Физика Казань КНИТУ Вариант 10

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»
(ФГБОУ ВО «КНИТУ»)


ФИЗИКА
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ТОК


Методические указания
и практические рекомендации
к контрольным работам

Казань 2016



УДК 53(075.8)

Составители:    ст. преп. А.И.Чуйкова
        доц. Е.В.Бурдова
        асс. Т.Ю.Старостина
        асс. Н.А. Кузина
        проф. В.С.Минкин


Физика. Физические основы механики. Молекулярная
физика и термодинамика. Электростатика. Постоянный
ток. Метод. указания, доп. и испр. / Казан. нац. исслед. технол.
ун-т; Сост.: Чуйкова А.И. и др. Казань, 2016. 120с.


Рецензенты:    доц. Р.А.Шарафутдинов
        доц. В.Р.Ризаев



В задачах есть рисунки. Сделана проверка размерности.



    1. Материальная точка массой m = 0,5кг совершает движение согласно уравнениям:
x = 2t2 + 1;  y = t2 – 1.
Определить величину и направление силы, действующей на точку, в момент t = 1 с.

    2. Две пружины с жёсткостью, соответственно равной k1 и k2, соединены один раз последовательно, второй раз параллельно. Во сколько раз будут отличаться периоды вертикальных колебаний груза на таких пружинах?

    3. Колесо радиусом R = 0,2 м вращается с угловой скоростью
w = 2At + 3Bt3,
(A = 2 рад/с2; B = 12 рад/с4). Определить полное число точек обода колеса через t = 2 с после начала вращения и число оборотов за это время.

    4. Ствол пушки направлен под углом 45° к горизонту. Когда колёса пушки закреплены, скорость снаряда, масса которого в 50 раз меньше массы пушки, u0 = 180 м/с. Найти скорость пушки сразу после выстрела, если колеса освободить.

    5. Определить релятивистский импульс нейтрона, кинетическая энергия которого 1 ГэВ.

    6. Цилиндрический сосуд длиной l = 85 см разделён на две части легкоподвижным поршнем. При каком положении поршня давление в обеих частях цилиндра будет одинаково, если одна часть заполнена кислородом, а другая водородом такой же массы? Температура в обеих частях цилиндра одинакова.

    7. Молекула кислорода, ударившись о стенку сосуда, передала ей импульс Dp = 5,06•10-23 кг•м/с. Найти температуру газа в сосуде, если скорость данной молекулы была направлена под углом a = 30° к стенке и равнялась по величине удвоенной среднеквадратичной скорости.

    8. Углекислый газ и азот находятся при одинаковых температурах и давлениях. Найти для этих газов отношение:
а) коэффициентов диффузии;
б) вязкости;
в) теплопроводностей.
    Диаметры этих молекул газов считать одинаковыми.

    9. Два положительных точечных заряда q и 9q закреплены на расстоянии l = 100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд 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 закреплённые заряды.

    10. Два заряда, находясь в воздухе на расстоянии 5 см, действуют друг на друга с силой 12•10-5 Н, а в некоторой непроводящей жидкости на расстоянии 10 см, с силой 1,5•10-5 Н. Какова относительная диэлектрическая проницаемость жидкости?

    11. Плоский конденсатор с площадью пластин S = 200 см2 каждая заряжен до разности потенциалов U = 2 кВ. Расстояние между пластинами d = 2 см. Диэлектрик – стекло (e = 7). Определить энергию W поля конденсатора и плотность w энергии поля.

    12. Электрогрелка имеет три одинаковых секции. Во сколько раз быстрее будет нагревать грелка некоторое количество воды от 10 °C до 100 °C при параллельном включении всех секций, нежели при последовательном их включении? Начертить схемы включения секций.