Тема №6198 Ответы к задачам по физике Мелешина
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Мелешина из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Мелешина, узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

К1.1. Точка массой ш движется по прямой согласно за­
кону x = a t\ где а = const. Найти силу, действующую на
точку.
К1-2. Точка массой т = 1 кг движется в поле постоянной
силы F = 2H . В начальный момент времени точка покоилась
в начале координат. На каком расстоянии s от начала коор­
динат окажется точка в момент времени t = 3 с?

К3.1. Колесо вращается с постоянным ускорением
е = 5 рад/с2. Найти линейную скорость точки обода колеса
в момент времени t= 5 с от начала вращения, если радиус
колеса R = 2 см.
КЗ.2. Маховое колесо спустя t = l мин после начала
вращения приобретает скорость, соответствующую п =
= 720 об/мин. Найти угловое ускорение колеса е и число
оборотов N за первую минуту вращения. Движение колеса
считать равноускоренным.
КЗ.З. Скорость включенного вентилятора 900 об/мин.
После выключения его вращение стало равнозамедленным
и он сделал до остановки 75 оборотов. Сколько времени
прошло с момента выключения вентилятора до полной его
остановки?
К3.4. Колесо радиусом R = 0,1 м вращается так, что зави­
симость угла поворота радиуса колеса от времени ф = A-J-Bt-(-
-f-Ct3, где В = 2 рад/с, С = 1 рад/с2. Для точек, лежащих
на ободе колеса, найти следующие величины через t= 2 с
26
после начала движения: 1) угловую скорость ю; 2) линей­
ную скорость v; 3) угловое ускорение е, 4) тангенциальное
ускорение Wt ; 5) нормальное ускорение Wп.

К4.1. Поезд массой М =4,9-105 кг после прекращения
тяги тепловоза под действием силы трения Fxp= 9 ,8 -104 Н
останавливается через t = l мин. С какой скоростью Vo шел
поезд?
К4.2. Тело массой гп = 0,5 кг движется прямолинейно,
причем зависимость пройденного телом пути S от времени t
выражается уравнением S = A —B t+C t2—Dt3, где С = 5 м/с2,
D = 1 м/с3. Найти силу F, действующую на тело в конце
первой секунды движения
К4.3. Тело скользит по наклонной плоскости, составляю­
щей с горизонтом угол а=45°. Пройдя расстояние S = 36,4 см,
тело приобретает скорость v = 2 м/с. Найти коэффициент
трения к тела о плоскость.
К4.4. Невесомый блок укреплен на вершине двух на­
клонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы
а= 3 0 ° и р = 45° (рис. 8). Гири А и В равной массы
Рис. 8
ш = 1 кг соединены нитью, перекинутой через блок. Найти
ускорение а, с которым движутся гири, и натяжение ни­
ти Т. Нить считать невесомой и нерастяжимой, трением
в блоке и трением гирь А и В о наклонные плоскости пре­
небречь.

К5.1. Камень, привязанный к веревке длиной I, равно­
мерно вращается в условиях невесомости. Найти угловую
скорость вращения камня, при которой веревка разорвется,
если известю, что она разрывается при натяжении с си­
лой F[.
К5.2. Камень массой m висит на неподвижном резино­
вом шнуре Насколько короче окажется шнур, если отвязать
камень, при условии, что для удлинения шнура на величину
I требуется сила Fi.

 ток 1 = 20 А, Находится в однородном магнитном поле
с индукцией В = 0,11 Тл. Каков угол а между направлением
поля и направлением тока, если на провод действует сила
F = 10 мН?
К6.2. Перпендикулярно к магнитному полю с индукци­
ей В = 0,1 Тл возбуждено электрическое поле напряженнос­
тью Е = 100 кВ/м. Перпендикулярно к обоим полям дви­
жется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заря­
женная частица. Вычислить ее скорость.
К6.3. Электрон, прошедший ускоряющую разность потен­
циалов U = 10 В, влетает в однородное магнитное поле с ин­
дукцией В = 1 0 “3 Тл перпендикулярно к его силовым ли­
ниям. Определить радиус окружности, описываемой электро­
ном в магнитном поле.
К6.4. Заряженная частица движется в магнитном поле
по окружности со скоростью 106 м/с. Индукция магнитного
поля 0,3 Тл. Радиус окружности 4 см. Найти заряд частицы,
если известно, что ее кинетическая энергия равна 12 кэВ.

