Загрузка...Количество страниц учебной работы: 13
Учебная работа № /3417. «Контрольная Механика. Молекулярная физика вариант 7
Содержание:
Вариант №7
Механика
1. Из одного и того же места начали равноускоренно двигаться в одном направлении две точки, причем вторая начала свое движение через 2 с после первой. Первая точка двигалась с начальной скоростью v1==l м/с и ускорением a1=2 м/с2, вторая — с начальной скоростью v2=10 м/с и ускорением а2=1 м/с2. Через сколько времени и на каком расстоянии от исходного положения вторая точка догонит первую?
2.Камень брошен вертикально вверх с начальной скоростью v0=20 м/с. По истечении какого времени камень будет находиться на высоте h=15м? Найти скорость v камня на этой высоте. Сопротивлением воздуха пренебречь. Принять g=10 м/с2.
3. С вышки бросили камень в горизонтальном направлении. Через промежуток времени t=2 с камень упал на землю на расстоянии s=40 м от основания вышки. Определить начальную v0 и конечную v скорости камня.
4. Снаряд, выпущенный из орудия под углом =30° к горизонту, дважды был на одной и той же высоте h:спустя время t1=10 с и t2=50 с после выстрела. Определить начальную скорость v0 и высоту h.
5. Линейная скорость v1 точек на окружности вращающегося диска равна 3 м/с. Точки, расположенные на =10 см ближе к оси, имеют линейную скорость v2=2 м/с. Определить частоту вращения п диска.
6. На гладком столе лежит брусок массой m=4 кг. К бруску привязаны два шнура, перекинутые через неподвижные блоки, прикрепленные к противоположным краям стола. К концам шнуров подвешены гири, массы которых m1=1 кг и m2=2 кг. Найти ускорение а, с которым движется брусок, и силу натяжения Т каждого из шнуров. Массой блоков и трением пренебречь.
7. На горизонтальной доске лежит груз. Коэффициент трения между доской и грузом k = 0,1. какое ускорение а в горизонтальном направлении следует сообщить доске, чтобы груз мог с нее соскользнуть?
Вариант №7
Молекулярная физика
1. Оболочка аэростата вместимостью V=1600 м3, находящегося на поверхности Земли, на k=7/8 наполнена водородом при давлении p1=100 кПа и температуре T=290 К. Аэростат подняли на некоторую высоту, где давление p2==80 кПа и температура Т2=280 К. Определить массу m водорода, вышедшего из оболочки при его подъеме.
2. Смесь гелия и аргона находится при температуре T=1,2 кК. Определить среднюю квадратичную скорость и среднюю кинетическую энергию атомов гелия и аргона.
3. Кислород занимает объем V1=1 м3 и находится под давлением р1=200 кПа. Газ нагрели сначала при постоянном давлении до объема V2=3 м2, a затем при постоянном объеме до давления р2=500 кПа. Построить график процесса и найти: 1) изменение ∆U внутренней энергии газа; 2) совершенную им работу A; 3) количество теплоты Q, переданное газу.
4. Кислород (γ=2 моль) занимает объем V1=1л. Определить изменение температуры кислорода, если он адиабатически расширяется в вакуум до объема V2=10л. Поправку а принять равной 0,136 Н*м4/моль2
5. В цилиндрической трубке длиной 25 см и радиусом 1 см один конец закрыли пробкой, а в другой вставили поршень и медленно вдвигают в трубку. При смещении поршня на 8см пробка вылетает. Считая температуру постоянной, найти максимальную силу трения между пробкой и трубкой. Атмосферное давление 0,1 МПа.
Форма заказа готовой работы
Выдержка из похожей работы
2,1 Кинематика колебательного движения
Контрольные вопросы
Решение
2,2 Динамика колебательного движения
Контрольные вопросы
Решение
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Целью расчётно-графической работы является углубление и закрепление знания основных понятий и законов двух разделов: «Механика твёрдого тела» и «Гармонические колебания», Для того, чтобы укрепить знания по разделу «Механика твёрдого тела» необходимо с помощью маятника Обербека исследовать зависимость углового ускорения от момента внешней силы при условии, что I0=const, и зависимость момента инерции от расстояния грузов до оси вращения, рассчитав при этом момент инерции согласно теореме Штейнера,
1, МЕХАНИКА ТВЁРДОГО ТЕЛА ДИНАМИКА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО И ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЁРДОГО ТЕЛА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТЕЛА С ПОМОЩЬЮ МАЯТНИКА ОБЕРБЕКА
Контрольные вопросы
1, Момент инерции точки относительно данной оси — скалярная величина, равная произведению массы точки на квадрат расстояния от этой точки до оси, (Ii=miri2), Момент инерции тела относительно оси вращения — физическая велиина равная сумме произведений масс n материальных точек системы на квадраты их расстояний до рассматриваемой оси, (I=УIi=Уmiri)
2, Роль момента инерции во вращательном движении, Момент инерции является мерой инертности тела при вращательном движении подобно тому, как масса есть мера инертности при поступательном движении, Момент инертности показывает распределение массы в пространстве относительно оси вращения,
3, Рассмотрим сечение твердого тела произвольной формы, изображенное на рисунке
Выберем координатную систему XY с началом координат O в центре масс C тела, Пусть одна из осей вращения проходит через центр масс C, а другая через произвольную точку P, расположенную на расстоянии d от начала координат, Обе оси перпендикулярны плоскости чертежа, Пусть Дmi — некоторый малый элемент массы твердого тела, По определению момента инерции:
Выражение для IP можно переписать в виде:
Поскольку начало координат совпадает с центром масс C, последние два члена обращаются в нуль, Это следует из определения центра масс, Следовательно, I0=Ic+ma2=0,5mR2+m=1,5mR2
где m — полная масса тела,
Теорема Штейнера: момент инерции тела относительно любой оси вращения равен моменту его инерции Ic относительно оси, проходящей через центр масс плюс произведение массы тела на квадрат расстояния «а» между осями,
4, Момент силы относительно неподвижной оси — скалярная величина М равная проекции на эту ось вектора момента силы , определённого относительно произвольной точки на данной оси Z, Если имеется материальная точка , к которой приложена сила , то момент силы относительно точки равен векторному произведению радиус-вектора , соединяющий точки O и OF, на вектор силы: Направление момента силы совпадает с направлением поступательного движения правого винта при его вращении,
Уравнение динамики вращательного движения тела: Элементарная работа всех внешних сил при таком повороте равна элементарному изменению кинетичекой энергии:
dA=dEk=> M=dе => M=Idщ/dt => M=d(Iщ)/dt
5, M=Iе- это основное уравнение динамики вращательного движения тела: угловое ускорение вращающегося тела прямо пропорционально сумме моментов всех действующих на него сил относительно оси вращения тела и обратно пропорционально моменту инерции тела относительно этой оси вращения, Полученное уравнение аналогично по форме записи выражению второго закона Ньютона для поступательного движения тела:F=ma
Ускорению поступательного движения тела а соответствует угловое ускорение вращательного движения е, Аналогом силы F при поступательном движении, является момент силы М во вращательном движении, а аналогом массы тела m при поступательном движении, служит момент инерции тела I при вращательном движении,
Решение
Вариант
m0
m
m1
m2
m3
l1
l2
l3
a
R
22
0,04
0,2
0,2
0,1
0,3
0,3
0,1
0,5
0,3
0,03
1″