Физика. Практические занятия

1.

Физика
Практические занятия
Сабирова Файруза Мусовна
Доцент кафедры физики ЕИ КФУ, [email protected]

2.

Фамилия ИО, гр.1510 з Задача 1.
1.1
Уравнение движения тела дано в виде х= 4 – 3t. Определить начальную координату тела,
скорость движения и перемещение тела за 2 секунды.
x
x xДано:
0
const;
t х= 4 – 3t
t=2 c
Найти:
x0 (2)– ?
v(2) – ?
S(2)-?
Education
201-250
3
x x0 x t;
ax 0

3.

1.2
Уравнение движения материальной точки имеет вид х= –0,2 t2. Какое это движение? Найти
координату точки через 5 с и путь, пройденный ею за это время.
Дано:
х= – 0,2 t2
t=5c
Найти:
x (5)– ?
S (5) – ?
Education
201-250
3
ax t 2
a x const; x x0 a x t; x x0 x0 t
2

4.

1.3
Уравнение скорости движущегося тела 5 4t .
Написать уравнение перемещения S(t) и описать характер движения, определить начальные условия.
Дано:
5 4t
Найти:
S (t) – ?
v0 – ?
Education
201-250
3
1.4
Уравнение движения тела дано в виде х= 4 – 3t. Определить начальную координату тела, скорость
движения и перемещение тела за 2 секунды.
(см.1.1)

5.

1.5
Самолет для взлета должен иметь скорость 100 м/с. Определить время разбега и
ускорение, если длина разбега 600 м; движение самолета считать при этом равноускоренным.
Дано:
=100 м/с
0=0 м/с
S=600 м
Найти:
t–?
a–?
Education
201-250
3

6.

1.6 Тело, двигаясь горизонтально прямолинейно с ускорением 5 м/с2, достигло скорости 30 м/с,
а затем, двигаясь равнозамедленно, остановилось через 10 с. Определить путь, пройденный
телом за все время движения.
S1
S2
Education
201-250
3
Дано:
a1 = 5 м/с2
0=0 м/с
1=30 м/с
2=0 м/с
t=10 c
S=S1+S2
На первом участке
S1=( 12- o2 )/2a1= 12/2a1
Найти S-?
Расстояние
S2=( 22- 12 )/2a1= - 12/2a2
S2=-900/(- 6)=150 (м)
Общее расстояние
S=90+150=240 (м)
На втором участке
а2= ( 2 - 1)/t
a2= -30/10=-3 м/с2
S1=900/10=90м

7.

1.7 Найти время падения и конечную скорость тела, свободно падающего с высоты 45 м.
Education
201-250
3

8.

1.8 Определите модуль скорости и центростремительного ускорения точек земной поверхности на
экваторе. Радиус Земли принять равным 6400 км.
Education
201-250
3

9.

1.10 Каков радиус кривизны закругления дороги, если по ней автомобиль движется с
центростремительным ускорением 2 м/с2 при скорости 72 км/ч?
Education
201-250
3

10.

2.1. Шарик массой 1 кг движется с ускорением 0,5 м/с2. Определить силу, действующую на
шарик.
2.2. Максимальная сила тяги локомотива 400 кН. Какой массы состав он может привести в
движением с ускорением 0,2 м/ с2?
Education
201-250
3

11.

2.3. Тело массой 300 кг лежит на полу кабины грузового подъемника, поднимающегося вверх.
Ускорение кабины 3 м/с2. Определить силу давления тела на пол кабины.
Дано:
m=300 кг
a=3 м/c2
Найти Р-?
2.4. На покоящееся в начальный момент тело массой 0,2 кг действует в течение 5 с сила 1 Н.
Какую скорость приобретет тело и какой путь пройдет оно за указанное время?
Дано:
m=0,2 кг
F=1 Н
t=5 c
Найти -?
Education
201-250
3

12.

2.5. Найти величину тормозящей силы, действующей на автомобиль массой 3 т, если при
скорости движения 20 м/с тормозной путь был равен 40 м. (15 кН)
2.6. Какой массы груз нужно подвесить к пружине, жесткость которой 1000 Н/м, чтобы
растянуть ее на 10 см?
Education
201-250
3

13.

