Индивидуальные семестровые задания

КИНЕМАТИКА. ДИНАМИКА.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА.

ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ТОК

Вариант 1

Задача 1. Тело брошено под углом а к горизонту с начальной скоростью . Определить максимальную высоту Н подъема тела над землей. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Задача 2. Определить центростремительное ускорение точек земной поверхности на экваторе и на полюсе, вызванное суточным вращением Земли.

Задача 3 Автомобиль массой 4 т движется в гору с ускорением 0,2 м/с². Найти силу тяги, если уклон равен 0,02 и коэффициент сопротивления 0,04.

Задача 4. Динамометр, рассчитанный на 40 Н, имеет пружину с жесткостью к = 500 Н/м. Какую работу нужно совершить, чтобы растянуть пружину от середины шкалы до последнего деления?

Задача 5. С горки высотой h = 2 м и основание b = 5м съезжают санки, которые останавливаются, пройдя горизонтальный путь S = 35 м от основания горы. Найти коэффициент трения, считая его одинаковым на всем пути.

Задача 6. Мяч массой 400 г, брошенный вертикально вверх со скоростью 20 м/с, упал вту же точку со скоростью 15 м/с. Найти работу силы сопротивления воздуха.

Задача 7. Двигатель мощностью 3 кВт за 12 с разогнал маховик до скорости вращения 10 об/с. Определить момент инерции маховика.

Задача 8. Шар скатывается с наклонной плоскости высотой 90 см. Какую линейную скорость будет иметь центр шара в тот момент, когда шар скатится с наклонной плоскости?

Задаче 9. Определить среднюю квадратичную скорость молекул кислорода при 20 °С. При какой температуре эта скорость равна 500 м/с?

Задача 10. Вычислить давление 1 моля молекул газа, занимающего при температуре 300 К объем 1л.

Задача 11. Углекислый газ массой 10 г нагрет от 20 до 30°С при постоянном давлении. Найти работу расширения газа и изменение его внутренней энергии.

Задача 12. Средняя длина свободного пробега молекул кислорода при нормальных условиях равна 10³ см. Вычислить среднюю арифметическую скорость молекул и число соударений в секунду.

Задача 13. Какой радиус должен иметь проводящий шар, чтобы его

емкость в вакууме равнялась 1 фараде?

Задача 14. Площадь пластины слюдяного конденсатора 36 см², толщина слоя диэлектрика 0,14 см. Вычислить емкость, заряд и энергию конденсатора, если разность потенциалов нашего обкладках 3 В, а относительная диэлектрическая проницаемость слюды

Задача 15. По проводнику сечением 1,5 мм² течет ток 0,3 А. Считая концентрацию свободных электронов в веществе равной 10²⁸ м³.

Определить среднюю скорость упорядоченного движения свободных электронов.

Задача 16. Определить падение напряжения в линии электропередачи длиной 506 м при токе в ней в 15 А. Проводка - алюминиевой провод сечением 14 мм².

Вариант 2

Задача 1. Одновременно из одного и того же пункта выезжают 2 автомобиля, которые движутся в одном направлении прямолинейно. Зависимость пройденного автомобилями пути от времени выражается уравнениями: S₁ = at+bt² и S₂ ⁼ ct+kt²+et³. Найти скорости автомобилей.

Задача 2. Якорь электромотора, вращавшийся со скоростью n = 50 об/с, после выключения тока остановился, сделав N = 1680 оборотов. Найти угловое ускорение якоря.

Задача 3. Тело падает с высоты 100 м без начальной скорости. За какое время тело проходит первый метр и последний метр своего пути? Какой путь проходит тело за первую и последнюю секунду своего движения?

Задача 4. Тело весом Р движется прямолинейно с ускорением а по горизонтальной плоскости под действием некоторой силы F, образующей с плоскостью угол а. Определить величину этой силы, если коэффициент трения между передвигаемым телом и плоскостью равен k.

Задача 5. Тело скользит по наклонной плоскости. Угол наклона плоскости к горизонту = 20°, длина ее = 4 м, коэффициент трения тела о плоскость k = 0,2. С какой скоростью будет двигаться тело в момент перехода с наклонной плоскости на горизонтальную поверхность?

