Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12

Динамика вращательного движения. Работа, энергия.

Механика жидкостей и газов.

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – уравнение неразрывности;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – давление;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – гидростатическое давление;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – закон Архимеда;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – уравнение Бернулли;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – сила вязкого трения между слоями жидкости или газа;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – кинематическая вязкость;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – число Рейнольдса;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – закон Стокса;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – объемный расход;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – формула Пуазейля.

227. Бак высотой 1.5 м наполнен до краев водой. На расстоянии 1 м от верхнего края бака образовалось отверстие малого диаметра. На каком расстоянии от бака падает на пол струя, вытекая из отверстия?

228. Площадь соприкосновения слоев текущей жидкости 10 см2, коэффициент динамической вязкости жидкости равен 10-3 Па×с, а возникающая сила трения между слоями 0.1 мН. Определить градиент скорости.

229. Бак высотой 2 м до краев наполнен жидкостью. На какой высоте должно быть проделано отверстие в стенке бака, чтобы место падения струи, вытекающей из отверстия, было на максимальном от бака расстоянии?

230. В дне цилиндрического сосуда диаметром 50 см имеется круглое отверстие диаметром 1 см. Найти зависимость скорости понижения уровня воды в сосуде от высоты этого уровня. Найти значение этой скорости при высоте уровня воды 20 см.

231. В сосуд льется вода, причем за 1 с наливается объем воды 0.2 л. Каким должен быть диаметр отверстия в дне сосуда, чтобы вода в нем держалась на постоянном уровне 8.3 см?

232. В боковую поверхность цилиндрического сосуда радиусом 2 см вставлен горизонтальный капилляр, внутренний радиус которого равен 1 мм и длина 1.5 см. В сосуд налито касторовое масло, вязкость которого 1.2 Па.с, плотность – 970 кг/м3. Найти зависимость скорости понижения уровня касторового масла в сосуде от высоты h этого уровня над капилляром. Найти значение этой скорости при h=26 см.

233. На столе стоит сосуд, в боковую поверхность которого вставлен горизонтальный капилляр на высоте 5 см от дна сосуда. Внутренний радиус капилляра равен 1 мм и длина 1 см. В сосуд налито машинное масло, вязкость которого 0.5 Па.с, а плотность 900 кг/м3. Уровень масла в сосуде поддерживается постоянным на высоте 50 см выше капилляра. На каком расстоянии от конца капилляра по горизонтали струя масла падает на стол?

234. Считая, что ламинарность движения жидкости или газа в цилиндрической трубе сохраняется при числе Рейнольдса Re<3000 (если в качестве d взять диаметр трубы), показать, что при кинематической вязкости газа 1.33.10-6 м2/с, текущего по трубе диаметром 2 см, течение будет ламинарным. Плотность газа 7.5 кг/м3. За 30 мин через поперечное сечение трубы протекает 0.51 кг газа. Газ считать несжимаемым.

235. Латунный шарик диаметром 0.5 мм падает в глицерине. Определить 1) скорость установившегося движения шарика; 2) является ли при этом значении скорости обтекание шарика ламинарным? Плотность латуни и глицерина 8.55×103 кг/м3 и 1.26×103 кг/м3 соответственно; динамическая вязкость глицерина 1.48 Па×с. Критическое значе­ние числа Рейнольдса при падении шарика принять равным 0.5.

236. Свинцовая пуля в виде шарика диаметром 5 мм движется в воздухе. Принимая плотность воздуха равной 0.0012 г/см3, определите число Рейнольдса, если мгновенная скорость пули равна 300 м/с. С каким ускорением движется при этой скорости пуля? Массой вытесненного воздуха и наличием поля тяготения пренебречь. Принять, что при турбулентном обтекании твердого тела сила лобового сопротивления вычисляется по формуле F=cSv2ρ, где безразмерный коэффициент c для шараравен 0.25, S – наибольшая площадь сечения тела в направлении, перпендикулярном скорости v, ρ – плотность среды. Динамическая вязкость воздуха 1.72.10-5Па.с, плотность свинца 11300 кг/м3.

