Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья



Вологодский государственный университет»



 

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

 «Вологодский государственный университет»

 

_Институт машиностроения, энергетики и транспорта

(наименование института)

 

 _______Кафедра электрооборудования____

(наименование кафедры)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Дисциплина: «__________Физика____________________________»

Наименование темы: «______________________________________»

Шифр работы КР _13.03.02 44.02 03 2020_______________________

код специальности/направления код кафедры регистрационный номер по журналу год

 

Руководитель Мелконян Шушаник Размиковна
  (уч. степень, звание, должность. Ф.И.О)
Выполнил (а) студент     Бударин Владислав Евгеньевич
  (Ф.И.О)
Группа, курс 5б13 ЭО №14/зу
Дата сдачи  
Дата защиты  
Оценка по защите  
  (подпись преподавателя)

 

 

Вологда

_2020___ г

3. Кабина лифта, у которой расстояние от пола до потолка равно 2,7 м, начала подниматься с постоянным ускорением 1,2 м/с2. Через 2 с после начала подъема с потолка кабины стал падать болт. Найти: а) время свободного падения болта; б) перемещение и путь болта за время свободного падения в системе отсчета, связанной с шахтой лифта.

 

Дано:

 м

 м/с2

 с

Найти: , ,

Решение:

Для кабины лифта: , .

Для болта: , .

Когда болт упадет на пол, будет выполняться условие:

, откуда .

Тогда  с.

Скорость лифта в момент отрыва болта (относительно шахты):

 м/с.

Перемещение болта , тогда  м.

Учитывая, что скорость болта относительно шахты , запишем  м.

Путь болта  м.

Ответ:  с,  м,  м.


13. На разных склонах наклонной плоскости, образующих с горизонтом углы 320 и 480, находятся грузы m1=3,3 кг и m2. Нить, связывающая грузы, перекинута через легкий блок, укрепленный на вершине наклонной плоскости. Коэффициент трения между грузами и наклонной плоскостью равен 0,1, ускорение грузов а= -1,2 м/с2 (а > 0, если система движется в сторону груза m2). Определить массу второго груза m2.

 

Дано:

 кг

 м/с2

Найти:

Решение:

 

 

По второму закону Ньютона: ,

где .

Аналогично , где .

Тогда , .

Откуда .

Находим числовое значение:  кг.

Ответ:  кг.


23. Снаряд, летящий со скоростью 750 м/с, разрывается на два осколка массами m1=45 кг и m2=17 кг, разлетающиеся под углом  со скоростями u1= 710 м/с и u2=900 м/с. Определить угол .

 

Дано:

 кг

 кг

 м/с

 м/с

 м/с

Найти:

Решение:

Закон сохранения импульса в векторном виде: .

Воспользуемся теоремой косинусов .

Тогда .

Находим числовое значение: .

Ответ: .


33. Молот массой m1=5 кг ударяет о небольшой кусок железа, лежащий на наковальне. Масса наковальни m2=100 кг. Массой куска железа пренебречь. Удар неупругий. Определить КПД удара молота при данных условиях.

 

Дано:

 кг

 кг

Найти:

Решение:

Молот до удара обладал энергией , а  – энергия, переданная фундаменту.

Следовательно, на деформацию использовалась энергия .

Коэффициент полезного действия выразим формулой: .

Найдем взаимосвязь кинетических энергий  и .

, где  – скорость молота в момент удара.

Чтобы определить энергию, переданную фундаменту, предварительно найдем скорость системы молот – кусок железа (с наковальней) через закон сохранения импульса: , где  – скорость куска железа с наковальней до удара.

При неупругом ударе деформация не восстанавливается, следовательно, молот с куском железа движутся со скоростью u.

.

Тогда найдем коэффициент полезного действия .

Находим числовое значение: .

Ответ: %.


83. В широкой части горизонтально расположенной трубы нефть течет со скоростью 2 м/с. Определить скорость нефти в узкой части трубы, если разность давлений в широкой и узкой частях ее равна 6,65 кПа. Плотность нефти  кг/м3.

 

Дано:

 Па

 м/с

 кг/м3

Найти:

Решение:

Согласно закону Бернулли: , тогда .

Откуда , где плотность нефти  кг/м3.

 м/с.

Ответ:  м/с.

 

93. Латунный шарик диаметром d=0,5 мм падает в глицерине. Определить: а) скорость установившегося движения шарика; б) является ли при этом значении скорости обтекание шарика ламинарным? Критическое значение числа Рейнольдса Reкр = 0,5.

 

Дано:

 м

Найти: ,

Решение:

 

По второму закону Ньютона: ,

где

Откуда . Скорость ,

где  Па·с – динамическая вязкость глицерина;

 кг/м3 – плотность латуни;

 кг/м3 – плотность глицерина.

 мм/с

Число Рейнольдса .

Ответ:  мм/с, , ламинарное.


103. Какую работу нужно совершить, чтобы растянуть на 1 мм стальной стержень длиной l=1 м и площадью поперечного сечения S=1 см2?

 

Дано:

 м

 м

 м2

Найти:

Решение:

, где модуль перемещения центра масс .

Тогда .

Учитывая, что , где , запишем .

Модуль Юнга для стали  Па.

 Дж.

Ответ:  Дж.

 

 

113. В баллоне объемом V=0,15 м3 находится смесь кислорода и гелия. Число молекул кислорода N1=5,1∙1021, а число молекул гелия N2. Давление смеси р=460 Па, среднее значение молярной массы смеси 13 кг/кмоль. Определить температуру смеси.

 

Дано:

 м3

 Па

 кг/моль

Найти:

Решение:

Закон Дальтона: , где  и .

Тогда , где .

, где  кг/моль и  кг/моль.

.

 К.

Ответ:  К.


163. Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружают в масло. Какова плотность масла ρ, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается тем же? Плотность материала шариков кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла ε=2,2.

 

Дано:

 кг/м3

Найти:

Решение:

Согласно второму закону Ньютона:  и ,

где  – сила Архимеда.

По закону Кулона:  и .

Тогда , откуда .

Учитывая, что , тогда .

Находим числовое значение:  кг/м3.

Ответ:  кг/м3.


173. Определить напряженность поля, создаваемого зарядом, равномерно распределенным по тонкому прямому стержню длиной l=40 см с линейной плотностью τ=200 нКл/м в точке, лежащей на продолжении оси стержня на расстоянии d=20 см от ближайшего конца.

 

Дано:

 м

 Кл/м

 м

Найти:

Решение:

 

Разобьем на бесконечно малые элементы dx. Каждый элемент на расстоянии d от конца стержня создает поле: .

Учитывая, что , найдем суммарное поле от всех элементов:

.

Учитывая, что , запишем .

Находим числовое значение:  кВ/м.

Ответ:  кВ/м.


183. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость  напряженности электрического поля от расстояния для областей: I, II и III. Принять σ1= -4σ, σ2=σ; 2) вычислить напряженность поля в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора напряженности. Принять σ=50 нКл/м2, r=1,5R; 3) построить график .

 

Дано:

 Кл/м2

Найти: ,

Решение:

 

Область I:  <

, тогда

Область II:  <  <

, тогда .

Область III:  >

, тогда .

Находим числовое значение:  В/м.

Ответ: , ,  В/м.


193. Тонкая нить длиной 60 см заряжена с линейной плотностью 2 нКл/м. Определить потенциал электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии 40 см от середины нити и равноудаленной от ее концов.

 

Дано:

 м

 Кл/м

 м

Найти:

Решение:

Общая длина нити , линейная плотность заряда .

Используем формулу для расчета потенциала заряженного тела

Вычисляем  В.
  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.