Контрольная работа по физике Вариант 02 Студент группы 71пт ожканов Боранбай Сакенович Рецензент зав кафедрой физика и химия
 Скачать 124.1 Kb.
|
|
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ) кафедра физики и химии дисциплина: физика Контрольная работа по физике Вариант- 02 Выполнил: Студент группы 71-ПТ Ожканов Боранбай Сакенович Рецензент: зав. кафедрой физика и химия канд. физ.-мат. наук доцент Сосновский Юрий Михайлович Омск, 2022г. Задачи 2) Небольшое тело массой 200 кг равномерно поднимают по наклонной плоскости длиной 40 метров, образующей угол 30º с горизонтом, прикладывая силу 1,5кН вдоль линии движения. Сколько времени будет соскальзывать это тело с вершины наклонной плоскости из состояния покоя, если его отпустить? 12) Горизонтально расположенный обруч, вращаясь равнозамедленно, при торможении уменьшил за 1 мин частоту вращения от 300 до 180 об/мин. Масса обруча – 2 кг, диаметр – 80 см. Найти величину тормозящего момента. 22) В цирковом номере на грудь человека ставят наковальню массой 10 кг, по которой ударяют молотом массой 2 кг. С какой скоростью должен двигаться молот перед неупругим ударом, чтобы после удара механическая энергия системы не превышала 16 Дж? 32) На плот массой 120 кг, движущийся по реке со скоростью 5 м/с, с берега горизонтально (перпендикулярно направлению движения плота) бросают груз массой 80 кг со скоростью 10 м/с. Найти величину и направление скорости плота вместе с грузом после броска. 42) В центре неподвижной платформы стоит человек и держит руками ось велосипедного колеса. Ось колеса совпадает с осью платформы. Колесо вращается с частотой 10 об/с. Момент инерции человека с платформой– 5 кг·м2, колеса – 1 кг·м2. С какой частотой будет вращаться платформа, если ось колеса повернуть на 90° вокруг горизонтальной оси? 52) Кислород массой 2,0 кг занимает объем 1,5 м3 и находится под давлением 2,0 атм. Газ нагрели сначала при постоянном давлении до объема 3,0 м3, а затем – при постоянном объеме до давления 5,0 атм. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и переданное газу количество теплоты. Построить график процесса на диаграмме «давление – температура». 2. Небольшое тело массой 200 кг равномерно поднимают по наклонной плоскости длиной 40 метров, образующей угол 30º с горизонтом, прикладывая силу 1,5кН вдоль линии движения. Сколько времени будет соскальзывать это тело с вершины наклонной плоскости из состояния покоя, если его отпустить?  1) x 2)      S=40 м a= 0 N F N
   Fтр     Fтр mg a mg α x α ;  ; ;  F;  ;  =2,5 м/ ;  Ответ:  12. Горизонтально расположенный обруч, вращаясь равнозамедленно, при торможении уменьшил за 1 мин частоту вращения от 300 до 180 об/мин. Масса обруча — 2 кг, диаметр — 80 см. Найти величину тормозящего момента.
M Момент инерции обруча  Уравнение движения обруча  где M — тормозящий момент, β — угловое ускорение обруча.  где ω1 и ω2 — начальная и конечная угловая скорость обруча. В итоге  Знак минус означает, что тормозящий момент направлен в сторону, противоположную вращению. Ответ: M = –0,067 Н∙м. 22. В цирковом номере на грудь человека ставят наковальню массой 10 кг, по которой ударяют молотом массой 2 кг. С какой скоростью должен двигаться молот перед неупругим ударом, чтобы после удара механическая энергия системы не превышала 16 Дж?
Ответ: v1 ≤ 9,8 м/с. 32. На плот массой 120 кг, движущийся по реке со скоростью 5 м/с, с берега горизонтально (перпендикулярно направлению движения плота) бросают груз массой 80 кг со скоростью 10 м/с. Найти величину и направление скорости плота вместе с грузом после броска
      α    Импульс плота :  Импульс груза :  Поскольку векторы импульсов перпендикулярны, то суммарный импульс :  Угол между прежним импульсом плота и новым :  или  Скорость плота с грузом :  Ответ:   42. В центре неподвижной платформы стоит человек и держит руками ось велосипедного колеса. Ось колеса совпадает с осью платформы. Колесо вращается с частотой 10 об/с. Момент инерции человека с платформой– 5 кг·м2, колеса – 1 кг·м2. С какой частотой будет вращаться платформа, если ось колеса повернуть на 90° вокруг горизонтальной оси?
 В первом случае скорость скамьи Ω1 = 0. Момент импульса системы скамья-человек-колесо относительно оси вращения скамьи равен: L1z = J0ω1 . В процессе поворота оси колеса из вертикального положения в горизонтальное на колесо не действуют моменты сил относительно оси колеса. Значит скорость колеса относительно собственной оси останется неизменной. Для второго положения колеса запишем момент импульса системы относительно оси вращения скамьи в векторной форме:  Проектируя это уравнение на вертикальную ось, получим  При повороте колеса на систему относительно оси скамьи не действовали моменты внешних сил. Значит момент импульса системы относительно оси вращения скамьи останется неизменным: L1z = L2z.  откуда находим:  Найдём связь между J0 и J0'.
Подставим в (1):  Ответ: Ω2 = 11,4 рад/с. 52. Кислород массой 2,0 кг занимает объем 1,5 м3 и находится под давлением 2,0 атм. Газ нагрели сначала при постоянном давлении до объема 3,0 м3, а затем - при постоянном объеме до давления 5,0 атм. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и переданное газу количество теплоты. Построить график процесса на диаграмме «давление - температура».
Теперь уравнение Менделеева-Клапейрона можно записать в виде  1) р1 = const  При изобарическом процессе  где i = 5 – количество степеней свободы молекулы кислорода.    2) V2 = const    При изохорическом процессе А2 = 0       Ответ: ∆U = 3 МДж, А = 0,3 МДж, Q = 3,3 МДж. |
= 120 кг
= 80 кг
= 10 м/с
— ?
― угловая скорость колеса;
― угловая скорость скамьи в первом и втором случае.