Задача 6. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 16 м/с. На какой высоте h кинетическая энергия тела равна его потенциальной энергии?

Задача 7. Пуля летевшая горизонтально со скоростью = 400 м/с, попадает в брусок, подвешенный на нити длиной 4м, и застревает в нем. Определить угол , на который отклоняется брусок, если масса пули m₁= 20 г и масса бруска m₂ = 5 кг.

Задача 8. Груз массой в 500 кг, падающий с высоты h = 1м забивает сваю, которая уходит в землю на 2 см. Определить силу удара и его

продолжительность. Массой сваи пренебречь.

Задача 9. Маховик в виде диска вращался, делая 240 об/мин. После начала торможения маховик остановился через 10 с. Найти момент сил трения, замедлявший вращение маховика. Масса маховика 50 кг, радиус 0,4м.

Задача 10. Сколько молекул содержится в 1 г углекислого газа?

Задача 11. До какой температуры нужно нагреть воздух, взятый при t = 20°С, чтобы его объем удвоился, если давление остается постоянным?

Задача 12. Вычислить увеличение внутренней энергии 2 кг водорода при повышении его температуры на 10 °С.

Задана 13. Найти концентрацию молекул кислорода, если его давление 0,2 МПа, а средняя квадратичная скорость молекул равна 700 м/с.

Задача 14. Шарик массой 150 мг, подвешенный на непроводящей нити, имеет заряд -10^-9 Кл. На расстоянии 32 см от него снизу помещается второй маленький шарик. Каким должен быть по величине и знаку его заряд, чтобы натяжение нити увеличилось в 2 раза?

Задача 15. В вершинах при основании прямоугольного равнобедренного треугольника расположены точечные заряды q₁= q₂ = 2 Кл. Расстояние между зарядами 0, 6 м. Определить напряженность электрического поля и потенциал в вершине прямого угла.

Задача 16. Какая мощность потребляется дуговой сталеплавильной печью, работающей от источника с напряжением 220 В при токе 3 А? Сколько энергии израсходуется за 5 часов работы печи?

Вариант 3

Задача I. Под каким углом а к горизонту нужно установить ствол орудия, чтобы поразить цель, находящуюся на расстоянии = 10 км, если начальная скорость снаряда ₀ = 500 м/с? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Задача 2. Автомобиль начинает движение без начальной скорости и проходит первый километр с ускорением а₁, а второй - с ускорением а₂. При этом на первом километре его скорость возрастала на 10 м/с, а на втором - на 5 м/с. Что больше: а₁ или а₂ ?

Задача 3. Мальчик массой 50 кг качается на качелях с длиной подвеса 4 м. С какой силой он давит на сиденье при прохождении нижнего положения со скоростью 6 м/с?

Задача 4. С лодки массой 200 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, прыгает мальчик массой 50 кг в горизонтальном направлении со скоростью 7 м/с. Какова скорость лодки после прыжка мальчика, если мальчик прыгает с кормы в сторону, противоположную движению лодки? С носа по ходу движения?

Задача 5. При сжатии пружины детского пружинного пистолета на 3 см

приложили силу 20 Н. Найти потенциальную энергию сжатой пружины.

Задача 6. Троллейбус массой 20 т трогается с места с ускорением 2 м/с². Найти работу силы тяги и работу силы сопротивления на первых 20 м пути, если коэффициент сопротивления равен 0,05. Какую кинетическую энергию приобрел троллейбус?

Задача 7. Маховик, имеющий вид диска массой 100 кг и радиусом 50 см, вращался, делая 360 об/мин. На цилиндрическую поверхность маховика касательно к ней начала действовать тормозящая сила, равная 29 Н. Сколько оборотов сделает маховик до остановки?

Задача 8. Сплошной однородный диск катится по горизонтальной поверхности со скоростью 10 м/с. Какое расстояние пройдет диск до остановки, если его предоставить самому себе? Коэффициент сопротивления движению диска равен 0,02.

Задача 9. Каково давление азота, если средняя квадратичная скорость его молекул 500 м/с, а плотность - 1,35 кг/м³.

Задача 10. В закрытом сосуде вместимостью 1 л содержится 12 кг

кислорода. Найти давление при 15°С.

