Вариант 9. По краю равномерно вращающейся с угловой скоростью платформы идет человек и обходит платформу

  • ID: 24758 
  • 5 страниц

Фрагмент работы:

Вариант 9. По краю равномерно вращающейся с угловой скоростью плат…

По краю равномерно вращающейся с угловой скоростью... платформы идет человек и обходит платформу за время.... Каково наибольшее ускорение движения человека относительно Земли? Принять радиус с платформы....

РЕШЕНИЕ

Человек принимает участие в двух видах движения, относительном (движение человека по платформе) и переносном (вращение вместе с платформой относительно Земли).

Скорость переносного движения:

Скорость относительного движения:

Относительно Земли ускорение человека будет состоять только из центростремительного ускорения:

Скорость движения человека относительно Земли, когда он движется в одном направлении с вращением диска:

Тогда ускорение:

ОТВЕТ:...

Из орудия не имеющего противооткатного устройства, производилась стрельба в горизонтальном направлении. Когда орудие было неподвижно закреплено, снаряд вылетел со скоростью..., а когда орудию дали возможность свободно откатываться назад, снаряд вылетел со скоростью.... С какой скоростью откатилось при этом орудие?

РЕШЕНИЕ

Так как снаряды использовались одинаковые, то полная энергия системы в обоих случаях была одинаковая, только в первом случае вся энергия заряда перешла в кинетическую энергию снаряда:

Во втором случае энергия заряда распределилась между кинетической энергией снаряда и орудия, соответственно:

и...

Воспользуемся законом сохранения импульса, который применительно к данной задаче имеет вид:

ОТВЕТ:...

На гладком горизонтальном столе лежит шар массой..., прикрепленный к горизонтально расположенной легкой пружине с жесткостью.... В шар попадает пуля массой..., летящая со скоростью..., и застревает в нем. Пренебрегая перемещением шара во время удара и сопротивлением воздуха, определить амплитуду и период и период колебаний шара.

РЕШЕНИЕ

Определим начальную скорость колебаний (она же будет максимальной), при ударе кинетическая энергия пули трансформируется в кинетическую энергию шара и пули (так как они стали единым целым), которая в свою очередь трансформируется в потенциальную энергию сжатой пружины:

Тогда амплитуда колебаний:

Период колебаний пружинного маятника:

ОТВЕТ:...;....

В сосуде вместимостью... находится кислород при температуре.... Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на.... Определить массу израсходованного кислорода. Процесс считать изотермическим.

РЕШЕНИЕ

Для решения задачи воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:

где... - газовая постоянная;... - молярная масса кислорода.

ОТВЕТ:...

Какая доля количества теплоты подводимого к идеальному двухатомному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии газа и какая доля на работу расширения? Рассмотреть 3 случая: 1) газ одноатомный; 2) газ двухатомный; 3) газ трехатомный.

РЕШЕНИЕ

Первое начало термодинамики:

Где... - количество теплоты переданное системе;... - изменение внутренней энергии системы;... - работа расширения газа.

Изменение внутренней энергии идеального газа:

Где... - число степеней свободы молекул газа.

Работа расширения газа:

Тогда:

и...

Окончательно имеем:

ОТВЕТ:...;...;....

На расстоянии... находится 2 точечных заряда: -... и.... Определить силу, действующую на заряд -..., удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние.

РЕШЕНИЕ

Сила взаимодействия зарядов:

где... - электрическая постоянная.

ОТВЕТ:...

В сеть с напряжением... подключили катушку с сопротивлением... и вольтметр, соединенные последовательно. Показания вольтметра.... Когда катушку заменили другой, вольтметр показал.... Определить сопротивление другой катушки.

РЕШЕНИЕ

Закон Ома для полной цепи:

Тогда:

Для участка цепи:

Окончательно имеем:

ОТВЕТ:...

Ион с кинетической энергией... попал в однородное магнитное поле... и стал двигаться по окружности. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока.

РЕШЕНИЕ

Сила Лоренца:

Попав в магнитное поле заряженная частица начинает двигаться по окружности и на нее действует сила инерции:

Магнитный момент контура с током:

ОТВЕТ:...

Муфельная печь, потребляющая мощность..., имеет отверстие площадью.... Определить долю мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура ее внутренней поверхности равна....

РЕШЕНИЕ

Излучаемая мощность:

где... - постоянная Стефана-Больцмана.

Рассеиваемая мощность:

Тогда доля рассеиваемая мощности равна:

ОТВЕТ:...

Определить число ядер, распадающихся в течении времени: 1)...; 2)..., - в радиоактивном изотопе фосфора... массой....

РЕШЕНИЕ

Число ядер, распадающихся за время...:

Начальное число ядер препарата:

где... - постоянная Авогадро;... - период полураспада;... - молярная масса фосфора.

ОТВЕТ:...;....