ВАРИАНТ №1.. Задача№1. Задача№2.

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций

РоссийскойФедерацииФГБОУВО«СибГУТИ»

Кафедрафизики

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯРАБОТА№1

Вариант1

Выполнилстудент:

Группа: ЗРТ-221

Номерстуденческогобилета:

Адресэлектроннойпочты:

Проверил преподаватель:

Черевко А. Г

Новосибирск, 2021год

ВАРИАНТ №1.

Задача№1

Шар массой 1 кг и радиусом 0, 1 м находится на вершине пологой горки высотой 0, 5 м. Шар без начальной скорости скатывается с горки и на горизонтальном участке пути сталкивается с покоящимся шаром массой 2 кг и радиусом 0, 1 м. Удар абсолютно упругий, прямой, центральный.

Какую скорость приобретет второй шар после удара?

Потерями на трение можно пренебречь.

Ответ:

Дано:

Найти:

Решение:

По закону сохранения энергии:

Момент инерции шара: ; угловая скорость.

угловая скорость.

По закону сохраненияимпульса:

В проекции на ось “x”:

(1)

По закону сохранения механической энергии:

(2)

Из формулы 1 и 2 следует, что:

Ответ: 𝑢 2 = 1, 76 м/с

Задача№2.

Визображённойнарис. 9. 1электрическойцеписопротивлениерезисторовR₁= 100 Ом, R₂= 200 Ом, R₃= 20 Ом. По цепи пропускают электрическийток, которыйизменяетсяпозакону:

𝐼 =20𝑒 ^{− 10}^𝑡, А

Определитьколичествотепловойэнергии, котораявыделитсявцепи

завремя1мин.

Дано:

Рис. 9. 1

R₁= 100 Ом;

R₂= 200 Ом;

R₃= 20 Ом

𝐼 =20𝑒 ^{− 10}^𝑡, А

Найти: Q-?

Решение:

Найдем :

Для подтверждения закона Джоуля-Ленца используют калориметр. В него помещают проводник с известным сопротивлением, пропускают по нему определённой ток на протяжении времени t. Выделенное тепло определяется благодаря формуле теплового баланса, применяемой при калориметрических измерениях.

Прибегнув к закону Ома, выразим напряжение:

Зная напряжение, выразим:

Полученные формулы позволяют вычислять нагрев отдельных участков цепи, подключённых параллельно либо последовательно. В первом случае компоненты схемы пропускают различный ток, напряжение на их клеммах одинаково. Целесообразно пользоваться формулой Q = (U²*R ) / t: количество тепловой энергии обратно пропорционально сопротивлению компонентов.

Во втором случае через компоненты схемы протекает одинаковый ток, поэтому генерируемое ими, тепло зависит от электрического сопротивления материалов, из которых те изготовлены. Для расчётов актуальна формула:

Ответ: 𝑄 = 1733. 2 Дж

Задание№3.

Затухающие колебания происходят в колебательном контуре с индуктивностьюкатушки250мГн, емкостьюконденсатора4мкфисопротивлением20 Ом. В начальный момент времени напряжение на обкладках конденсатора было 30 В., а ток в контуре отсутствовал. Запишите уравнение затухающих колебаний для заряда с числовыми коэффициентами, определитевремя релаксации, число колебаний за это время и добротность контура. Изобразить графикзатухающих колебания для заряда, соответствующихуравнению 𝑞 (𝑡 ) в пределах двух времён релаксации.

Примечание: изобразитенарисункеэлектрическийколебательныйконтур, вкоторомвозникаютсвободные затухающие колебания.

Ответ:

Дано:

L=250 мГн

C=4 мкф

R= 20Om

U0= 30B

Найти: