |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 4. |
1. Однородный тонкий стержень длиной l=1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси OZ, проходящей через точку O. Qтержень отклонили от положения равновесия на некоторый угол "альфа" и отпустили (см. рис. 3.13). Определить угловую скорость стержня и линейную скорость точки В на стержне в момент прохождения им положения равновесия. Вычислить эти величины для следующих случаев: 1) a=0, b=l/2, альфа=60 град.; 2) a=l/3, b=2l/3, альфа=90 град.; 3) a=l/4, b=l, альфа=120 град. | |
2. Расстояние между пластинами плоского конденсатора равно 1,33 м, площадь пластин равна 20 см**2. В пространстве между пластинами конденсатора находятся два слоя диэлектриков: слюды толщиной 0,7 мм и эбонита толщиной 0,3 мм. Определить электроемкость конденсатора. | |
3. Определить число молекул ртути, содержащихся в воздухе объёмом 1м**3 в помещении, заражённом ртутью, при температуре 20град, если давление насыщенного пара ртути при этой температуре равно 0.13 Па. | |
4. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл. Определить момент импульса, которым обладала частица при движении в магнитном поле, если ее траектория представляла дугу окружности радиусом 0,2 см. | |
5. Тело массой 0.2кг соскальзывает без трения по желобу высотой 2м Начальная скорость шарика равна нулю. Найти изменение импульса шарика и импульс, полученный желобом при движении тела. | |
6. Зная функцию распределения молекул по скоростям, определить среднюю арифметическую скорость <v>. | |
7. Тонкое кольцо радиусом 10 см несет заряд 10 нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой 10 с**(-1) относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Найти: 1) магнитный момент кругового тока, создаваемого кольцом; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса, если масса кольца равна 10 г. | |
8. Сила тока в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно нарастает от 0 до 10 А в течение времени 30 с. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике. | |
9. Определить напряженность электрического поля, создаваемого точечным зарядом Q = 10 нКл на расстоянии 10 см от него. Диэлектрик - масло. | |
10. Определить среднюю арифметическую скорость молекул газа, если их средняя квадратичная скорость 1км/с. | |
11. Соленоид, площадь S сечения которого равна 5 см**2, содержит N=1200 витков. Индукция B магнитного поля внутри соленоида при силе тока I=2 А равна 0,01 Тл. Определить индуктивность соленоида. | |
12. Точка движется по окружности радиусом 2м согласно уравнению &=А*t**3, где А=2м/с**3. В какой момент времени нормальное ускорение точки будет равно тангенциальному? Определить полное ускорение в этот момент. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 5.Евченко Кристина |
1. Вычислить потенциальную энергию системы двух точечных зарядов Q1= 100 нКл и Q2= 10 нКл, находящихся на расстоянии 10 см друг от друга. | |
2. Рамка площадью 200 см**2 равномерно вращается с частотой 10 с**(-1) относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (B = 0,2 Тл). Каково среднее значение ЭДС индукции за время, в течении которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения? | |
3. Два иона имеющие одинаковый заряд, но различные массы влетели в однородное магнитное поле. Первый ион начал двигаться по окружности радиусом 5 см, а второй ион - по окружности радиусом 2,5 см. Найти отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов. | |
4. Число молекул, энергия которых выше некоторого значения E1,составляет 0,1 от общего числа молекул. Определить величину E1 в долях kT, считая, что E1>>kT. Получающееся трансцендентное уравнение решить графически. | |
5. Определить кинетическую энергию, приходящуюся в среднем на одну степень свободы молекулы азота, при температуре 1кК, а также среднюю кинетическую энергию поступательного движения, вращательного движения и среднее значение полной кинетической энергии молекулы. | |
6. В лабораторной системе отсчета одна из двух одинаковых частиц покоится, другая движется со скоростью равной 0,8 с по направлению к покоящейся частице. Oпределить: 1) релятивистскую массу движущейся частицы в лабораторной системе отсчета; 2) скорость частицы в системе отсчета, связанной с центром инерции системы; 3) релятивистскую массу частиц в системе отсчета, связанной с центром инерции. | |
7. Бесконечно прямая нить несет равномерно распределенный заряд (тау =0.1 мкКл/м). Определить работу А1,2 сил поля по перемещению заряда Q=50 нКл из точки 1 в точку 2.
| |
8. Кислород массой 2 кг занимает объем 1 м**3 и находится под давлением 0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема 3 м**3,а затем при постоянном объеме до давления 0,5 МПа. Найти: 1) изменение внутренней энергии газа; 2)совершенную им работу; 3) количество теплоты, переданное газу. | |
9. Диффузия кислорода при температуре 0 град.. С равна 0,19 см**2/с. Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода. | |
10. Определить максимальную часть w кинетической энергии Т1, которую может передать частица массой m1 = 2*10**(-22) г, сталкиваясь упруго с частицей массой m2 = 6*10**(-22) г, которая до столкновения покоилась. | |
11. Найти вероятность того, что данная молекула идеального газа имеет скорость, отличную от 2 vв не более чем на 1%. | |
12. Прямой провод длиной 10 см, по которому течет ток 20 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл. Найти угол альфа между направлениями вектора В и тока, если на провод действует сила 10 мН. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 6.Загирный Роман |
1. Автомобильная шина накачена до давления 220 кПа при температуре 290 К и лопнула. Считая процесс, происходящий после повреждения шины, адиабатным, определить изменение температуры вышедшего из нее воздуха. Внешнее давление воздуха равно 100 кПа. | |
2. Карандаш длиной l=15 см, поставленный вертикально, падает на стол. Какую угловую и линейную скорости будет иметь в конце падения: 1) середина карандаша? 2) верхний его конец? Считать, что трение настолько велико, что нижний конец карандаша не проскальзывает. | |
3. Во сколько раз релятивистская масса протона больше релятивистской массы электрона, если обе частицы имеют одинаковую кинетическую энергию Т = 1 ГэВ? | |
4. Показать что выражение релятивистского импульса через кинетическую энергию P=(1/c)*SCQR(2*E0+T)*T при V>>c переходит в соответствующее выражение классической механики. | |
5. Определить момент инерции I материальной точки массой m = 0, 3 кг относительно оси, отстоящей от точки на r = 20 см. | |
6. Полусфера несет заряд, равномерно распределенный с поверхностной плотностью 1нКл/м**2. Найти напряженность электрического поля в геометрическом центре полусферы. | |
7. Тело брошено под углом 30град. к горизонту. Найти тангенциальное и нормальное ускорения в начальный момент движения | |
8. Зашунтированный амперметр измеряет токи силой до 10 А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра равно 0,02 Ом и сопротивление шунта равно 5 мОм. | |
9. Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом. По проводнику течет ток I=20 А. Какова магнитная индукция В в точке А (рис.), если r=5 см?
| |
10. В колбе вместимостью 100 см**3 содержится некоторый газ при температуре Т=300К. На сколько понизится давление газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет N=10**20 молекул? | |
11. На сколько уменьшится атмосферное давление 100 кПа при подъеме наблюдателя над поверхностью Земли на высоту 100 м? Считать, что температура воздуха равна 290К и не изменяется с высотой. | |
12. Найти среднюю длину свободного пробега молекул водорода при давлении 0,1Па и температуре 100 К. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 7.Калашникова Алина |
1. Заряд 1 мкКл равноудален от краев круглой площадки на расстоянии 20 см. Радиус площадки равен 12 см. Определить среднее значение напряженности в пределах площадки. | |
2. По двум бесконечно длинным прямым проводам, скрещенным под прямым углом, текут токи I1=30 А и I2=40 А. Расстояние d между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке С (рис.), одинаково удаленной от обоих проводников на расстояние, равное d.
| |
3. Наименьший объем V1 газа, совершающего цикл Карно, равен 153 л. Определить наибольший объем V3, если объем V2 в конце изотермического сжатия равны соответственно 600 л и 189 л. Рисунок: нет. | |
4. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно линиям индукции. Определить силу, действующую на электрон со стороны поля, если радиус кривизны траектории равен 0,5 см. | |
5. Прямоугольная плоская площадка со сторонами, длины которых a и b равны 3 и 2 см соответственно, находится на расстоянии 1 м от точечного заряда 1 мкКл. Площадка ориентирована так, что линии напряженности составляют угол 30 град. с ее поверхностью. Найти поток вектора напряженности через площадку. | |
6. Обмотка соленоида выполнена тонким проводом с плотно прилегающими друг к другу витками. Длина катушки равна 1 м, ее диаметр 2 см. По обмотке идет ток. Вычислить размеры участка на осевой линии, в пределах которого магнитная индукция может быть вычислена по формуле бесконечного соленоида с погрешностью, не превышающей 0,1 %. | |
7. Найти скорость протона, если его кинетическая энергия равна: 1)Т= 1МэВ; 2) Т= 1 ГэВ. | |
8. В ультраразреженном азоте, находящемся под давлением p=1 мПа и при температуре T=300 K, движутся друг относительно друга две параллельные пластины со скоростью u=1 м/с. Расстояние между пластинами не изменяется и много меньше средней длины свободного пробега молекул. Определить силу F внутреннего трения, действующую на поверхность пластин площадью S=1 м**2. Рисунок: нет. | |
9. Две бесконечные параллельные плоскости находятся на расстоянии 0,5 см друг от друга. На плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 0,2 мкКл/м**2 и 0,3 мкКл/м**2. Определить разность потенциалов между плоскостями. | |
10. Определить силу, действующую на частицу, находящуюся во внешнем однородном поле силы тяжести, если отношение n 1/n 2 концентраций частиц на двух уровнях, отстоящих друг от друга на 1 м, равно е. Температуру считать везде одинаковой и равной 300 К. | |
11. Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от 0 до некоторого максимального значения в течение времени 10 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты 1 кДж. Определить скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление R его равно 3 Ом. | |
12. Уединенная металлическая сфера электроемкостью 10 пФ заряжена до потенциала 3 кВ. Определить энергию поля, заключенного в сферическом слое, ограниченном сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в три раза больше радиуса сферы. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 8.Кузьминых Никита |
1. Водород массой 10 г нагрели на 200 К, причем газу было передано количество теплоты 40 кДж. Найти изменение внутренней энергии газа и работу совершенную им работу. | |
2. Найти потенциальную энергию системы двух точечных зарядов 10 нКл, 20 нКл и -30 нКл, расположенных в вершинах равностороннего треугольника со стороной длиной a = 10 см. | |
3. Самолет описывает петлю Нестерова радиусом 200 м. Во сколько раз сила F с которой летчик давит на сиденье в нижней точке, больше силы тяжести P летчика, если скорость самолета 100 м/с? | |
4. Однородный диск радиусом R = 10 см может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через точку О на нём. Диск отклонили на угол альфа и отпустили. Определить для начального момента времени угловое Е и тангенциальное аi ускорения точки В, находящейся на диске. Вычисления выполнить для следующих случаев: 1) a = R, b = R/2, альфа = Пи/2; 2) a = R/2, b = R, альфа = Пи/6; 3) a = 2/3*R, b = 2/3*R, альфа = 2/3*Пи.
