Физика

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(Технический университет)
Кафедра общей физики
В.В. Кашмет, Н.Г. Москвин
Общая физика
Методические указания для студентов заочной формы обучения
Санкт-Петербург

Готовы задачи:

Вариант 09

Контрольная работа 1
Задача 109
Камень брошен с вышки в горизонтальном направлении со скоростью 30 м/с. Определить скорость, тангенциальное и нормальное ускорения камня в конце второй секунды после начала движения.
Задача 119
Винт аэросаней вращается с частотой n=60с-1. Скорость поступательного движения аэросаней равна 54 км/ч. С какой скоростью u движется один из концов винта, если радиус винта R равен 1 м?
Задача 129
Какую наибольшую скорость может развить велосипедист, проезжая закругление радиусом 50 см, если коэффициент трения скольжения между шинами и асфальтом равен 0,3? Каков угол отклонения велосипеда от вертикали, когда велосипедист движется по закруглению?
Задача 139
Мотоциклист едет по горизонтальной дороге. Какую наименьшую скорость он должен развить, чтобы, выключив мотор, проехать по треку, имеющего форму мертвой петли радиусом 4 м? Трением и сопротивлением воздуха пренебречь.
Задача 149
Маховик в виде диска массой 80 кг и радиусом 30 см находится в состоянии покоя. Какую работу нужно совершить, чтобы сообщить маховику угловую скорость 10 об/с? Какую работу пришлось бы совершить, если бы при той же массе диск имел меньшую толщину, но вдвое больший радиус?
Задача 159
Платформа в виде диска радиусом 1 м вращается по инерции, делая 6 об/мин. На краю платформы стоит человек, масса которого равна 80 кг. Сколько оборотов в минуту будет делать платформа, если человек перейдет в ее центр? Момент инерции платформы равен 120 кг∙м2. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.
Задача 169
Материальная точка массой 0,1 г колеблется согласно уравнению x=5sin20t(длина – в сантиметрах, время – в секундах). Определить максимальные значения возвращающей силы кинетической энергии точки.
Задача 179
Два гармонических колебания с одинаковыми периодами и амплитуда-ми A1=5*10-2 м и A2=2*10-2 м происходят вдоль одной прямой. Период колебаний T=1,2 с. Каков период результирующего колебания? Каковы максимальная и минимальная возможные амплитуды результирующего колебания и каким наименьшим разностям фаз они соответствуют?

Контрольная работа 2
Задача 209
В баллоне емкостью 24 л находится водород при температуре 15С. После того, как часть водорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на 4*10_5 Па. Какое количество водорода было израсходовано?
Задача 219
Взвешенные в воздухе мельчайшие пылинки движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Какова средняя квадратичная скорость пылинки массой 10_-10 г, если температура воздуха 27С?
Задача 229
Коэффициент диффузии водорода при нормальных условиях 0,91 см2/с. Определить коэффициент теплопроводности водорода?
Задача 239
При изотермическом расширении 1 г водорода, имевшего температуру 7С, объем газа увеличился в 3 раза. Определить работу расширения.
Задача 249
Определить работу адиабатического расширения водорода, взятого в количестве 4 г, если температура газа понизилась на 10С.
Задача 259
В результате кругового процесса газ совершил работу 1 Дж и передал охладителю 4,2 Дж теплоты. Определить термический к.п.д. цикла.

Контрольная работа 3
Задача 309
Расстояние между двумя длинными тонкими проволоками, расположенными параллельно друг другу, 16 см. Проволоки равномерно заряжены разноименными зарядами с линейной плотностью... Кл/см. Определить напряженность поля в точке, удаленной на 10 см как от первой так и от второй проволоки.
Задача 319
Определить потенциал, до которого можно зарядить уединенный металлический шар радиусом R=10 см, если напряженность поля, при которой происходит пробой воздуха, равна 3*10_6 В/м. Найти также максимальную поверхностную плотность электрических зарядов перед пробоем.
Задача 329
Электрон влетел в плоский конденсатор, имея скорость, равную 10000км/с и направленную параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составляло угол 35 с первоначальным направлением скорости. Определить разность потенциалов между пластинами, если длина пластин 10 см и расстояние между ними 2 см.
Задача 339
Какое количество теплоты выделится при разряде плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами 15000 В, расстояние 1мм, диэлектрик – слюда и площадь каждой пластины 300 см2?
Задача 349
К батарее, э.д.с. которой 2 В и внутреннее сопротивление 0,5 Ом, присоединен проводник. Определить:
а) при каком сопротивлении проводника мощность, выделяемая в нем, максимальна?
б) как велика при этом мощность, выделяемая в проводнике?
Задача 359
Определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов в медном проводнике при силе тока 10 А и сечении проводника 1мм2. Принять, что на каждый атом меди приходится два электрона проводимости.