2.7. С какой силой притягиваются два тела массами по 1000 т каждый на расстоянии 100 м друг
от друга?
m1 m2
F G 2
r
G=6,67 10–11 Н м2/кг2 – гравитационная постоянная
2.8. Автомобиль массой 5 т трогается с места с ускорением 0,6 м/с2. Найти силу тяги, если
коэффициент сопротивления движению равен 0,04.
Дано:
m= 5.103 кг
а =0,6 м/с2
Найти F -?
Education
201-250
3

14.

2.9. Определить скорость движения автомобиля массой 2 т по вогнутому мосту радиусом 100
м, если он давит на середину моста с силой 25 кН.
Дано:
m=2000 кг
R=100 м
N=25.103
К
Найти -?
2.10. С какой силой давит автомобиль массой 1 т на середину выпуклого моста, радиус
которого 200 м, если он едет по нему со скоростью 54 км/ч.
Education
201-250
3

15.

3.1. Снаряд массой 100 кг летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500
м/с, попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нем. Какую скорость получит вагон, если
вагон стоял неподвижно
До:
Дано:
mС=100 кг
С = 500 м/с
mВ=104 кг
В =0 м/с
’-?
3.2. Снаряд массой 100 кг летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500
м/с, попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нем. Какую скорость получит вагон, если
вагон двигался со скоростью 36 км/ч в том же направлении, что и снаряд?
Education
201-250
3

16.

3.3. Снаряд массой 100 кг летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью
500 м/с, попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нем. Какую скорость получит вагон,
если вагон двигался со скоростью 36 км/ч в направлении, противоположном движению снаряда?
3.4. Вагонетку массой 2 т по горизонтальному пути равномерно перемещает рабочий. Какую
работу он совершит на пути 100 м и какую работу совершает сила трения, если коэффициент
трения равен 0,01?
Education
201-250
3

17.

3.5. Пуля, летящая со скоростью 400 м/с, попадает в вал и проходит до остановки 0,5 м. Определить
силу сопротивления вала движению пули, если ее масса 24 г.
3.6. Определить мощность тепловоза, зная, что при скорости движения 43,2 км/ч сила тяги равна
105 кН.
Education
201-250
3

18.

3.7. Тело массой 10 кг свободно падает с высоты 20 м из состояния покоя. Чему равна
кинетическая энергия в момент удара о Землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.
3.8. Импульс тела равен 8 кг м/с, а кинетическая энергия 16 Дж. Найти массу и скорость тела.
Education
201-250
3

19.

3.9. Воробей массой 100 г летит на высоте 12 м со скоростью 18 км/ч. Определите полную
механическую энергию воробья
3.10. Тело массой m = 570 г движется со скоростью =13,5 м/с. Определить величину
кинетической энергии ЕК в единицах СИ.
Education
201-250
3

20.

4.1. Средняя кинетическая энергия молекул газа равна 2,25 ∙ 10 -21 Дж. При какой температуре
находится газ?
4.2. Средняя кинетическая энергия движения молекул газа увеличилась в 2 раза, как
изменилась при этом концентрация, если давление газа не изменилось:
Education
201-250
3

21.

4.3. Как изменилась кинетическая энергия газа, если давление увеличить в 2 раза, а
концентрацию уменьшить в 3 раза?
4.4 Какова масса 4 моль кислорода?
Education
201-250
3

22.

4.5 Какое количество вещества содержится в углекислом газе массой 1 кг (М=0,044
кг/моль)?
4.6 Каково количество вещества, содержащегося в воде массой 1 г (М= 0,018 кг/моль)?
Education
201-250
3

23.

4.7 В баллоне объемом 16,6 м3 находятся 20 кг азота (М= 0,028 кг/моль) при температуре 300 К.
Каково давление этого газа?
4.8 Вычислите массу газа, находящегося под давлением 0,15 МПа при температуре 20˚С и
занимающего объем 10 л. Молярная масса газа равна 0,02 кг/моль.
Education
201-250
3

24.