237. На тележке стоит цилиндрический сосуд, наполненный водой. Высота воды в сосуде 1 м. В сосуде с противоположных сторон по ходу тележки сделано два крана с отверстиями площадью 10 см2 каждое, одно на высоте 0.25 м над дном сосу­да, а другое на высоте 0.5 м. Какую горизонтальную силу нуж­но приложить к тележке, чтобы она осталась в покое при открытых кранах?

238. Вода течет в горизонтально расположенной трубе пе­ременного сечения. Скорость воды в широкой части трубы 0.2 м/с. Определить скорость в узкой части трубы, диаметр которой в 1.5 раза меньше диаметра широкой части трубы.

239. В широкой части горизонтально расположенной трубы нефть течет со скоростью 2 м/с. Определить скорость нефти в узкой части, если разность давлений в широкой и узкой частях ее равна 6.65 кПа. Плотность нефти 0.9×103 кг/м3.

240. В горизонтально расположенной трубе с площадью поперечного сечения 20 см2 течет вода. В одном месте труба имеет сужение, в котором площадь сечения 12 см2. Разность уровней воды в двух манометрических трубках, установленных в широкой и узкой частях трубы, равна 8 см. Определить объемный расход жидкости.

241. Горизонтальный цилиндр насоса имеет диаметр 5 см. В нем движется со скоростью 1 м/с поршень, выталкивая воду через отверстие диаметром 2 см. С какой скоростью будет двигаться вода из отверстия? Каково будет избыточное давление воды в цилиндре?

242. К поршню шприца, расположенного горизонтально, приложена сила 15 Н. Определить скорость истечения воды из наконечника шприца, если площадь поршня 2 см2.

243. Струя воды с площадью поперечного сечения 4 см2 вытекает в горизонтальном направлении из брандспойта, распо­ложенного на высоте 2 м над поверхностью Земли, и падает на эту поверхность на расстоянии 8 м. Пренебрегая сопротивлением воздуха движению воды, найти избыточнее давление воды в рукаве, если площадь поперечного сечения рукава 50 см2.

244. На столе стоит сосуд с водой, в боковой поверхности которого имеется малое отверстие, расположенное на расстоянии h1 от дна сосуда и на расстоянии h2 от уровня воды. Уровень воды в сосуде поддерживается постоянным. На каком расстоянии от сосуда (по горизонтали) струя воды падает на стол в случаях: 1) h1=25 см, h2=16 см; 2) h1=16 см, h2=25 см?

245. Какое давление создает компрессор в краскопульте, если струя жидкой краски вытекает из него со скоростью 25 м/с? Плотность краски 800 кг/м3.

246. В боковую поверхность сосуда вставлен горизонтальный капилляр, внутренний радиус которого равен 1 мм и длина 1.5 см. В сосуд налит глицерин, вязкость которого 1.0 Па.с, плотность 1260 кг/м3. Уровень глицерина в сосуде поддерживается постоянным на высоте 18 см выше капилляра. Какое время потребуется на то, чтобы из капилляра вытек объем глицерина 5 мл?

247. Вода течет по круглой гладкой трубе диаметром 5 см со средней по сечению скоростью 0.1 м/с. Определить число Рейнольдса для потока жидкости в трубе и указать характер течения жидкости, если критическое значение числа Рейнольдса для водных систем 2000, а коэффициент динамической вязкости воды 0.001 Па×с.

248. По трубе течет машинное масло. Максимальная ско­рость, при которой движение масла в трубе остается еще лами­нарным, равна 3.2×10-2 м/с. При какой скорости движение глицерина в той же трубе переходит из ламинарного в турбулентное? Коэффициент динамической вязкости машинного масла и глицерина 0.5 Па×с и 1.48 Па×с соответственно, а плотнос­ти 0.9×103 кг/м3 и 1.26×103 кг/м3.

249. Вода течет по круглой гладкой трубе диаметром 6 см со скоростью 10 см/с. Чему равно для этого потока воды в трубе число Рейнольдса? Каков характер движения воды? Вязкость воды 0.001 Па.с.

250. Вода течет по трубе, причем за 1 с через поперечное сечение трубы протекает объем воды 200 мл. Динамическая вязкость воды 0.001 Па.с. При каком предельном значении диаметра трубы движение воды остается ламинарным? Ламинарность движения жидкости или газа в цилиндрической трубе сохраняется при числе Рейнольдса Re<3000.

