Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров
Кафедра физики Физика
Часть 1 Физические основы механики. Физические основы молекулярной физики и термодинамики
Программа, методические указания и контрольные задания
Для студентов заочного факультета всех специальностей
Санкт-Петербург 2005
Стоимость решения одной задачи по физике от ...руб.
Стоимость одной готовой задачи составляет 70 руб
Задача 1
Тело движется согласно уравнению x = 7 + 4t, y = 2 + 3t. Какова скорость движения точки?
Задача 2
Движение точки описывается уравнением s = 4t(4) + 2t(2) + 7. Найти скорость и ускорение точки в момент времени 2с и среднюю скорость за первые 2с движения.
Задача 3
По заданному уравнению пройденного телом пути s = 4 + 2t + 5t(2) построить график зависимости скорости от времени за первые 3с. Определить расстояние, пройденное телом за это время?
Задача 4
Камень брошен с вышки в горизонтальном направлении со скоростью 20м/с. Определить скорость, тангенциальное и нормальное ускорение камня в конце второй секунды после начала движения.
Задача 5
Наибольшая высота подъема тела, брошенного под углом к горизонту со скоростью 20м/с, составляет 10м.Под каким углом оно брошено?
Задача 6
С башни высотой 49 м в горизонтальном направлении брошено тяжелое тело со скоростью 5 м/с. Определить тангенциальное и нормальное ускорения тела в точке, соответствующей половине всего времени падения тела. Установить, на каком расстоянии от башни оно упало.
Задача 8
Мяч, брошенный под углом 300 к горизонту с высоты 5м, упал на землю. Определить конечную скорость мяча и дальность полёта, если начальная его скорость 22м/с.
Задача 9
Под каким углом к горизонту надо бросить тело со скоростью 20 м/с, чтобы дальность полета была в четыре раза больше наибольшей высоты подъема? Определить радиус кривизны траектории в верхней ее точке.
Задача 11
Какой угол составляет вектор полного ускорения точки, лежащей на ободе маховика, с радиусом маховика через 1,5 с после начала движения? Угловое ускорение маховика
0,77 с-2.
Задача 12
По дуге окружности радиусом R = 10 м движется точка. В некоторый момент времени нормальное ускорение точки 4,9 м/с2; в этот момент векторы полного и нормального ускорений образуют угол 60°. Найти скорость и тангенциальное ускорение точки.
Задача 13
На одном валу насажены два колеса с диаметрами 16 и 4см, вращающиеся с постоянным угловым ускорением 4с-2. Определить линейные скорости на ободах колёс и угловую скорость вращения в конце второй секунды после начала движения.
Задача 14
К маховику, вращающемуся с частотой 360мин-1, прижали тормозную колодку. С этого момента он стал вращаться равнозамедленно с ускорением 20с-2. Сколько потребуется времени для его остановки? Через сколько оборотов он остановится?
Задача 15
Материальная точка движется по окружности диаметром 40 м. Зависимость пути от времени её движения определяется уравнением S= t³+4•t²-t+8. Определить пройденный путь, скорость, тангенциальное, нормальное и полное ускорения движущейся точки через 4 сек после начала движения.
Задача 16
Уравнение вращения твердого тела .. . Определить число оборотов тела, угловую скорость, угловое ускорение через 10 с после начала вращения.
Задача 18
Тело вращается равноускоренно с начальной угловой скоростью 5с-1 и угловым ускорением 1с-2. Сколько оборотов делает тело за 10с.
Задача 19
Точка движется по окружности радиусом 60 см с тангенциальным ускорением 10 м/с2. Чему равны нормальное и полное ускорения в конце третьей секунды после начала движения? Чему равен угол между векторами полного и нормального ускорений в этот момент?
Задача 21
Мяч массой 250 г, двигавшийся со скоростью 50 м/с, упруго ударяется о стенку и отскакивает. Стенка получает количество движения 2,2 кг∙м/с. Определить угол падения и силу удара мяча при продолжительности удара 0,02с.
Задача 22
Молекула, подлетевшая к стенке под углом 60, упруго ударяется о нее со скоростью 400 м/с и отлетает. Определить импульс силы, полученный стенкой. Масса молекулы г.
Задача 23
Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 300 м/с, попадает в мишень с песком массой 100 кг и застревает в ней. С какой скоростью и в каком на-правлении будет двигаться мишень после попадания снаряда в случаях: 1) мишень неподвижна; 2) мишень двигалась в одном направлении со снарядом со скоростью 72 км/ч.
Задача 24
Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 300 м/с, попадает в мишень с песком массой 100 кг и застревает в ней. Вычислить с какой скоростью и в каком направлении будет двигаться мишень после попадания снаряда, если мишень двигалась навстречу снаряду со скоростью 72 км/ч.
