Задачи по физике
Задача, 21 Ноября 2011, автор: пользователь скрыл имя
Описание работы
Два автомобиля, выехав одновременно из одного пункта, движутся прямолинейно в одном направлении. Зависимость пройденного ими пути задается уравнениями s1 =A t + Bt2 и s2 = Ct + Dt2 + Ft3. Определить относительную скорость u автомобилей. Ответ: u = А– С+ 2(B–D)t–3Ft2.
Работа содержит 1 файл
Физика.doc
— 1.98 Мб (Скачать)| Дано:
|
Решение.
Период
колебаний физического (1) h – расстояние от точки подвеса до центра тяжести маятника; J – момент инерции относительно оси, проходящей через точку подвеса. (2) Подставляем (2) в (1):
Период колебаний будет максимальным, когда будет максимальна подкоренная функция:
Находим производную этой функции:
Ответ: |
- Полная энергия Е гармонически колеблющейся точки равна 10 мкДж, а максимальная сила Fmax, действующая на точку, равна -0,5 мН. Написать уравнение движения этой точки, если период Т колебаний равен 4 с, а начальная фаза φ = π/6. Ответ: x = 0,04cos( ), м.
| Дано:
|
Решение:
Общий вид уравнения колебаний: (1) Скорость колебаний: (2) Максимальная скорость: (3) В момент когда скорость точки максимальна, ее кинетическая энергия равна полной энергии: (4) Ускорение точки: (5) Максимальное ускорение точки: (6) Ускорение максимально, когда максимальна сила, действующая на точку: (7) Делим (4) на (7), получаем амплитуду колебаний: (8) Круговая частота колебаний: (9) Подставляем (8) и (9) в (1), получаем уравнение движения:
(м) Ответ: . |
| Найти:
|
- Определить плотность смеси газов водорода массой m1 = 8 г и кислорода массой m2 = 64 г при температуре Т = 290 К и при давлении 0,1 МПа. Газы считать идеальными. Ответ: 0,498 кг/м3.
| Дано:
|
Решение:
Плотность по определению: (1) По закону Дальтона давление смеси газов равно сумме парциальных давлений газов: (2) Давления
газов из Уравнения Менделеева- (3) (4) Подставляем (3) и (4) в (2):
Отсюда объем: (5) Подставляем (5) в (1):
Ответ: . |
| Найти:
|
- Каково давление воздуха в шахте на глубине 1 км, если считать, что температура по всей высоте постоянная и равна 22 °С, а ускорение свободного падения не зависит от высоты. Давление воздуха у поверхности Земли принять равным P0. Ответ: 1,12 P0.
| Дано:
|
Решение:
Уравнения Менделеева-Клапейрона: (1) Разделим обе части уравнения на V:
Отсюда плотность воздуха в шахте: (2) Давление на глубине h: (3) Подставляем (2) в (3):
Ответ: . |
| Найти:
|
- Определить коэффициент теплопроводности λ азота, находящегося в некотором объеме при температуре 280 К. Эффективный диаметр молекул азота принять равным 0,38 нм. Ответ: 8,25 мВт/(м.К).
| Дано:
|
Решение:
Коэффициент теплопроводности: (1) Теплоемкость при постоянном объеме: (2) Плотность: (3) Средняя арифметическая скорость: (4) Средняя длина свободного пробега: (5) Подставляем (2), (3), (4) и (5) в (1):
Ответ: . |
| Найти:
|
- При изобарном нагревании некоторого идеального газа (ν = 2 моль) на ΔT = 90 К ему было сообщено количество теплоты 5,25 кДж. Определить: 1) работу, совершаемую газом; 2) изменение внутренней энергии газа; 3) величину γ = Cp / CV. Ответ: 1) 1,5кДж; 2) 0,6 кДж; 3) 1,4.
| Дано:
|
Решение:
Первое начало термодинамики: (1) Работа газа при изобарном нагревании: (2) Изменение внутренней энергии: (3) Подставляем (2) и (3) в (1): (4) Показатель адиабаты: (5) где i – число степеней свободы. Из (4) получаем: (6) Подставляем (6) в (5), получаем: (7)
Ответ: , , . |
| Найти:
|
- При адиабатическом расширении кислорода (ν = 2 моль), находящегося при нормальных условиях, его объем увеличился в n = 3 раза. Определить: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) работу расширения газа. Ответ: 1) –4,03 кДж; 2) 4,03 кДж.
| Дано:
|
Решение:
Первое начало термодинамики: (1) При адиабатическом процессе Q=0: (2) Изменение внутренней энергии: (3) При адиабатном процессе: (4) Показатель адиабаты: (5) где i – число степеней свободы. Подставляем (5) в (4):
(6) Подставляем (6) в (3):
Ответ: , . |
| Найти:
|
- Углекислый газ массой 6,6 кг при давлении 0,1 МПа занимает объем 3,75 м3. Определить температуру газа, если: 1) газ реальный; 2) газ идеальный. Поправки a и b принять равными соответственно 0,361 Н.м4/моль2 и 4,28.10-5 м3/моль. Ответ: 1) 302 К; 2) 301 К.
| Дано:
|
Решение:
1) Уравнения Менделеева-Клапейрона: (1) Отсюда температура:
2) Уравнение Ван-дер-Ваальса: (2) Отсюда температура:
Ответ: , . |
| Найти:
|