К7.1. Магнитный поток ф = 80-10_3 Вб пронизывает зам­
кнутый контур. Определить ЭДС индукции, которая возни­
кает в контуре, если магнитный поток изменится до нуля
за время At = 0,002 с.
К.7.2. В однородном магнитном поле, индукция которого
В = 1 Тл, находится проводник длиной /= 2 0 см. Найти раз­
ность потенциалов, возникающую на концах проводника,
если он движется под углом 30° к линии индукции магнит­
ного поля со скоростью v = 2,5 м/с.
К7.3. Рамка площадью S = 50 см2, содержащая N =100
витков, равномерно вращается в однородном магнитном по­
ле, имеющем индукцию В = 40-10_3 Тл. Определить макси­
мальную ЭДС индукции, если ось вращения лежит в плос­
кости рамки и перпендикулярна к линиям индукции, а рам­
ка вращается с частотой п = 960 об/мин.
К7.4. Проволочное кольцо радиусом R = 10 см лежит
на столе. Какое количество электричества q пройдет по коль­
цу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопро­
тивление кольца R = 1 Ом. Вертикальная составляющая ин­
дукции магнитного поля Земли В = 50-10—6 Тл.
К7.5. На расстоянии а = 1 м от длинного прямого про­
водника с током I = 103 А расположено кольцо радиусом
r = 1 см. Положение кольца таково, что поток, пронизывающий
254
его, максимален. Чему равно количество электричества q,
которое протечет по кольцу, если ток в проводнике будет
выключен? Сопротивление кольца R =10 Ом. Поле в пре­
делах кольца считать однородным.
К7.6. Индуктивность L соленоида длиной /= 1 м, намо­
танного в один слой на немагнитный каркас, равна 1,6 мГн.
Площадь S сечения соленоида равна 20 см2. Определить
число п витков на каждом сантиметре длины соленоида.
К.7.7. Б середине основания тонкого длинного соленоида
(1 = 5 А, п = 200 витков/см) помещена маленькая рамка, со­
стоящая из N=100 витков площадью S = 1 см2. Какое ко­
личество электричества пройдет через рамку, если ее пере­
нести в центр соленоида? Сопротивление рамки R = 5 Ом.

К8.1. Записать закон движения гармонически колеблю­
щейся точки с амплитудой 10 см, периодом 4 с и началь­
ной фазой, равной нулю.
4* 51
К8 .2 . Закон движения гармонического колебания имеет
вид х = А sin (cot+q?). Определить скорость колеблющейся
точки, ее ускорение. При каком условии скорость и уско­
рение будут иметь максимальные значения?
К8.3. Записать выражение для закона движения гармо­
нически колеблющейся точки с амплитудой 5 см, если в
1 минуту она совершает 150 колебаний и начальная фаза
колебаний равна 45°.
К8.4. Начертить на одном графике кривые четырех гар­
монических колебаний точек с одинаковыми амплитудами,
одинаковыми периодами, но имеющими разность фаз: 1) я/4,
2) jt/ 2, 3) я, 4) 2зт.
К8.5. Начальная фаза гармонического колебания точки
равна нулю. Через какую долю периода скорость точки со­
ставит половину ее максимальной скорости?
К8 .6 . Закон движения точки представлен в виде х =
= sin(ji/61). Найти моменты времени, в которые точка до­
стигает максимальной скорости (tln) и максимального ус­
корения (t2п).
К8.7. Найти траекторию плоского движения точки, если
ее закон движения имеет вид: х = a cos cot, y = b sin co t.
К8 .8 . Найти закон движения точки, гармонически ко­
леблющейся с частотой (о = 3/2 рад/с, если в начальный
момент времени: а) точка находилась в положении х = / =
= 2 м и имела скорость v o = 0 ; б) точка находилась в поло­
жении х — 1= —2 м и имела скорость V o=+3 м/с.