Задача 25
Снаряд, летевший с горизонтальной скоростью 600 м/с, разрывается на два осколка. Масса одного осколка в два раза больше другого. Осколок большей массы падает по вертикали, а меньший – под углом 30 к горизонту. Какова скорость этого второго осколка?
Задача 26
Снаряд массой 20 кг летит с начальной скоростью 200 м/с под углом 60 к горизонту. В наивысшей точке подъема он встретил цель и полностью погасил скорость в течение 0,02 с. Определить среднюю силу удара. Сопротивление воздуха не учитывать.
Задача 27
Стальной шарик массой 10 г упал с высоты 1 м на стальную плиту и подскочил после удара на 0,8 м. Определить изменение количества движения шарика.
Задача 28
Ракета массой 250 г содержит в себе 50 г взрывчатого вещества. На ка-кую высоту она может подняться, если предположить, что взрывчатое веще-ство взрывается все сразу, а образовавшиеся пороховые газы имеют скорость 300 м/с. Определить потенциальную энергию ракеты в высшей точке подъе-ма. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Задача 29
Две гири массами 1,9 и 0,9 кг соединены нерастяжимой гибкой нитью, перекинутой через неподвижный блок, вращающийся без трения. С каким ускорением будут двигаться грузы? Чему равна сила натяжения нити?
Задача 30
Блок весом 2 Н подвешен к динамометру. Через блок перекинута нить с грузами массами 2 и 4 кг. Какую силу покажет динамометр во время движения грузов? (рукопись)
Задача 31
Со скалы высотой 19,6м горизонтально брошен камень со скоростью 36км/ч. Найти кинетическую и потенциальную энергии камня спустя 1,25 с после начала движения. Масса камня 0,1кг. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Задача 33
Два шара массами 4 и 6кг движутся вдоль одной прямой навстречу друг другу со скоростями 5 и 3м/с. Какова скорость шаров после столкновения, если удар: 1) неупругий; 2) упругий? Определить энергию первого шара после удара во втором случае.
Задача 34
Тело массой 2 кг, двигавшееся со скоростью 10м/с, сталкивается с неподвижным телом массой 3 кг. Считая удар центральным и неупругим, найти количество теплоты, выделившейся при ударе.
Задача 35
Тело двигалось со скоростью 3 м/с. Затем в течении 5 с на него действовала сила 4H. За это время кинетическая энергия увеличилась на 100 Дж. Найти скорость тела в конце действия силы и его массы.
Задача 36
Поезд поднимается в гору с постоянной скоростью 36 км/ч. Уклон горы 1 м на 1000 м пути. Коэффициент трения 0,002. Определить, с какой скоростью будет двигаться поезд по горизонтальному пути при той же мощности двигателя.
Задача 38
На горизонтальную плиту упал шарик массой 200г и отскочил от неё вертикально вверх. Плита при этом получила количество движения 4кгм/с. Считая, что масса плиты много больше массы шарика и удар абсолютно упругий, найти с какой высоты упал шарик.
Задача 39
Стальной шарик массой 20 г, упав с высоты 1 м на плиту передал ей импульс силы, равный 0,17 Н*с. Найти высоту, на которую после удара поднялся шарик, и количество теплоты, выделившееся при ударе.
Задача 41
По наклонной плоскости вверх катится без скольжения полый обруч. Ему сообщена начальная скорость 3,14м/с, параллельная наклонной плоскости. Установить, какой путь пройдет обруч, если угол наклона плоскости 30.
Задача 42
Шар в одном случае соскальзывает без вращения, в другом – скатывается с наклонной плоскости с высоты 2 м. Определить скорости в конце спуска в двух случаях. Трением пренебречь.
Задача 43
Человек стоит в центре скамьи Жуковского и держит на вытянутых руках гири массой по 5 кг. Расстояние между гирями 1,3 м. При симметричном сжатии рук расстояние от гири до оси вращения уменьшилось до 15 см, скорость вращения скамьи изменилась. Момент инерции гирь и скамьи с чело-веком на ней при вытянутых руках 10 кг∙м2. Определить, как изменилась скорость вращения скамьи, если известно, что при первом положении гирь скамья вращалась с частотой 120 мин-1. Какую работу произведет человек при изменении положения гирь?
Задача 44
Цилиндр массой 5 кг катится без скольжения с постоянной скоростью 14 м/с. Определить: 1) кинетическую энергию цилиндра; 2) через сколько времени цилиндр остановится, если сила трения равна 50 Н?
Задача 45
Однородный стержень длиной 1,2 м и массой 0,3 кг вращается в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через один из концов стержня. Чему равен вращающий момент, если стержень вращается с угловым ускорением 9,81 с-2? Как изменится вращающий момент, если ось вращения поместить в центр масс стержня?
Задача 46
Момент силы, действующей на тело, 9,8 Н∙м. Через 10 с после начала вращения тело достигло угловой скорости 4 с-1. Найти момент инерции тела.
