КОНТРОЛЬНА РОБОТА З ФІЗИКИ
Завдання 1.
Точка рухається прямолінійно на площині за законом
Які початкова швидкість і прискорення точки? Знайти миттєву швидкість
точки на початку п'ятої секунди руху.
Рішення:
1) Оскільки
при 
2) Оскільки
3) При
Відповідь: Початкова швидкість точки
п'ята секунди руху
Завдання 2.
Знайти радіус R обертового колеса, якщо відомо, що лінійна швидкість v 1 точки,
лежачої на ободі, в 2,5 рази більше лінійної швидкості v 2, точки, що лежить на відстані
r = 5 cм. ближче до осі колеса.
Рішення:
1) У точок знаходяться на
колесі і лежать на радіусі,
будуть однакові кутові ско-
рости. Використовуємо зв'язок кутовий
і лінійної швидкостей:
тому що
частини рівнянь:
Вирішимо рівняння відносно
Відповідь: Радіус обертового колеса дорівнює 8,33 см.
Завдання 3.
Під дією сили F = 10 Н тіло рухається прямолінійно так, що залежність пройденого тілом шляху S від часу t дається рівнянням
Знайти масу m тіла.
Рішення:
1) Відомо, що залежність шляху від часу виражається
формулою:
2) За умовою:
3) З другого закону Ньютона:
Відповідь: Маса тіла дорівнює 5кг.
Завдання 4.
З рушниці масою m 1 = 5 кг вилітає куля масою m 2 = 5 г зі швидкістю v 2 = 600 м / с.
Знайти швидкість v 2 віддачі рушниці.
Рішення:
1) За законом збереження імпульсу:
Відповідь: Швидкість віддачі рушниці становить
Завдання 5.
Вагон масою m = 20 т, рухаючись равнозамедленно з початковою швидкістю v 0 = 54 км / год,
під дією сили тертя F mp = 6кН через деякий час зупиняється. Знайти роботу A
сил тертя і відстань S, яке вагон пройде до зупинки.
Рішення:
1) Робота А, чинена результуючої силою, може бути визначена як міра зміни кінетичної енергії матеріальної точки:
2)
Відповідь: Робота сил тертя дорівнює
зупинки
Завдання 6.
Тіло масою m 1 = 5 кг вдаряється про нерухоме тіло масою m 2 = 2,5 кг. Кінетична
енергія системи двох тіл безпосередньо після удару стала w до = 5 Дж. Вважаючи удар центральним і непружним, знайти кінетичну енергію w к1 першого тіла до удару.
Рішення:
1) Використовуємо закон збереження імпульсу:
Де
2)
Оскільки удар непружний, то швидкості двох тіл після удару рівні, таким чином висловивши
3) Звідси маємо:
4) Підставивши це значення, знайдемо кінетичну енергію першого тіла до удару:
5) Виконаємо перевірку розмірності:
Відповідь: Кінетична енергія першого тіла до удару
Завдання 7.
До ободу диска масою m = 5 кг прикладена дотична сила F = 19,6 Н. Яку кінетичну енергію w до матиме диск через час t = 5 c після початку дії сили?
Рішення:
1)
2)
3)
4) Момент інерції для диска
5)
6) Виконаємо перевірку розмірності:
7) Підставивши дані, отримаємо:
Відповідь: Кінетична енергія, через 5 с. після початку дії сили буде дорівнює
Завдання 8.
Скільки повних коливань повинен зробити маятник, логарифмічний декремент затухання якого 0,54, для того, щоб амплітуда його коливань зменшилася в три рази?
Рішення:
1)
основа натурального логарифма
2)
Відповідь: маятник повинен зробити три повних коливання.
Завдання 9.
Вода при температурі t = 4 0 C займає об'єм V = 1 см 3. Визначити кількість речовини v і число N молекул води.
Рішення:
1)
Молярна маса води
Щільність води при
2)
Відповідь: при
а число молекул
Завдання 10.
Знайти внутрішню енергію w маси m = 20 г кисню при температурі t = 20 0 C
Яка частина цієї енергії припадає на частку поступального руху молекул, і яка на
частку обертального руху?