| |
5. По проводу, согнутому в виде правильного шестиугольника с длиной стороны, равной 20 см, течет ток 100 А. Найти напряженность Н магнитного поля в центре шестиугольника. Для сравнения определить напряженность Н 0 поля в центре кругового провода, совпадающего с окружностью, описанной около данного шестиугольника. | |
6. С какой наименьшей высоты h должен начать скатываться акробат на велосипеде (не работая ногами), чтобы проехать по дорожке, имеющей форму "мертвой петли " радиусом R = 4 м, и не оторваться от дорожки верхней точке петли? Трением пренебречь. | |
7. Движение материальной точки задано уравнением r(t)=A*(i*cos*w*t+j*sin*w*t), где А=0. 5м, w=5рад/с. Начертить траекторию точки. Найти выражение V(t) и a(t). Для момента времени t=1c вычислить: 1) модуль скорости; 2) модуль ускорения; 3)модуль тангенциального ускорения ; 4) модуль нормального ускорения. | |
8. В цилиндре под поршнем находится азот массой 0,6 кг, занимающий объем 1,2 м**3 при температуре 560 К. В результате подвода теплоты газ расширился и занял объем 4,2 м**3, причем температура осталась неизменной. Найти: 1)изменение внутренней энергии газа; 2)совершенную им работу; 3)количество теплоты, сообщенное газу. | |
9. Две бесконечные параллельные плоскости находятся на расстоянии 1 см друг от друга. Плоскости несут равномерно распределенные по поверхностям заряды с плотностями 0,2 мкКл/м**2 и 0,5 мкКл/м**2. Найти разность потенциалов пластин. | |
10. Баллон вместимостью 10л содержит водород массой 1 г. Определить среднюю длину свободного пробега молекул. | |
11. Три батареи с ЭДС 1 =12В, ЭДС 2 = 5В и ЭДС = 10 В и одинаковыми внутренними сопротивлениями r, равными 1 Ом, соединены между собой одноименными полюсами. Сопротивление соединительных проводов ничтожно мало. Определить силы токов, идущих через каждую батарею. | |
12. На железное кольцо намотано в один слой N=500 витков провода. Средний диаметр d кольца равен 25см. Определить магнитную индукцию В в железе и магнитную проницаемость мю железа, если сила тока I в обмотке: 1)0.5A; 2)2.5A. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 9.Курганникова Кристина |
1. Обмотка соленоида с железным сердечником содержит N=500 витков. Длина l сердечника равна 50 см. Как и во сколько раз измениться индуктивность L соленоида, если сила тока, протекающего по обмотке, возрастет от I1=0,1 A до I2=1 A. | |
2. Азот нагревался при постоянном давлении, причем ему было сообщено количество теплоты 21 кДж. Определить работу, которую совершил при этом газ, и изменение его внутренней энергии. | |
3. Тонкое кольцо радиусом 10 см несет заряд 10 нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой 10 с**(-1) относительно оси, совпадающей с одним из диаметров кольца. Найти: 1) магнитный момент кругового тока, создаваемого кольцом; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса, если масса кольца равна 10 г. | |
4. Частица массой m1 = 10**(-25) кг обладает импульсом равным 5*10**(-20) кг*м/с. Определить, какой максимальный импульс может передать эта частица, сталкиваясь упруго с частицей массой m2 = 4*10**(-25) кг, которая до соударения покоилась. | |
5. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества 1 моль, совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объем 10 л, наибольший 20 л, наименьшее давление 246 кПа, наибольшее 410 кПа. Построить график цикла. Определить температуру газа для характерных точек цикла и его термический КПД. | |
6. Космический корабль имеет массу 3.5т. При маневрировании из его двигателей вырывается струя газов со скоростью 800м/с; расход горючего 0.2кг/с. Найти реактивную силу двигателей и ускорение, которое она сообщает кораблю. | |
7. Протон влетает со скоростью 100 км/с в область пространства, где имеются электрическая (E= 210 В/м) и магнитное (B = 3,3 мТл) поля. Напряженность электрического поля и магнитная индукция совпадают по направлению. Определить ускорение протона для начального момента движения в поле, если направление вектора его скорости: 1) совпадает с общим направлением векторов; 2)перпендикулярно этому направлению. | |
8. Вертолет массой m = 3 т висит в воздухе. Определить мощность, развиваемую мотором вертолета в этом положении, при двух значениях диаметра d ротора: 1) 18 м; 2) 8 м. При расчете принять, что ротор отбрасывает вниз цилиндрическую струю воздуха диаметром, равным диаметру ротора. | |
9. Платформа в виде диска радиусом равным 1 м вращается по инерции с частотой n1 = 6 мин** (-1). На краю платформы стоит человек, масса которого 80 кг. С какой частотой будет вращаться платформа, если человек перейдет в ее центр? Момент инерции платформы равен 120 кг*м**2. Момент инерции человека рассчитать как для материальной точки. | |
10. Велосипедное колесо вращается с частотой 5 с** (-1). Под действием сил трения оно остановилось через интервал времени 1мин. Определить угловое ускорение и число оборотов, которое сделает колесо за это время. | |
11. Мотоцикл едет по внутренней поверхности вертикального цилиндра радиусом R = 11,2 м. Центр тяжести мотоцикла с человеком расположен на расстоянии l = 0,8 м от поверхности цилиндра. Коэффициент трения f покрышек о поверхность цилиндра равен 0,6. С какой минимальной скоростью V min = должен ехать мотоциклист? Каков будет при этом угол наклона его к плоскости горизонта? | |
12. Найти среднее число столкновений, испытываемых в течение 1 с молекулой кислорода при нормальных условиях. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 10.Морозов Данил |
1. Расстояние между двумя длинными тонкими проволоками, расположенными параллельно друг другу, равно 16 см. Проволоки равномерно заряжены разноименными зарядами с линейной плотностью 150 мкКл/м. Какова напряженность поля в точке, удаленной на 10 см как от первой, так и от второй проволоки? | |
2. На горизонтальной поверхности находится брусок массой 2кг. Коэффициент трения бруска о поверхность равен 0.2. На бруске находится другой брусок массой 8кг. Коэффициент трения верхнего бруска о нижний равен 0.3. К верхнему бруску приложена сила F. Определить: 1) значение силы, при котором начнется совместное скольжение брусков по поверхности; 2) значение силы, при котором верхний брусок начнет проскальзывать относительно нижнего | |
3. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т2 охладителя равна 290 К. Во сколько раз увеличится КПД цикла, если температура нагревателя повысится от Т1 = 400 К до Т1= 600 К? | |
4. Используя функцию распределения молекул по энергиям, определить наиболее вероятное значение энергии Ев. | |
5. Ракета, масса которой 6т. поднимается вертикально вверх. Двигатель ракеты развивает силу тяги 500 кH. Определить ускорение ракеты и силу натяжения троса, свободно свисающего с ракеты, на расстоянии, равном 1/4 его длины от точки прикрепления троса. Масса троса равна 10кг. Силой сопротивления воздуха пренебречь. | |
6. Определить плотность тока в железном проводнике длиной 10 м, если провод находится под напряжением 6 В. | |
7. Короткий прямой магнит расположен перпендикулярно плоскости магнитного меридиана. На оси магнита на расстоянии r=50см от его середины (которое много больше длины магнита) находится магнитная стрелка. Вычислить магнитный момент pm магнита, если стрелка отклонена на угол альфа равный 6 градусам от плоскости магнитного меридиана. | |
8. Шарик массой 100г упал с высоты 2.5м на горизонтальную плиту, масса которой много больше массы шарика, и отскочил от нее вверх. Считая удар абсолютно упругим, определить импульс, полученный плитой. | |
9. Определить магнитодвижущую силу Fm, необходимую для получения магнитного потока Ф=0.3мВб в железном сердечнике замкнутого соленоида (тороида). Длина в средней линии сердечника равна 120 см, площадь сечения S=2.5 см**2. | |
10. Между пластинами плоского конденсатора находится точечный заряд 30 нКл. Поле конденсатора действует на заряд с силой F1=10 мН. Определить силу F2 взаимного притяжения пластин, если площадь S каждой пластины равна 100 см**2. | |
11. В баллоне вместимостью 2л находится кислород массой1.17г. Концентрация молекул в сосуде равна 1.1*10**25 м**(-3). Определить по этим данным постоянную Авогадро. | |
12. Зная функцию распределения молекул по скоростям в некотором молекулярном пучке найти выражения для: 1)Наиболее вероятной скорости vв, 2)Средней арифметической скорости <v>. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 11. |
1. Определить, во сколько раз средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа отличается от наиболее вероятного значения кинетической энергии поступательного движения при той же температуре. | |
2. Брусок массой 5кг. может свободно скользить по горизонтальной поверхности без трения. На нём находится другой брусок массой 1кг. Коэффициент трения соприкасающихся поверхностей брусков 0.3. Определить максимальное значение силы, приложенной к нижнему бруску, при которой начнётся соскальзывания верхнего бруска. | |
3. Автомобиль массой 5 т движется со скоростью 10 м/с по выпуклому мосту. Определить силу F давления автомобиля на мост в его верхней части, если, радиус R кривизны моста равен 50 м. | |
4. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком (фарфор), объем которого равен 100 см**3. Поверхностная плотность заряда на пластинах конденсатора равна 8.85 нКл/м**2. Вычислить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить диэлектрик из конденсатора. Трением диэлектрика о пластины конденсатора пренебречь. | |
5. Тонкий провод в виде кольца массой 3 г свободно подвешен на неупругой нити в однородном магнитном поле. По кольцу течет ток 2 А. Период малых крутильных колебаний относительно вертикальной оси равен 1,2 с. Найти магнитную индукцию поля. | |
6. Определить работу А1,2 сил поля по перемещению заряда Q=1 мкКл из точки 1 в точку 2 поля, созданного заряженным проводящим шаром. Потенциал шара равен 1 кВ.
| |
7. Два бруска массами 1кг и 4кг, соединены шнуром, лежащим на столе. С каким ускорением будут двигаться бруски, если к одному из них приложить силу 10 H, направленную горизонтально? Какова будет сила натяжения шнура, соединяющего бруски, если силу 10 H приложить к первому бруску? Ко второму бруску? Трением пренебречь. | |
8. Определить зависимость диффузии D от температуры Т при следующих процессах: 1)Изобарном, 2)Изохорном. | |
9. Два однородных тонких стержня: AB длиной l1 = 40 см и массой m1 = 900 г и CD длиной l2 = 40 см и массой m2 = 400 г скреплены под прямым углом. Определить моменты инерции J системы стержней относительно оси OO', проходящей через точку A и перпендикулярной плоскости чертежа. | |
10. сопротивлением 0,1 Ом. Амперметр показал силу тока, равную 0,5 А. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления r1 и r2 первого и второго источников тока. | |
11. Пуля пущена с начальной скоростью 200м/с под углом 60град. к горизонту. Определить максимальную высоту подъема, дальность полета и радиус кривизны траектории пули в ее наивысшей точке. Сопротивлением воздуха пренебречь. | |
12. Точечные заряды 1 мкКл и 0,1 мкКл находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Какую работу совершат силы поля, если второй заряд, отталкиваясь от первого, удалится от него на расстояние: 1) 10 м; 2) бесконечности. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 12.Найдёнова Анастасия |
1. При насадке маховика на ось центр тяжести оказался на расстоянии 0,1 мм от оси вращения. В каких пределах меняется сила F давления оси на подшипники, если частота вращения маховика n = 10 с ** (-1)? Масса m маховика равна 100 кг. | |
2. Грузик, подвязанный к нити длиной 1 м, описывает окружность в горизонтальной плоскости. Определить период T обращения, если нить отклонена на угол 60 град. от вертикали. | |
3. Бак в тендере паровоза имеет длину 4 м. Какова разность уровней воды у переднего и заднего концов бака при движении поезда с ускорением 0,5 м/с **2? | |
4. Определить электроемкость плоского слюдяного конденсатора, площадь пластин которого равна 100 см**2, а расстояние между ними равно 0,1 мм. | |
5. Вычислить работу А, совершаемую на пути s = 12 м равномерно возрастающей силой, если в начале пути сила F1 =10 Н, в конце пути F2 = 46 Н. | |
6. Найти момент инерции плоской однородной прямоугольной пластины массой 800 г относительно оси, совпадающей с одной из ее сторон, если длина другой стороны равна 40 см. | |
7. Под действием постоянной силы F = 400 Н, направленной вертикально вверх, груз массой m = 20 кг был поднят на высоту h = 15 м. Какой потенциальной энергией будет обладать поднятый груз? Какую работу А совершает сила F? | |
8. Масса каждой из пылинок, взвешенных в воздухе, равна 1 аг. Отношение концентрации пылинок на высоте 1 м к концентрации их на высоте 0 равно 0,787.Температура воздуха 300 К. Найти по этим данным значение постоянной Авогадро. | |
9. Водород массой 100 г был изобарно нагрет так, что объем его увеличился в 3 раза, затем водород был изохорно охлажден так, что его уменьшилось в 3 раза. Найти изменение энтропии в ходе указанных процессов. | |
10. По тонкому кольцу радиусом 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 10 нКл/м. Определить потенциал в точке, лежащей на оси кольца, на расстоянии a = 5 см от центра. | |
11. По окружности радиусом 5м равномерно движется материальная точка со скоростью 5м/с. Построить графики зависимости длины пути и модуля перемещения от времени. В момент времени, принятый за начальный (t=0), s(0)и [r(0)] считать равным нулю. | |
12. Две параллельные, бесконечно длинные прямые нити несут заряд, равномерно распределенный по длине с линейными плотностями 0,1 мкКл/м и 0,2 мкКл/м. Определить силу взаимодействия, приходящуюся на отрезок нити длиной 1 м. Расстояние между нитями равно 10 см. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 13.Осадчук Алена |
1. При изохорном нагревании кислорода объемом 50 л давление изменилось на 0,5 МПа. Найти количество теплоты, сообщенное газу. | |
2. Тонкостенная металлическая сфера радиусом 10 см несет равномерно распределенный по ее поверхности заряд 3 мКл. Сфера равномерно вращается с угловой скоростью 10 рад/с относительно оси, проходящей через центр сферы. Найти: 1) магнитный момент кругового тока, создаваемый вращением сферы; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса, если масса сферы равна 100 г. | |
3. Сила тока в проводнике сопротивлением 15 Ом равномерно возрастает от 0 до некоторого максимального значения в течение времени 5 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты 10 кДж. Найти среднюю силу тока в проводнике за этот промежуток времени. | |
4. Молекула распадается на два атома. Масса одного из атомов в n = 3 раза больше, чем другого. Пренебрегая начальной кинетической энергией и импульсом молекулы, определить кинетические энергии Т1 и Т2 атомов, если их суммарная кинетическая энергия Т = 0,032 нДж. | |
5. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление R1 каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь как показано на рисунке 19.4а.