Задача 47
Маховик, масса которого 6 кг равномерно распределена по ободу радиусом 18 см, вращается на валу с частотой 600 мин-1. Под действием тормозящего момента 10 Н∙м маховик останавливается. Найти, через сколько времени он остановится, какое число оборотов он совершил за это время и какова работа торможения?
Задача 48
Стержень длиной 1 м и массой 1 кг может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через его верхний конец. В другой конец стержня попадает летящая горизонтально пуля массой 5 г и застревает в нем. Найти первоначальную кинетическую энергию пули, если стержень отклонился на 30.
Задача 49
Стержень длиной 1 м и массой 7 кг может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через его верхний конец. В другой конец стержня попадает пуля массой 5 г, летящая со скоростью 500 м/с перпендикулярно оси и стержню, и застревает в нем. Определить угловую скорость стержня после попадания в него пули.
Задача 50
В горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси вращается тонкий стержень длиной 0,5 м и массой 1 кг. Симметрично оси вращения, проходящей через середину стержня на расстоянии 10 см от нее, на стержне расположены два небольших груза массой по 0,2 кг. Угловая скорость вращения 2 С(-1). Чему будет равна угловая скорость, если грузы сдвинуться на концы стержня? (рукопись)
Задача 51
С какой скоростью движется Земля вокруг Солнца? Принять, что Земля движется по круговой орбите.
Задача 52
Во сколько раз скорость движения Венеры больше скорости движения Марса вокруг Солнца? Расстояние от Солнца до Венеры 108млн. км, а до Марса 227,8 млн.км.
Задача 53
Период вращения искусственного спутника Земли равен 2ч. Считая орбиту спутника круговой, найти, на какой высоте над поверхностью Земли движется спутник.
Задача 54
Найти линейную скорость и период вращения космического корабля движущегося вокруг Луны по круговой орбите на высоте 500км.
Задача 55
Искусственный спутник Земли движется по круговой орбите на высоте 300км относительно поверхности Земли. Найти центростремительное ускорение, с которым спутник движется по орбите.
Задача 56
Прямоугольный брусок со сторонами 3,3 и 6,9 см движется параллельно большому ребру. При какой скорости движения прямоугольный брусок превратится в куб? Как скажется быстрое движение на объеме тела?
Задача 58
Определить погрешность, которая может возникнуть, если кинетическую энергию электрона, движущегося со скоростью 0,75 скорости света, подсчитать не по релятивистской формуле, а по классической.
Задача 59
Масса покоя первой частицы в два раза больше массы покоя второй частицы, а их скорости соответственно равны 0,85 и 0,95 скорости света. Найти отношение их кинетических энергий.
Задача 61
Начальная фаза колебаний точки 15. Через сколько времени от начала движения смещение точки первый раз достигнет величины, равной половине амплитуды. Период колебаний 12с.
Задача 62
Уравнение движения материальной точки массой 5 г имеет вид ...см. Определить максимальную возвращающую силу и полную энергию колебаний.
Задача 63 Невесомый стержень длиной 60 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей через его верхний конец. На стержне закреплены два груза одинаковой массы. Определить период колебаний стержня, если один груз закреплен на нижнем конце стержня, а другой – на 10 см выше. Как изменится период колебаний стержня, если один груз оставить на конце стержня, а другой расположить на 10 см ниже оси вращения. Масса груза 300 г.
Задача 64
Найти массу груза, который на пружине жесткостью 250 Н/м делает 20 колебаний за 16 с. Найти полную энергию колебаний груза и его наибольшую скорость, если амплитуда колебаний равна 2 см.
Задача 65
Однородный диск радиусом 0,4 м колеблется в вертикальной плоскости около горизонтальной оси. Ось перпендикулярна диску и проходит через его край. Как изменится период колебаний диска, если ось перенести к центру параллельно самой себе на расстояние 1/4 радиуса от прежнего положения.
Задача 66
Период колебаний математического маятника 10 с. Длина этого маятника равна сумме длин двух других математических маятников, один из которых имеет частоту колебаний Гц. Чему равен период колебаний второго из этих маятников?
Задача 67
На каком расстоянии находится колеблющаяся точка от источника колебаний, если смещение точки от положения равновесия равно половине амплитуды для момента ... ? Длина волны равна 4 м.
Задача 68
Для какого первого момента времени смещение точки от положения равновесия равно ... ее амплитуды? Расстояние колеблющийся точки от источника ... , а период колебаний 2 с.
Задача 69
Чему равна разность фаз колебаний двух точек, если они удалены друг от друга на расстояние 3 м и лежат на прямой, перпендикулярной фронту волны, а период колебаний 0,02 с. Скорость распространения волны 600 м/с.
Задача 70
Сколько полных колебаний должен сделать маятник, логарифмический декремент затухания которого 0,054, для того чтобы амплитуда его колебаний уменьшилась в три раза. (рукопись)
WhatsApp: +79119522521
Telegram: +79119522521