Задача 11. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 117 °С, а холодильника - 27 °С. Количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя за 1 с, равно 60 кДж. Вычислить КПД машины, количество теплоты, отдаваемое холодильнику в 1 с, и мощность машины.

Задача 12. Воздух, имевший температуру 0°С и находившийся под давлением 5 атм адиабатически расширился до давления 1 атм. На сколько градусов понизилась температура воздуха в результате расширения?

Задача 13. Во сколько раз нужно изменить расстояние между двумя зарядами, чтобы при погружении их в керосин сила взаимодействия между ними была такая же, как и в воздухе.

Задача 14. Какую работу совершает поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 200 В в бесконечность?

Задача 15. Площадь каждой пластины плоского конденсатора равна 520 см². На каком расстоянии друг от друга нужно расположить в воздухе пластины, чтобы емкость конденсатора была равна 46 пФ?

Задача 16. Какое количество энергии будет израсходовано за 30 минут при включении в сеть с напряжением 220 В плитки мощностью 660 Вт? Определить ток в цепи.

Вариант 4

Задача 1. Зависимость пройденного телом пути от времени выражается уравнением S = at⁴-bt². Найти значение скорости тела. Построить график зависимости скорости от времени за первые 5с движения, если а = 0,25 м/с⁴, b = 9м/с².

Задача 2. За промежуток времени t=10 с тело прошло половину

окружности. Найти средний вектор скорости и ее модуль, если радиус окружности R = 100 см.

Задача 3. Наклонная плоскость составляет угол а с горизонтом. Вверх по ней движется груз массой m, к которому приложена сила F, направленная под углом к наклонной плоскости. Найти ускорение, с которым движется тело, если коэффициент трения равен k.

Задача 4. К концам шнура, перекинутого через неподвижный блок, подвешены грузы массой m₁ = 2кг и m₂= 3 кг. С каким ускорением движутся грузы и какова сила натяжения шнура?

Задача 5. Какая производится работа, если груз массой 20 кг поднимать с ускорением 1,5 м/с² на высоту 3 м?

Задача б. Шарик массой m, движущийся со скоростью , упруго ударяется о гладкую стенку под углом к ней и отскакивает без потери скорости. Определить изменение импульса шарика.

Задача 7. Шкив радиусом 25 см и массой 4 кг вращался, делая 16 об/с. На него подействовал тормозящий момент, в результате чего он остановился через 4 с. Определить тормозящий момент.

Задача 8. Карандаш длиной 1 = 15 см, поставленный вертикально, падает на стол. Какую угловую скорость со и линейную скорость и будет иметь в конце падения середина и верхний конец карандаша?

Задача 9. Какая масса воздуха потребуется для наполнения камеры для шины автомобиля «BMW 537i», если объем камеры 12 л? Наполнение производится при 27 °С до давления 2,2 атм.

Задача 10. Какую работу совершит газ, расширяясь при постоянном давлении 3 атм от объема 3 л до объема 18 л? Какую работу совершат 6 кг воздуха, расширяясь при изобарическом нагревании от 5 до 150 °С?

Задача 11. В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 280 К.

Задача 12. Объем газа при адиабатическом сжатии уменьшился в 10 раз, а давление увеличилось в 21,4 раза. Определить отношение удельных теплеем костей газа.

Задача 13. Два точечных заряда величиной 2 нКл и 3 нКл образуют электрическое поле. В точке А, находящейся на расстоянии 3 см и 4 см от зарядов, векторы напряженности образуют прямой угол. Найти напряженность поля в точке А.

Задача 14. С какой силой, приходящейся на единицу площади, отталкиваются 2 одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости с одинаковой поверхностной плотностью заряда 10⁶кг/м²?

Задача 15. Через электрическую плитку прошло 9720 Кл электричества за 1 ч. Сколько энергии выделилось за это время, если напряжение в сети 220

В? Определить силу тока в цепи.

Задача 16. Определить ЭДС источника электрической энергии с внутренним сопротивлением 0,250 Ом, если при замыкании его железным проводником длиной 5 м и сечением 0,2 мм² в цепи возникает ток 0,5 А.

Вариант 5

Задача 1. Из пунктов А и В, расстояние между которыми равно 1, одновременно навстречу друг другу начали двигаться 2 тела. Первое со скоростью , второе - со скоростью ₂. Определить, через сколько времени они встретятся и на каком расстоянии от пункта А.

