Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Сведения о приближенных вычислениях 4 страница




102. Двое играют в мяч, бросая его друг другу. Какой наибольшей высоты hm достигнет мяч во время игры, если он от одного игрока к другому летит t =2 с?

103. Тело брошено под углом a=30° к горизонту со скоростью о=30 м/с. Каковы будут нормальное аn и тангенциальное a t ускорения тела через время t =1 с после начала движения? Сопротивление воздуха не учитывать.

104. Материальная точка движения по окружности с постоянной угловой скоростью w= рад/с. Во сколько раз путь D S, пройденный точкой за время t =4 с, будет больше модуля ее перемещения D r? Принять, что в момент начала отсчета времени радиус-вектор , задающий положение точки на окружности, относительно исходного положения, был повернут на угол jo = рад.

105. Тело массой 2 кг движется прямолинейно со скоростью, зависимость которой от времени выражается уравнением =6 t2+ 10 t. Определить путь, пройденный телом за 5 секунд, и силу, действующую на тело в конце пятой секунды.

106. Под действием постоянной силы F =10 H тело движется прямолинейно и зависимость пройденного пути от времени имеет вид S =10-5 t + t2. Найти массу тела и импульс тела в конце шестой секунды.

107. Колесо вращается с постоянным угловым ускорением e=2 рад/с. Через t =0,5 с после начала движения полное ускорение колеса стало равно a =13,6 см/с2. Найти радиус колеса.

108. Тело брошено со скоростью о=10 м/с под углом a=45° к горизонту. Найти радиус R кривизны траектории тела через t =1 с после начала движения. Сопротивление воздуха не учитывать.

109. Определить начальную скорость о, с которой тело брошено вертикально вверх, если точку, находящуюся на высоте h =60 м, оно проходило два раза с промежутком времени D t =4 с. Сопротивление воздуха не учитывать.

110. Диск радиусом R =0,2 м вращается согласно уравнению j=A+Bt+Ct3, где A =3 рад, B= –1 рад/с, C=0,1 рад/с3. Определить тангенциальное а t , нормальное аn и полное a ускорения точек на окружности диска для момента времени t =10 с.

111. Определить импульс , полученный стенкой при ударе о нее шарика массой m =300 г, если шарик двигался со скоростью =90 м/с под углом a=60° к плоскости стенки. Удар о стенку считать упругим.

112. С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью 1 =3 м/с, в сторону, противоположную движению тележки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной u1 =4 м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки m1 =210 кг, масса человека m2 =70 кг.

113. Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой m1 =2,5 кг под углом a=30° к горизонту со скоростью =10 м/с. Какова будет начальная скорость о движения конькобежца, если масса его m2 =60 кг? Перемещением конькобежца во время броска пренебречь.

114. На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса его m1 =60 кг, масса доски m2 =20 кг. С какой скоростью u (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль нее со скоростью (относительно доски) =1 м/с? Массой колес и трением пренебречь.

115. На сколько переместится относительно берега лодка длиной l =3,5 м и массой m1 =200 кг, если стоящий на корме человек массой m2 =80 кг переместится на нос лодки? Считать лодку расположенной перпендикулярно берегу.

116. Лодка длиной l =3 м и массой m =120 кг стоит на спокойной воде. На носу и корме находятся два рыбака массами m1 =60 кг и m2 =90 кг. На сколько сдвинется лодка относительно воды, если рыбаки поменяются местами?

117. Плот массой m1 =150 кг и длиной l =2 м плавает на воде. На плоту находится человек, масса которого m2 =80 кг. С какой наименьшей скоростью и под каким углом a к плоскости горизонта должен прыгнуть человек вдоль плота, чтобы попасть на его противоположный край?

118. Молекула массой m =4,65×10-26 кг, летящая со скоростью =600 м/с, ударяется о стенку сосуда под углом 60° к нормали и под таким же углом упруго отскакивает от нее без потери скорости. Найти импульс силы, полученный стенкой за время удара.

