Министерство науки и высшего образования Российской Фелерании Поволжекий Государствениый технологический университет
Тест по дисциплине физиса (прикладная) (письменно)
Вариани №02
Время выцолнения 60 минут
Шифр
Задачи
10
Указание: для каждого задания представьте полное решение с записью ответа.
1) Автомобиль трогается с места и движется с постоянным ускорением 2,5 м/с?. Какой путь автомобиль, если сго скорость в конце пути оказалась равной 10 м/с? (ответ дайте в метрах. ).
2) Две одинаковые тележки движутся навстречу друг другу. Скорость одной из тележек 3v другой у. Найдите скорость движения тележек после их неупругого столкновения.
3) Во сколько раз изменится давление молекул газа на стенки сосуда при уменьшении объёма в 3 раза при неизменной температуре?
4) В процессе эксперимента внутренняя энергия газа уменьшилась на 50 кДж, и он совершил работу 25 кДж. Какое количество теплоты (в кДж) газ отдал окружающей среде?
5) Как изменятся силы взаимодействия двух гочечных зарядов, если расстояние между ними и величину каждого заряда уменьшить в 3 раза?
6) Плавкий предохранитель счётчика электроэнергии в квартирной сети напряжением 220 В снабжён надписью: «5 А». Какова максимальная суммарная мощность электрических приборов, которые можно одновременно включить в сеть, чтобы предохранитель не расплавился? (ответ дайте в ваттах)
7) Поток фотонов выбивает из металла фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых 30 эВ. Энергия фотонов в 4 раза больше работы выхода. Какова энергия фотонов?

Так как период колебания обратно пропорционален

квадратному корню из ускорения силы тяжести, то

это ускорение на Луне в 2.36*2.36=5.57 раз меньше,

чем на Земле.

Значит, вес всякого тела на Луне в 5.57 раз меньше,

чем на Земле.

Теперь вспомним, что по формуле Ньютона сила притяжения

равна: F=GmM/R^2, где G - постоянная тяготения, m - масса

тела, M - масса притягивающего центра (здесь - Земли

или Луны) , r - расстояние от тела до этого центра.

Для Земли F1=GmM1/(r1)^2, r1=6400,

для Луны F2=GmM2/(r2)^2, r2=?

Отсюда:

M1/M2*(r2/r1)^2=F1/F2=5.57,

81*(r2^)2=(r1)^2*5.57, (r2)^2=(6400)^2*5.57/81,

r2=6400*2.36/9=1678 км.

На самом деле немного больше (1737 км)

Рассмотрим два участка движения тела. Участок 1 - наклонный. Участок 2 - горизонтальный. На участке 1 выберем направление оси х вдоль наклонной поверхности вниз, оси у - перпендикулярно наклонной поверхности вверх. На тело действуют три силы: вес (направлена вертикально вниз, раскладывается на две составляющие по осям х - в полож.направлении и у-в отриц.направлении), норм.реакция опоры (направлена перпендикулярно к накл.поверхности вверх, т.е. в полож.направлении оси у), трения (направлена в отриц.направлении по оси х). Проекция веса тела на ось у полностью уравновешена реакцией опоры, т.е. ускорение вдоль у равно 0. Тогда N=m*g*cos(alfa). ВДоль оси х 2-закон Ньютона выглядит так: m*g*sin(alfa)-μ*N=m*a. Учитывая выражение для реакции опоры, получим: m*g*sin(alfa)-μ*m*g*cos(alfa)=m*a. Сократим на m: g*sin(alfa)-μ*g*cos(alfa)=a. Исходим из того, что тело начало движение из состояние покоя. Тогда скорость в конце наклонного участка 1: V=a*t. Время движения: t=SQRT(2*l/a). L-длина наклонного участка: L=h/sin(alfe). Подставив все это в выражение для скорости , получим: V=SQRT(2*L*g*(sin(alfa)-μ*cos(alfa)). Это скорость в конце участка 1, она же есть начальная скорость на участке 2 (горизонтальном).

На участке 2 тело движется под действием тех же трех сил, только теперь осб х - горизонтальная, у - вертикальная. Таким образом, вес направлен вертикально вниз и его х-составляющая равна 0. По 2 закону нюьтона, учитвая, что вес полностью уравновешен силой реакции опоры, получим: Fтр=μ*N=μ*m*g=m*a2, где a2-ускорение (замедление) на участке 2. Отсюда :а2=μ*g. Движение на этом участке равнозамедленное. Начальная скорость известна, конечная - равна 0: 0=V-a2*t, отсюда: t=V/a2=V/(μ*g). Это время, пройденное телом до остановка на участке 2. Расстояние в случае равнозамедленного движения:L2=V*t-a2*t*t/2=V*V/(μ*g)-μ*g*(V/(μ*g)*(V/(μ*g)/2. Упростив выражение получим: L2=V*V/(2*μ*g). Подставим найденное для участка 1 выражение конечной скорости V: L2=2*L*g*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/(2*μ*g)=L*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/μ=h*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/(μ*sin(alfa)). В конечном преобразовании использовано выражение для длины наклонного пути, полученное при рассмотрении участка 1.