| |
6. Точка движется по окружности радиусом R=4м. начальная скорость точки равна 3м/с, тангенциальное ускорение 1м/с. Для момента времени t=2с определить: 1) длину пути, пройденного точкой; 2) модуль перемещения; 3) среднюю путевую скорость; 4) модуль вектора средней скорости. | |
7. Параллельно бесконечной пластине, несущей заряд, равномерно распределенный по площади с поверхностной плотностью 20 нКл/м**2, расположена тонкая нить с равномерно распределенным по длине зарядом (0,4 нКл/м). Определить силу, действующую на отрезок нити длиной 1 м. | |
8. Кинетическая энергия Т вращающегося маховика равна 1 кДж. Под действием постоянного тормозящего момента маховик начал вращаться равнозамедленно и, сделав N = 80 оборотов, остановился. Определить момент силы торможения. | |
9. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения и среднее значение полной кинетической энергии молекулы водяного пара при температуре Т=600К. Найти также кинетическую энергию поступательного движения всех молекул пара, содержащего количество вещества 1кмоль. | |
10. Лампочка и реостат, соединенные последовательно, присоединены к источнику тока. Напряжение U на зажимах лампочки равно 40 В, сопротивление R реостата равно 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 120 Вт. Найти силу тока в цепи. | |
11. Молот массой m1 = 5кг ударяет небольшой кусок железа, лежащий на наковальне. Масса наковальни m2 = 100 кг. Массой куска железа пренебречь. Удар неупругий. Определить КПД удара молота при данных условиях. | |
12. Каковы удельные теплоемкости Сv и Сp смеси газов, содержащей кислород массой 10 г и азот массой 20 г? |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 14.Рощина Алина |
1. Два бумажных диска насажены на общую горизонтальную ось так, что плоскости их параллельны и отстоят на 30см друг от друга. Диски вращаются с частотой 25с** (-1) . Пуля, летевшая параллельно оси на расстоянии 12см от нее, пробила оба диска. Пробоины в дисках смещены друг относительно друга на расстояние 5см, считая по дуге окружности. Найти среднюю путевую скорость пули в промежутке между дисками и оценить создаваемое силой тяжести смещение пробоин в вертикальном направлении. Сопротивление воздуха не учитывать. | |
2. Водород находится при нормальных условиях и занимает объем 1 см**3. Определить число молекул в этом объеме, обладающих скоростями, меньшими некоторого значения v max = 1 м/с. | |
3. Электрон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг ядра по окружности радиусом 53 пм. Вычислить силу эквивалентного кругового тока и напряженность Н поля в центре окружности. | |
4. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью 10 кА/м. Вычислить период вращения электрона. | |
5. Найти энергию уединенной сферы радиусом 4 см, заряженной до потенциала 500 В. | |
6. На космическом корабле - спутнике находятся часы, синхронизированные до полета с земными. Скорость спутника составляет 7.9 км/с. Hа сколько отстанут часы на спутнике по измерениям земного наблюдателя по своим часам за время 0.5 года? | |
7. Полый стеклянный шар несет равномерно распределенный по объему заряд. Его объемная плотность 100 нКл/ м**3. Внутренний радиус шара равен 5 см, наружный 10 см. Вычислить напряженность и смещение электрического поля в точках, отстоящих от центра сферы на расстоянии: 1) 3 см; 2)6 см; 3)12 см. | |
8. При изотермическом расширении водорода массой 1 г, имевшего температуру 280 К, объем газа увеличился в три раза. Определить работу А расширения газа и полученное газом количество теплоты Q. | |
9. Тонкое полукольцо радиусом 10 см несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью 1 мкКл/м. Определить силу взаимодействия точечного заряда и заряженного полукольца. | |
10. Азот массой 200 г расширяется изотермически при температуре 280 К, причем объем газа увеличивается в два раза. Найти: 1)изменение внутренней энергии газа; 2)совершенную при расширении газа работу; 3)количество теплоты, полученное газом. | |
11. При адиабатном сжатии кислорода массой 1 кг совершена работа 100 кДж. Определить конечную температуру газа, если до сжатия кислород находился при температуре 300 К. | |
12. Расстояние между двумя параллельными длинными проводами равно 5 см. По проводам в одном направлении текут одинаковые токи 30 А каждый. Найти напряженность магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 4 см от одного и 3 см от другого провода. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 15.Тетерятник Андрей |
1. По витку радиусом 5 см течет ток 10 А. Определить магнитный момент кругового тока. | |
2. Вычислить сопротивление графитного проводника, изготовленного в виде прямого кругового усеченного конуса высотой 20 см и радиусами оснований r1 = 12мм и r2=8мм. Температура проводника равна 20 град С. | |
3. Бесконечная тонкая прямая нить несет равномерно распределенный по длине нити заряд с плотностью 1 нКл/м. Каков градиент потенциала в точке, удаленной на расстояние 10 см от нити? Указать направление градиента потенциала. | |
4. Конденсатору, электроемкость которого равна 10 пФ, сообщен заряд 1 пКл. Определить энергию конденсатора. | |
5. Определить линейную скорость и центростремительное ускорение точек, лежащих на земной поверхности: 1) на экваторе; 2)на широте Москвы( 56град. ) | |
6. Определить моменты инерции Jx, Jy, Jz трехатомных молекул типа AB2 относительно осей x, y, z проходящих через центр инерции C молекулы (ось z перпендикулярна плоскости xy).Межъядерное расстояние AB обозначено d, валентный угол а. Вычисления выполнить для следующих молекул: 1) H2O (d = 0, 097 нм, а = 104 30'); 2) SO2 (d = 0, 145 нм, а = 124 ).
| |
7. Конденсаторы электроемкостями С1=10 нФ, С2=40 нФ, С3=2 нФ, Q4=30 нФ соединены так, как это показано на рисунке. Определить электроемкость С соединения конденсаторов.
| |
8. Снаряд массой 10 кг обладал скоростью 200 м/с в верхней точке траектории. В этой точке он разорвался на две части. Меньшая часть массой 3 кг полетела вперед под углом 60 градусов к горизонту. Найти, с какой скоростью и под каким углом к горизонту полетит большая часть снаряда. | |
9. Поле создано двумя точечными зарядами +2Q и - Q, находящимися на расстоянии 12 см друг от друга. Определить геометрическое место точек на плоскости, для которых потенциал равен нулю (написать уравнение линии нулевого потенциала). | |
10. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи 20 А и 30 А в одном направлении. Расстояние между проводами равно 10 см. Вычислить магнитную индукцию В в точке, удаленной от обоих проводов на одинаковое расстояние 10 см. | |
11. В одном диске массой m = 1 кг и радиусом r = 30 см вырезано круглое отверстие диаметром d = 20 см, центр которого находится на расстоянии l =15 см от оси диска. Найти момент инерции J полученного тела относительно оси, проходящей перпендикулярно /+.a*.ab( диска через его центр.
| |
12. Кислород, занимавший объем 1 л под давлением 1,2 МПа, адиабатно расширился до объема 10 л. Определить работу расширения газа. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 16.Тужиков Никита |
1. Движение материальной точки задано уравнением r(t)=A*(i*соs*w*t+j*sin*w*t), где А=0. 5м, w=5рад/с. Начертить траекторию точки. Определить модуль скорости и модуль нормального ускорения. | |
2. Камень брошен вверх под углом 60 град. к плоскости горизонта. Кинетическая энергия камня в начальный момент времени равно 20 Дж. Определить кинетическую и потенциальную энергии камня в высшей точке его траектории. Сопротивлением воздуха пренебречь. | |
3. Тонкое кольцо радиусом 10 см несет равномерно распределенный заряд Q = 0,1 мкКл. На перпендикуляре к плоскости кольца, восставленном из его середины, находится точечный заряд Q1 = 10 нКл. Определить силу, действующую на точечный заряд Q со стороны заряженного кольца, если он удален от центра кольца на: 1) 20 см; 2) 2 м. | |
4. Какое количество теплоты выделится, если азот массой 1 г, взятый при температуре 280 К под давлением 0,1 МПа, изотермически сжать до давления 1 МПа? | |
5. Электрическое поле создано бесконечной прямой равномерно заряженной линией (0,3 мкКл/м). Определить поток электрического смещения через прямоугольную площадку, две большие стороны кото- рой параллельны заряженной линии и одинаково удалены от нее на расстояние 20 см. Стороны площадки имеют размеры a=20 см, b=40см. | |
6. По тонкому кольцу радиусом 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 1 нКл/м. В центре кольца находится заряд Q = 0,4 мкКл. Определить силу, растягивающую кольцо. Взаимодействием зарядов кольца пренебречь. | |
7. К шнуру подвешена гиря. Гирю отвели в сторону так, что шнур принял горизонтальное положение, и отпустили. Как велика сила натяжения шнура в момент, когда гиря проходит положение равновесия? Какой угол с вертикалью составляет шнур в момент, когда сила натяжения шнура равна силе тяжести гири? | |
8. Магнитное поле создано кольцевым проводником радиусом 20 см, по которому течет ток 100 А. На оси кольца расположено другое кольцо малых размеров с магнитным моментом 10 мА*м**2. Плоскости колец параллельны, а расстояние между центрами равно 1 см. Найти силу, действующую на малое кольцо. | |
9. В центрифуге находится некоторый газ при температуре 271 К. Ротор центрифуги радиусом 0,4 м вращается с угловой скоростью 500 рад/с. Определить относительную молекулярную массу газа, если давление у стенки ротора в 2,1 раза больше давления в его центре. | |
10. По сечению проводника равномерно распределен ток плотностью 2 МА/м**2. Найти циркуляцию вектора напряженности вдоль окружности радиусом 5 мм, проходящей внутри проводника и ориентированной так, что ее плоскость составляет угол 30 град с вектором плотности тока. | |
11. При какой силе тока, текущего по тонкому проводящему кольцу радиусом R = 0,2 м, магнитная индукция B в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r = 0,3 м, станет равной 20 мкТл? | |
12. Ион, несущий один элементарный заряд, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,015 Тл по окружности радиусом 10 см. Определить импульс иона. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 17.Федосеева Екатерина |
1. Обмотка тороида, имеет стальной сердечник с узким вакуумным зазором, содержит N=1000 витков. По обмотке течет ток I=1 А. При какой длине l0 вакуумного зазора индукция B магнитного поля в нем будет равна 0,5 Тл? Длина l тороида по средней линии равна 1 м. | |
2. Эбонитовый толстостенный полый шар несет равномерно распределенный по объему заряд с плотностью 2 мкКл/м**3. Внутренний радиус шара равен 3 см, наружный 6 см. Определить потенциал шара в следующих точках: 1) на наружной поверхности шара; 2) на внутренней поверхности шара; 3)в центре шара. | |
3. В плоский конденсатор вдвинули плитку парафина толщиной 1 см, которая вплотную прилегает к его пластинам. На сколько нужно увеличить расстояние между пластинами, чтобы получить прежнюю емкость? | |
4. Электрическое поле создано зарядом тонкого равномерно заряженного стержня, изогнутого по трем сторонам квадрата. Длина а стороны квадрата равна 20 см. Линейная плотность зарядов равна 500 нКл/м. Вычислить напряженность E поля т. А?