Задача 2. Каково центростремительное ускорение поезда, движущегося по закруглению радиусом 800 м со скоростью 20 м/с?

Задача 3. При свободном падении первое тело находилось в полете в 2 раза больше времени, чем второе. Сравнить конечные скорости тел и их перемещения.

Задача 4. Масса легкового автомобиля 2 т, а грузового 8 т. Сравнить ускорение автомобилей, если сила тяги грузового автомобиля в 2 раза больше, чем легкового.

Задача 5. Найти жесткость пружины, которая под действием силы в 2 Н удлинилась на 4 см.

Задача 6. Автомобиль массой 14 т, трогаясь с места, проходит первые 50 м за 10с. Найти силу тяги, если коэффициент сопротивления равен 0,05.

Задача 7. С какой силой, направленной горизонтально, давит вагон трамвая массой 8 т на рельсы, если он движется по закруглению радиусом 100 м со скоростью 18 км/ч? Во сколько раз изменится эта сила, если скорость движения увеличится в 3 раза?

Задача 8. На барабан радиусом в 1 м намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m = 10 кг. Момент инерции барабана I = 245 кг-м². Найти ускорение а, с которым опускается груз.

Задача 9. Каково будет давление газа, в 1 см³ которого содержится 1 млрд. молекул при температуре 1000 К?

Задача 10. На какой высоте давление воздуха составляет 50% от давления на уровне моря? Температура принимается равной 0 °С.

Задача 11. В цилиндре под поршнем находится 20 г азота. Газ нагрет от 20 до 150 °С при постоянном давлении. Определить теплоту и приращение внутренней энергии газа.

Задача 12. Чем отличается адиабатический процесс от любого другого процесса? Построить в координатах «P-V» изотермический и адиабатический процессы. Дайте определение физического смысла показателя степени адиабаты.

Задача 13. Электрическое поле образовано точечным зарядом 10⁷ Кл, помещенным в трансформаторное масло. Определить напряженность и

потенциал в точке, удаленной от заряда на 20 см. Относительную диэлектрическую проницаемость среды принять равной 2,8.

Задача 14. Электрон, двигаясь в вакууме по силовой линии электрического поля, полностью теряет свою скорость между точками с разностью потенциалов 400 В. Определить скорость электрона при его падении в электрическое поле. При какой разности потенциалов скорость электрона уменьшится в 2 раза.

Задача 15. Площадь каждой пластины плоского соляного конденсатора 300 см , толщина слюды 1 мм. Какая разность потенциалов была приложена к пластинам, если известно, что при разрядке конденсатора выделилось 0,21 Дж тепла?

Задача 16. ЭДС батареи 28 В, ее внутреннее сопротивление 0.8 Ом. При подключении к батарее лампы напряжение на полюсах становится равным 24 В. Определить ток в лампе и ее сопротивление.

Вариант 6

Задача 1. Уравнение движения материальной точки имеет вид x=0,4t². Найти скорость в общем виде (в виде формулы) и вычислить путь, пройденный точкой за 4 секунды?

Задача 2. Автомобиль, идущий со скоростью и = 40 км/ч, выходит на закругление с радиусом R =200 м и тормозит = 0,3 м/с². Найти полное ускорение и угол между радиусом R и .

Задача 3. Человек весом 750 Н стоит на пружинных весах в кабине лифта, движущегося с ускорением а = 5м/с². Что покажут весы, когда лифт движется: а) вверх; б) вниз? При каком условии показания весов будут равны нулю?

Задача 4. На концах нити, переброшенной через блок, висят на одинаковой высоте 2 гирьки массой m = 96 г каждая. Если на одну из гирек положить перегрузок, то вся система придет в движение и через t = 3 с расстояние между гирьками станет равным h = 1,8 м. Определить ускорение тел, массу перегрузка, силу натяжения нити Т.

Задача 5. После прекращения тяги локомотива состав остановился на горизонтальном участке пути через 60 с. Определить расстояние, пройденное поездом за эта время, если известно, что сила сопротивления движению не зависит от скорости и составляет 2 % веса всего состава.