К9.1. Вычислить ускорение силы тяжести на поверхности
Земли. Значения гравитационной постоянной, радиуса Зем­
ли и ее массу взять из таблиц в справочниках по физике.
К9.2. Сравнить ускорение силы тяжести на поверхности
Луны с ускорением силы тяжести на поверхности Земли.
К9.3. Найти линейную скорость вращения Земли по ор­
бите (орбиту считать круговой).
55
К9.4. На каком расстояний h от поверхности Земли ус­
корение силы тяжести равно 1 м/с2?
К9.5. Найти зависимость ускорения силы тяжести от вы­
соты поднятия тела над поверхностью Земли. На какой вы­
соте ускорение силы тяжести составит 50% от ускорения силы
тяжести на поверхности Земли?
К9.6. Найти изменение ускорения силы тяжести при
опускании тела в глубину h Земли. На какой глубине h
ускорение силы тяжести уменьшится в 2 раза? (плотность
Земли считать постоянной).
К9.7. Искусственный спутник Луны движется по круго­
вой орбите на расстоянии 20 км от ее поверхности. Найти ли­
нейную скорость и период обращения спутника вокруг Луны.

КЮ.1. Построить выражение для скорости движения
центра масс диска, скатывающегося без скольжения по на­
клонной плоскости, высота которой h = 0,5 м. Найти скорость
движения центра масс диска в конце пути, если в начальный
момент времени она равнялась нулю.
КЮ.2. Какова скорость движения обруча у подножия
наклонной плоскости, высота которой h = 0,5 м, если обруч
катился без скольжения и на вершине имел скорость vo=
= 1 м/с.

К1.1. В сосуде объемом 20 л находится 4 г водорода при
температуре 27°С. Найти давление водорода.
К1.2. Баллон емкостью 12 л наполнен азотом при дав­
лении 8,1-106 Н/м1 2 и температуре 17°С. Какое количество
азота находится в баллоне?
К1.3. 12 г газа занимают объем 4-10~3 м3 при темпера­
туре 7°С. После нагревания газа при постоянном давлении
его плотность стала равна 6-10-4 г/см3. До какой темпера­
туры нагрели газ?
139
К1.4. В закрытом сосуде находится 10 кг газа при дав­
лении 107 Н/м2. Найти, какое количество газа взяли из со­
суда, если окончательное давление стало равным 2,5-106 Н/м2?
К.1.5. Найти эффективную молекулярную массу воздуха,
рассматривая его как смесь азота (20 частей) и кислорода
(80 частей). MriV=28, Мг02=32.

К2.1. Азот массой гп=5 кг, нагретый на АТ=150К, со­
хранил неизменным объем V. Найти теплоту AQ, сообщенную
газу, изменение внутренней энергии AU и совершенную га­
зом работу А.
К2.2. Газ, занимавший объем V =12 л под давлением
р== 100 кПа, был изобарически нагрет от Т=300 К до Т =
= 400 К. Определить работу расширения газа.
К2.3. Сколько теплоты выделится, если азот массой
ш = 1 г, взятый при температуре Т =280К под давлением
pi = 0,1 МПа, изотермически сжат до давления рг=1 МПа?
К2.4. Кислород массой т = 2 кг занимает объем Vi =
= 1 м3 и находится под давлением рг= 2 МПа. Газ был на­
грет сначала при постоянном давлении до объема У г=3 м3,
а затем при постоянном объеме — до давления р3=0,5 МПа.
Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им
работу А и теплоту Q, переданную газу.
К2.5. Расширясь, водород совершил работу А = 6 кДж.
Сколько теплоты Q было подведено к газу, если газ расши­
рялся: а) изобарически, б) изотермически?
10* 147
К.2.6. Воздух, занимавший объем Vi = 10 л при давле­
нии р, = 100 кПа, был адиабатически сжат до объема V2 =
= 1 л Под каким давлением р2 находится воздух после сжа­
тия?
К2.7. Молекулярная масса газа Мг=44, отношение
Ср/С„=1,33 Вычислить по этим данным удельные теплоем­
кости Ср и Сс.