| |
5. К источнику тока c внутренним сопротивлением Ri=2 Ом подключают катушку индуктивностью L=0,5 Гн и сопротивлением R=8 Ом. Найти t время, в течение которого ток в катушке, нарастая, достигнет значения, отличающегося от максимального на 1 %. | |
6. Смесь гелия и аргона находится при температуре 1.2кК. Nпределить среднюю квадратичную скорость и среднюю кинетическую энергию атомов гелия и аргона. | |
7. Диск радиусом 10см, находившийся в состоянии покоя, начал вращаться с постоянным угловым ускорением 0. 5рад. /с**2. Найти тангенциальное, нормальное и полное ускорения точек на окружности диска в конце второй секунды после начала вращения. | |
8. Кислород массой 2 кг увеличил свой объем в 5 раз один раз изотермически, другой - адиабатно. Найти изменения энтропии в каждом из указанных процессов. | |
9. Диск вращается с угловым ускорением равным - 2рад/с**2. Сколько оборотов сделает диск при изменении частоты вращения от n1=240 мин. ** (-1) до n2=90 мин** (-1)? Найти время, в течение которого это произойдет. | |
10. Для определения мощности мотора на его шкив диаметром 20 см накинули ленту. К одному концу ленты прикреплен динамометр, к другому подвесили груз Р. Найти мощность мотора, если он вращается с частотой равной 24 с**(-1), масса груза 1 кг и показания динамометра F = 24 Н. | |
11. Заряды 1 мкКл и -1 мкКл находятся на расстоянии 10 см. Определить напряженность и потенциал поля в точке, удаленной на расстояние 10 см от первого заряда и лежащей на линии, проходящей через первый заряд перпендикулярно направлению от Q1 до Q2. | |
12. Какова мощность воздушного потока сечением S = 0,55 м**2 при скорости воздуха v = 20 м/с и нормальных условиях? |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 18.Шпаняк Александра |
1. Два шарика массой 0,1 г каждый подвешены в одной точке на нитях длинной 20 см каждая. Получив одинаковый заряд, шарики разошлись так, что нити образовали между собой угол 60 град. Найти заряд каждого шарика. | |
2. В цепи шел ток I0=50 А. Источник тока можно отключить от цепи, не размыкая ее. Определить силу тока I в этой цепи через t=0,01 с после отключения ее от источника тока. Сопротивление R цепи равно 20 Ом, ее индуктивность равна 0,1 Гн. | |
3. Точка движется по прямой согласно уравнению х=А*t+B*t**3, где А=6м/с, В= - 0.125м/с**3. Определить среднюю путевую скорость точки в интервале времени от t1=2c до t2= 6c. | |
4. Частица массой m1 = 10**(-24)г имеет кинетическую энергию Т1 = 9 нДж. В результате упругого столкновения с покоящейся частицей массой m2 = 4*10 **(- 24) г она сообщает ей кинетическую энергию Т2 = 5 нДж. Определить угол, на который отклонится частица от своего первоначального направления. | |
5. Акробат на мотоцикле описывает "мертвую петлю" радиусом 4 м. С какой наименьшей скоростью должен проезжать акробат верхнюю точку петли, чтобы не сорваться? | |
6. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом 10 см каждая. Расстояние между пластинами равно 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов 1.2 кВ и отключили от источника тока. Какую работу нужно совершить, чтобы, удаляя пластины друг от друга, увеличить расстояние между ними до 3.5 см? | |
7. Маховик вращается по закону, выраженному уравнением равным А + В*t + Сt** 2, где А = 2 рад, В = 16 рад/с, С = - 2 рад/с**2. Момент инерции маховика равен 50 кг*м**2.Найти законы, по которым меняются вращающий момент М и мощность N. Чему равна мощность в момент времени t = 3 с? | |
8. Конденсатор электроемкостью 666 пФ зарядили до разности потенциалов 1.5 кВ и отключили от источника тока. Затем к конденсатору подсоединили параллельно второй, незаряженный конденсатор электроемкостью 444 пФ. Определить энергию, израсходованную на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов? | |
9. Вычислить диффузию азота: 1) при нормальных условиях; 2) при давлении р= 100 Па и температуре 300 К. | |
10. В цилиндре под поршнем находится водород массой 0,02 кг при температуре 300 К. Водород сначала расширился адиабатно, увеличив свой объем в пять раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в пять раз. Найти температуру в конце адиабатного расширения и полную работу, совершенную газом. Рисунка нет. | |
11. Кинетическая энергия Т альфа частицы равна 500 МэВ. Частица движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R=80 см. Определить магнитную индукцию В поля. | |
12. На гладком столе лежит брусок массой 4кг. К бруску привязаны два шнура, перекинутые через неподвижные блоки, прикреплённые к противоположным краям стола. К концам шнуров подвешены гири, массы которых 1кг. и 2кг. Найти ускорение, с которым движется брусок, и силу натяжения каждого из шнуров. Массой блоков и трением пренебречь. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 19. |
1. Кислород массой 800 г, охлажденный от температуры 100 С до температуры 20 С, сохранил неизменным объем. Определить: 1) количество теплоты, полученное газом; 2) изменение внутренней энергии и 3) совершенную газом работу. | |
2. Индуктивность соленоида длиной 1 м, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 1,6 мГн. Площадь сечения соленоида равна 20 см**2. Определить число витков на каждом см длины соленоида. | |
3. Какая доля w1 количества теплоты Q1, подводимого к идеальному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение дельтаU внутренней энергии и какая доля w2s на работу A расширения? Рассмотреть три случая, если газ: 1) одноатомный; 2) двухатомный; 3) трехатомный. | |
4. Маховик начал вращаться равноускоренно и за промежуток времени 10с. достиг частоты вращения n=300мин** (-1). Определить угловое ускорение маховика и число оборотов, которое он сделал за это время. | |
5. Шар массой m1 = 200 гр, движущийся со скоростью равной 10 м/с, ударяет неподвижный шар массой m2 = 800 гр. Удар прямой, абсолютно упругий. Каковы будут скорости после удара шаров? | |
6. На токарном станке протачивается вал диаметром 60мм. Продольная подача резца равна 0. 5мм. за один оборот. Какова скорость резания, если за интервал времени 1мин. протачивается участок вала длиной 12см. | |
7. В однородном магнитном поле с индукцией В=100 мкТл движется электрон по винтовой линии. Определить скорость V электрона, если шаг h винтовой линии равен 20см, а радиус R=5см. | |
8. По обмотке очень короткой катушки радиусом 16 см течет ток 5 А. Сколько витков N проволоки намотано на катушку, если напряженность Н магнитного поля в ее центре равна 800 А/м? | |
9. Между пластинами плоского конденсатора находится плотно прилегающая стеклянная пластинка. Конденсатор заряжен до разности потенциалов 100 В. Какова будет разность потенциалов, если вытащить стеклянную пластинку из конденсатора? | |
10. При какой температуре молекулы кислорода имеют такую же среднюю квадратичную скорость, как молекулы водорода при температуре Т1=100К? | |
11. Давление азота объемом 3 л при нагревании увеличилось на 1 МПа. Определить количество теплоты, полученное газом, если объем газа остался неизменным. | |
12. Рамка из провода сопротивлением R=0,01 Ом равномерно вращается в одном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь S рамки 100 см**2. Найти, какое количество электричества Q протечет через рамку за время поворота ее на угол 30 град. в следующих трех случаях: 1)от 0 до 30 град.; 2)от альфа1 до 60 град; 3)от 90 град. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: 20. |
1. По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии 10 см друг от друга, текут одинаковые токи 100 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу, действующую на отрезок длиной 1 м каждого провода. | |
2. На расстоянии а=1 м от длины прямого провода с током I=кА находится кольцо радиусом r=1 см. Кольцо расположено так, что /.b.*, пронизывающий его, максимален. Определить количество электричества Q, которое протечет по кольцу, когда ток в проводнике будет выключен. Сопротивление R кольца 10 Ом. | |
3. По двум параллельным проводам длиной 1 м каждый текут одинаковые токи. Расстояние между проводами равно 1 см. Токи взаимодействуют с силой 1 мН. Найти силу тока в проводах. | |
4. Вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с брошен камень. Через 1 с после этого брошен вертикально вверх другой камень с такой же скоростью. На какой высоте встретятся камни? | |
5. На одном конце цилиндрического медного проводника сопротивлением 10 Ом (при 0 град. С) поддерживается температура 20 град. С, на другом 400 град. С. Найти сопротивление проводника, считая градиент температуры вдоль его оси постоянным. | |
6. Идеальный многоатомный газ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар, причем наибольшее давление газа в два раза больше наименьшего, а наибольший объем в четыре раза больше наименьшего. Определить термический КПД цикла. | |
7. Определить долю молекул идеального газа, энергии которых отличаются от средней энергии поступательного движения молекул при той же температуре не более чем на 1%. | |
8. Найти момент инерции тонкого однородного кольца радиусом R = 20 см и массой равной 100 г относительно оси лежащей в плоскости кольца и проходящей через его центр. | |
9. Катер массой 2 т трогается с места и в течение времени 10 с развивает при движении по спокойной воде скорость 4 м/с. Определить силу тяги F мотора, считая ее постоянной. Принять силу сопротивления движению пропорциональной скорости; коэффициент сопротивления 100 кг/с. | |
10. На отрезке прямого провода равномерно распределен заряд с линейной плотностью. Определить работу А сил поля по перемещению заряда Q=1нКл из точки B в точку C.
| |
11. К пружинным весам подвешен блок. Через блок перекинут шнур, к концам которого привязали грузы массами 1.5кг. и 3кг. Каково будет показание весов во время движения грузов? Массой блока и шнура пренебречь. | |
12. Идеальный двухатомный совершает цикл Карно, график которого изображен на рис. Объемы газа в состояниях B и C соответственно V1=12 л и V2=16 л. Найти термический КПД n цикла. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ЭР-12 | Студент: |
1. Конденсатор электроемкостью 50 мкФ заряжается от источника тока, ЭДС которой равна 80 В, и с помощью особого переключателя полностью разряжается 100 раз в секунду через обмотку тангенс - гальванометра, расположенного в плоскости магнитного меридиана. На какой угол отклонится магнитная стрелка, находящаяся в центре тангенс - гальванометра, если его обмотка имеет 10 витков радиусом 25 см? | |
2. На цилиндр намотана тонкая гибкая нерастяжимая лента, массой которой по сравнению с массой цилиндра можно пренебречь. Свободный конец ленты прикрепили к кронштейну и предоставили цилиндру опускаться под действием силы тяжести. Определить линейное ускорение a оси цилиндра, если цилиндр: 1) сплошной; 2) полый тонкостенный. | |
3. С какой скорость движется частица, если ее релятивистская масса в три раза больше массы покоя? | |
4. Миномет установлен под углом 60град. к горизонту на крыше здания, высота которого 40м. Начальная скорость мины равна 50м/с. Требуется: 1) написать кинематические уравнения движения и уравнения траектории и начертить эту траекторию с соблюдением масштаба; 2) определить время полета мины, максимальную высоту ее подъема, горизонтальную дальность полета, скорость падения мины на землю. Сопротивлением воздуха пренебречь. | |
5. Катушка, намотанная на немагнитный цилиндрический каркас, имеет 750 витков и индуктивность 25 мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до 36 мГн, обмотку с катушки сняли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчетом, чтобы длина катушки осталась прежней. Определить число витков после перемотки. | |
6. Определить показатель адиабаты частично диссоциировавшего газообразного азота, степень диссоциации которого равна 0,4. Рисунка нет. | |
7. Плоский воздушный конденсатор электроемкостью 1.11 нФ заряжен до разности потенциалов 300 В. После отключения от источника тока расстояние между пластинами конденсатора было увеличено в пять раз. Определить: 1)разность потенциалов на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу внешних сил по раздвижению пластин. | |
8. Определить относительное число молекул идеального газа, скорости которых заключены в пределах от нуля до одной сотой наиболее вероятной скорости vв. | |
9. На отрезке тонкого прямого проводника равномерно распределен заряд с линейной плотностью 10 нКл/м. Вычислить потенциал, создаваемый этим зарядом от ближайшего конца отрезка на расстояние, равное длине этого отрезка. | |
10. Колба вместимостью 4л содержит некоторый газ массой 0.6г под давлением 200кПа. Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа. | |
11. Два неупругих шара массами m1 = 2 кг и m2 = 3 кг движутся со скоростями соответственно v1 =8 м/с и v2 = 4 м/с. Определить увеличение внутренней энергии шаров при столкновении в двух случаях: 1) меньший шар нагоняет большой; 2) шары движутся навстречу друг другу. | |
12. Азот массой 5 кг, нагретый на 150 К, сохранил неизменный объем. Найти: 1) количество теплоты, сообщенное газу; 2)изменение внутренней энергии; 3)совершенную газом работу. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 1.Андрейкин Максим |
1. Показать что выражение релятивистского импульса переходит в соответствующее выражение импульса в классической механике при v<<c. | |
2. Начальная скорость пули равна 800 м/с. При движении в воздухе за время 0,8 с ее скорость уменьшилась до 200 м/с. Масса пули равна 10 г. Считая силу сопротивления воздуха пропорциональной квадрату скорости, определить коэффициент сопротивления. Действием силы тяжести пренебречь. | |
3. Лист стекла толщиной d=2 см. равномерно заряжен с объемной плотностью р=1 мкКл/м**3. Определить напряженность Е и смещение Д электрического поля в т. А,В, С. Построить график зависимости Е(х) (ось Х координат перпендикулярна поверхности листа стекла).
