Вариант 10. Два тела свободно падают с разной высоты и достигают земли одновременно. Время падения первого тела с
- ID: 43174
- 12 страниц
Часть текста скрыта. После покупки Вы получаете полную версию
Фрагмент работы:
Вариант 10. Два тела свободно падают с разной высоты и достигают з…
Вариант 10
ЗАДАЧА 1
Два тела свободно падают с разной высоты и достигают земли одновременно. Время падения первого тела 2с, второго 1с. На какой высоте находилось первое тело, когда второе начало падать? Какова была скорость первого тела в этот момент?
…
РЕШЕНИЕ:
Полная высота, с которой упало первое тело
…
Так как до старта второго оно продолжало движение в течение времени...
…
Скорость, которую набрало первое тело до начала падения второго
…
ОТВЕТ:......
ЗАДАЧА 2
Вагон весом 20т, движущийся равнозамедленно под действием силы трения в 6000 Н, через некоторое время останавливается. Начальная скорость вагона 64 км/ч. Найти а) работу сил трения; б) расстояние, которое вагон пройдет до остановки; в) время до полной остановки.
…
РЕШЕНИЕ:
а)
работа сил трение будет затрачена на поглощение кинетической энергии вагона, следовательно, из закона сохранения энергии
…
б)
работа силы
…
Откуда тормозной путь вагона
…
в)
по второму закону Ньютона, ускорение, придаваемое вагону силой трения
…
Из уравнения движения
…
ОТВЕТ: а)...; б)...; в)...
ЗАДАЧА 3
Точечные заряды величиной q, q, -2q, -q расположены в вершинах квадрата со стороной 1 см. Найти вектор напряженности и потенциал электрического поля в центре квадрата, величина q = 1 нКл. Определить энергию этой системы зарядов.
…
РЕШЕНИЕ:
…
С учетом знаков и величин зарядов поле от каждого из зарядов будет таким, как показано на рисунке. Поле точечного заряда равно
…
где... - константа, r - расстояние от заряда до точки, где измеряется поле.
Результирующее поле равно векторной сумме полей от каждого из зарядов:
…
По теореме Пифагора
…
Расстояние от вершин квадрата до его центра
…
Потенциал точечного заряда
…
Суммарный потенциал равен алгебраической сумме потенциалов
…
Энергию системы зарядов можно найти по формуле:
…
Где ?i - потенциал в точке нахождения i-го заряда, создаваемого всеми остальными зарядами.
…
ОТВЕТ:.........
ЗАДАЧА 4
Два точечных разноименных заряда находятся на расстоянии 20 см друг от друга. При сближении их на 10см поле совершает работу равную 5 мкДж Какую работу нужно затратить, чтобы раздвинуть эти заряды на расстояние 20 см от их первоначального положения?
…
РЕШЕНИЕ:
Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов
…
Где....
Совершаемая полем работа равна разности потенциальных энергий
…
Откуда
…
Работа по раздвижению зарядов
…
ОТВЕТ:...
ЗАДАЧА 5
Источник с ЭДС, равной 2 В, имеет внутренне сопротивление 0,5 Ом. Определить падение напряжения внутри источника при токе в цепи 0,25 А. Найти внешнее сопротивление цепи при этих условиях.
…
РЕШЕНИЕ:
По закону Ома, падение напряжения на источнике
…
Ток в цепи определяется выражением
…
Откуда внешнее сопротивление
…
ОТВЕТ:......
ЗАДАЧА 6
По двум длинным параллельным проводам текут одинаковые токи 1А в противоположных направлениях. Расстояние между проводниками 4 см. Найти индукцию магнитного поля в точке, удаленной на расстояние 4 см от каждого проводника.
…
РЕШЕНИЕ:
Так как расстояние от точки, где ищется индукция поля, находится на равных расстояниях от каждого из проводов и токи в них равны, поле, создаваемое отдельно каждым из проводов равно
…
Где... - магнитная постоянная. Направления полей определяются по правилу буравчика, и для выбранного направления токов направления полей видны из рисунка:
…
Из симметрии (...) задачи видно, что результирующая индукция (равная векторной сумме составляющих) направлена вдоль перпендикуляра к отрезку, соединяющему провода и равна
…
Так как в равностороннем треугольнике...
…
ОТВЕТ:...