Задача 6. Стальной снаряд, летевший со скоростью 200 м/с, ударяется в земляную насыпь и застревает в ней. На сколько градусов повысится температура снаряда, если на его нагревание пошло 60 % кинетической энергии?

Задача 7. Маховик насажен на горизонтальную ось. На обод маховика намотан шнур, к которому привязан груз массой 800 г. Опускаясь равноускоренно, груз прошел 160 см за 2 секунды. Радиус маховика 20 см.

Определить момент инерции маховика.

Задача 8. Кинетическая энергия вала равна 120 Дж. Вал вращается с угловой скоростью 10 об/с. Найти момент импульса вала.

Задача 9. Какова длина свободного пробега молекулы азота при температуре

100 °С и давлении 10⁵ Па? Каково число соударений в секунду каждой молекулы.

Задача 10. Коэффициент диффузии и внутреннего трения для кислорода равны соответственно м²/с и 1,95 кг/м . Найти число молекул кислорода в 1 м³ в этих условиях.

Задача 11. Азот N₂ массой 10 г расширяется изотермически при температуре -20°С. изменяя давление от 202 до 101 кПа. Определить работу расширения, изменение внутренней энергии азота и количество сообщенной ему теплоты.

Задача 12. Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы, а также молекул, заключенных в одном моле гелия при температуре

-200 °С.

Задача 13. В трех вершинах квадрата со стороной 40 см находятся одинаковые положительные заряды по 5 нКл каждый. Найти напряженность поля в четвертой вершине квадрата.

Задача 14. На расстоянии 50 см от поверхности шара радиусом 9 см, заряженного до потенциала 25 кВ, находится точечный заряд Кл. Какую работу нужно совершить для уменьшения расстояния между шаром и зарядом до 20 см?

Задача 15. В плоском конденсаторе, помещенном в вакууме, взвешена заряженная капелька ртути. Расстояние между пластинами конденсатора d = 1см, приложенная разность потенциалов U₁ = 1000 В. Внезапно разность потенциалов падает до U₂ =995 В. Когда капелька достигнет нижней пластины, если она первоначально находилась на середине конденсатора?

Задача 16. Каково внешнее сопротивление цепи, если ЭДС источника электрической энергии 2 В, внутреннее сопротивление 1,5 Ом, а ток в цепи 0,5А? Каково падение напряжения внутри источника энергии?

Вариант 7

Задача 1. Лодочник должен переплыть реку из пункта А в пункт В, лежащие на одном перпендикуляре. Если он направляет лодку по прямой АВ, то через время t = 10 мин он попадет в пункт С, лежащий на расстоянии S = 120 м ниже по течению, чем пункт В. Если он направит лодку под углом а к прямой АВ, то через время t₂ = 12,5 мин попадет в пункт В. Считая скорость лодки относительно воды постоянной, определить скорость течения реки, относительную скорость лодки, ширину реки и угол между вектором скорости лодки и прямой АВ.

Задача 2. Шкив диаметром 20 см делает 300 оборотов за 3 мин.

Определить период вращения, угловую и линейную скорости точки на ободе шкива.

Задача 3. Вагон массой 20 т движется равнозамедленно с ускорением 0,3м/с² и начальной скоростью 54 км/ч. Найти силу торможения, действующую на вагон, время движения вагона до остановки и перемещение вагона.

Задача 4. Над колодцем глубиной h = 10м бросают вертикально вверх камень с начальной скоростью = 14 м/с. Через сколько времени камень достигнет дна колодца?

Задача 5. Ведерко с водой вращают в вертикальной плоскости на веревке длиной 0,5 м. С какой наименьшей скоростью нужно его вращать, чтобы при прохождении через верхнюю точку удержать воду в ведерке?

Задача 6. Граната, летящая со скоростью 15 м/с, разорвалась на 2 осколка массами 6 и 14 кг. Скорость большего осколка возросла до 24 м/с, он летит в направлении движения гранаты. Найти скорость и направление движения меньшего осколка.

Задача 7. Найти момент инерции и момент импульса Земного шара относительно оси вращения.

Задача 8. К ободу шкива радиусом 0,5 м и массой 5 кг приложена касательная сила. Какую кинетическую энергию будет иметь шкив через t = 5с после начала действия силы, если система движется с ускорением a= l м/c².