КЗ. 1. В результате кругового процесса газ совершил ра­
боту А =1 Дж и передал холодильнику теплоту Q =4,2 Дж.
Определить КПД цикла.
К3.2. Проводится цикл Карно с идеальным газом. Тем­
пература Ti нагревателя в 3 раза выше температуры Т2 хо­
лодильника. Нагреватель передал газу теплоту Q, = 42 «Дж.
Какую работу А совершил газ?
КЗ.З. Идеальным газом проводится цикл Карно. Тем­
пература нагревателя И = 470 К, температура холодильника
Т2=280 К. При изотермическом расширении газ совершает
работу А = 100 Дж. Определить КПД цикла т], а также теп­
лоту Q2, которую газ отдает холодильнику при изотермичес­
ком сжатии.
К3.4. Газ совершает цикл Карно. Работа газа при изо­
термическом расширении А[ = 5 Дж. Определить работу А2
при изотермическом сжатии, если КПД цикла ц — 0,2.
К3.5. Кислород массой 2 кг увеличил свой объем в 5
раз, один раз изотермически, другой раз адиабатически. Ка­
ково изменение энтропии в этих двух случаях?
К3.6. Водород массой т = 1 0 0 г был изобарически на­
грет так, что объем его увеличился в п раз, затем он был
изохорически охлажден так, что давление его уменьшилось
в п раз. Найти изменение энтропии AS для п = 3.

К4.1. Доказать, что коэффициент нормировки функции
распределения по скорости f(v) dv=C iv2 ехр{—mv2/(2kT)}dv
равняется 4[m/(2kT) ]3/2Уя.
К4.2. На рис. 72 изображены два графика функции рас­
пределения Максвелла. Какой из них соответствует более
высокой температуре^ Почему?
К4.4. Найти внутреннюю энергию двухатомного идеаль­
ного газа.

К5.1. Найти среднюю длину свободного пробега атомов
гелия при температуре 0°С и давлении 1,01 -105 Па, если
при этих условиях коэффициент внутреннего трения равен
1,3-10-5 Н-с/м2.
К5.2. Определить число столкновений между молекула­
ми, которые происходят в течение 1 с в 1 см3 азота при
нормальных условиях.
К5.3. Найти коэффициент внутреннего трения азота
при нормальных условиях, если коэффициент диффузии для
него при этих условиях равен 1,42-10-5 м2/с.
К5.4. Стеклянная пластинка толщиной 5 см зажата ме­
жду двумя металлическими стенками, имеющими темпера­
туру: ti==20°C, t2—50°С. Найти температуру стекла на
уровне 1 = 2 см от его верхнего края. х ст = 0,7 Дж/(м-с-К).
К5.5. Между двумя пластинами, отстоящими друг от
Друга на расстоянии 1 мм, находится воздух (при нормаль­
ных условиях). Между пластинами поддерживается разность
температур ДТ=1 К. Площадь «аждо'й пластины S = 100 см2.
Какое количество теплоты передается за счет теплопровод­
ности от одной пластины к другой за 10 мин? Диаметр мо­
лекулы воздуха считать равным 3-10—10 м.
169
К5.6. Три пластинки, сложенные вместе, образуют стол­
бик. В середине находится свинцовая пластинка, по краям —-
серебряные. Внешняя сторона одной серебряной пластинки
поддерживается при температуре t=100°C. Внешняя сторона
другой серебряной пластинки имеет температуру t3=0°C.
Найти температуры ti и t 2 в местах соприкосновения свин­
цовой пластинки с серебряными. Коэффициенты теплопро­
водности: хрь= 34,5 Д ж /(м -с-К ), 404 Дж/(м-с-К).

Кб. 1. Прямой провод длиной / = 10 см, по которому те­
чет ток 1 = 20 А, Находится в однородном магнитном поле
с индукцией В = 0,11 Тл. Каков угол а между направлением
поля и направлением тока, если на провод действует сила
F = 10 мН?
К6.2. Перпендикулярно к магнитному полю с индукци­
ей В = 0,1 Тл возбуждено электрическое поле напряженнос­
тью Е = 100 кВ/м. Перпендикулярно к обоим полям дви­
жется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заря­
женная частица. Вычислить ее скорость.
К6.3. Электрон, прошедший ускоряющую разность потен­
циалов U = 10 В, влетает в однородное магнитное поле с ин­
дукцией В = 1 0 “3 Тл перпендикулярно к его силовым ли­
ниям. Определить радиус окружности, описываемой электро­
ном в магнитном поле.
К6.4. Заряженная частица движется в магнитном поле
по окружности со скоростью 106 м/с. Индукция магнитного
поля 0,3 Тл. Радиус окружности 4 см. Найти заряд частицы,
если известно, что ее кинетическая энергия равна 12 кэВ.