| |
4. Магнитное поле создано бесконечно длинным проводником с током 100 А. На расстоянии 10 см от проводника находится точечный диполь, вектор магнитного момента (p = 1 мА*м**2) которого лежит в одной плоскости с проводником и перпендикулярен ему. Определить силу, действующую на магнитный диполь. | |
5. Тонкое однородное медное кольцо радиусом R = 10 см вращается относительно оси, проходящей через центр кольца, с угловой скоростью W = 10 рад/с. Определить нормальное напряжение, возникающее в кольце в двух случаях: 1) когда ось вращения перпендикулярна плоскости кольца и 2) когда лежит в плоскости кольца. Деформацией кольца при вращении пренебречь. | |
6. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток 60 А. Длины сторон прямоугольника равны 30 см и 40 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей. | |
7. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями 1 нКл/м**2 и 3 нКл/м**2. Определить напряженность поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин. | |
8. Найти зависимость длины свободного пробега молекул идеального газа от давления в изохорном и изотермическом процессах. | |
9. Конденсаторы электроемкостями С1=2 мкФ, С2=2 мкФ, С3=3мкФ, С4=1 мкФ соединены так, как это показано на рисунке. Разность потенциалов на обкладках четвертого конденсатора 100 В. Найти заряды и разности потенциалов на обкладках каждого конденсатора, а также общий заряд и разность потенциалов батареи конденсаторов.
| |
10. Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек массой m1= 60 кг. На какой угол повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы и, обойдя его, вернется в исходную точку на платформе? Масса m2 = 240 кг. Момент инерции человека рассчитать как для материальной точки. | |
11. В лабораторной системе отсчета (К-система) пи-мезон с момента рождения до момента распада пролетел расстояние 75 м. Скорость пи - мезона равна 0,995 с. Определить собственное время жизни мезона. | |
12. Найти зависимость среднего числа столкновений <z> молекулы идеального газа в 1с от давления p при следующих процессах: 1)Изохорном, 2) Изотермическом. Изобразить эти зависимости на графиках. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 2.Вьюнов Даниил |
1. Вычислить напряженность Н магнитного поля, если его индукция в вакууме В0 = 0,05 Тл. | |
2. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества Q=10 мкКл. Определить магнитный поток Ф, пересеченный кольцом, если сопротивление цепи гальванометра равно 30 Ом. | |
3. Найти показатель адиабаты для смеси газов, содержащей гелий массой 10 г и водород массой 4 г. | |
4. Точка движется по кривой с постоянным тангенциальным ускрением а<тау= 0.5 м/с**2. Определить полное ускорение точки на участке кривой с радиусом кривизны 3м, если точка движется на этом участке со скоростью 2м/с. | |
5. Определить потенциал, до которого можно зарядить уединенный металлический шар радиусом 10 см, если напряженность поля, при которой происходит пробой воздуха, равна 3 МВ/м. Найти также максимальную поверхностную плотность электрических зарядов перед пробоем. | |
6. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями 2 нКл/ м**2 и 5 нКл/м**2. Определить напряженность поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин. | |
7. Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца радиусом 15 см, находится в однородном магнитном поле (В = 20 мТл). По проводу течет ток 30 А. Плоскость, в которой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции, и подводящие провода находятся вне поля. Определить силу, действующую на провод. | |
8. Идеальный газ совершает цикл Карно. Работа А 1 изотермического расширения газа равна 5 Дж. Определить работу А 2 изотермического сжатия, если термический КПД цикла равен 0,2
| |
9. Отношение заряда движущегося электрона к его массе, равно 0.88*10**11 Кл/кг. Oпределить релятивистскую массу электрона и его скорость. | |
10. Определить силу тока I3 в резисторе сопротивлением R3 (рис.19.9) и напряжение U3 на концах резистора, если Е1=4 В, Е2=3 В, R1=2 Ом, R2=6 Ом, R3=1 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.
| |
11. Во сколько раз изменится значение максимума функции распределения молекул идеального газа по энергиям, если температура газа увеличится в два раза? | |
12. Вертолет массой 3.5т. с ротором, диаметр которого равен 18м, (висит) в воздухе. С какой скоростью ротор отбрасывает вертикально вниз струю воздуха? Диаметр струи считать равным диаметру ротора. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 3.Голобородкин Павел |
1. Движение точки по окружности радиусом 4м задано уравнением &=А+В*t+C*t**2, где А=10м, В= - 2м/с, С=1м/с**2. Найти тангенциальное, нормальное и полное ускорения точки в момент времени 2с. | |
2. В системе к находится квадрат, сторона которого параллельна оси х'. Oпределить угол между его диагоналями в системе К, если система К' движется относительно К со скоростью 0.95 с. | |
3. Маховик, имеющий вид диска радиусом R = 40 см и массой m1 = 48 кг, может вращаться вокруг горизонтальной оси. К его цилиндрической поверхности прикреплён конец нерастяжимой нити, к другому концу груз массой m2 = 0, 2 кг. Груз был приподнят и затем опущен. Упав свободно с высоты h = 2 м, груз натянул нить и благодаря этому привёл маховик во вращение. Какую угловую скорость W груз сообщил при этом маховику?
| |
4. Молот массой 1т. падает с высоты 2м. на наковальню. Длительность удара 0.01с. Определить среднее значение силы удара. | |
5. Электрон, имеющий кинетическую энергию Т=1.5 МэВ, движется в однородном магнитном поле по окружности. Магнитная индукция В поля равна 0,02 Тл. Определить период обращения. | |
6. Тонкий прямой стержень длиной l = 1 м прикреплен к горизонтальной оси, проходящей через его конец. Стержень отклонили на угол 60 град. от положения равновесия и отпустили. Определить линейную скорость нижнего конца в момент прохождения через положение равновесия. | |
7. Напряженность однородного электрического поля равна 120 В/м. Определить разность потенциалов между этой точкой и другой, лежащей на той же силовой линии и отстоящей от первой на 1 мм. | |
8. Вычислить энергию покоя: 1)электрона; 2)протона; 3)альфа - частицы. Ответ выразить в джоулях и мегаэлектрон-вольтах. | |
9. Найти среднюю продолжительность свободного пробега молекул кислорода при температуре 250 К и давлении 100 Па. | |
10. Соленоид содержит N=1000 витков. Площадь S сечения сердечника равна 10 см**2. По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией B=1,5 Тл. Найти среднюю ЭДС индукции (Ei), возникающей в соленоиде, если ток уменьшится до нуля за время t=500 мкс. | |
11. При выстреле из орудия снаряд массой m 1 = 10 кг получает кинетическую энергию Т1 = 1,8 МДж. Определить кинетическую энергию Т2 ствола орудия вследствие отдачи, если масса m2 ствола орудия равна 600 кг. | |
12. В элементарной теории атома водорода принимают, что электрон обращается вокруг ядра по круговой орбите. Определить скорость электрона, если радиус орбиты 53 пм, а также частоту вращения электрона. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 4.Дреер Алексей |
1. Однородный тонкий стержень массой m1 = 0, 2 кг и длиной l = 1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси z, проходящей через точку О. В точку А на стержне попадает пластилиновый шарик, летящий горизонтально (перпендикулярно оси z) со скоростью V = 10 м/c и прилипает к стержню. Масса m2 шарика равна 10 г. Определить угловую скорость W стержня и линейную скорость u нижнего конца стержня в начальный момент времени. Вычисления выполнить для следующих значений расстояния между точками А и О: 1) l/2; 2) l/3; 3) l/4.
| |
2. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл и начал двигаться по окружности. Вычислить ее радиус. | |
3. Во сколько раз средняя квадратичная скорость молекул кислорода больше средней квадратичной скорости пылинки массой 10**(-8) г, находящихся среди молекул кислорода? | |
4. Ротор центрифуги, заполненный радоном, вращается с частотой 50 с**(-1). Радиус ротора равен 0,5 м. Определить давление газа на стенки ротора, если в его центре давление равно нормальному атмосферному. Температуру по всему объему считать одинаковой и равной 300 К. | |
5. Якорь мотора вращается с частотой n = 1500 мин**(-1). Определить вращающий момент, если мотор развивает мощность N = 500 Вт. | |
6. Короткая катушка площадью поперечного сечения, равной 150 см**2,содержит 200 витков провода, по которому течет ток 1 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью 8 кА/м. Определить магнитный момент катушки, а также вращающий момент, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол 60 град с линиями индукции. | |
7. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти: 1) механический момент М, действующий на рамку, когда по витку течет ток 1 мА; 2) магнитный момент рамки при этом токе. | |
8. Шарик массой 100 г, привязанный к концу нити длиной 1м, вращается, опираясь на горизонтальную плоскость, с частотой 1 с**(- 1). Нить укорачивается и шарик приближается к оси вращения до расстояния 0,5 м. С какой частотой будет при этом вращаться шарик? Какую работу А совершит внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь. | |
9. Два металлических шара радиусами 2 см и 6 см соединены проводником, емкостью которого можно пренебречь. Шарам сообщен заряд 1 нКл. Найти поверхностную плотность зарядов на шарах. | |
10. Три одинаковых заряда 1 нКл каждый расположены по вершинам равностороннего треугольника. Какой отрицательный заряд Q1 нужно поместить в центре треугольника, чтобы его притяжение уравновесило силы взаимного отталкивания зарядов? Будет ли это равновесие устойчивым? | |
11. Две бесконечные параллельные пластины равномерно заряжены с поверхностной плотностью 10 нКл/м**2 и - 30 нКл/м**2. Определить силу взаимодействия между пластинами, приходящуюся на площадь S, равную 1 м**2. | |
12. К батарее аккумуляторов, ЭДС которого равна 2 В и внутреннее сопротивление r = 0,5 Ом, присоединен проводник. Определить: 1)сопротивление R проводника, при котором мощность, выделяемая в нем, максимальна; 2)мощность Р, которая при этом выделяется в проводнике. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 5.Жигалова Наталья |
1. Шины генератора представляют собой две параллельные полосы длиной 2 м каждая, отстоящие друг от друга на расстоянии 20 см. Определить силу взаимного отталкивания в случае короткого замыкания, когда по ним течет ток 10 кА. | |
2. Длинный прямой соленоид из проволоки диаметром 0,5 мм намотан так, что витки плотно прилегают друг к другу. Какова напряженность Н магнитного поля внутри соленоида при силе тока 4 А? Толщиной изоляции пренебречь. | |
3. Металлический шар радиусом 10 см заряжен до потенциала 300В. Определить потенциал этого шара в двух случаях: 1) после того, как его окружат сферической проводящей оболочкой радиусом 15 см и на короткое время соединят с ней проводником; 2) если его окружить сферической проводящей заземленной оболочкой радиусом 15 см? | |
4. Через блок, имеющий форму диска, перекинут шнур. К концам шнура привязали грузики массой m1 = 100 г и m2 = 110 г. С каким ускорением будут двигаться грузики, если масса блока равна 400 г? Трение при вращении блока ничтожно мало. | |
5. Средняя длина свободного пробега атомов гелия при нормальных условиях равна 180 нм. Определить диффузию гелия. | |
6. Прямая, бесконечная, тонкая нить несет равномерно распределенный по длине заряд (1 мкКл/м). В плоскости, содержащей нить, перпендикулярно нити находится тонкий стержень длиной 1. Ближайший к нити конец стержня находится на расстоянии l от нее. Определить силу взаимодействия, приходящуюся на отрезок нити длиной 1 м. Расстояние между ними равно 10 см. | |
7. Определить удельную теплоемкость cv смеси ксенона и кислорода, если количества вещества газов в смеси одинаковы и равны v. | |
8. Распределение молекул по скоростям при эффузионном истечении (истечение газов через отверстия, малые по сравнению с длиной свободного пробега молекулы) отличается от максвелловского и имеет вид f(v)dv=C*vvv*exp(m*vv/(2kT))*vvv*dv. Определить из условия нормировки коэффициент С. | |
9. Определить силу Лоренца, действующую на электрон, влетевший со скоростью 4 Мм/с в однородное магнитное поле под углом 30 град к линиям индукции. Магнитная индукция поля равна 0,2 Тл. | |
