Главная страница

Сибгути Физика Контрольная работа №1. Сибгути Физика Контрольная работа № 1. Решение Используем закон сохранения импульса


Скачать 191.5 Kb.
НазваниеРешение Используем закон сохранения импульса
АнкорСибгути Физика Контрольная работа №1
Дата26.04.2023
Размер191.5 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаСибгути Физика Контрольная работа № 1.doc
ТипРешение
#1092365

Контрольная работа № 1

Вариант 7

117. Снаряд, летевший со скоростью = 400 м/с, в верхней точке траектории разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью и1= 150 м/с. Определить скорость u2 большего осколка.

Дано:

V=400 м/с; m2 = 0,4 M; V1=150 м/с.

Найти:

V2=?

Решение:

Используем закон сохранения импульса:

.

А так как меньший осколок массой m2 = 0,4 M полетел в противоположном направлении, то .

Нам известно, что масса второго осколка равна m1=M-m2=0,6 M. Подставляем и получаем:

Откуда находим скорость



Так как величина положительная, то её вектор скорости совпадает с выбранными нами направлениями оси x.

127. Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m1 = 10 г со скоростью v = 300 м/с. Затвор пистолета массой m2 = 200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k = 25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреплен.

Дано:

m1=10г.; m2= 200г.; k = 25 кН/м; v = 300 м/с.

Найти:

=?

Решение:

Используем закон сохранения импульса:



Кинетическая энергия затвора после выстрела:



Подставляем эту скорость в кинетическую энергию затвора:



Эта энергия идет на деформацию пружины. Энергия деформированной пружины:

Тогда

Откуда искомая величина =

187. Во сколько раз релятивистская масса m электрона, обладающего кинетической энергией Т = 1,53 МэВ, больше массы покоя m0?

Дано:

Т = 1,53 МэВ.

Найти:

=?
Решение:

Так как электрон двигается со скоростью близкой к скорости света необходимо пользоваться релятивистскими формулами для нахождения импульса и энергии частицы.

Масса электрона в состоянии покоя , тогда масса двигающегося электрона

Тогда отношение масс:

Кинетическая энергия для релятивистской частицы равна:



Откуда = ,

поэтому

Подставляем числа =

307. В вершинах правильного треугольника со стороной а=10см находятся заряды Q1 =10 мкКл, Q2 = 20 мкКл и Q3=30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд Q1 со стороны двух других зарядов.

Дано:

а=10см ; Q1 =10 мкКл; Q2 = 20 мкКл; Q3=30 мкКл.
Найти:

F =?

Р ешение:

Cила с которой действует заряд q2 на заряд q1 определяется из закона Кулона где - диэлектрическая постоянная. В нашем случае она равна =1.

Сила с которой действует заряд q3 на заряд q1: .

Пользуясь принципом суперпозиции получаем (это векторные величины нам необходимо использовать скалярные).

Модуль вектора F найдем по теории косинусов:



Из рисунка видна, что угол равен углу равностороннего треугольника = .

Подставляем числа



.

327. См. условие задачи 325. В п. 1 принять σ1 = σ, σ2= – 2σ. Β п. 2 принять σ = 20 нКл/м2 и точку расположить справа от плоскостей.

Дано:

σ1 = σ; σ2= – 2σ; σ = 20 нКл/м2 .

Найти:

E =?

Решение:

Воспользуемся принципом суперпозиции в каждой области.

В области I: E=E1-E2. Модуль , модуль , поэтому

. В этой области поле отлично от нуля.

В области II: E=E1+E2

В области III: E=E1-E2 . В этой области поле отлично от нуля.

Между плоскостями поле равно , и направлено влево.



337. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R = 10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью заряда τ = 800 нКл/м. Определить потенциал φ в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h = 10 см от его центра.

Дано:

R = 10 см; τ = 800 нКл/м; h = 10 см.

Найти:

φ =?

Решение:

Заряд всего кольца равен где τ-линейная плотность.

Потенциал от заряда в точке, отстоящей на расстоянии h от центра кольца, равен

Тогда полный потенциал равен



Подставляем числа



347. Какой минимальной скоростью minдолжен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала φ = 400 В металлического шара (рис. 29)?

Дано:

φ = 400 В.

Найти:

min =?

Решение:





357. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние между пластинами d = 2 мм. Конденсатор подсоединен к источнику напряжения U = 80 В. Определить заряд Q и напряженность Е поля конденсатора в двух случаях: а) диэлектрик – воздух; б) диэлектрик – стекло.

Дано:

R = 10 см; d = 2 мм; U = 80 В;

Найти:


q1=?; q2=?; E1=?; E2=?

Решение:

Известно, что емкость плоского конденсатора где -диэлектрическая проницаемость диэлектрика, d – расстояние между пластинами, S – площадь пластин, - электрическая постоянная.

С другой стороны известно C=q/U, где q – заряд на пластинах, U – приложенное напряжение.

Поэтому q=UxC=Ux

Откуда для имеем



Для имеем



Напряженность поля по определению равна E=U/d. Оно будет постоянно при любой среде между обкладками, если всегда поддерживается постоянная разность потенциалов U, поэтому E = 80В/0,002м=4х104 В/м.







написать администратору сайта