Физика Мурманск МГТУ КР1-3 Вариант 4

Физика Мурманск МГТУ КР1-3 Вариант 4




МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


ФИЗИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

для студентов – заочников  инженерно – технических направлений  и специальностей МГТУ



Под редакцией А. А. Краева

Издание второе, переработанное и дополненное


Мурманск,  1998



Вихорев И.Б., Краев А.А. ФИЗИКА: Методические указания
и контрольные задания для студентов-заочников
инженерно-технических направлений и специальностей МГТУ/
Под ред. А. А. Краева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Мурманск, 1998.





Файл 1 - Контрольная работа №1 Вариант 4 (8 задач)

Файл 2 - Контрольная работа №2 Вариант 4 (8 задач)

Файл 3 - Контрольная работа №3 Вариант 4 (8 задач)



Файл 1
    104. Из одного и того же места начали равноускоренно двигаться в одном направлении две точки, причём вторая начала своё движение через Dt = 2 с после первой. Первая точка двигалась с начальной скоростью u1 = 1 м/с и ускорением a1 = 2 м/с2, вторая – с начальной скоростью u2 = 10 м/с и ускорением a2 = 1 м/с2. Через сколько времени t и на каком расстоянии S от исходного положения вторая точка догонит первую?

    114. Шар массой m1 = 1 кг движется со скоростью u1 = 4 м/с и сталкивается с шаром массой m2 = 2 кг, движущимся навстречу ему со скоростью u2 = 3 м/с. Каковы скорости u1 и u2 шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

    124. Пружина жёсткостью k = 1 кН/м была сжата на x1 = 4 см. Какую работу A нужно совершить, чтобы сжатие пружины увеличить до x2 = 18 см?

    134. Через неподвижный блок массой m = 0,2 кг перекинута невесомая нить, к концам которой прикреплены грузы массами m1 = 0,3 кг и m2 = 0,5 кг. Определить силы натяжения T1 и T2 нити по обе стороны блока во время движения грузов, если масса блока равномерно распределена по ободу. Трением и проскальзыванием нити по блоку пренебречь.

    144. При движении шарика радиусом r1 = 2,4 мм в касторовом масле ламинарное обтекание наблюдается при скорости u1 шарика, не превышающей 10 см/с. При какой минимальной скорости u2 шарика радиусом r2 = 1 мм в глицерине обтекание станет турбулентным?

    154. Известно, что объём V воды в океане равен 1,37•109 км3. Определить, на сколько возрастёт масса m воды в океане, если температура воды повысится на Dt = 1 °C. Плотность r воды в океане принять равной 1,03•103 кг/м3.

    164. Диск радиусом R = 24 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей через середину одного из радиусов перпендикулярно плоскости диска. Определить приведённую длину L и период T колебаний такого маятника.

    174. Два динамика расположены на расстоянии d = 0,5 м друг от друга и воспроизводят один и тот же музыкальный тон на частоте v = 1500 Гц. При¬ёмник находится на расстоянии l = 4 м от центра динамиков. Принимая ско¬рость звука u = 340 м/с, определить на какое расстояние x от центральной линии параллельно динамикам надо отодвинуть приёмник, чтобы он зафик¬сировал первый интерференционный минимум.




Файл 2

    204. Определить кинетическую энергию <E1>, приходящуюся в среднем на одну степень свободы молекулы азота, при температуре T = 1 кК, а также среднюю кинетическую энергию <Eп> поступательного движения, среднюю кинетическую энергию <Евр> вращательного движения и среднее значение полной кинетической энергии <E> молекулы.

    214. На какой высоте h над поверхностью Земли плотность r воздуха в e раз (e – основание натуральных логарифмов) меньше по сравнению с его плотностью p0 на уровне моря? Температуру T воздуха, равную 273 К, и ускорение g свободного падения считать независящими от высоты.

    224. Найти среднее число <z> столкновений за время t = 1 с и среднюю длину <l> свободного пробега молекулы гелия, если газ находится под давлением p = 2 кПа при температуре T = 200 К.

    234. Сухой воздух предполагается состоящим из кислорода с массовой долей w1 = 0,232 и азота с массовой долей w2 = 0,768. Определить удельные теплоёмкости cV и cp этой газовой смеси.

    244. Найти изменение DS энтропии при изобарном расширении азота массой m = 4 г от объёма V1 = 5 л до объёма V2 = 9 л.

    254. В результате кругового процесса газ совершил работу A = 1 Дж и передал охладителю количество теплоты Q2 = 4,2 Дж. Определить термический КПД h цикла.

    264. Две капли ртути радиусом r = 1 мм каждая слились в одну большую каплю. Какая энергия E выделится при этом слиянии? Считать процесс изотермическим.

    274. По уравнению Ван-дер-Ваальса определить давление p, под которым находится углекислый газ массой m = 2,2 кг в сосуде объёмом V = 30 л, если его температура T = 290 К. Постоянные a и b для углекислого газа считать известными.




Файл 3

    304. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами q1 = 10 нКл и q2 = – 20 нКл, находящимися на расстоянии d = 20 см друг от друга. Определить напряжённость E поля в точке, удалённой от первого заряда на расстояние r1 = 30 см и от второго заряда на расстояние r2 = 50 см.

    314. На металлической сфере радиусом R = 10 см находится заряд q = 1 нКл. Определить напряжённость E электрического поля в следующих точках:
1) на расстоянии r1 = 8 см от центра сферы;
2) на её поверхности;
3) на расстоянии r2 = 15 см от центра сферы.
    Построить график зависимости E(r).

    324. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R = 10 см и равномерно заряжен с линейной плотностью t = 300 нКл/м. Какую работу A надо совершить, чтобы перенести заряд q = 5 нКл из центра кольца в точку, расположенную на расстоянии h = 20 см от его центра?

    334. Электроёмкость C плоского конденсатора 111 пФ. Диэлектрик – фарфор. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 600 В и отключили от источника напряжения. Какую работу A нужно совершить, чтобы вынуть диэлектрик из конденсатора? Трение диэлектрика о пластины конденсатора пренебрежимо мало.

    344. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 12 Ом равномерно убывает от I0 = 5 А до I = 0 в течение времени t = 10 с. Определить количество теплоты Q, которое выделяется в этом проводнике за указанный промежуток времени.

    354. Две батареи аккумуляторов с ЭДС e1 = 130 В и e2 = 117 В и три резистора с сопротивлениями R1 = 1 Ом, R2 = 0,6 Ом и R3 = 24 Ом соединены, как показано на рис. Определить силы токов I в отдельных ветвях электрической цепи. Внутренние сопротивления r батарей аккумуляторов пренебрежимо малы.

    364. В медном проводнике длиной l = 2 м и площадью S поперечного сечения, равной 0,4 мм2, течёт ток. При этом за время t = 1 с выделяется количество теплоты Q = 0,35 Дж. Определить число N электронов, которое проходит за это время через поперечное сечение проводника.

    374. Определить число N атомов никеля, которое выделится на поверхности электрода площадью S = 1 см2 при электролизе сульфата никеля (NiSO4) за время t = 5 мин при плотности тока j = 10 А/м2.