10. Лабораторной системе отсчета удаляются друг от друга две частицы с одинаковыми по модулю скоростями. Их относительная скорость в той же системе отсчета равна 0.5 с. Oпределить скорости частиц. | |
11. Тонкая бесконечная нить согнута под углом 90 град. Нить несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 1 мкКл/м. Определить силу, действующую на точечный заряд Q =0,1 мкКл, расположенный на продолжении одной из сторон и удаленный от вершины угла на а = 50 см. | |
12. Азот массой 2 г, имевший температуру 300 К, был адиабатно сжат так, что его объем уменьшился в 10 раз. Определить конечную температуру газа и работу сжатия. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 6.Клюева Виктория |
1. Найти показатель адиабаты v смеси газов, содержащей кислород и аргон, если количества вещества того и другого газа одинаковы и равны v. | |
2. По контуру в виде квадрата идет ток 50 А. Длина стороны равна 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей. | |
3. Определить зависимость динамической вязкости n от давления p при следующих процессах: 1) изотермическом; 2) изохорном. Изобразить эти зависимости на графиках. | |
4. Импульс релятивистской частицы равен m0с. Под действием внешней силы импульс частицы увеличился в два раза. Во сколько раз возрастет при этом энергия частицы: 1)кинетическая? 2)полная? | |
5. Напряженность однородного электрического поля в некоторой точке равна 600 В/м. Вычислить разность потенциалов между этой точкой и другой, лежащей на прямой, составляющей угол 60 град с направлением вектора напряженности. Расстояние между точками равно 2мм. | |
6. Два точечных заряда Q1=2Q и Q2=-Q находятся на расстоянии d друг от друга. Найти положение точки на прямой, проходящей через эти заряды, напряженность E поля в которой равна нулю? | |
7. Определить количество вещества и концентрацию молекул газа, содержащегося в колбе вместимостью 240см**3 при температуре Т=290К и давлении 50кПа. | |
8. В однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом 10 см и шагом 60 см. Определить кинетическую энергию протона. | |
9. Конденсаторы электроемкостями 1 мкФ, 2 мкФ и 3 мкФ включены в цепь с напряжем 1.1 кВ. Определить энергию каждого конденсатора в случаях 1)последовательного их включения; 2) параллельного включения. | |
10. Из двух соударяющихся абсолютно упругих шаров больший шар покоится. В результате прямого удара меньший шар потерял w = 3/4 своей кинетической энергии Т1. Определить отношение k = М/m масс шаров. | |
11. Со шкива диаметром 0, 48 м через ремень передается мощность 9 кВт. Шкив вращается с частотой 240 мин**(-1). Сила натяжения Т1 ведущей ветви ремня в 2 раза больше силы натяжения Т2 ведомой ветви. Найти силы натяжения обеих ветвей ремня. | |
12. Электрон движется со скоростью равной 0,6 с. Oпределить релятивистский импульс электрона. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 7.Кочкин Александр |
1. Сплошной шар радиусом 10 см несет заряд 200 нКл, равномерно распределенный по объему. Шар вращается относительно оси, проходящей через центр шара, с угловой скоростью 10 рад/с. Определить: 1) магнитный момент кругового тока, обусловленного вращением шара; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса, если масса шара равна 10 кг. | |
2. Две группы из трех последовательно соединенных элементов соединены параллельно. ЭДС каждого элемента равна 1,2 В, внутренОм. Амперметр показал силу тока, равную 0,5А. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления r1 и r2 первого и второго источников тока. | |
3. Найти относительное число молекул идеального газа, кинетические энергии которых отличаются от наиболее вероятного значения Ев энергии не более чем на 1%. | |
4. На краю горизонтальной платформы, имеющей форму диска радиусом равным 2 м, стоит человек массой m 1 = 80 кг. Масса m 2 =240 кг. Платформа может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. Пренебрегая трением, найти, с какой угловой скоростью будет вращаться платформа, если человек будет идти вдоль ее края со скоростью равной 2 м/с относительно платформы. | |
5. В приближенной теории переноса получается соотношение л/n=cv. Более строгая теория приводит к значению л/n=K*cv, где K- безразмерный коэффициент, равный (9v-5)/4 (v - показатель адиабаты). При нормальных условиях динамическая вязкость n воздуха равна 17,2 мкПа*с. Найти для тех же условий теплопроводность л воздуха | |
6. Определить момент инерции тонкой плоской пластины со сторонами a = 10 см и b = 20 см относительно оси, проходящей через центр масс пластины параллельно большой стороне. Масса пластины равномерно распределена по ее площади с поверхностной плотностью равной 1, 2 кг/ м**2. | |
7. Прямой провод ,по которому течет ток 1 кА, расположен в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. С какой силой действует поле на отрезок провода длиной 1 м, если магнитная индукция В равна 1 Тл? | |
8. Какая из схем, изображенных на рис.19.5 а, б более пригодна для измерения больших сопротивлений и какая - для измерения малых сопротивлений? Вычислить погрешность, допускаемую, при измерении с помощью этих схем сопротивлений R1=1 кОм и R2=10 Ом. Принять сопротивления вольтметра Rв и амперметра соответственно равными 5 кОм и 2 кОм.
| |
9. С помощью реостата равномерно увеличивают силу тока в катушке на 0,1 А в 1 сек. Индуктивность катушки равна 0,01 Гн. Найти среднее значение ЭДС самоиндукции. | |
10. По двум тонким проводам, изогнутым в виде кольца радиусом 10 см, текут одинаковые токи 10 А в каждом. Найти силу взаимодействия этих колец, если плоскости, в которых лежат кольца, параллельны, а расстояние между центрами колец равно 1 мм. | |
11. На рельсах стоит платформа, на которой закреплено орудие без противооткатного устройства так, что ствол его расположен в горизонтальном положении. Из орудия производят выстрел вдоль железнодорожного пути. Масса m1 снаряда равна 10 кг, и его скорость u1 = 1 км/с. На какое расстояние l откатится платформа после выстрела, если коэффициент сопротивления f = 0,002? | |
12. Тело прошло первую половину пути за время 2 с, вторую за время 8 с. Определить среднюю путевую скорость тела, если длина пути 20 м. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 8.Кремнёв Никита |
1. Определить частоту n вращения электрона по круговой орбите в магнитном поле, индукция В которого равна 0.2Тл. | |
2. По бесконечно длинному прямому проводу, согнутому под углом 120 градусов, течет ток 50 А. Найти магнитную индукцию В в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от вершины его на расстояние 5 см. | |
3. Две круглые металлические пластины радиусом 10 см каждая, заряженные разноименно, расположены одна против другой параллельно друг другу и притягиваются с силой 2 мН. Расстояние между пластинами равно 1 см. Определить разность потенциалов между пластинами. | |
4. В результате кругового процесса газ совершил работу 1 Дж и передал охладителю количество теплоты 4,2 Дж. Определить термический КПД цикла. | |
5. По тонкому стержню длиной 20 см равномерно распределен заряд Q = 240 нКл. Стержень приведен во вращение с постоянной угловой скоростью 10 рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Определить: 1) магнитный момент, обусловленный вращением заряженного стержня; 2)отношение магнитного момента к моменту импульса, если стержень имеет массу 12 г. | |
6. Бесконечная плоскость равномерно заряжена с поверхностной плотностью 4 нКл/м**2. Определить значение и направление градиента потенциала электрического поля, созданного этой плоскостью. | |
7. Найти магнитную индукцию в центре тонкого кольца, по которому идет ток 10 А. Радиус кольца равен 5 см. | |
8. Шар массой m = 1,8 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массы М. В результате прямого упругого удара шар потерял w = 0,36 своей кинетической энергии Т1. Определить массу большего шара. | |
9. Водород занимает объем 10 м**3 при давлении 100 кПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления 300 кПа. Определить: 1)изменение внутренней энергии газа; 2)работу, совершаемую газом; 3)количество теплоты, сообщенное газу. | |
10. Средняя скорость изменения магнитного потока в ( Ф/ t) бетатроне, рассчитана на энергию T=60 МэВ, составляет 50 Вб/с. Определить: 1)число N оборотов электрона на орбите за время ускоренного движения; 2)путь l, пройденный электроном, если радиус r орбиты равен 20 см. | |
11. Шар массой m1 = 6 кг налетает на другой покоящийся шар массой m2 = 4 кг. Импульс первого шара равен 5 кг*м/с. Удар шаров прямой, неупругий. Определить непосредственно после удара: 1)импульсы первого и второго шаров; 2)изменение импульса первого шара; 3)кинетические энергии первого и второго шаров; 4)изменение кинетической энергии первого шара; 5)долю кинетической энергии, переданной первым шаром второму и долю кинетической энергии, оставшейся у первого шара; 6)изменение внутренней энергии шаров; 7)долю кинетической энергии первого шара, перешедшей во внутреннюю энергию шаров. | |
12. По проводнику сопротивлением 3 Ом течет ток, сила которого возрастает. Количество теплоты, выделившееся в проводнике за время 8 с, равно 200 Дж. Определить количество электричества q, протекшее за это время по проводнику. В момент времени, принятый за начальный, сила тока в проводнике равна 0. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 9.Нагайцев Максим |
1. Снаряд, выпущенный из орудия под углом 30град. к горизонту дважды был на одной и той же высоте: спустя время t1=10c и t2=50с после выстрела. Определить начальную скорость V0 и высоту h. | |
2. Две прямые дороги пересекаются под углом 60 град. От перекрестка по ним удаляются машины: одна со скоростью 60 км/час, другая со скоростью 80 км/час. Определить скорости, с которыми одна машина удаляется от другой. Перекресток машины прошли одновременно. | |
3. Шайба, пущенная по поверхности льда с начальной скоростью 20м/с, остановилась через 40с. Найти коэффициент трения шайбы о лед. | |
4. Тело брошено с балкона вертикально вверх со скоростью 10 м/с. Высота балкона над поверхностью земли 12.5 м. Написать уравнение движения и определить среднюю путевую скорость с момента бросания до момента падения на землю. | |
5. По длинному прямому проводу течет ток. Вблизи провода расположена квадратная рамка из тонкого провода сопротивлением 0,02 Ом. Провод лежит в плоскости рамки и параллелен двум ее сторонам, расстояния до которых от провода соответственно равны 10 см и 20 см. Найти силу тока в проводе, если при его включении через рамку протекло количество электричества равное 693 мкКл. | |
6. В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды 0,3 нКл каждый. Какой отрицательный заряд Q1 нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда? | |
7. Найти число молекул идеального газа, которые имеют импульс, значение которого точно равно наиболее вероятному значению pв. | |
8. Металлический шар радиусом 5 см несет заряд 1 нКл. Шар окружен слоем эбонита толщиной 2 см. Вычислить потенциал электрического поля на расстоянии: 1) 1см; 2) 6см; 3) 9 см от центра шара. | |
9. Даны два шарика массой 1 г каждый. Какой заряд нужно сообщить каждому шарику, чтобы сила взаимного отталкивания зарядов уравновесила силу взаимного притяжения шариков по закону тяготения Ньютона? Рассматривать шарики как материальные точки. | |
10. Вычислить энергию электростатического поля металлического шара, которому сообщен заряд 100 нКл, если диаметр шара равен 20 см. | |
11. Заряженная частица, двигаясь перпендикулярно скрещенным под прямым углом электрическому (Е=400 кВ/м) и магнитному (В=0.25 Тл) полям, не испытывает отклонения при определенной скорости V. Определить эту скорость и возможные отклонения дельтаV от нее, если значения электрического и магнитного полей могут быть обеспечены с точностью, не превышающей 0.2 %. | |
12. Найти зависимость теплопроводности л от температуры T при следующих процессах: 1) изобарном; 2) изохорном. Изобразить эти зависимости на графиках. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 10.Плотников Сергей |
1. Два однородных тонких стержня: AB длиной l1 = 40 см и массой m1 = 900 г и CD длиной l2 = 40 см и массой m2 = 400 г скреплены под прямым углом. Определить моменты инерции J системы стержней относительно оси OO', проходящей через конец стержня AB параллельно стержню CD.