251. При движении шарика радиусом 2.4 мм в касторовом масле ламинарное обтекание наблюдается при скорости, не превышающей 10 см/с. При какой минимальной скорости шарика ра­диусом 1 мм в глицерине обтекание станет турбулентным? Плотность касторового масла и глицерина 0.96×103 кг/м3 и 1.26×103 кг/м3; динамическая вязкость 0.987 Па×с и 1.48 Па×с соответственно.

252. Какой наибольшей скорости может достичь дождевая капля диаметром 0.3 мм, если динамическая вязкость воздуха 1.72.10-5Па.с?

253. Стальной шарик диаметром 1 мм падает с постоянной скоростью 0.185см/с в большом сосуде, наполненном касторовым маслом. Найти динамическую вязкость масла. Плотности стали и масла 7800 кг/м3 и 900 кг/м3 соответственно.

254. Пробковый шарик радиусом 5 мм всплывает в сосуде, наполненном касторовым маслом, с постоянной скоростью 3.5 см/с. Найти динамическую и кинематическую вязкость масла, если плотность масла и пробки 900 кг/м3 и 200 кг/м3 соответственно.

255. Стальной шарик падает в широком сосуде с трансформаторным маслом, плотность которого 900 кг/м3 и динамическая вязкость 0.8 Па.с. Считая, что закон Стокса имеет место при числе Рейнольдса Re<0.5 (если при вычислении Re в качестве d взять диаметр шарика), найти предельное значение диаметра шарика. Плотность стали 7800 кг/м3.

256. Медный шарик диаметром 1 см падает с постоянной ско­ростью в касторовом масле. Является ли движение масла, выз­ванное падением в нем шарика, ламинарным? Критическое значе­ние числа Рейнольдса при падении шарика принять равным 0.5. Плотность меди и касторового масла 8900 кг/м3 и 900 кг/м3 соответствен­но; динамическая вязкость касторового масла 1.2 Па×с.

257. В восходящем потоке воздуха, скорость которого 2 см/с, находится пылинка, имеющая форму шарика диаметром 0.01 мм. Опускается или поднимается пылинка, если ее плотность на 2.3 г/см3 больше плотности воздуха? Принять, что движение воздуха при обтекании пылинки является ламинарным. Вязкость воздуха 1.72.10-5Па.с.

Молекулярная физика.

а) Идеальный газ.

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – количество вещества (число молей);

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru ; Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – уравнение Менделеева-Клапейрона;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – концентрация молекул;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – универсальная газовая постоянная;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – закон Дальтона;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – давление, оказываемое газом на стенки сосуда;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – средняя квадратичная скорость;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – средняя энергия, приходящаяся на одну степень свободы молекулы;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – средняя энергия поступательного движения молекулы;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – суммарная кинетическая энергия поступательного движения молекул газа;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – средняя энергия вращательного движения молекулы;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – суммарная кинетическая энергия вращательного движения молекул газа;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – средняя полная кинетическая энергия молекулы газа;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – внутренняя энергия идеального газа;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – основное уравнение молекулярно-кинетической теории для давления.

258. Определить плотность смеси, состоящей из 4 г водорода 32 г кислорода при температуре 70С и давлении 93 кПа.

259. При какой температуре энергия теплового движения атомов гелия будет достаточна для того, чтобы преодолеть земное притяжение и навсегда покинуть атмосферу?

260. Метеорологический шар с водородом перед запуском имеет объем 0.04 м3. Определить объем шара на высоте 3000 м над местом запуска. Среднюю температуру воздуха на высоте считать равной 70С.

261. Чему равна энергия теплового движения 20 г кислорода при температуре 100С? Какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения и какая часть на долю вращательного?

262. В сосуде находятся 14 г азота и 9 г водорода при температуре 100С и давлении 1 МПа. Найти среднюю молярную массу смеси и объем сосуда.

263. Определить плотность смеси газов, состоящей из 5 молей азота и 10 молей кислорода. Смесь находится в баллоне при 170С и давлении 1.5 МПа.