ЗАДАЧА 7
Протон и электрон влетают в магнитное поле перпендикулярно силовым линиям. Найти отношение радиусов окружностей, описываемых частицами, и периодов обращения, если: а) частицы влетают в поле с одинаковой скоростью; б) частицы прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов до момента влета в магнитное поле.
…
РЕШЕНИЕ:
Радиус движения частицы
…
Так как модули зарядов протона и электрона равны...
…
Период обращения частиц
…
Как видно из формулы, отношение периодов не зависит от скорости частиц, для обоих случаев а) и б)
…
а)
…
б)
из закона сохранения энергии, при прохождении заряженной частицей разницы потенциалов, она приобретает скорость
…
ОТВЕТ: а)......; б)......
ЗАДАЧА 8
Материальная точка совершает гармонические колебания по закону.... Найти максимальные значения скорости и ускорения.
…
РЕШЕНИЕ:
Скорость - производная от перемещения по скорости:
…
Так как максимальное значение косинуса равно единице
…
Ускорение - производная от скорости по времени:
…
Откуда
…
ОТВЕТ:......
ЗАДАЧА 9
Поперечная волна распространяется в упругой среде со скоростью 26 м/с. Период колебаний точек среды 2с, амплитуда 0,03 м. Для точки, отстоящей на расстоянии 78 м от источника волн в момент времени 3,5 с, найти: 0) фазу колебания; 1) модуль смещения точки от положения равновесия; 2) модуль скорости; 3) модуль ускорения; 4) длину волны; 5) расстояние между ближайшими точками волны, колеблющимися в противофазе.
…
РЕШЕНИЕ:
Общий вид уравнения бегущей волны
…
Где... - круговая частота колебаний... - волновой вектор.
0) Следовательно фаза колебаний в заданной точке в заданный момент времени
…
1)
Модуль смещения
…
2)
Скорость частиц - производная от смещения по времени
…
3)
Ускорение частиц - производная от скорости по времени
…
4)
Длина волны по определению
…
5)
В противофазе колеблются точки, отстоящие друг от друга на половину длины волны
…
ОТВЕТ: 0)...; 1)...; 2)...; 3)...; 4)... 5)...
ЗАДАЧА 10
Наблюдатель, находящийся на расстоянии 4000 м от орудия, услышал звук выстрела через 12 с после вспышки. Определить скорость звука в воздухе.
…
РЕШЕНИЕ:
Полное время прохождения звуковой волны от орудия до наблюдателя
…
Где... - время прохождения света от орудия до наблюдателя... - скорость света.
Тогда скорость звука
…
Примечание: так как... (или...), временем...можно пренебречь, тогда формула для расчета будет иметь вид:...
ОТВЕТ:...
ЗАДАЧА 11
Свет длиной волны 500 нм падает на две щели, расположенные на расстоянии... мм друг от друга. Щели и экран, отстоящий от них на расстоянии 20,5 см, погружен в воду. Определить расстояние между интерференционными полосами на экране. Показатель преломления воды 1,33.
…
РЕШЕНИЕ:
При интерференции света от двух источников, условие интерференционных максимумов
…
Так как расстояние между источниками много меньше расстояния до экрана, можно записать
…
Где... - расстояние от центра экрана до минимума с номером m.
…
ОТВЕТ:...
ЗАДАЧА 12
Пучок световых волн (...мкм) падает под углом... на пленку с показателем преломления 1,36. Пленка покрывает плоскую пластинку с показателем преломления 1,5. При какой минимальной толщине пленки световые волны будут максимально ослаблены в результате интерференции?
…
РЕШЕНИЕ:
…
Условие интерференционного минимума отраженного света
…
Дополнительный ход волны... обусловлен отражением от оптически более плотной среды.
…
Угол лучей внутри пленки из закона преломления
…
Минимальная толщина пленки будет соответствовать...
…
откуда
…
ОТВЕТ:...
ЗАДАЧА 13
Сравнить массу фотонов красных (...нм) и зеленых (...нм) лучей света.
…
РЕШЕНИЕ:
Масса фотона
…
Где... - постоянная Планка... - скорость света.
…
ОТВЕТ:...
…
Список файлов | |
---|---|
43174.docx | 298 КБ |
Информация по контрольной | |
---|---|
код работы (ID) | 43174 |
просмотров | 2677 |
кол-во страниц | 12 |
кол-во формул | > 151 |
кол-во изображений | 4 |
оформление по ГОСТу | ДА |
были доработки | НЕТ |
проверено преподавателем СибГУТИ | ДА |