| |
2. Определить давление идеального газа при двух значениях температуры газа: 1) Т=3К; 2) Т=1кК. Принять концентрацию молекул газа равной 10**19см**(-3). | |
3. Два бесконечно длинных прямых провода скрещены под углом (рис.). По проводам текут токи I1=80 А и I2=60 А. Расстояние d между проводами равно 10 см. Определить магнитную индукцию В в точке А, одинаково удаленной от обоих проводников.
| |
4. Самолет массой m = 2,5 т летит со скоростью V = 400 км/ч. Он совершает в горизонтальной плоскости вираж (вираж - полет самолета по дуге окружности с некоторым углом крена). Радиус R траектории самолета равен 500 м. Найти поперечный угол наклона самолета и подъемную силу F крыльев во время полета. | |
5. Обмотка электрического кипятильника имеет две секции. Если включена только первая секция, то вода закипает через 15 мин, если только вторая, то через 30 мин. Через сколько минут закипит вода, если обе секции включить последовательно? параллельно? | |
6. Совершая замкнутый процесс, газ получил от нагревателя количество теплоты 4 кДж. Определить работу газа при протекании цикла, если его термический КПД = 0,1 . | |
7. Винт аэросаней вращается с частотой n=360 мин** (-1) . Скорость поступательного движения аэросаней равна 54км/ч. С какой скоростью движется один из концов винта, если радиус винта равен 1м? | |
8. Две релятивистские частицы движутся в лабораторной системе отсчета со скоростями 0.6 с и 0.9 с вдоль одной прямой. Oпределить их относительную скорость в двух случаях: 1) частицы движутся в одном направлении; 2) частицы движутся в противоположных направлениях. | |
9. Определить электроемкость схемы, представленной на рисунке, где С1=1 пФ, С2=2 пФ, С3=2 пФ, С4=4 пФ.
| |
10. Камень брошен вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с. По истечению какого времени камень будет находиться на высоте 15м? Mайти скорость камня на этой высоте. Сопротивлением воздуха пренебречь. Принять g=10 м/с**2 | |
11. В центре сферы радиусом 20 см находится точечный заряд 10нКл. Определить поток вектора напряженности через часть сферической поверхности площадью 20 см**2. | |
12. Определить плотность разреженного водорода, если средняя длина свободного пробега молекул равна 1 см. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 11.Романовский Сергей |
1. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 0,02 Тл по окружности радиусом 1 см. Определить кинетическую энергию электрона (в Дж и электрон - вольтах). | |
2. В сосуде вместимостью 12 л находится газ, число молекул которого равно 1,44*10**18.Определить концентрацию молекул газа. | |
3. Электрическое поле создано положительным точечным зарядом. Потенциал поля в точке, удаленной от заряда на 12 см, равен 24 В. Определить значение и направление градиента потенциала в этой точке. | |
4. Какое количество теплоты выделится при разрядке плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами равна 15 кВ, расстояние d=1мм, диэлектрик - слюда и площадь каждой пластины равна 300 см**2 | |
5. Используя функцию распределения молекул по скоростям, получить функцию, выражающую распределение молекул по относительным скоростям u (u=v/vв). | |
6. Уединенный металлический шар радиусом 6 см несет заряд Q. Концентрическая этому шару поверхность делит пространство на две части (внутренняя конечная и внешняя бесконечная), так что энергии электрического поля обеих частей одинаковы. Определить радиус R2 этой сферической поверхности. | |
7. Проволочное кольцо радиусом 10 см лежит на столе. Какое количество электричества протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца равно 1 Ом. Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 50 мкТл. | |
8. Кислород при неизменном давлении 80 кПа нагревается. Его объем увеличивается от 1 м**3 до 3 м**3.Определить: 1) изменение внутренней энергии кислорода; 2)работу, совершенную им при расширении; 3)количество теплоты, сообщенное газу. Рисунок: нет. | |
9. В баллистический маятник массой М = 5 кг попала пуля массой m = 10 гр и застряла в нем. Найти скорость v пули если маятник, отклонившись после удара, поднялся на высоту h = 10 см. | |
10. В вершинах правильного шестиугольника со стороной а = 10 см расположены точечные заряды Q, 2Q, 3Q, 4Q, 5Q, 6Q (Q=0,1 мкКл. (Найти силу, действующую на точечный заряд, лежащий в плоскости шестиугольника и равноудаленный от его вершин. | |
11. Диск радиусом 20см вращается согласно уравнению фи=А+В*t+C*t**3, где А=3рад, В= (-1) рад. /с, С=0. 1рад. /с**3. Определить тангенциальное, нормальное и полное ускорения точек на окружности диска для момента времени равного 10с. | |
12. Тело, брошенное вертикально вверх, находилось на одной и той же высоте равной 8,5 м два раза с интервалом 3с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, вычислить начальную скорость брошенного тела. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 12.Русаков Алексей |
1. Катушка и амперметр соединены последовательно и присоединены к источнику тока. К зажимам катушки присоединен вольтметр сопротивлением 1 кОм. Показания амперметра 0,5А, вольтметра 100В. Определить сопротивление катушки. Сколько процентов от точного значения сопротивления катушки составит погрешность, если не учитывать сопротивления вольтметра? | |
2. Стальной сердечник тороида, длина l которого по средней линии равна 1 м, имеет вакуумный зазор длинной l0=4 мм. Обмотка содержит n=8 витков на 1 см. При какой силе тока I индукция В в зазоре будет равна 1 Тл? | |
3. Точечный заряд Q = 1 мкКл находится вблизи большой равномерно заряженной пластины против ее середины. Вычислить поверхностную плотность заряда пластины, если на точечный заряд действует сила F = 60 мН. | |
4. Прямой металлический стержень диаметром 5 см и длиной 4 м несет равномерно распределенный по его поверхности заряд 500 нКл. Определить напряженность поля в точке, находящейся против середины стержня на расстоянии а = 1 см от его поверхности. | |
5. На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса которого 60 кг, масса доски 20 кг. С какой скоростью (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль доски со скоростью (относительно доски) 1 м/с? Массой колес пренебречь. Трение во втулках не учитывать. | |
6. Человек стоит на скамье Жуковского и ловит рукой мяч массой равной 0, 4 кг, летящий в горизонтальном направлении со скоростью равной 20 м/с. Траектория мяча проходит на расстоянии 0, 8 м от вертикальной оси вращения скамьи. С какой угловой скоростью начнет вращаться скамья Жуковского с человеком, поймавшим мяч, если суммарный момент инерции человека и скамьи равен 6 кг*м**2? | |
7. Одинаковые частицы массой 10**(-12) г каждая распределены в однородном гравитационном поле напряженностью G = 0,2 мкН/кг. Определить отношение n1/n2 концентраций частиц, находящихся на эквипотенциальных уровнях, отстоящих друг от друга на 10 м. Температура Т во всех слоях считается одинаковой и равной 290 К. | |
8. Расстояние между двумя точечными зарядами Q1 = + 8 нКл и Q2 = - 5,3 нКл равно 40 см. Вычислить напряженность поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Чему равна напряженность, если второй заряд будет положительным? | |
9. Конденсаторы соединены так, как это показано на рисунке. Электроемкости конденсаторов С1=0.2 мкФ, С2=0.1 мкФ, С3=0.3 мкФ, С4=0.4 мкФ. Определить электроемкость батареи конденсаторов.
| |
10. Электроемкость плоского конденсатора равна 111 пФ. Диэлектрик фарфор. Конденсатор зарядили до разности потенциалов 600 В и отключили от источника напряжения. Какую работу нужно совершить, чтобы вынуть диэлектрик из конденсатора? Трение пренебрежительно мало. | |
11. На отрезке тонкого прямого проводника длиной 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 3 мкКл/м. Вычислить напряженность, создаваемую этим зарядом в точке, расположенной на оси проводника и удаленной от ближайшего конца отрезка на расстояние, равное длине этого отрезка. | |
12. Электрон летит со скоростью 0,8 с. Определить кинетическую энергию электрона ( в мегаэлектрон-вольтах). |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 13.Стешенко Олег |
1. Конденсатор электроемкостью 0,2 мкФ был заряжен до разности потенциалов 320 В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до разности потенциалов 450 В, напряжение на нем изменилось до 400 В. Вычислить емкость второго конденсатора. | |
2. Шар радиусом 6 см заряжен до потенциала 300 В, а шар радиусом 4 см до потенциала 500 В. Определить потенциал шаров после того, как их соединили металлическим проводником. Емкостью соединительного проводника пренебречь. | |
3. Самолет летит в горизонтальном направлении с ускорением 20 м/с**2. Какова перегрузка пассажира, находящегося в самолете? (Перегрузкой называется отношение силы F, действующей на пассажира, к силе тяжести P) | |
4. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 нагревателя равна 470 К, температура Т2 охладителя = 280 К. При изотермическом расширении газ совершает работу 100 Дж. Определить термический КПД цикла, а также количество теплоты Q 2,которое газ отдает охладителю при изотермическом сжатии. | |
5. Какая относительная ошибка будет допущена при вычислении кинетической энергии релятивистской частицы, если вместо релятивистского выражения Т= (m - m1)*с**2 воспользоваться классическим Т = 1/2 m0v**2? Вычисления выполнить для двух случаев: 1)v = 0,2 с; 2)v =0,8 с. | |
6. В однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл в плоскости, перпендикулярной линиям индукции поля, вращается стержень длиной 10 см. Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов на концах стержня при частоте вращения 16 с**(-1). | |
7. Две батареи аккумуляторов (E1=10 В, r1=1 Ом, Е2=8 В, r2=1,5 Ом) и реостат (R=6 Ом ) соединены как показано на рис.19.7. Найти силу тока в батареях и реостате.
| |
8. За время 6с точка прошла путь, равный половине длины окружности радиусом 0. 8м. Определить среднюю путевую скорость за это время и модуль вектора средней скорости. | |
9. Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 800 В, влетает в однородные, скрещенные под прямым углом магнитное (B = 50 мТл) и электрическое поле. Определить напряженность электрического поля, если протон движется в скрещенных полях прямолинейно. | |
10. Конденсаторы электроемкостями С1=0.2 мкФ, С2=0.6 мкФ, С3=0.3 мкФ, С4=0.5 мкФ соединены так, как это показано на рисунке. Разность потенциалов между точками А и В равна 320 В. Определить разность потенциалов и заряд на пластинах каждого конденсатора.
| |
11. Газ занимавший объем 12 л под давлением100 кПа, был изобарно нагрет от температуры 300 К до 400 К. Определить работу расширения газа. | |
12. Обруч и сплошной цилиндр, имеющие одинаковую массу m=2 кг, катятся без скольжения с одинаковой скоростью v=5 м/с. Найти кинетические энергии этих тел. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 14.Сурушкина Виктория |
1. Определить число N оборотов, которые должен сделать протон в магнитном поле циклотрона, чтобы приобрести кинетическую энергию Т=10 МэВ, если при каждом обороте протон проходит между дуантами разность потенциалов U=30 кВ. | |
2. Магнитная индукция В поля в вакууме равна 10 мТл. Найти напряженность Н магнитного поля. | |
3. Колесо автомашины вращается равноускоренно. Сделав 50 полных оборотов, оно изменило частоту вращения от n1=4 c** (-1) до n2=6 с** (-1). Определить угловое ускорение колеса. | |
4. Определить степень диссоциации газообразного хлора, если показатель адиабаты такого частично диссоциировавшего газа равен 1,55. | |
5. С вертолета, неподвижно висящего на некоторой высоте над поверхностью Земли, сброшен груз массой 100 кг. Считая, что сила сопротивления воздуха изменяется пропорционально скорости, определить, через какой промежуток времени ускорение груза будет равно половине ускорения свободного падения. Коэффициент сопротивления 10 кг/с. | |
6. Определить электроемкость металлической сферы радиусом 2 см, погруженной в воду. | |
7. Расстояние между двумя точечными положительными зарядами Q1=9Q и Q2=Q равно 8 см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность поля зарядов равна 0? Где находилась бы эта точка, если бы второй заряд был отрицательным? | |
8. Два одинаковых источника тока с ЭДС E=1.2В и внутренним сопротивлением r=0.4 Ом каждый соединены, как показано на рис.19.6 а, б. Определить силу тока I в цепи и разность потенциалов U между точками А и В в первом и втором случае.