264. Давление и плотность некоторого газа при 170С равны 750 мм рт.ст. и 8.2.10-4 г/см3 соответственно. Что это за газ?

265. Под каким давлением находится в баллоне водород, если емкость баллона 10 литров, а кинетическая энергия поступательного движения всех молекул водорода равна 7.5.103Дж?

266. Под каким давлением находится газ, если средняя квадратичная скорость его молекул 550 м/с, а плотность 9.10-4г/см3?

267. В одноатомном газе находятся в термодинамическом равновесии с газом пылинки во взвешенном состоянии. Температура газа 300 К. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы и одной пылинки.

268. Чему равна кинетическая энергия поступательного движения всех молекул, содержащихся в одном моле и в 1 кг гелия при температуре 1000 К?

269. Стеклянная колба объемом 10 см3 с узкой шейкой была нагрета до 1140С, затем шейку опустили в ртуть. При охлаждении воздуха в колбу вошло 36 г ртути. До какой температуры охладился воздух? Плотность ртути 13.6 г/см3.

270. Температура на улице –130С, в помещении 220С. На сколько изменится давление в газовом баллоне, если баллон внести в помещение? В помещении манометр на баллоне показывал 1.5 МПа.

271. Сколько частиц воздуха находится в комнате площадью 20 м2 и высотой 3 м при температуре 170С и давлении 752 мм рт.ст.?

272. На сколько понизилось давление кислорода в баллоне емкостью 100 л, если из него откачали 3 кг газа? Температура газа 170С оставалась постоянной.

273. Подсчитать число молекул гелия, содержащихся в: а) 1 г; б) 1 м3 при нормальных условиях; в) 1 м3 при давлении 1.5.105 Па и температуре 290 К. Найти среднее расстояние между молекулами при нормальных условиях.

274. Где больше молекул: в комнате объемом 50 м3 при нормальном давлении и температуре 200С или в стакане воды объемом 200 мл?

275. Баллон вместимостью 25 л, содержащий воздух под давлением 3.105 Па, соединяют с другим баллоном вместимостью 50 л, из которого воздух откачан. Найти установившееся давление воздуха в баллонах, если температура оставалась постоянной.

276. После соединения двух баллонов вместимостью 2 и 3 л давление смеси газов в них стало 2.4.105 Па. Определить давление газов в баллонах до их соединения, если в первом баллоне оно было на 50 кПа больше, чем во втором. Процесс изотермический.

277. Найти число молекул водорода в 1 мл, если давление равно 26.6 кПа, а средняя квадратичная скорость молекул 2400 м/с.

278. Одноатомный газ массой 1.5 кг находится под давлением 5 атм и имеет плотность 6 кг/м3. Найти энергию теплового движения молекул газа при этих условиях.

279. Какое число молекул аммиака занимают объем 50 мл при давлении 0.1 атм и температуре 300 К? Какой энергией теплового движения обладают эти молекулы?

280. В закрытом баллоне объемом 2 л находится воздух под давлением 53 кПа при температуре 293 К. Затем баллон опускается в воду той же температуры и на глубине 1.2 м открывается. Какой объем воды войдет в баллон, если атмосферное давление 99 кПа?

281. Объем пузырька воздуха по мере всплывания его со дна озера увеличивается в 3 раза. Какова глубина озера? Температура постоянна, атмосферное давление 100 кПа.

282. В первом сосуде объемом 3 л находится газ под давление 202 кПа, а во втором объемом 4 л – 101 кПа. Под каким давлением будет находится газ, если эти сосуды соединить? Температура в сосудах одинакова и постоянна.

283. В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 1 МПа при температуре 300 К. После того как из баллона было взято 10 г гелия, температура в баллоне понизилась до 290 К. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне.

284. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы кислорода при температуре 130С, а также кинетическую энергию вращательного движения всех молекул, содержащихся в 4 г кислорода..

285. В сосуде объемом 2 л находится 6 г углекислого газа и 4 г закиси азота (N2O) при температуре 400 К. Найти давление смеси в сосуде.

