РР_№_1_физика. Кафедра математических и естественнонаучных дисциплин

• Название: Кафедра математических и естественнонаучных дисциплин
• Дата: 28.04.2021
• Размер: 73.81 Kb.
• Имя файла: РР_№_1_физика.docx
• Тип: Задача; #199836

Титульный лист рейтинговой работы


Кафедра математических и естественно-научных дисциплин


Рейтинговая работа рейтинговой работы по дисциплине «Физика»

(домашняя творческая работа, расчетно-аналитическое задание, реферат, контрольная работа)

по дисциплине Корпоративные информационные системы
Задание/вариант № Вариант 2___________

Тема* ______________________________________________________________

Выполнена обучающимся группы _ _________



(фамилия, имя, отчество)
Преподаватель ____________________________________________________

(фамилия, имя, отчество)

Москва – 2021 г.

Содержание

Задача № 1 3

Задача № 2 3

Задача № 3. 4

Задача№ 4. 7

Задача№ 5. 7

Задача № 1

Чему равен угол, под которым тело брошено к горизонту, если максимальная высота подъёма тела равна ¼ дальности его полёта?

Сопротивлением воздуха пренебречь.

Решение:

s=vo²*sin(2α)/g

h=vo²*sin²α/(2*g)

s/h=2*sinα*cosα/sin²α=4

tgα=0.5

Ответ:

α=arctg0.5≈27°

Задача № 2

Самолёт выписывает петлю Нестерова радиусом 80 м. Какова должна быть наименьшая скорость самолёта, чтобы лётчик не оторвался от сиденья в верхней части петли?

Решение:

В верхней точке центростремитеьлное ускорение v2/R обеспечивается суммой сил тяжести и реакции опоры N (давления сидения на лётчика) : m*g + N = m*v2/R. Тогда давление лётчика на сидение (по 3-му закону оно равно давлению сидения на лётчика) N = m*v2/R - m*g. Если эта величина становится отрицательной - значит скорость недостаточна, чтобы удержать лётчика прижатым к сидению и он начнёт выпадать. Граничное условие: N = 0 происходит при m*v2/R - m*g= 0 или v = V(g*R) = 28 м/с



Рис.1

Задача № 3.

С одного уровня наклонной плоскости одновременно начинают скатываться без скольжения сплошные цилиндр и шар одинаковых масс и одинаковых радиусов. Чему равны: отношение скорости цилиндра к скорости шара на данном уровне; отношение этих скоростей в данный момент времени?

Решение:

Задачи, в которых рассматривается качение тел, можно решать двумя способами: а) рассматривать движение как сложнее, т. е. как поступательное движение центра масс тела и вращательное движение тела относительно оси, проходящей через центр масс; б) рассматривать вращение относительно мгновенной оси. Так как от скорости тела зависит кинетическая энергия, найдем отношение кинетических энергий на одном уровне. Работа против сил трения не совершается, поэтому по закону сохранения энергии при одинаковом изменении потенциальной энергии должна быть приобретена одинаковая кинетическая энергии

W_{цилиндр} = W_шара 1-е уравнение

Рассчитаем эту энергию двумя способами.

1-й способ:

W= + 2-е уравнение

где – момент инерции тело относительно оси, проходящая через центр массы.

Для цилиндра = 0,5 mR² , для шара = 0,4 mR². Присутствии скольжения .

Подставим все эти значение во 2-е уравнение и учитывая 1-е уравнение, получим

1,5 = 1,4

откуда

=

2-й способ:

W =

г де I – момент инерции тел относительно мгновенной оси,

проходящая через точку А (рис.1)

определяется по теории Штейнера

I= +

Для цилиндра ;

для шара .

Подставим эти значение в уравнение



Следовательно, на данном уровне скорость шара больше скорости цилиндра.

Скорость в данный момент определяется уравнением:



Отношение скорости в данный момент времени определяется отношением линейных ускорений . При одинаковых радиусах и отсутствие скольжения отношение линейных ускорений равно отношению угловых ускорений .

Для определения отношения угловых ускорений воспользуемся основным законом динамики вращательного движения



Вращающие моменты относительно мгновенной оси у тел одинаковы



Поэтому



Учитывая уравнения, получим



Следовательно, в данный момент времени скорость шара больше скорости цилиндра.

Задача№ 4.

Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (ε = 7). Расстояние между пластинами d = 5 мм, разность потенциалов между пластинами U = 500 В. Чему равна энергия поляризованной пластины, если её площадь S = 50 см²?

Решение:

Дано:
e=7
E₀=8,85*10⁻¹² Ф/м – диэлектрическая постоянная
d=5 мм = 5*10⁻³ м
U=500 В
s=50 см² = 5*10⁻³ м²
W=?

W=C*U²/2 - Энергия электрического поля   

C=E₀*e*s/d

W=U²*E₀*e*s/2*d
W=500²*8,85*10⁻¹²*7*5*10⁻³/2*5*10⁻³=7,74*10⁻⁶(Дж)=7,74(мкДж)
Ответ: W=7,74 мкДж

Задача№ 5.

Каково напряжение на участке электрической цепи сопротивлением 20 Ом при силе тока 200 мА?

Дано:
R=20Ом
I=200мА
Найти:
U_?
Решение:
200мА=0.2А
U=I*R
U=0.2A*20Oм=4В
Ответ: 4В