Задача 9. Найти массу молекулы водорода.

Задача 10. Определить среднюю арифметическую скорость молекулы кислорода при

20 °С.

Задача 11. 10 г кислорода находятся под давлением 0,303 МПа при температуре 10 °С. После расширения вследствие нагревания при постоянном давлении кислород занял объем 10 л. Найти объем газа до расширения и температуру газа после расширения.

Задача 12. 10 л азота под давлением 1 атм было изотермически сжато до давления 5 атм. Определить количество выделившейся теплоты.

Задача 13. Два точечных электрических заряда q₁ = 10^-9 Кл и q₂ = 10⁹ Кл находятся в воздухе на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определить напряженность и потенциал в точке А, если расстояние r₁ = q₁А = 9см, а r₂ = q₂А = 7см.

Задача 14. Какой скоростью обладает электрон, пролетевший ускоряющую разность потенциалов 200 В?

Задача 15. Площадь пластин воздушного конденсатора 60 см², заряд конденсатора 1 нКл, разность потенциалов между его пластинами 90 В. Определить расстояние между пластинами конденсатора.

Задача 16. Цепь, имеющая сопротивление 100 Ом, питается от источника постоянного напряжения. Амперметр с внутренним сопротивлением 1 Ом.

включенный в цепь, показал силу тока 5 А. Какова была сила тока в цепи до включения амперметра?

Вариант 8

Задача 1. Скорость тела выражается формулой и 2,5+0,2t. Найти перемещение тела через 20с от начала движения.

Задача 2. Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью = 28 м/с. На какую наибольшую высоту оно поднимется и чему равно время подъема. Через сколько времени тело достигнет высоты, равной половине максимальной?

Задача 3. Вал начинает вращаться и за 10с совершает 50 об. Вращение вала равноускоренное. Определить угловое ускорение и конечную угловую скорость.

Задача 4. Постройте траектории движения тела, брошенного под углом к горизонту. На какие более простые движения можно разложить это движение?

Задача 5. Человек массой 70 кг поднимается в лифте, движущемся равнозамедленно вертикально вверх с ускорением 1 м/с². Определить силу давления человека на пол кабины лифта.

Задача 6. Молекула массой 5 кг, летящая перпендикулярно стенке сосуда со скоростью 500 м/с, ударяется о стенку под углом 30° к перпендикуляру и упруго отскакивает от неё под тем же углом и с той же по модулю скоростью. Найти импульс силы, полученный стенкой при ударе.

Задача 7. На барабан намотан шнур, к концу которого привязан груз. Ускорение груза а = 2,04 м/с². Момент силы М = 9 Н . Барабан считать однородным, трением пренебречь. Найти массу груза.

Задача 8. Колесо вращается с постоянным угловым ускоренней = 0,5 рад/с² . Через 20 с после начала движения его кинетическая энергия становится равна 50 Дж. Найти момент импульса L, который приобретает колесо через t = 20 с после начала движения.

Задача 9. В цилиндре с площадью основания 100 см² находится воздух. Поршень расположен на высоте 50 см от дна цилиндра. На поршень кладут груз массой 50 кг, при этом он опускается на 10 см. Найти температуру воздуха после опускания поршня, если до его опускания давление было равно 101 кПа, а температура 12 °С.

Задача 10. Найти плотность водорода при температуре 15 °С и давлении 98 кПа.

Задача 11. Кислород при неизменном давлении, равном 10⁴ Н/м², нагревается. Его объем увеличивается от 1 до 3 м³. Определить изменение внутренней энергии кислорода, работу, совершаемую им при расширении,

а также количество теплоты, сообщенное газу.

Задача 12. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура нагревателя в 3 раза выше, чем температура холодильника. Нагреватель передал газу 10 ккал теплоты. Какую работу совершил газ?

Задача 13. Два положительных заряда 1,67 и 3,33 нКл находятся на расстоянии 20 см друг от друга. В какой точке на линии, соединяющей эти заряды, надо поместить третий заряд -0,67 нКл, чтобы он оказался в равновесии.

Задача 14. Стальной шар радиусом 0,5 см, погруженный в керосин, находится в однородном электрическом поле напряженностью 35 кВ/см, направленном вертикально вверх. Определить заряд шара, если он находится во взвешенном состоянии.

