Задачи по физике, ЮУрГУ Миасс, дневное отделение
Эти задачи мы уже решили, ищи свой вариант
цена: 150 рублей одна задача
Задача 1 Кинематика поступательного и вращательного движения материальной точки
(Решенные варианты: 19)
Материальная точка движется вдоль прямой ОХ согласно уравнению x(t). Проанализируйте характер движения точки. Определите путь ΔS, модуль перемещения |Δx|, среднюю скорость Vx и среднюю путевую скорость V за указанный интервал времени (t1, t2). Исходные данные приведены в таблице 1.1. Сформулируйте задачу в соответствии с данными своего варианта и решите по плану, приведенному далее.
Задача 3 Динамика поступательного движения
Варианты 1-5. (Решенные варианты: 1, 19)
К грузу массой m1 подвешен на верёвке груз массой m3. Масса верёвки m2. Вся система поднимается вертикально вверх с ускорением а под действием силы F1. Сила натяжения верёвки со стороны груза массой m1, равна Т1, а со стороны груза массой m3 равна Т2 (рис. 3.1)
Задача 4. Закон сохранения импульса.
(Решенные варианты: 1, 12, 19)
Пуля массой m, летящая с горизонтальной скоростью V0, попадает в шар с массой М, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити длиной l и застревает в нем. Доля кинетической энергии пули, перешедшей в тепло при ударе, равна B. Шар сразу после удара приобретает скорость V и поднимается на высоту h. нить при этом отклоняется от вертикали на угол а. Минимальная скорость шара в верхней точке траектории, при которой он может совершить полный оборот вокруг точки подвеса, равна V.
Сформулируйте и решите задачу, пользуясь данными таблицы 4.
Задача 5 Закон сохранения момента импульса
(Решенные варианты: 1, 12, 19)
Однородный тонкий стержень длиной l и массой М может свободно вращаться вокруг неподвижной горизонтальной оси, проходящей через точку О (рис 5.1). Расстояние от верхнего конца стержня до точки О равно r1. Пуля массой m, летящая горизонтально со скоростью
vo, попадает в точку А стержня и застревает в нём. Расстояние от верхнего конца стержня до точки А равно r2. Линейная скорость нижнего конца стержня сразу после удара равна V, а его угловая скорость ω, Угол отклонения стержня после удара равен φ. Момент инерции стержня относительно оси вращения равен J.Сформулируйте задачу в соответствии с данными своего варианта и решите её. Исходные данные для всех вариантов приведены в таблице 5.
Задача 6 Гармонические колебания.
(Решенные варианты: 1, 2, 4, 12, 15, 19, 20)
Тело совершает гармоническое колебание по закону x=ACos(ωt+φ0) Определить период Т, циклическую частоту ω и начальную фазу колебаний φ0 по данным таблицы. Построить векторную диаграмму для момента времени t = 0 и графики изменения координаты, скорости и ускорения от времени.
Вариант | Амплитуда А, см | Значения при t = 0 | ||
х(0), см | v(0), м/с | а(0), м/с2 | ||
1 | 4 | -0,42 | -6,36 | |
2 | 4 | 3,46 | 0,20 | |
12 | 4 | 2,00 | -0,35 | |
15 | 5 | 2,50 | 8,66 | |
19 | 6 | 0,00 | -13,50 | |
20 | 6 | 0,52 | -3,00 |
Вариант | А1, см | φ01, рад | А2, см | φ02, рад |
1 | 3 | Пи/4 | 2 | 2Пи/3 |
2 | 2 | 5Пи/6 | 2 | -Пи/4 |
12 | 2 | -Пи/4 | 4 | Пи2 |
15 | 2 | -3Пи/4 | 4 | Пи/6 |
19 | 2 | -2Пи/3 | 2 | Пи2 |
20 | 2 | 0 | 3 | 3Пи/4 |
Вариант | Уравнение колебаний x(t) | Уравнение колебаний у(t) |
1 | x=0,5sin(ωt+Пи) | y=2cos(2ωt+Пи) |
2 | x=cos ωt | у=cos0,5 ωt |
12 | x=-3cos(ωt-2Пи) | y=2sin(-ωt) |
15 | х=-2cos 2(Пи t + Пи/4) | у=0,5 sin(2Пи t — Пи) |
19 | x=6cos6ωt | y=3sin3ωt |
20 | х=2cos (2ωt) | у=5 sin(-2ωt) |
Задача 10 Первое начало термодинамики для изопроцессов
(Решенные варианты: 19)
Идеальный газ м=1г совершает круговой процесс а-б-с-д-а состоящий изпоследовательных изопроцессов, указанных в таблице 10. Постройте цикл в координатах P-V. Определите для одного из процессов величину, указанную в последнем столбце таблицы №10. Для всех участников цикла укажите знак изменения внутренней энергии и определите: получает или отдает газ теплоту, совершает газ работу или работа совершается над газом. Расчитайте КПД цикла, а также изменение энтропии ΔS газа в цикле. Сформулируйте и решите задачу, используя данные таблицы 10.
Задача 11 Электрическое поле системы точечных зарядов
(Решенные варианты: 1, 2, 4, 7, 16, 17, 19)
Электрическое поле создано системой точечных зарядов Q1, Q2…Q9 расположенных в некоторых узлах решетки с ячейкой в форме квадрата со стороной а=0,1 м (рис. 11,1). Величина имеющихся зарядов указаны в табл. 11. Определить вектор напряженности Е и потенциал электростатического поля «фи» в точке, номер которой указан в последней колонке таблицы 11.
Задача 12 Взаимодействие
(Решенные варианты: 2, 4, 16, 19)
В электрическом поле, созданном двумя заряженными телами в точке В на расстоянии б от одного из тел находится точечный заряд Q.Конфигурация системы и величина зарядов приведены в таблице 12.1. Результирующая сила, действующая на точечный заряд Q со стороны двух заряженных тел, равна F.