4.9 В баллоне объемом 1,66 м3 находится 2 кг азота (М= 0,028 кг/моль) при давлении 105 Па.
Чему равна температура этого газа?
4.10 В резервуаре находится 20 кг азота (М= 0,028 кг/моль) при температуре 300 К и давлении
105 Па. Чему равен объем резервуара?
Education
201-250
3

25.

5.1 Постоянную массу газа в сосуде сжали, совершив работу 40 Дж. Внутренняя энергия газа при
этом увеличилась на 15 Дж. Какое количество теплоты получил или отдал газ в этом процессе?
5.2 Внешние силы совершили над газом работу 400 Дж, при этом внутренняя энергия газа
увеличилась на 500 Дж. Какое количество теплоты получил или отдал газ в этом процессе?
Education
201-250
3

26.

5.3 Внешние силы совершили над газом работу 300 Дж, при этом внутренняя энергия газа
увеличилась на 500 Дж. Какое количество теплоты получил или отдал газ в этом
процессе?
5.4 Постоянную массу газа в сосуде сжали, совершив работу 30 Дж. Внутренняя энергия
газа при этом увеличилась на 25 Дж. Какое количество теплоты получил или отдал газ в
этом процессе?
Education
201-250
3

27.

5.5 Внутренняя энергия одноатомного идеального газа, взятого в количестве вещества 2 моль,
при температуре 727°С равна
5.6 Одноатомный идеальный газ в количестве 4 молей поглощает количество теплоты 2 кДж.
При этом температура газа повышается на 20 К. Работа, совершаемая газом в этом процессе,
равна
Education
201-250
3

28.

5.7 При передаче газу количества теплоты 23 кДж он совершил работу в 55 кДж. Чему
равно изменение внутренней энергии газа?
5.8 Насколько изменится внутренняя энергия газа, если ему сообщили 15 кДж теплоты и
выполнили над ним работу в 25 кДж?
Education
201-250
3

29.

5.9 Над газом была совершена работа 75 кДж, при этом его внутренняя энергия увеличилась на
25 кДж. Какое количество теплоты получил или отдал газ в этом процессе?
5.10 Какую работу совершают 80 г кислорода при его изобарном нагревании на 10 К? Молярная
масса кислорода равна 0,032кг/моль, R=8,3 Дж/(моль•К).
Education
201-250
3

30.

6.1 Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя 250 Дж и отдает холодильнику 150 Дж.
Чему равен КПД двигателя?
6.2 Тепловая машина за цикл работы получает от нагревателя 100 Дж и отдает холодильнику 60
Дж. Чему равен КПД тепловой машины?
Education
201-250
3

31.

6.3 Тепловая машина за цикл работы получает от нагревателя 100 Дж и отдает холодильнику
40 Дж. Чему равен КПД тепловой машины?
6.4 Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя 200 Дж и отдает холодильнику 150 Дж.
Чему равен КПД двигателя?
Education
201-250
3

32.

6.5. КПД идеального теплового двигателя 60 %, температура внешней среды 27 °С.
Температура его нагревателя равна
6.6. Тепловая машина с КПД 20% за цикл получает от нагревателя количество теплоты
60 Дж. Какую работу она при этом совершает?
Education
201-250
3

33.

6.7. Тепловая машина имеет КПД 20 %. Средняя мощность передачи теплоты холодильнику в
ходе ее работы составляет 2 кВт. Какое количество теплоты получает рабочее тело машины от
нагревателя за 5 с?
6.8. Тепловая машина имеет КПД 25%. Средняя мощность передачи теплоты холодильнику в
ходе ее работы составляет 3 кВт. Какое количество теплоты получает рабочее тело машины от
нагревателя за 10 с?
Education
201-250
3

34.

6.9 Температура нагревателя реальной тепловой машины 227°С, холодильника - +27°С. За
один цикл газ получает от нагревателя 64 кДж теплоты, а отдает холодильнику 48 кДж.
Определите КПД машины (%).
6.10 Нагреватель идеальной тепловой машины имеет температуру 527°С, а холодильник +127°С. Определите КПД данной машины.
Education
201-250
3

35.

Education
201-250
3

36.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Сабирова Файруза Мусовна
Доцент кафедры физики ЕИ КФУ
https://kpfu.ru/fajruza.sabirova
[email protected]