Рішення:
1) QUOTE 
свободи
двохатомних газом.
2)
3)
4) виконаємо перевірку розмірності:
5)
6) Оскільки кисень є двохатомних, він має п'ять ступенів свободи,
з них три припадає на поступальний і дві на обертальний рух, звідси:
Відповідь: внутрішня енергія кисню масою 20 гр. при t = 10 QUOTE
дорівнює 9,9 кДж, при цьому на
частку поступального руху припадає QUOTE
всієї енергії, тобто 5,94 кДж, а на частку
обертального руху, відповідно, доводиться QUOTE
всієї енергії тобто 3,96 кДж.
Задача 11.
При деяких умовах середня довжина вільного пробігу молекул газу
середня арифметична швидкість його молекул
Знайти середнє число зіткнень Z в одиницю часу молекул цього газу, якщо при тій же
температурі тиск газу зменшити в 1.27 рази.
Рішення:
1)
температури, а
2) Складемо пропорцію:
3) Вирішимо отримане рівність щодо
4) Виконаємо перевірку розмірності:
Відповідь: якщо при
зіткнень дорівнюватиме
Задача 12.
Ідеальна холодильна машина, що працює по зворотному циклу Карно, робить за один цикл роботу А = 37 кДж. При цьому вона бере тепло від тіла з температурою t 2 = - 10 0 C
і передає тепло тілу з t 1 = 17 0 C. Знайти к.к.д. η циклу, кількість теплоти Q 2, відібрану в холодного тіла за один цикл і кількість теплоти Q 1 передане більш гарячого тіла за один цикл.
Рішення:
1) Знайдемо к.к.д. холодильної машини:
машини:
2) Відомо, що ККД це відношення виконаної роботи до відданому тепла,
3) Кількість тепла забраного у більш холодного тіла, визначимо через пропорцію:
Відповідь: - к.к.д. холодильної машини
- Кількість тепла переданого більш гарячого тіла
- Кількість тепла забраного у більш холодного тіла
Завдання 1.
Точка рухається прямолінійно на площині за законом
Які початкова швидкість і прискорення точки? Знайти миттєву швидкість
точки на початку п'ятої секунди руху.
Дано: Знайти: |
Рішення:
1) Оскільки
2) Оскільки
3) При
Відповідь: Початкова швидкість точки
п'ята секунди руху
Завдання 2.
Знайти радіус R обертового колеса, якщо відомо, що лінійна швидкість v 1 точки,
лежачої на ободі, в 2,5 рази більше лінійної швидкості v 2, точки, що лежить на відстані
r = 5 cм. ближче до осі колеса.
Дано: Знайти: |
Рішення:
колесі і лежать на радіусі,
будуть однакові кутові ско-
рости. Використовуємо зв'язок кутовий
і лінійної швидкостей:
тому що
частини рівнянь:
Вирішимо рівняння відносно
Відповідь: Радіус обертового колеса дорівнює 8,33 см.
Завдання 3.
Під дією сили F = 10 Н тіло рухається прямолінійно так, що залежність пройденого тілом шляху S від часу t дається рівнянням
Знайти масу m тіла.
Дано: Знайти: |
Рішення:
1) Відомо, що залежність шляху від часу виражається
формулою:
2) За умовою:
3) З другого закону Ньютона:
Відповідь: Маса тіла дорівнює 5кг.
Завдання 4.
З рушниці масою m 1 = 5 кг вилітає куля масою m 2 = 5 г зі швидкістю v 2 = 600 м / с.
Знайти швидкість v 2 віддачі рушниці.
Дано: Знайти: |
1) За законом збереження імпульсу:
Відповідь: Швидкість віддачі рушниці становить
Завдання 5.
Вагон масою m = 20 т, рухаючись равнозамедленно з початковою швидкістю v 0 = 54 км / год,
під дією сили тертя F mp = 6кН через деякий час зупиняється. Знайти роботу A
сил тертя і відстань S, яке вагон пройде до зупинки.
