Организационно-методические указания

Контрольная работа №1

Классическая и релятивистская механика

1. Материальная точка движется вдоль прямой так, что ее ускорение линейно растет и за первые 10 с достигает значения 5 м/с². Определить в конце десятой секунды скорость точки и пройденный ею путь.

2. Якорь электродвигателя, имеющий частоту вращения 50 об/с, после выключения питания, сделав 628 оборотов, остановился. Определить угловое ускорение якоря.

3. Молекула массой 4,65∙10^{-26 кг, летящая со скоростью 600 м/с, ударяется о стенку сосуда под углом 60 0} к нормали и упруго отскакивает от нее без потери скорости. Найти импульс силы, полученный стенкой во время удара.

4. На носу и на корме лодки массой 120 кг и длиной 3 м, стоящей неподвижно на озере, сидят два рыболова массами 60 кг и 90 кг. Найти смещение лодки, когда рыболовы поменяются местами.

5. Гиря массой 10 кг падает с высоты 0,5 м на подставку, скрепленную с пружиной жесткостью 30 Н/см. Определить смещение пружины подставки.

6. Колесо радиусом 30 см и массой 3 кг скатывается без трения по наклонной плоскости длиной 5 м и углом наклона 25 ⁰. Определить момент инерции колеса, если его скорость в конце движения составляла 4,6 м/с.

7. Два одинаковых однородных шара из одинакового материала соприкасаются друг с другом. Определить, как изменится потенциальная энергия их гравитационного взаимодействия, если массу шаров увеличить в 3 раза.

8. Определить, какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы его скорость составила 90% скорости света.

Контрольная работа №2

Молекулярная физика и термодинамика

1. Два сосуда, содержащие одинаковые массы одного газа, соединены трубкой с краном. В первом сосуде давление 5∙10³ Н/м², во втором 8∙10³ Н/м². Какое давление установится после открытия крана, если температура остается неизменной?

2. Найти импульс молекулы водорода при температуре 20 ⁰С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.

3. Используя функцию распределения молекул идеального газа по энергиям, найти для данной температуры отношение средней кинетической энергии молекул к ее наиболее вероятному значению.

4. При температуре 300 К и некотором давлении средняя длина свободного пробега молекул кислорода равна 0,1 мкм. Чему равно среднее число столкновений, испытываемых молекулами в 1 с, если сосуд откачан до 0,1 первоначального давления? Температуру газа считать постоянной.

5. При температуре 207 ⁰С 2,5 кг некоторого газа занимают объем 0,3 м³. Определить давление газа, если его удельная теплоемкость равна
519 Дж/кг∙К, а показатель адиабаты равен 1,67.

6. Работа расширения некоторого двухатомного идеального газа составляет
2 кДж. Определить количество подведенного к газу количества теплоты, если процесс протекал: 1) изотермически; 2) изобарно.

7. Идеальная холодильная машина, работающая по обратному циклу Карно, предает тепло от холодильника с водой при температуре 0 ⁰С кипятильнику с водой при температуре 100 ⁰С. Какую массу воды нужно заморозить в холодильнике, чтобы превратить в пар 1 кг воды в кипятильнике?

8. Широкое колено U-образного манометра имеет диаметр 2 мм, а узкое −
1 мм. Определить разность уровней ртути в коленах при краевом угле 138 ⁰.

Контрольная работа №3

Электростатика. Постоянный электрический ток

1. Определить напряженность поля, создаваемого диполем с электрическим моментом 1 нКл∙м на расстоянии 25 см от центра диполя в направлении, перпендикулярном его оси.

2. Две трети тонкого кольца радиусом 10 см несут равномерно распределенный с линейной плотностью 0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность электрического поля в центре кольца.

3. Поле создано двумя равномерно заряженными концентрическими сферами радиусами 5 см и 8 см. Заряды сфер соответственно равны 2 нКл и −1 нКл. Определить напряженность электростатического поля в точках, лежащих от центра сфер на расстояниях 3 см, 6 см и 10 см. Построить график зависимости напряженности поля в зависимости от расстояния до центра сфер.

4. Определить линейную плотность заряда бесконечно длинной заряженной нити, если работа сил поля по перемещению заряда 1 нКл с расстояния 5 см до 2 см в направлении, перпендикулярном нити, равна 50 мкДж.

5. Протон и α-частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколько раз отклонение протона полем конденсатора будет больше отклонения α-частицы?

6. Плоский воздушный конденсатор с площадью обкладок 200 см² каждая и расстоянием между ними 5 мм заряжается до разности потенциалов 600 В и отключается от батареи. Как изменятся емкость и энергия конденсатора, если в пространство между обкладками параллельно им ввести металлическую пластину такой же площади и толщиной 2 мм?

7. Два вольтметра, соединенные последовательно, подключены к источнику тока и показывают 8 В и 4 В. Если подключить к источнику только второй вольтметр, он покажет 10 В. Чему равна ЭДС источника?

8. В течение 20 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике сопротивлением 5 Ом выделилось
4 кДж количества теплоты. Определить скорость нарастания силы тока.

Вариант №4

Студент________________________ Группа_________

Шифр___________

Организационно-методические указания