При перемещении заряда Q из точки В в точку С совершается работа А. Точки В и С лежат в одной плоскости с бесконечно длинной нитью (с обоими нитями), и также в одной плоскости с центрами заяженных шаров или обоими точечными зарядами. Разность потенциалов Δφ точек В и С отлична от 0. Исходные данные для задачи приведены в таблице 12.2.
По данным вашего варианта из таблицы 12.1, 12.2 составьте условие задачи, выполните рисунок и решите задачу.
Задача 13 Применение теоремы Гаусса в электростатике.
(Решенные варианты: 4, 19)
Электрическое поле создано системой концентрических заряженных сфер (вар. 1-10,21) или длинных коаксиальных цилиндров (вар.11-20). Радиусы сфер (или оснований цилиндров) R1=10 cм, R2=20 cм, R3=30 cм, R4=40 см. Диэлектрическая проницаемость среды, окружающей каждую сферу (или цилиндр) равны е1 ,е2 , е3, е4. Величина зарядов сфер Q1, Q2, Q3, Q4, линейная плотность заряда на цилиндрах т1,т2,т3,т4 и отличные от 1 значения диэлектрической проницаемости е приведены в таблице 13.
Пользуясь теоремой Гаусса-Остроградского, определите зависимость напряженности электрического поля Е(г) от расстояния от центра (оси) системы. Постройте график Е(г),определите работу А по перемещению точечного заряда Q=10-8 Кл между внутренней и внешней сферами (цилиндрами). Значения диэлектрической проницаемости, не указанные в таблице, считать равными 1.
Задача 16
(Решенные варианты: 4, 19)
Задача 17 Закон полного тока
(Решенные варианты: 4, 19)
Магнитное поле создано током в длинном коаксиальном кабеле (рис 17.1). Радиусы R, R1, R2 его металлических жил и силы тока в них указаны в таблице 17.
Постройте в масштабе график индукции магнитного поля от расстояния до оси кабеля В=В(г). Определите поток вектора магнитной индукции через радиальное сечение, ограниченное прямоугольником АВСД. Длина стороны АВ равна 1м.
Сформулируйте и решите задачу, используя данные табл.17 Сила тока со знаком «-» соответствует току, текущему в направлении, противоположном указанному на рис.17.1
Задача 18 Магнитное поле постоянного тока. Принцип суперпозиции.
(Решенные варианты: 4, 19)
Найти вектор магнитной индукции поля, создаваемого системой проводников в точке А. Конфигурация системы проводников представлена в таблице 18.1, параметры системы в таблице 18.2. Номер варианта указан в левом верхнем углу таблицы 18.1.
Задача 19 Сила Лоренца
(Решенные варианты: 4, 19)
Заряженная частица, прошедшая ускоряющую разность потенциалов U, влетает в однородное магнитное поле с индукцией В. Вертор скорости V составляет угол α с направлением линий магнитной индукции. Под действием силы Лоренца Fл частица движется по окружности или по винтовой линии радиуса R и шагом h. Период вращения частицы Т, кинетическая энергия W, удельный заряд q/м. Сформулируйте задачу, используя данные таблицы 19, и решите её.
Задача «Электромагнитные волны»
(Решенные варианты: 4, 18, 19)
В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна, уравнение которой имеет вид E(r,t)=E0cos(wt-kr), B(r,t)=B0cos(wt-kr). Некоторые параметры волны заданы в таблице. Определите величины, приведеные в последнем столбце таблицы, с указанием направления векторных величин.
Задача 20
20.3. Виток, по которому течет ток I=20А, свободно установился однородном магнитном поле с индукцией В=0,016 Тл. Диаметр д витка равен 10 см. Определить работу, которую надо совершить, чтобы повернуть виток на угол а=90 град относительно оси, совпадающей с диаметром.
20.5. В однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной к линиям магнитной индукции, вращается ускоренно металлический стержень вокруг оси, проходящей через конец стержня. Скорость стержня изменяется по закону ω=ω0+εt, где ω0=10с-1, ε=0,2 с-2. Индукция поля В=0,1 Тл, длина проводника l=10 см. Найти разность потенциалов Δφ, возникающую на концах стержня через t=10с.
20.7. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной длиной а=10 см, течет постоянный ток I=20 А. Плоскость квадрата составляет угол а=20 градусов с линиями индукции однородного магнитного поля (В=0,1 Тл). Вычислить работу А, которую надо совершить для того, чтобы удалить провод за пределы поля.
20.11. Электрическая цепь содержит активное сопротивление, катушку индуктивности и источник тока. Найти время t, по истечении которого ток при размыкании достигает 0,33 начального значения. При замыкании цепи ток достигает 0,5 предельного значения через время тау=4 мс.
20.16. Медное кольцо диаметром д=10 см и сечением S=2мм2 расположено в днородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции. Если взявшись за диаметрально противоположные тчки кольца, вытянуть его в линию, по проводнику протечет заряд Q=2,94 Кл. Определить индукцию магнитного поля В.
20.19. Две катушки расположены на небольшом расстоянии одна от другой. Когда сила тока в одной катушке изменяется с быстротой =5 А/с, во второй катушке возникает ЭДС индукции Е1=0,1 В. Определить коэффициент взаимной индукции L12 катушек.
20.20.
В середине длинного соленоида находится коаксильное ему кольцо. Радус соленоида г1=0,1 м, радиус кольца г2=0,05 м., электрическое сопротивление кольца R=25 мОм. Найти силу индукционного тока в кольце, если индукция магнитного поля в соленоиде меняется по закону В=3,18 t мТл. Индуктивностью кольца можно пренебречь.