Сеньковский И.В._72-ПТ_22-2984_Омск_1к_1с_Физика_1 ч_КР. Контрольная работа 1 физика Вариант 34 Выполнил (а) студент (ка) гр. 72пт сеньковский Игорь Владимирович (фио)

• Название: Контрольная работа 1 физика Вариант 34 Выполнил (а) студент (ка) гр. 72пт сеньковский Игорь Владимирович (фио)
• Дата: 27.03.2023
• Размер: 141.08 Kb.
• Имя файла: Сеньковский И.В._72-ПТ_22-2984_Омск_1к_1с_Физика_1 ч_КР.docx
• Тип: Контрольная работа; #1018514

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

физика

Вариант 34

Выполнил (-а) студент (-ка) гр. 72-ПТ

Сеньковский Игорь Владимирович (ФИО)

Рецензент Тодер Георгий Борисович


г. Омск 2022

Задача 4

Мальчик тянет нагруженные сани массой 50 кг в гору с силой 200 Н. Угол наклона горы равен 15º. Веревка, за которую мальчик тянет, составляет угол 300 с наклонной плоскостью. Коэффициент трения санок о поверхность горки равен 0,02. Определить сколько времени мальчик будет поднимать санки в гору на высоту 10 метров?

Дано: Решение

m = 50 кг y

F = 200 H

α = x

β = S

µ = 0.02

S = 10 м

Найти:

t - ? β





α

На сани действует сила тяжести m* , сила реакции опоры , сила трения и сила , с которой мальчик тянет сани. Тогда второй закон Ньютона для саней примет следующий вид:

m + + + = m

где m – масса саней;

g – ускорение свободного падения g = 9.81 м/ ;

a – ускорение, с которым движутся сани.

Спроецируем второй закон Ньютона на оси и :

: - mg = m α

: - mg = 0

Учтем, что сани находятся в движении. Тогда силу трения, действующую на сани, можно определить по формуле силы трения скольжения:

= µ N

где µ - коэффициент трения саней о поверхность горки.

Выразим проекции второго закона Ньютона на ось выразим ускорение α, с которым движутся сани.

α = - g - = g - =

= g - =

= +µ ) - g +µ )

При равноускоренном движении без начальной скорости (V=0) зависимость пройденного телом пути S от времени t определяется по формуле:

S(t) =

Выразим из данного соотношения промежуток времени t, в течении которого мальчик будет подымать санки на горку.

t = =

Подставим в полученную формулу числовые значения:
t = = 5 c

Ответ: t = 5 c

Задача 17

Твердый шар диаметром 8 см под действием момента сил 4,65мН·м равномерно ускоряется из состояния покоя и за 15 с совершает 180 полных оборотов вокруг неподвижной оси, проходящей через центр шара. Чему равна масса шара?

Дано: CИ Решение:

d = 8 см 0.08 м

М = 4.65 мН м 4.65 М

t = 15 c

N = 180

Найти:

m - ? d за t

N об

Основной закон динамики:

М=I , где

М – суммарный момент всех сил действующие на тело;

I – инерция тела, относительно оси вращения;

– угловое ускорение;

Найдем угловое ускорение, для этого нужно знать момент инерции шара (I)

шар I = , но в условии известен диаметр шара, следовательно:

I = =

=

=

По формуле кинематики:

=

ω = = 2πN где,

ω – угол поворота;

– угловое ускорение;

= время;

2πN =

m =

Проверяем единицу измерения:

m = = кг

Производим вычисления:

m = = 0.72 кг

Ответ: m = 0.72 кг
Задача 30

Тонкий однородный стержень длиной 1,2 м и массой 300 г, расположенный вертикально, может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через верхний конец, перпендикулярно стержню. Стержень отклоняют от вертикальной оси на угол 60° и отпускают. С какой угловой скоростью стержень будет проходить положение равновесия?
Дано: CИ Решение:

L = 1.2 м

m = 300 г = 0.3 кг

a = a L
1

W -?

L h
2

h = L -

mgh = mg (L-L

=

По закону сохранения энергии:

mg(L - L ) =

W = = =

W = 2.9 рад/с

Ответ: 2.9 рад/с

Задача 33

Снаряд массой 10 кг, летящий в вертикальном направлении, разрывается в верхней точке полета на три осколка. Первый осколок массой 5 кг стал двигаться в горизонтальном направлении со скоростью 100 м/с, второй массой 23 2 кг – в вертикальном направлении вниз со скоростью 50 м/с. Определить величину и направление скорости третьего осколка.
Дано: Решение:

V=0

=10 кг y



=100 м/с; гориз. -?

= 2 кг

= 50 м/с; вниз x






-?

-?
Считаем систему замкнутой так как внутренние силы >> mg

= + +

: - + =0

: - + =0







=10-7=3 кг



+



tgλ=

tgλ=

= = = =170 м/с

Ответ: m=3 кг; м/с.

Задача 46

Платформа в виде диска вращается по инерции около вертикальной оси с частотой 14 об/мин. На краю платформы стоит человек массой 70 кг. Когда человек перешел в центр платформы, частота вращения возросла до 25 об/мин. Определить массу платформы. Человека считать материальной точкой.

Дано: Решение:

=25 об/мин

=14 об/мин

m=70 кг



m

М-? R

M

Воспользуемся знаком сохранения момента импульса:

(j1+j2) =j1 , где

J1= – момент вращения сплошного диска радиусом R и массой М;

– начальная частота вращения человека с диском;

j1+j2 – суммарный момент инерции диска и человека, находящегося на краю диска;

– частота вращения после перехода человека в центр.

Момент инерции человека , так как он стоял на расстоянии R от оси вращения, тогда:

+m ) = , откуда

M=

Подставим числа:

М= = 178,18 кг

Ответ: 178,18 кг.

Задача 59

Азот массой 50,0 г находится при температуре 17С. В результате изохорного охлаждения его давление уменьшилось в два раза, затем в результате изобарного расширения температура газа в конечном состоянии стала равна первоначальной. Определить работу, совершенную газом, изменение внутренней энергии и количество теплоты, сообщенной газу. Изобразить процесс на диаграмме «давление – объем».
Дано: CИ Решение:

M=50 г =0.05 кг P

= C =290 К 1

М=0.029 кг/моль



2 3






A-? V



Q-?

Так как процесс 1 – 2 – изохорный, т.е. , то =0

В процессе 2-3:

-

=

A= =0+2.16 кДж = 2.16 кДж

Так как , то изменение внутренней энергии азота:

= ( =0

Q= +A=2.16 кДж +0 = 2.16 кДж

Ответ: А=2.16 кДж; =0; Q=2.16 кДж.