К7.1. Магнитный поток ф = 80-10_3 Вб пронизывает зам­
кнутый контур. Определить ЭДС индукции, которая возни­
кает в контуре, если магнитный поток изменится до нуля
за время At = 0,002 с.
К.7.2. В однородном магнитном поле, индукция которого
В = 1 Тл, находится проводник длиной /= 2 0 см. Найти раз­
ность потенциалов, возникающую на концах проводника,
если он движется под углом 30° к линии индукции магнит­
ного поля со скоростью v = 2,5 м/с.
К7.3. Рамка площадью S = 50 см2, содержащая N =100
витков, равномерно вращается в однородном магнитном по­
ле, имеющем индукцию В = 40-10_3 Тл. Определить макси­
мальную ЭДС индукции, если ось вращения лежит в плос­
кости рамки и перпендикулярна к линиям индукции, а рам­
ка вращается с частотой п = 960 об/мин.
К7.4. Проволочное кольцо радиусом R = 10 см лежит
на столе. Какое количество электричества q пройдет по коль­
цу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопро­
тивление кольца R = 1 Ом. Вертикальная составляющая ин­
дукции магнитного поля Земли В = 50-10—6 Тл.
К7.5. На расстоянии а = 1 м от длинного прямого про­
водника с током I = 103 А расположено кольцо радиусом
r = 1 см. Положение кольца таково, что поток, пронизывающий
254
его, максимален. Чему равно количество электричества q,
которое протечет по кольцу, если ток в проводнике будет
выключен? Сопротивление кольца R =10 Ом. Поле в пре­
делах кольца считать однородным.
К7.6. Индуктивность L соленоида длиной /= 1 м, намо­
танного в один слой на немагнитный каркас, равна 1,6 мГн.
Площадь S сечения соленоида равна 20 см2. Определить
число п витков на каждом сантиметре длины соленоида.
К.7.7. Б середине основания тонкого длинного соленоида
(1 = 5 А, п = 200 витков/см) помещена маленькая рамка, со­
стоящая из N=100 витков площадью S = 1 см2. Какое ко­
личество электричества пройдет через рамку, если ее пере­
нести в центр соленоида? Сопротивление рамки R = 5 Ом.
Указание. Индукция поля на основаниях соленоида
2 раза меньше индукции поля в середине соленоида.

К8 . 1 . В цепи 50-периодного тока имеются сопротивле­
ние R = 100 Ом, катушка с индуктивностью L— 1 Гн и кон­
денсатор с емкостью С = 1 мкФ. Чему равен сдвиг фазы
между током и напряжением на концах всей цепи?
К8 .2 . В катушке с омическим сопротивлением 10 Ом
при частоте 50 Гц сдвиг фаз между напряжением и током
равен 60°. Определить индуктивность катушки.
К8.3. По последовательно соединенным дросселю и кон­
денсатору С = 10 мкф идет ток 1 А. Частота переменного
тока 50 Гц. Омическое сопротивление дросселя 120 Ом.
Общее напряжение 220 В. Определить индуктивность дрос­
селя.
К8.4. Катушка, индуктивность которой 0,1 Гц и оми­
ческое сопротивление 2 0 м, соединена последовательно с
конденсатором и присоединена к источнику переменного то­
ка. Какова должна быть емкость конденсатора, чтобы при
частоте 50 Гц по катушке шел наиболее сильный ток?
К8.5. Дроссель, имеющий индуктивность L = 0,27 Гн и
сопротивление R = 100 Ом, выделяет в цепи 50-периодного
тока мощность Р = 100 Вт при эффективном значении тока
в цепи 1— 1 А. Найти эффективное значение напряжения
и фазовый сдвиг, вносимый дросселем.
К8 .6 . Колебательный контур состоит из катушки с ин­
дуктивностью 10 Гн и конденсатора переменной емкости.
При каком значении емкости С в контуре наступит резонанс
на частоте v = l МГц?


Категория: Физика | Добавил: Админ (01.05.2016)
Просмотров: | Теги: Мелешина | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar