ФИЗИКА.
Методические указания и контрольные задания
для студентов-заочников инженерно-технических специальностей высших учебных заведений (включая сельскохозяйтвенные ВУЗЫ)
под редакцией А.Г. Чертова.
ВАРИАНТ 5
105
Велосипедист ехал из одного пункта в другой. Первую треть пути он проехал со скоростью v1= 18 км/ч. Далее половину оставшегося времени он ехал со скоростью
115
Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой m1 = 2,5 кг под углом α = 30o к горизонту со скоростью v = 10 м/с. Какова будет начальная скорость v0 движения конькобежца, если масса его m2 = 60 кг? Перемещением конькобежца во время броска пренебречь.
125
Определить КПД η неупругого удара бойка массой m1 = 0,5 т, падающего на сваю массой m2 = 120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи.
135
Какую нужно совершить работу А, чтобы пружину жесткостью k = 800 Н/м, сжатую на
145
Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину, согласно уравнению φ = At + Bt3, где А = 2 рад/с, В = 0,2 рад/с3. Определить вращающий момент М, действующий на стержень через время t = 2 c после начала вращения, если момент инерции стержня
155
На скамье Жуковского стоит человек и держит в руке за ось велосипедное колесо, вращающееся вокруг своей оси с угловой скоростью ω1 = 25 рад/с. Ось колеса расположена вертикально, и совпадает с осью скамьи Жуковского. С какой скоростью ω2 станет вращаться скамья, если повернуть колесо вокруг горизонтальной оси на угол α=90o? Момент инерции человека и скамьи J равен 2,5 кг·м2, момент инерции колеса J0 =0,5 кг·м2.
165
По круговой орбите вокруг Земли обращается спутник с периодом Т = 90 мин. Определить высоту спутника. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и её радиус R считать известными.
175
Определить период Т простых гармонических колебаний диска радиусом R = 40 см около горизонтальной оси, проходящей через образующую диска.
205
Определить массу mм одной молекулы углекислого газа.
215
Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление р1 = 2 МПа и температура T1 = 800 К, а в другом р2 = 2,5 МПа, T2 = 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры Т = 200 К. Определить установившееся в сосудах давление.
225
Определить среднюю кинетическую энергию молекулы водяного пара при температуре
235
Определить относительную молекулярную массу Мr и молярную массу М газа, разность его удельных теплоемкостей ср–сV = 2,08 кДж/(кг·К).
245
Какова средняя арифметическая скорость <v> молекул кислорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега <l> молекулы кислорода при этих условиях равна 100 нм?
255
Объем водорода при изотермическом расширении при температуре Т = 300 К увеличился в n = 3 раза. Определить работу А, совершенную газом, и теплоту, полученную при этом. Масса m водорода равна 200 г.
265
Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от теплоотдатчика теплоту
275
Пространство между двумя стеклянными параллельными пластинками с площадью поверхности
305
Четыре одинаковых заряда Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной а = 10 см. Найти силу F, действующую на один из зарядов со стороны трех остальных.
315
Бесконечный тонкий стержень, ограниченный с одной стороны, несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью
325
На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями
335
Диполь с электрическим моментом р = 100 пКл·м свободно установился в свободном электрическом поле напряженностью
345
Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость
355
Два одинаковых плоских воздушных конденсатора емкостью
365
ЭДС батареи Е=24 В. Наибольшая сила тока , которую может дать батарея, Imax=10 А. Определить максимальную мощность Pmax , которая может выделяться во внешней цепи.
375
Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону
405
По тонкому кольцу радиусом R = 20 см течет ток I = 100 A. Определить магнитную индукцию В в точке А. Угол
415
Тонкий провод длиной l= 20 см изогнут в виде полукольца и помещен в магнитное поле
425
Тонкое кольцо радиусом R= 10 см несет равномерно распределенный заряд
435
Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов
445
Однородные магнитное
455
Квадратный контур со стороной а=10 см, в котором течет ток I= 6 A, находится в магнитном поле
465
Рамка из провода сопротивлением R=0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле
475
Соленоид содержит N=800 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала)
505
На тонкую глицериновую пленку толщиной d= 1,5 мкм нормально к её поверхности падает белый свет. Определить длины волн λ лучей видимого участка спектра
515
На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние d между атомными плоскостями равно
525
Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол
535
Скорость электрона v=0,8c (где с – скорость света в вакууме). Зная энергию покоя электрона в мегаэлектрон-вольтах, определить в тех же единицах кинетическую энергию Т электрона.
545
Из смотрового окошечка печи излучается поток
555
Какова должна быть длина волны γ-излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была
565
Фотон с длиной волны
575
На расстоянии r = 5 м от точечного монохроматического
605
Во сколько раз изменится период Т вращения электрона в атоме водорода, если при переходе в невозбужденное состояние атом излучил фотон с длиной волны
615
При каких значениях кинетической энергии Т электрона ошибка в определении дебройлевской длины волны λ по нерелятивистской формуле не превышает 10%?
625
Альфа-частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l ящика, если известно, что минимальная энергия альфа-частицы
635
Частица в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность w обнаружения частицы в крайней четверти ящика?
645
Найти среднюю продолжительность жизни τ атома радиоактивного изотопа кобальта
655
Мощность Р двигателя атомного судна составляет
665
Используя квантовую теорию теплоёмкости Эйнштейна, определить коэффициент упругости β связи атомов в кристалле алюминия. Принять для алюминия
675
Металлы литий и цинк приводят в соприкосновение друг с другом при температуре