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 05

Контрольная работа 1
Задача 105
С балкона бросили мячик вертикально вверх с начальной скоростью 5 м/с. Через 2 с мячик упал на землю. Определить высоту балкона над землей и скорость мячика в момент удара о землю.
Задача 115
Диск радиусом 10 см, находившийся в состоянии покоя, начал вращаться с постоянным угловым ускорением 0,5 рад/с2. Найти тангенциальное, нормальное и полное ускорения точек на окружности диска в конце второй секунды после начала вращения.
Задача 125
На горизонтальной доске стоит деревянный кубик. Какое наименьшее ускорение в горизонтальном направлении нужно сообщить доске, чтобы кубик соскользнул с неё? Коэффициент трения принять равным 0,4.
Задача 135
К шнуру подвешена гиря. Гирю отвели в сторону так, что шнур принял горизонтальное положение, и отпустили. Как велика сила натяжения шнура в момент, когда гиря проходит положение равновесия? Какой угол с вертикалью составляет шнур в момент, когда сила натяжения шнура равна силе тяжести гири?
Задача 145
Вал массой m = 100кг и радиусом R = 5см вращался с частотой n = 8об/с. К цилиндрической поверхности вала прижали тормозную колодку с силой F = 40Н, под действием которой вал остановился через t = 10с. Определить коэффициент трения.
Задача 155
Шар катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Полная кинетическая энергия Т шара равна 14 Дж. Определить кинетическую энергию T1 поступательного и Т2 вращательного движения шара.
Задача 165
Математический маятник длиной 40см и физический маятник в виде тонкого прямого стержня длиной 60см синхронно колеблются около одной и той же горизонтальной оси. Определить расстояние центра тяжести стержня от оси колебаний.
Задача 175
Волна распространяется по прямой со скоростью 20 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстоянии 12м и 15м от источника волн, колеблются с разностью фаз 0.75π. Определить длину волны и период колебания.

Контрольная работа 2
Задача 205
Баллон емкостью 15 л содержит смесь водорода и азота при температуре 27 0С и давлении 12,3 атмосферы. Масса смеси 145 грамм. Определить массу m1 водорода и массу m2 азота.
Задача 215
В колбе вместимостью 100см3 содержится некоторый газ при температуре 270С. На сколько понизится давление газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет 10(20)?
Задача 225
В кабине вертолёта барометр показывает 675 мм.рт.ст. На какой высоте летит вертолёт, если на взлётной площадке барометр показывает 750мм.рт.ст.? Температуру воздуха считать неизменной и равной 170С.
Задача 235
Какая доля теплоты, подводимой к идеальному газу в изобарическом процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии газа и какая доля на работу расширения. Рассмотреть одноатомный, двухатомный и трёхатомный газы.
Задача 245
Углекислый газ, находившийся под давлением 105Па при температуре 120С, был адиабатически сжат до давления 2∙105Па. Какова температура газа после сжатия?
Задача 255
Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества =1 моль, находящийся под давлением 105Па при температуре 270С, нагревают при постоянном объеме до давления 2∙105Па. После этого газ изотермически расширился до начального давления, а затем изобарически был сжат до начального объема . Определить температуру газа для характерных точек цикла и его термический кпд.

Контрольная работа 3
Задача 305
Расстояние между точечными зарядами +32мкКл и – 32 мкКл равно 12см. Определить напряжённость поля в точке, удалённой на 8см как от первого, так и от второго заряда.
Задача 315
Металлический шарик диаметром 2см заряжен отрицательно до потенциала 150В. Сколько электронов находится на поверхности шарика?
Задача 325
Положительно заряженная частица, заряд которой равен элементарному заряду, прошла ускоряющую разность потенциалов 60000В и летит на ядро атома лития, заряд которого равен трём элементарным зарядам. На какое наименьшее расстояние частица может приблизиться к ядру? Начальное расстояние частицы от ядра можно считать практически бесконечно большим.
Задача 335
Два конденсатора ёмкостью C1=3мкФ и С2=6мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС ε = 120В. Определить заряд каждого конденсатора и разность потенциалов между его обкладками, если конденсаторы соединены: а) параллельно, б) последовательно.
Задача 345
Две группы из трёх последовательно соединённых элементов соединены параллельно. ЭДС каждого элемента 1,2В, внутреннее сопротивление 0,2Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление 1,5Ом. Определить силу тока во внешней цепи и кпд батареи.
Задача 355
Две батареи (ε1 = 10В, r1 = 1 Ом; ε2 = 10В, r2 = 2 Ом) и реостат (R = 6Ом) соединены, как показано на рисунке. Найти напряжение на реостате.

Контрольная работа 4
Задача 405
На рисунке изображено сечение двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами, текущими в противоположных направлениях. Расстояние АВ между проводниками равно 10см, I1 = 20А, I2 = 30А. Найти напряжённость магнитного поля в точках С1, С2, С3. Расстояния АС1 = 2см, АС2 = 4см, ВС3 = 3см.
Задача 415
Какой вращающий момент действует на рамку с током силой I = 2А при помещении её в однородное магнитное поле с индукцией 0,2Тл, если рамка содержит 30 витков площадью 10см2, а плоскость рамки образует угол 600 с линиями поля.
Задача 425
Проволочный виток радиусом 10см, по которому течёт ток силой 20А свободно, установился в однородном магнитном поле. При повороте витка относительно диаметра на угол 600 была совершена работа 400мкДж. Найти напряжённость поля.
Задача 435
Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 500В, влетает перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле и движется по окружности радиусом 10см. Определить индукцию магнитного поля, период обращения электрона по окружности и момент импульса электрона относительно центра окружности.
Задача 445
В однородном магнитном поле с индукцией 0,5Тл равномерно с частотой 10с-1 вращается стержень длиной 20см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня, перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов, индуцируемую на концах стержня.

Контрольная работа 5
Задача 505
Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Определить частоту колебаний, возникающих в контуре, если максимальная сила тока в катушке индуктивности 1,2А, максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора 1200В, полная энергия контура 1,1мДж.
Задача 515
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 500нм, падающим нормально. Пространство между линзой и пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается в отражённом свете третье светлое кольцо.
Задача 525
На дифракционную решётку, содержащую 500 штрихов на 1мм, падает в направлении нормали к её поверхности белый свет. Спектр проецируется помещённой вблизи решётки линзой на экран. Определить ширину спектра первого порядка на экране, если расстояние линзы до экрана равно 3м. Границы видимого спектра 760нм и 380нм.
Задача 535
Степень поляризации частично поляризованного света составляет 0,75. Определите отношение максимальной интенсивности света, пропускаемого анализатором, к минимальной.

Контрольная работа 6
Задача 605
При увеличении термодинамической температуры Т абсолютно чёрного тела в два раза длина волны λm , на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости (Mλ,T)max уменьшилась на Δλ = 400нм. Определить начальную Т1 и конечную T2 температуры тела.
Задача 615
Определить, до какого потенциала зарядится уединённый серебряный шарик при облучении его ультрафиолетовым светом с длиной волны 208нм.
Задача 625
Определить импульс электрона отдачи, если фотон с энергией 1,53МэВ в результате рассеяния на первоначально покоившемся свободном электроне потерял 1/3 своей энергии.
Задача 635
На грань некоторого кристалла под углом 600 к её поверхности падает параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью. Определить скорость электронов, если они испытывают интерференционное отражение первого порядка. Расстояние между атомными плоскостями равно 0,2нм.
Задача 645
Приняв, что минимальная энергия нуклона в ядре равно 10МэВ, оценить, исходя из соотношения неопределённостей, линейные размеры ядра.