Задача 15. Между клеммами А и В включены конденсаторы С₁ = 1 мкФ. С₂ = 2 мкФ (рисунок 2). Вычислить емкость системы.

Задача 16. По проводнику с площадью сечения 50 мм² течет ток. Средняя скорость дрейфа свободных электронов 0,282 мм/с, а их концентрация 7,9 ²⁷ м^-3. Найти силу тока и плотность тока в проводнике.

Рисунок 2 - к задаче 15

(вариант 8)

Вариант 9

Задача 1. Между двумя пунктами, расположенными на реке на расстоянии S = 100 км курсирует катер, который, идя по течению, проходит этот путь за t| = 4ч, а против течения за t₂ = 10ч. Определить скорость течения реки U и скорость катера и относительно воды.

Задача 2. Свободно падающее тело прошло последние 30 м за время 0,5 с. Найти высоту падения.

Задача 3, Тело вращается вокруг неподвижной оси по закону =10+20t-2t². Найти полное ускорение точки, находящейся на расстоянии 0,1 м от оси вращения для момента времени t = 4с.

Задача 4. Тело весом 10 Н лежит на горизонтальной плоскости. Коэффициент трения к = 0,1. На тело действует горизонтальная сила F. Определить силу трения для F = 2Н.

Задача 5. Через блок, выполненный в виде диска, и имеющий массу m = 80г перекинута нить, к концам которой подвешены грузы массой m₁ = 100 г и m₂ = 200 г. С каким ускорением будут двигаться грузы? Трением пренебречь.

Задача 6. От двухступенчатой ракеты общей массой М = 1000 кг при скорости = 171 м/с отделилась ее вторая ступень массой m = 400 кг,

скорость которой при этом увеличилась до =185 м/с. Найти, с какой скоростью двигалась первая ступень ракеты.

Задача 7. Самолет для взлета должен иметь скорость = 25 м/с. Длина пробега перед взлетом S = 100 м. Какова мощность моторов при взлете, если масса самолета m = 1000 кг, а коэффициент сопротивления к = 0,02? Считать движение самолета при разбеге равноускоренным.

Задача 8. Шкив вращается равноускоренно. За 1 мин скорость вращения изменилась от 120 до 240 оборотов. Масса шкива m=lкг; радиус u=0,5 м. Найти: 1) угловое ускорение шкива; 2) момент инерции; 3) момент силы М; 4) работу; 5) число оборотов, сделанное шкивом за 1 минуту.

Задача 9. Во сколько раз изменится давление воздуха в цилиндре, если поршень переместить на 1/3 • влево? (рисунок 3)

Задача 10. Современная техника позволяет создавать вакуум 0,1 нПа, Сколько молекул газа остается при таком вакууме и 1см³ при температуре 300 К?

Задача 11. Вычислить увеличение внутренней энергии 2 кг водорода при повышении его температуры на 10 К.

Задача 12. Температура при адиабатическом сжатии 3-х киломолей азота увеличилась на 20 °С. Какая работа при этом совершена?

Задача 13. В центр квадрата, в вершинах которого находится по заряду q, помещен отрицательный заряд. Какова должна быть величина этого заряда, чтобы система находилась в равновесии?

Задача 14. Какая совершается работа при^: перенесении точечного заряда q = 2 Кл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии d = 1см от поверхности шара с радиусом R = 1 см с поверхностной плотностью заряда = 10 ^-9 Кл/см²?

Задача 15. Плоский конденсатор состоит из двух пластин площадью 200 см² каждая, расстояние между ними 2 мм, оно заполнено слоем слюды. Какой наибольший заряд можно сообщить конденсатору, если допустимое напряжение 3 кВ?

Задача 16. Троллейбус массой 11 т движется равномерно со скоростью 36 км/ч. Найти силу тока в обмотке двигателя, если напряжение равно 550 В и КПД 80 % . Коэффициент сопротивления движению равен 0,02.

Вариант 10

Задача 1. Поезд первую половину пути шел со скоростью в 1,5 раза большей, чем вторую половину пути. Средняя скорость поезда на всем пути 42,2 км/ч. Каковы скорости поезда на первой и второй половинах пути?