286. Смесь гелия и аргона находится при температуре 1.2 Кк. Определить среднюю квадратичную скорость и среднюю кинетическую энергию атомов аргона и гелия. Молярная масса аргона 0.04 кг/моль.

287. Во сколько раз средняя квадратичная скорость молекулы кислорода больше средней квадратичной скорости пылинки массой 10-8 г, находящейся среди молекул кислорода?

288. Найти импульс молекулы водорода при температуре 200С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.

289. Какой объем занимает смесь 1 кг азота и 1 кг гелия при нормальных условиях?

290. В баллоне вместимостью 15 л находится смесь 10 г водорода, 54 г водяного пара и 60 г окиси углерода. Температура смеси 300 К. Определить давление.

291. Смесь азота с массовой долей 87.5 % и водорода с массовой долей 12.5 % находится в сосуде объемом 20 л при температуре 560 К. Определить давление смеси, если масса смеси 8 г.

292. Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде объемом 3 л под давлением 540 кПа.

293. Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа, заключенного в сосуде объемом 2 л под давлением 200 кПа. Масса газа 0.3 г.

294. Водород находится при температуре 300 К. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы, суммарную кинетическую энергию вращательного движения всех молекул этого газа и полную кинетическую энергию всех молекул. Количество вещества 0.5 моль.

295. Оболочка воздушного шара объемом 800 м3 целиком заполнена водородом при температуре 273 К. На сколько изменится подъемная сила шара при повышении температуры водорода до 293 К? Считать объем оболочки и давление газа неизменным и равным атмосферному. Температура воздуха постоянна.

296. Баллон объемом 12 л содержит углекислый газ под давлением 1 МПа при температуре 300 К. Определить массу газа в баллоне.

297. В баллоне объемом 25 л находится водород при температуре 290 К. После того как часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на 0.4 МПа. Определить массу израсходованного газа. Температура постоянна.

298. В сосуде объемом 10 л содержится смесь азота массой 7 г и водорода массой 1 г при температуре 280 К. Определить давление смеси газов.

299. В сосуде объемом 1.5 л находится смесь азота и водорода при температуре 300 К и давлении 200 кПа. Определить массу смеси и ее компонентов, если массовая доля азота в смеси равна 70%.

300. В сосуде находится смесь кислорода и водорода. Масса смеси 3.6 г. Массовая доля кислорода 60%. Определить количество каждого вещества и всей смеси.

301. В колбе вместимостью 100 мл находится некоторый газ при температуре 300 К. Вследствие утечки из колбы вышло 1020 молекул. На сколько понизилось давление газа в колбе?

302. В баллоне емкостью 2 м3 находится смесь азота и окиси азота (NO). Определить массу окиси азота, если масса смеси равна 14 кг, температура смеси 300 К и давление 600 кПа.

303. В сосуде при температуре 1000С и давлении 40 кПа находится 2 м3 смеси кислорода и сернистого газа (SO2). Определить парциальное давление компонентов, если масса сернистого газа 0.8 кг. Относительная атомная масса серы равна 32

304. Компрессор захватывает при каждом качании 4 л воздуха при атмосферном давлении и температуре –30С и нагнетает его в резервуар объемом 1.5 м3, причем температура воздуха в резервуаре держится около 450С. Сколько качаний должен сделать компрессор, чтобы давление в резервуаре увеличилось на 200 кПа?

305. Какое количество частиц находится в 16 г наполовину диссоциированного кислорода? Чему равна энергия теплового движения всех частиц? Температура равна 400 К.

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12

Требования к оформлению и общие методические указания по выполнению контрольной работы.

1. Номер варианта совпадает с порядковым номером студента в журнале.

2. Номера задач в зависимости от номера варианта определяются по формуле: Nзадачи=25n+Nварианта, где n=0, 1, … .

3. Задачи оформляются в письменном виде. Решение каждой задачи необходимо начинать с новой страницы.

4. Требуется указать номер варианта и номер задачи по нумерации пособия.

5. Условие задачи переписывается полностью, без сокращений.

6. Решение записывается в стандартном виде:

Дано:     Решение:
Найти:
Ответ:

7. Все физические величины необходимо выразить в системе единиц СИ.

8. Сделать рисунок, схему, если это необходимо.