Контрольная работа 4
Задача 409
Бесконечно длинный прямолинейный проводник, по которому течет ток силой I1=3 А, расположен на расстоянии r=20 см от центра витка радиусом R=10 см с током силой I2=1 А. Определить напряженность и индукцию магнитного поля в центре витка для случаев, когда проводник расположен:
а) перпендикулярно плоскости витка,
б) параллельно плоскости витка.
Задача 419
Виток радиусом R1=1 см помещен в центре витка радиусом R2=15 см так, что плоскости витков взаимно перпендикулярны. Сила тока в каждом витке I=3 А. Найти вращающий момент, действующий на малый виток со стороны большого витка.
Задача 429
Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что его плоскость перпендикулярна к направлению магнитного поля с напряженностью Н=150 кА/м. В контуре поддерживается ток силой I=2 А. Радиус контура R=2 см. Какую работу А надо совершить, чтобы повернуть контур на угол вокруг оси, совпадающей с диаметром контура?
Задача 439
Протон влетает в однородное магнитное поле под углом а=30 к силовым линиям и движется по винтовой линии, радиус которой R=1,5 см. Индукция магнитного поля В=1 Тл. Найти кинетическую энергию протона.
Задача 449
Тонкий провод соединением R=2 Ом согнут в виде квадрата и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В=30 мТл) так, что его плоскость перпендикулярна силовым линиям поля. Если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию,то по проводнику потечет заряд q=0,6 мКл. Найти длину провода.

Контрольная работа 5
Задача 509
В однородной изотопной среде с е=3 и м=1 распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны Ем=10 В/м. Найти амплитуду напряженности магнитного поля и фазовую скорость волны.
Задача 519
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. Расстояние между вторым и первым темными кольцами Ньютона в отраженном свете равно 1 мм. Определить расстояние между десятым и девятым кольцами.
Задача 529
На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения с длиной волны 147 nм. Определить расстояние в между атомными плоскостями кристалла, если дифракционный максимум второго порядка наблюдается, когда излучение падает под углом к поверхности кристалла.
Задача 539
Свет падает нормально поочередно на две пластинки, изготовленные из одного и того же вещества, имеющие соответственно толщины x1=5 мм и x2=10 мм. Определить коэффициент поглощения а этого вещества, если интенсивность прошедшего света через первую пластинку составляет I1=82%, а через вторую - I2=67%.

Контрольная работа 6
Задача 609
Считая излучение Солнца близким к излучению абсолютно черного тела найти на сколько уменьшится его масса за год? Температуру поверхности солнца принять равной 5800 К.
Задача 619
Найти постоянную Планка h, если известно, что электроны, вырываемые из металла светом с длиной волны 3,6 мкм, полностью задерживаются разностью потенциалов u1=6,6 В, а вырываемые светом с длиной волны 0,65 мкм - разностью потенциалов u2=16,5 В.
Задача 629
Фотон с энергией е=0,3 МэВ рассеялся под углом 180 на свободном электроне. Определить долю W энергии падающего фотона, приходящуюся на рассеянный фотон.
Задача 639
Определить отношение длины волны 1 де Бройля протона к длине волны 2 де Бройля а-частицы, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U=1 ГВ.
Задача 649
Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии t=10-8 с. при переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны которого равна 400 нм.Оценить естественную ширину излучаемой спектральной линии, если не происходит ее уширения за счет других процессов.

Дата выполнения: 14/06/2009