Задача 2. Во сколько раз надо увеличить начальную скорость брошенного вверх тела, чтобы высота подъема увеличилась в 4 раза?

Задача 3. Найти угловую скорость и частоту вращения барабана лебедки диаметром 16 см при подъеме груза со скоростью 0,4 м/с.

Задача 4. Каково центростремительное ускорение поезда, движущегося по закруглению радиусом 800 м со скоростью 20 м/с?

Задача 5. Деревянный брусок массой 2 кг тянут равномерно, но деревянной доске, расположенной горизонтально, с помощью пружины жесткостью 100 Н/м. Коэффициент трения 0,3. Найти удлинение пружины.

Задача 6. Дальность полета тела, брошенного в горизонтальном направлении со скоростью = 10 м/с, равна высоте бросания. С какой высоты h брошено тело?

Задача 7. С наклонной плоскости длиной и углом наклона скользит тело. Какова скорость тела у основания плоскости, если коэффициент трения равен ?

Задача 8. Груз опускается на расстояние h = 5,5 м. К ободу колеса, на который намотана нить, подвешен груз m = 1кг. Радиус колеса 10 см, а масса колеса m = 2 кг. Какова скорость вращения колеса? (Колесо - обруч).

Задача 9. Найти температуру водорода и среднюю квадратичную скорость его молекул при давлении 100 кПа и концентрации молекул 10²⁵ м ^-3.

Задача 10. 10 г кислорода находятся под давлением 0,303 МПа при температуре 10 °С. После расширения вследствие нагревания при постоянном, давлении кислород занял объем 10 л. Найти объем газа до расширения и температуру газа после расширения.

Задача 11. Идеальная тепловая машина получает от нагревателя, температура которого 500 К, за один цикл 3360 Дж теплоты. Найти количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику, температура которого 400 К. Найти работу машины за один цикл.

Задача 12. Азот, начальное давление которого 1,01 ⁵ Па и объем 10 л расширяется изотермически, увеличивая свой объем в 2 раза. Найти работу, совершаемую газом.

Задача 13. Даны два шарика массой 1 г каждый. Какой заряд нужно сообщить каждому шарику, чтобы сила взаимного отталкивания зарядов

на шариках уравновесила гравитационную силу взаимного притяжения шариков .

Задача 14. Шарик массой 40 мг, имеющий заряд 1 нКл, перемешается из бесконечности со скоростью 10 см/с. На какое расстояние может приблизиться шарик к точечному заряду, равному 1,33 нКл?

Задача 15. Пластины плоского конденсатора изолированы друг от друга слоем диэлектрика. Конденсатор заряжен до разности потенциалов 1 кВ и отключен от источника напряжения. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика, если при его удалении разность потенциалов между пластинами конденсатора возрастет до 3 кВ.

Задача 16. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление аккумулятора, если при силе тока 5 А он дает во внешнюю цепь мощность 9,5 Вт, а при силе тока 8 А во внешней цепи выделяется 14,4Вт.

Вариант 11

Задача 1. Точка двигалась в течение времени t₁ = 15 с со скоростью V₁ = 5 м/с, в течение времени t₂ = 10 с со скоростью V₂ = 8 м/с и в течение времени t₃ = 6 с со скоростью V₃ = 20 м/с. Определить среднюю путевую скорость <V> точки.

Задача 2. Самолет при взлете проходит взлетную полосу за 15 с и в момент отрыва от земли имеет скорость 100 м/с. С каким ускорением двигался самолет и какова длина взлетной полосы?

Задача 3. Твердое тело вращается вокруг неподвижной оси по закону at - bt³, где а = 6,0 рад/с, b = 2 рад/с³. Найти: а) средние значения угловой скорости и углового ускорения за промежуток времени от t = 0 до остановки; б) угловое ускорение в момент остановки тела.

Задача 4. Человек массой 70 кг поднимается в лифте, движущемся равнозамедленно вертикально вверх с ускорением 1 м/с . Определить силу давления человека на пол кабины лифта.

Задача 5. Конькобежец массой 70 кг, стоя на льду, бросает в горизонтальном направлении шайбу массой 0,3 кг со скоростью 10 м/с. На какое расстояние откатится конькобежец, если коэффициент., трения коньков о лед 0,02?