Дано: Знайти: |
Рішення:
1) Робота А, чинена результуючої силою, може бути визначена як міра зміни кінетичної енергії матеріальної точки:
2)
Відповідь: Робота сил тертя дорівнює
зупинки
Завдання 6.
Тіло масою m 1 = 5 кг вдаряється про нерухоме тіло масою m 2 = 2,5 кг. Кінетична
енергія системи двох тіл безпосередньо після удару стала w до = 5 Дж. Вважаючи удар центральним і непружним, знайти кінетичну енергію w к1 першого тіла до удару.
Дано: Знайти: |
Рішення:
1) Використовуємо закон збереження імпульсу:
Де
2)
Оскільки удар непружний, то швидкості двох тіл після удару рівні, таким чином висловивши
3) Звідси маємо:
4) Підставивши це значення, знайдемо кінетичну енергію першого тіла до удару:
5) Виконаємо перевірку розмірності:
Відповідь: Кінетична енергія першого тіла до удару
Завдання 7.
До ободу диска масою m = 5 кг прикладена дотична сила F = 19,6 Н. Яку кінетичну енергію w до матиме диск через час t = 5 c після початку дії сили?
Дано: Знайти: |
Рішення:
1)
2)
3)
4) Момент інерції для диска
5)
6) Виконаємо перевірку розмірності:
7) Підставивши дані, отримаємо:
Відповідь: Кінетична енергія, через 5 с. після початку дії сили буде дорівнює
Завдання 8.
Скільки повних коливань повинен зробити маятник, логарифмічний декремент затухання якого 0,54, для того, щоб амплітуда його коливань зменшилася в три рази?
Дано: Знайти: |
Рішення:
1)
основа натурального логарифма
2)
Відповідь: маятник повинен зробити три повних коливання.
Завдання 9.
Вода при температурі t = 4 0 C займає об'єм V = 1 см 3. Визначити кількість речовини v і число N молекул води.
Дано: Знайти: |
1)
Молярна маса води
Щільність води при
2)
Відповідь: при
а число молекул
Завдання 10.
Знайти внутрішню енергію w маси m = 20 г кисню при температурі t = 20 0 C
Яка частина цієї енергії припадає на частку поступального руху молекул, і яка на
частку обертального руху?
Дано: Знайти: |
свободи
двохатомних газом.
2)
3)
4) виконаємо перевірку розмірності:
5)
6) Оскільки кисень є двохатомних, він має п'ять ступенів свободи,
з них три припадає на поступальний і дві на обертальний рух, звідси:
Відповідь: внутрішня енергія кисню масою 20 гр. при t = 10 QUOTE
частку поступального руху припадає QUOTE
обертального руху, відповідно, доводиться QUOTE
Задача 11.
При деяких умовах середня довжина вільного пробігу молекул газу
середня арифметична швидкість його молекул
Знайти середнє число зіткнень Z в одиницю часу молекул цього газу, якщо при тій же
температурі тиск газу зменшити в 1.27 рази.
Дано: Знайти: |
1)
температури, а
2) Складемо пропорцію:
3) Вирішимо отримане рівність щодо
4) Виконаємо перевірку розмірності:
Відповідь: якщо при
зіткнень дорівнюватиме
Задача 12.
Ідеальна холодильна машина, що працює по зворотному циклу Карно, робить за один цикл роботу А = 37 кДж. При цьому вона бере тепло від тіла з температурою t 2 = - 10 0 C
і передає тепло тілу з t 1 = 17 0 C. Знайти к.к.д. η циклу, кількість теплоти Q 2, відібрану в холодного тіла за один цикл і кількість теплоти Q 1 передане більш гарячого тіла за один цикл.
Дано: Знайти: |
1) Знайдемо к.к.д. холодильної машини:
машини:
2) Відомо, що ККД це відношення виконаної роботи до відданому тепла,
3) Кількість тепла забраного у більш холодного тіла, визначимо через пропорцію:
- Кількість тепла переданого більш гарячого тіла
- Кількість тепла забраного у більш холодного тіла