9. Сформулировать основные законы, записать формулы, на которых базируется решение. Обосновать возможность их применения в условиях данной задачи. Составить полную систему уравнений для решения задачи.

10.Получить окончательное выражение искомой величины в общем виде. Проверить размерность.

11.Подставить числовые данные и рассчитать искомую величину.

12.Проанализировать полученный результат.

13.Записать ответ.

14.Каждую задачу требуется защитить, то есть полностью объяснить решение задачи преподавателю.

1. Кинематика поступательного движения.

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – средняя скорость;

vср.= Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – средняя скорость вдоль траектории;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – мгновенная скорость;

v= Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – величина мгновенной скорости;

vх= Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – проекция скорости на ось OX;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – среднее ускорение;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – мгновенное ускорение;

aх= Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – проекция ускорения на ось OX;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – закон сложения скоростей.

Равнопеременное движение ( Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru =const):

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – радиус-вектор материальной точки;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru ; Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru ; Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – длина пути;

Группы ЗСТ – 11,12, ЗСА-11, ЗПГС -11,12 - student2.ru – скорость при равнопеременном движении.

1. Движение двух материальных точек выражается уравнениями:

x1=20+2t–4t3 и x2=2+2t+0.5t3 (координаты в метрах, время в секундах). В какой момент времени скорости этих точек будут одинаковы? Чему равны скорости и ускорения точек в этот момент?

2. Первую треть пути автомобиль проехал со скоростью 10 км/ч, вторую треть со скоростью 20 км/ч и последнюю треть – со скоростью 60 км/ч. Определить среднюю скорость движения автомобиля.

3. Тело начинает падать со скоростью 16 м/с, находясь на высоте 200 м. Определить, через сколько времени тело достигнет земли, если начальная скорость направлена: а) вверх; б) вниз. Доказать, что скорость приземления в обоих случаях одинакова.

4. Тело свободно падает и последние 196 м пути проходит за 4 секунды. Сколько времени падало тело? Чему равна высота?

5. Тело брошено под углом 300 к горизонту. С какой скоростью было брошено тело и какова горизонтальная дальность его полета, если оно находилось в полете 2 с? Какова максимальная высота подъема тела?

6. С какой скоростью должен лететь самолет и какой курс он должен держать, чтобы за 1 час пролететь точно по направлению на север путь 200 км, если во время полета дует северо-восточный ветер под углом 350 к меридиану со скоростью 30 км/час?

7. Свободно падающее тело в последнюю секунду своего падения проходит половину всего пути. Найти, с какой высоты падает тело; продолжительность его падения.

8. Поезд, двигаясь от остановки, прошел 200 м в течение 50 с и достиг скорости 6 м/с. Увеличивалось или уменьшалось ускорение движения с течением времени?

9. Фонарь, находящийся на расстоянии 3 м от вертикальной стены, бросает на нее световой «зайчик». Фонарь равномерно вращается вокруг вертикальной оси с частотой 0.5 Гц. При вращении фонаря «зайчик» бежит по стене по горизонтальной прямой. Найдите скорость «зайчика» через 0.1 с после того, как луч света был перпендикулярен стене.

10. Скорость тела выражается формулой v=9–t2. Найти путь и перемещение тела через 10 секунд от начала движения.

11. Три точки находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а. Они начинают одновременно двигаться с постоянной по модулю скоростью υ, причем первая точка все время держит курс на вторую, вторая - на третью, третья - на первую. Через сколько времени точки встретятся?

12. Зависимость координаты тела от времени дается уравнением x=9t–6t2+t3 (координата – в метрах, время – в секундах). Найти зависимость скорости и ускорения от времени; путь, перемещение, скорость и ускорение тела через 2 секунды после начала движения. Движение прямолинейное.

13. Зависимость координаты тела от времени дается уравнением x=16–9t2+2t3. Найти среднее значение модуля скорости и величину среднего ускорения тела в интервале времени от 1 секунды до 4 секунд.

14. Материальная точка движется прямолинейно. Уравнение движения тела имеет вид: x=2+3t+0.01t3 (координата – в метрах, время – в секундах). Каковы скорость и ускорение в моменты времени 0 с и 10 с от начала движения?