| |
9. Определить силу взаимодействия двух точечных зарядов q1=q2= 1 Кл, находящихся в вакууме на рсстоянии r=1 м друг от друга. | |
10. На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса которого 60 кг, масса доски 20 кг. Найти, на какое расстояние: 1)передвинется тележка, если человек перейдет на другой конец доски; 2)переместится человек относительно пола; 3)переместится центр масс системы тележка - человек относительно доски и относительно пола. Длина доски равна 2 м. | |
11. Очень короткая катушка содержит 1000 витков тонкого провода. Катушка имеет квадратное сечение со стороной длиной 10 см. Найти магнитный момент катушки при силе тока 1 А. | |
12. Два маленьких шарика массой 10 г каждый скреплены тонким невесомым стержнем длиной l = 20 см. Определить момент инерции системы относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящий через центр масс. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 15.Филимоненко Дмитрий |
1. Сплошной шар из диэлектрика (<эпсилон>=3) радиусом R= 10 см заряжен с объемной плотностью <ро>=50 нКл/м**3. Напряженность Напряженность электрического поля внутри и на поверхности такого шара выражается формулой E=(<ро>*r)/(3*<эпсилон>0*<эпсилон>), где r - расстояние от центра шара до точки, в которой вычисляется напряженность поля. Вычислить разность потенциалов между центром шара и точками, лежащими на его поверхности. | |
2. Лед массой 2 кг при температуре 0 С был превращен в воду той же температуры с помощью пара, имеющего температуру 100 С. Определить массу израсходованного пара. Каково изменение энтропии системы лед - пар? | |
3. Барометр в кабине летящего вертолета показывает давление 90 кПа. На какой высоте летит вертолет, если на взлетной площадке барометр показывал давление 100 кПа? Считать, что температура воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой. | |
4. Определить кинетическую энергию релятивистской частицы (в единицах m0с**2), если ее импульс p=m0с. | |
5. Тонкий однородный стержень длиной 50 см и массой 400 г вращается с угловым ускорением равным 3 рад/с**2 около оси, проходящей перпендикулярно стержню через его середину. Определить вращающий момент М. | |
6. К воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов 600 В и отключенному от источника напряжения, присоединили параллельно второй незаряженный конденсатор таких же размеров и формы, но с диэлектриком (фарфор). Определить диэлектрическую проницаемость фарфора, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до 100 В. | |
7. Солнечная постоянная С ( плотность потока энергии электромагнитного излучения Солнца на расстоянии, равном среднему расстоянию от Земли до Солнца) равно 1,4 кВт/м**2. Определить массу, которую теряет Солнце в течение одного года. На сколько изменится масса воды в океане за один год, если предположить, что поглощается 50% падающей на поверхность океана энергии излучения? При расчетах принять площадь поверхности океана равной 3,6*10 ** 8 км**2. | |
8. Найти изменение высоты, соответствующее изменению давления на 100 Па, в двух случаях:1) вблизи поверхности Земли, где температура 290 К, давление 100кПа; 2) на некоторой высоте, где температура 220 К, давление 25 кПа. | |
9. Какую наибольшую скорость V max может развить велосипедист, презжая закругление радиусом R = 50 м, если коэффициент трения скольжения f между шинами и асфальтом равен 0,3? Каков угол отклонения велосипеда от вертикали, когда велосипедист движется по закруглению? | |
10. Тонкая лента шириной l=40 см свернута в трубку радиусом R=30 см. По ленте течет равномерно распределенный по ее ширине ток I=200 А (рис.21.11). Определить магнитную индукцию В на оси трубки в двух точках: 1)В средней точке; 2)в точке, совпадающей с концом трубки.
| |
11. Углекислый газ массой 400 г был нагрет на 50 К при постоянном давлении. Определить изменение внутренней энергии газа, количество теплоты, полученное газом, и совершенную им работу. | |
12. Шарик массой 300г. ударился о стену и отскочил от нее. Определить импульс, полученный стеной, если в последний момент перед ударом шарик имел скорость 10м/с, направленную под углом 30град. к поверхности стены. Удар считать абсолютно упругим. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 16.Чехов Евгений |
1. Точечный заряд 10 нКл, находясь в некоторой точке поля, обладает потенциальной энергией 10 мкДж. Найти потенциал этой точки поля. | |
2. Определить момент инерции тонкого однородного стержня длиной равной 60 см и массой равной 100 г относительно оси, перпендикулярной ему и проходящей через точку стержня, удаленную на a = 20 см от одного из его концов. | |
3. Магнитная индукция поля между полюсами двухполюсного генератора равна 0,8 Тл. Ротор имеет сто витков площадью 400 см**2. Определить частоту вращения якоря, если максимальное значение ЭДС индукции равно 200 В. | |
4. Железный сердечник находится в однородном магнитном поле напряжённостью H=1кА/м. Определить индукцию В магнитного поля в сердечнике и магнитную проницаемость мю железа. | |
5. Электрическое поле создано точечным положительным зарядом 6нКл, положительный заряд переносится из точки этого поля в точку. Каково изменение потенциальной энергии, приходящейся на единицу переносимого заряда, если r1=20 см и r2=50 см?
| |
6. Квадратная рамка со стороной длиной а=20 см расположена в одной плоскости с прямым бесконечно длинным проводом с током. Расстояние l от провода до середины рамки равно 1 м. Вычислить относительную погрешность, которая будет допущена при расчете магнитного потока, пронизывающего рамку, если поле в пределах рамки считать однофазным, а магнитную индукцию - равной значению её в центре рамки. | |
7. Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра по круговой орбите некоторого радиуса. Найти отношение магнитного момента эквивалентного кругового тока к моменту импульса L орбитального движения электрона. Заряд электрона и его массу считать известными. | |
8. Предположим, что мы можем измерить длину стержня с точностью 0.1 мкм. При какой относительной скорости и двух инерциальных систем отсчета можно было бы обнаружить релятивистское сокращение длины стержня, собственная длина которого равна 1 м? | |
9. Водород при нормальных условиях имел объем 100 м**3. Найти изменение внутренней энергии газа при его адиабатном расширении до объема 150 м**3. | |
10. Прямой провод длиной 40 см движется в однородном магнитном поле со скоростью 5 м/с перпендикулярно линиям индукции. Разность потенциалов между концами провода равна 0,6 В. Вычислить индукцию магнитного поля. | |
11. Электромагнит изготовлен в виде соленоида. Сердечник тороида со средним d диаметром равным 51 см имеет вакуумный зазор равный l=2мм. Обмотка тороида равномерно распределена по всей её длине. Во сколько раз уменьшается индукция магнитного поля в зазоре, если, неизменная сила тока в обмотке, зазор увеличить n=3 раза? Магнитную проницаемость мю сердечника считать const и принять равной 800. | |
12. Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При нити этом разошлись на угол альфа. Шарики погружаются в масло плотностью 8*10**2 кг/м**3. Определить диэлектрическую проницаемость масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным. Плотность материала шариков 1,6*10 **3 кг/м**3. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 17.Чупахин Вячеслав |
1. Найти электроемкость уединенного металлического шара радиусом 1 см. | |
2. Два положительных точечных заряда Q и 4Q закреплены на расстоянии l = 60 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд Q 1 так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения заряда возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды. | |
3. По бесконечно длинному прямому проводу, изогнутому так, как показано на рисунке, течет ток силой I=100 А. Определить магнитную индукцию В в точке О если r=10 см.
| |
4. Тонкий однородный стержень длиной l = 1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку О на стержне. Стержень отклонили от вертикали на угол альфа и отпустили. Определить для начального момента времени угловое Е и тангенциальное аi ускорения точки B на стержне. Вычисления произвести для следующих случаев: 1) а = 0, b = 2/3*l, альфа = Пи/2; 2) a = l/3, b = l, альфа = Пи/3; 3) a = l/4, b = l/2, альфа =2/3Пи.
| |
5. Маховик, момент инерции которого равен 40 кг*м**2, начал вращаться равноускоренно из состояния покоя под действием момента силы М = 20 Н*м. Вращения продолжалось в течение 10 с. Определить кинетическую энергию Т, приобретенную маховиком. | |
6. Двукратно ионизированный атом гелия движется в однородном магнитном поле напряженностью 100 кА/м по окружности радиусом 10см. Найти скорость атома гелия. | |
7. Найти показатель адиабаты смеси водорода и неона, если массовые доли обоих газов в смеси одинаковы и равны 0,5. | |
8. Какая работа совершается при изотермическом расширении водорода массой 5 г, взятого при температуре 290 К, если объем газа увеличивается в три раза? | |
9. Однородный диск радиусом R=20 см может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси OZ, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через точку О (см. рис. 3.14). Определить угловую и линейную скорость точки В на диске в момент прохождения им положения равновесия. Вычисления выполнить для следующих случаев: 1) a=b=R, альфа=90 град.; 2) a=R/2, b=0, альфа=60 град.; 3) a=2R/3, b=2R/3, альфа=150 град.; 4) a=R/3, b=R, альфа=120 град..
| |
10. Известно, что объем воды в океане равен 1,37*10 ** 9 км** 3.Определить, во сколько раз возрастет масса воды в океане, если температура воды повысится на 1 градус Цельсия. Плотность воды в океане принять равной 1,03*10 ** 3 кг/м**3. | |
11. Вычислить работу А, совершаемую при равноускоренном подъеме груза массой m = 100 кг на высоту h = 4м за время t = 2с. | |
12. Электрон в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл движется по окружности. Найти силу эквивалентного кругового тока, создаваемого движением электрона. |
Расчетно-графическое задание № 1 | |
Группа: ХТп-13 | Студент: 18.Шарко Юлия |
1. Двое часов после синхронизации были помещены в системы координат К и К', движущиеся друг относительно друга. При какой скорости и их относительного движения возможно обнаружить релятивистское замедление хода часов, если собственная длительность измеряемого промежутка времени составляет 1 с. Измерение времени производится с точностью 10 пс. | |
2. Три сопротивления R1=5 Ом; R2=1 Ом и R3=3 Ом, а также источник тока с ЭДС Е1=1,4 В соединены, как показано на рис.19.11. Определить ЭДС источника тока, который надо подключить в цепь между точками А и В, чтоб в указанном направлении в сопротивлении R3 шел ток силой 1 А. Сопротивлением источника тока пренебречь.
| |
3. Короткая катушка, содержащая 1000 витков, равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл и угловой скоростью 5 рад /с относительно оси, совпадающей с диаметром катушки и перпендикулярной линиям индукции поля. Nпределить мгновенное значение ЭДС индукции для тех моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол 60 град с линиями индукции поля. Площадь катушки равна 100 см**2. | |
4. В циклотроне требуется ускорять ионы гелия (He++). Частота ню переменной разности потенциалов, приложенной к дуантам, равна 10 МГц. Какова должна быть индукция В магнитного поля, чтобы период Т обращения ионов совпадал с периодом изменения разности потенциалов? | |
5. В лабораторной системе отсчета находятся две частицы. Одна частица с массой покоя m0 движется 0,6 с, другая с массой покоя 2m0 покоится. Определить среднюю скорость центра масс системы частиц. | |
6. По проводнику в виде тонкого кольца радиусом R=10 см. течет ток. Чему равна сила тока I, если магнитная индукция В поля в точке А (рис.21.10).равна 1 мкТл? угол бетта =10 градусов.
| |
7. Плоская квадратная рамка со стороной а=20 см лежит в одной плоскости с бесконечно длинным прямым проводом, по которому течет ток I=100 A. Рамка расположена так, что ближайшая к проводу сторона параллельна ему и находится на расстоянии l=10 см от провода. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий рамку. | |
8. Электрическое поле создано отрицательно заряженным металлическим шаром. Определить работу А1,2 внешних сил по перемещению заряда Q=40нКл из точки 1 с потенциалом <фи>1=-300 В в точку 2(рис. 15.9).
| |
9. Определить скорость электрона, если его кинетическая энергия равна:1) Т= 4МэВ; 2) Т= 1кэВ. | |
10. Найти выражение средней кинетической энергии <Eп> поступательного движения молекул. Функцию распределения молекул по энергиям считать известной. | |
11. Шар массой равной 10 кг и радиусом 20 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Уравнение вращения шара имеет вид А + В t**2 + Сt**3, где В = 4 рад /с**2, С = - 1 рад/ с**3. Найти закон изменения момента сил, действующих на шар. Определить момент сил в момент времени равной 2 с. | |
12. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами Q1= 40 нКл и Q2 = - 10 нКл, находящимися на расстоянии 10 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной от первого заряда на 12 см и от второго на 6 см. |

























































