физика задачи. Решение задач. Решение i, j орты осей x,y V x 2 dx v x dt dx 2dt dt V y 3x dy v y dt dy 3xdt

• Название: Решение i, j орты осей x,y V x 2 dx v x dt dx 2dt dt V y 3x dy v y dt dy 3xdt
• Анкор: физика задачи
• Дата: 16.06.2022
• Размер: 64.83 Kb.
• Имя файла: Решение задач.docx
• Тип: Решение; #595283

1.12 Если частица движется в плоскости из положения с координатами со скоростью  (м/с), то форма траектории частицы будет иметь вид

Дано:

x₀=y₀=0

= + м/с

Найти y(x)-?
Решение:

i, j -Орты осей x,y

= + →V_x=2

dx= V_xdt→ dx= 2dt

dt =

= + →V_y=3x

dy= V_ydt→ dy= 3xdt

Подставим значения

dy=

y= = = * =

y= парабола

график построен в exel



Ответ: y=

2.61 Если через невесомый неподвижный блок, вращающийся без трения, перекинута невесомая нить, к концам которой привязаны грузы массами и 4 , то модуль ускорения центра масс системы грузов будет равен

Дано:

m₁=m

m₂=4m

Найти
Решение:



= =

T₁= T₂=T так как нить невесома, и направление в одну сторону

a₁=a₂=a так как оба тела связаны друг с другом нерастяжимой нитью, но

стоит учесть, что векторы направлены противоположно

a₂=-a₁

=

=

=

- = → = *

Подставим значения

= * → = * =3.6 м/

Ответ: 3,6 м/

3.12 Если частица массой 1 кг двигалась под действием некоторой силы согласно уравнению  (м), то мощность, развиваемая силой в момент времени одна секунда, будет равна

Дано:

m=1 кг

S=-3t+5 - м

t=1с

Найти Р
Решение:

Найдем ускорение

a= → =10-6t

Подставим значения

a=10-6*1=4 м/

Сила, действующая на тело F=ma

F=1*4=4 H

P=F*ʋ→4*(-3+10-3)=4*4=16

Ответ: 16 Вт


4.19 Горизонтальный диск с моментом инерции 10 кгм² вращается с частотой 12 об/мин. В центре диска стоит человек, моментом импульса которого относительно оси вращения диска можно пренебречь, и держит в руках вертикально расположенный вдоль оси вращения диска стержень длиной 2,5 м и массой 8 кг. Если человек повернет стержень в горизонтальное положение симметрично относительно оси вращения диска, то частота вращения диска будет равна

Дано:

J₁ 10 кг

ʋ₁ 120 об/мин

L=const

l 2,5 м

m 8 кг

Найти ʋ₂
Решение:

L₁= L₂

L= Jɷ

J₂= m

Подставим известные значения и найдем момент инерции стержня

J₂= 8 =4,66 кг

J_1*2π* ʋ₁=( J₁+ J₂)* 2π* ʋ₂

ʋ₂= → ʋ₂= →8,1 об/мин
Ответ: 8,1 об/мин

5.12 Если к потолку вагона, движущегося с ускорением 6 м/с² вниз по наклонной плоскости, подвешен на нерастяжимой невесомой нити груз массой 1 кг, то сила натяжения нити будет равна

Дано:

a 6 м

m 8 кг

g 9,8 м

Найти T
Решение:



F₁=-ma

F₁+mg=T

Из рисунка видно, что по теореме Пифагора угол BDC=

T= = =7.74≈8
Ответ: 8 H


6.61 Если течение воды (  кг/м³;  Пас) в трубе диаметром 2 см является ламинарным ( ), то максимальная скорость течения будет равна

Дано:

r 10 ³ кг

h 1,1*10 ^-3 П

d 2 см=0,02 м

Re 3000

Найти υ
Решение:

Re число Рейнольдса

Re=

=

Подставим значения

= =0,165 м/с
Ответ: 16,5 см/с

12 Два одинаковых шарика массами по 0,071 г подвешены в одной точке на нитях длиной 15 см каждая. Получив одинаковый заряд, шарики разошлись так, что нити образовали между собой угол 60°. Найти заряды шариков.

Дано:

m 0.071 г=71*10^-6 кг

l 15 см=0,15 м

α 60⁰

Найти q
Решение:



+ + =0

x - sin =0

y cos =0

sin =

cos =

tg =

=k /

tg =

r=2l sin

tg = →q= → q= →

q= =3.14*10^-8 Кл
Ответ: 3.14*10^-8 Кл

72 Определить потенциал точки поля, находящейся на расстоянии
3 см от центра заряженного шара диаметром 2,2 см (диэлектрическая проницаемость среды равна 3), если заданы: а) поверхностная плотность заряда на шаре, равная 0,2 нКл/м²: б) потенциал шара, равный 220 В.

Дано:

r 3 см=0,03 м

d=2,2 см=0,22 м→R=0,11м

ɛ 3

σ 0,2нКл/

φ₀ 220 В

Найти φ
Решение:

S=4π

σ S

φ= = =

φ= =0.03 B

q=

φ= = =

φ= =80 B
Ответ: 1) 0.03 B; 2) 80 B

132. На сколько частей нужно разрезать проводник сопротивлением 100 Ом, чтобы при параллельном соединении частей получить сопротивление 1 Ом?

Дано:

R₁ 100 Ом

R₂ 1 Ом

Найти n
Решение:

R₁=nR_ч

R_ч=сопротивление одной части, так как изначально они соединены последовательно

= , =

R₁= n=

n= =10

Ответ: 10 частей


192. Сопротивление обмотки электрочайника 16 Ом. Определить промежуток времени, в течение которого закипит в нем 1,5 л воды, имеющей начальную температуру 15 °С, если КПД равен 60 % и напряжение в сети - 220 В.

Дано:

R 16 Ом

m 1,5 л=1,5 кг

t₀ 15⁰С=288 К

ɳ 60%

U 220 В

c 4200 Дж/кгК

t_кип 373 К

Найти τ
Решение:

Количество тепла для нагрева воды

Q₁=cm(t_кип- t₀)

Количество тепла по закону Джоуля –Ленца

Q₂= R τ=(U/R)²*R* τ=

ɳ= *100%= *100%



=293 c

Ответ: 293 c

252. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью 2∙10⁶ м/с. Индукция магнитного поля равна 0,5 Тл. Радиус окружности 3 см. Найти заряд частицы, если известно, что ее энергия равна 15 кэВ.

Дано:

V 2*10⁶ м/с

B 0,5 Тл

R 3 см=0,03 м

W 15 кэВ=24*10^-16 Дж

Найти q
Решение:

Сила Лоренца

=qVB

=

qVB=

m=

q= =

q= =1.6* Кл

Ответ: 1.6* Кл

289. Квадратная рамка с током 0,4 А помещена в однородное магнитное поле с индукцией 25 мТл так, что две стороны рамки перпендикулярны к направлению силовых линий, а нормаль к плоскости рамки образует с направлением силовых линий угол 30⁰. Длина стороны рамки 2 см. Найти момент сил, действующий на рамку.

Дано:

I 0.4 А

B 25 мТл=25*10^-3 Тл

α 30⁰

l 2 см=0,002 м

Найти М
Решение:

Так как рамка квадратная S=

M=p_mBsin α

p_m=IS

M= ISBsin α

M= 0.4*0.0004*25*10^-3*0.5=2*10^-6 Нм

Ответ: 2*10^-6 Нм