15. Первую половину времени своего движения автомобиль двигался со скоростью 40 км/ч, а вторую половину времени – со скоростью 80 км/ч. Определить среднюю скорость движения автомобиля.

16. Мотоциклист, имея начальную скорость 10 м/с, стал двигаться с ускорением 1 м/с2. За какое время он пройдет путь 192 м и какую скорость приобретет в конце пути?

17. Поезд, движущийся со скоростью 72 км/ч, проходит от начала торможения до остановки расстояние 1 км. Чему равно ускорение? Найти скорость поезда у светофора, находящегося в середине тормозного пути.

18. Тело, брошенное вертикально вверх, вернулось на землю через 3 с. Какова была начальная скорость тела? На какую высоту поднялось тело?

19. С балкона бросили мячик вертикально вверх с начальной скоростью 5 м/с. Через 2 секунды мячик упал на землю. Определить высоту балкона над землей и скорость мячика в момент удара о землю.

20. С отвесной скалы падает камень. Через 6 секунд доносится звук удара о землю. Определить высоту скалы. Скорость звука 320 м/с.

21. Тело падает вертикально с высоты 19.6 м без начальной скорости. Какой путь пройдет тело за первую 0.1 с своего движения? За последнюю 0.1 с своего движения?

22. Тело падает вертикально с высоты 19.6 м без начальной скорости. За какое время тело пройдет первый метр своего пути? Последний метр своего пути?

23. Камень бросили вверх на высоту 10 м. Через сколько времени он упадет на землю? На какую высоту поднимется камень, если начальную скорость камня увеличить вдвое?

24. Тело падает без начальной скорости с высоты 490 м. Определить перемещение тела в последнюю секунду падения.

25. Камень, брошенный горизонтально с высоты 2 м над землей, упал на расстоянии 7 м от точки бросания (по горизонтали). Найти его первоначальную и конечную скорости.

26. Камень брошен горизонтально с высоты 30 м с начальной скоростью 30 м/с. На каком расстоянии по горизонтальному направлению и под каким углом к горизонту он упал?

27. Тело брошено горизонтально с высоты 20 м со скоростью 15 м/с. Через сколько времени тело упадет на землю? На каком расстоянии от места бросания по горизонтали упадет тело и какова будет его скорость в момент падения?

28. Тело, брошенное с башни в горизонтальном направлении, упало на расстоянии 40 м от основания башни под углом 450 к горизонту. Найти высоту башни и начальную скорость тела.

29. Тело, брошенное с башни в горизонтальном направлении со скоростью 20 м/с, упало на землю на расстоянии, вдвое большем, чем высота башни. Найти высоту башни.

30. Снаряд вылетел из дальнобойной пушки с начальной скоростью 1000 м/с под углом 300 к горизонту. Сколько времени снаряд будет находиться в воздухе? На каком расстоянии от пушки он упадет на землю?

31. Из одинаковых пожарных труб бьют струи воды: одна под углом 450 к горизонту, другая – 600. Во сколько раз наибольшая высота, достигаемая первой струей, меньше, чем вторая?

32. Мяч бросили со скоростью 10 м/с под углом 400 к горизонту. Найти: на какую высоту поднимется мяч; на каком расстоянии от места бросания мяч упадет на землю; сколько времени он будет в движении; под каким углом к горизонту летел мяч на половине максимальной высоты.

33. Тело брошено под углом к горизонту. Продолжительность полета 2.2 с. Найти наибольшую высоту подъема тела.

34. Пароход идет по реке от пункта А до пункта В со скоростью 10 км/ч, а обратно – 16 км/ч. Найти среднюю скорость парохода и скорость течения реки.

35. Наблюдатель, стоявший в момент начала движения электропоезда у его переднего края, заметил, что первый вагон прошел мимо него за 4 с. В течение какого времени мимо него будет двигаться n-й (7-й) вагон? Движение считать равноускоренным.

36. Тело брошено под углом 600 к горизонту со скоростью 20 м/с. Под каким углом к горизонту движется тело после начала движения через 1.5 с? Через 2.5 с? Через какое время и на какой высоте тело будет двигаться под углом 450 к горизонту?

Наши рекомендации