119. На железнодорожной платформе, движущейся по инерции со скоростью o=3 км/ч, укреплено орудие. Масса платформы с орудием M =10 т. Ствол орудия направлен в сторону движения платформы. Снаряд массой m =10 кг вылетает из ствола под углом a=60° к горизонту. Определить скорость снаряда (относительно Земли), если после выстрела скорость платформы уменьшилась в n =2 раза.

120. На железнодорожной платформе установлено орудие. Масса платформы с орудием M =15 т. Орудие стреляет вверх под углом j =60° к горизонту в направлении пути. С какой скоростью 1 покатится платформа вследствие отдачи, если масса снаряда m =20 кг и он вылетает со скоростью 2=600 м/с?

121. На краю платформы в виде диска диаметром D =2 м, вращающейся по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n1 =8 мин-1, стоит человек массой m1 =70 кг. Когда человек перешел в центр платформы, она стала вращаться с частотой n2 =10 мин-1. Определить массу m2 платформы. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

122. На краю неподвижной скамьи Жуковского диаметром D =0,8 м и массой m1 =6 кг стоит человек массой m2 =60 кг. С какой угловой скоростью w начнет вращаться скамья, если человек поймает летящий на него мяч массой m =0,5 кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии r = 0,4 м от оси скамьи. Скорость мяча =5 м/с.

123. Человек стоит на скамье Жуковского и держит в руках стержень вертикально вдоль оси вращения скамьи. Стержень служит осью вращения колеса, расположенного на верхнем конце стержня. Скамейка неподвижна, колесо вращается с частотой n =15 c-1. С какой угловой скоростью w2 будет вращаться скамья, если человек повернет стержень на угол j =180° и колесо окажется на нижнем конце стержня? Суммарный момент инерции человека и скамьи I =8 кг×м2, радиус колеса R =25 см. Массу колеса m =2,5 кг можно считать равномерно распределенной по ободу. Считать, что центр тяжести человека с колесом находится на оси платформы.

124. На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально по оси вращения скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью w1=4 рад/с. С какой угловой скоростью w2 будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи I =5 кг×м2. Длина стержня l =1,8 м, его масса m =6 кг. Считать, что центр тяжести стержня с человеком находится на оси платформы.

125. Платформа в виде диска диаметром D =3 м и массой m1 =180 кг может вращаться вокруг вертикальной оси. С какой угловой скоростью w будет вращаться эта платформа, если по ее краю пойдет человек массой m2 =70 кг со скоростью =1,8 м/с относительно платформы?

126. Платформа, имеющая форму диска, вращается около вертикальной оси с частотой n1 = 10 мин-1. На краю платформы стоит человек. С какой частотой n2 будет вращаться платформа, если человек перейдет к ее центру? Масса платформы m1 =280 кг, масса человека m2=80 кг. Платформу считать круглым однородным диском, а человека – точечной массой.

127. Горизонтальная платформа массой m1 =150 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы с частотой n = 8 мин -1. Человек массой m2 =70 кг стоит при этом на краю платформы. С какой угловой скоростью w начнет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру? Считать платформу круглым, однородным диском, а человека – материальной точкой.

128. Однородный стержень длиной l =1,0 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В другой конец абсолютно неупруго ударяет пуля массой m =7 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси. Определить массу M стержня, если в результате попадания пули он отклонится на угол α=60°. Принять скорость пули =360 м/с.

129. Человек стоит в центре скамьи Жуковского и вместе с ней вращается по инерции с частотой n1 =0,5 с-1. Момент инерции тела человека относительно оси вращения I =1,6 кгּм2. В вытянутых в стороны руках человек держит две гири массой m =2 кг каждая. Расстояние между гирями l1 =1,6 м. Сколько оборотов в секунду будет делать скамья с человеком, если он опустит руки и расстояние l2 между гирями станет равным 0,4 м? Моментом инерции скамейки пренебречь.

130. Горизонтальная платформа массой m =25 кг и радиусом R =0.8 м вращается с частотой n1 =18 мин -1 В центре платформы стоит человек и держит в расставленных руках гири. Считая платформу диском, определить частоту вращения платформы, если человек, опустив руки, уменьшит свой момент инерции от I1 =3,5 кгּм2 до I2 = 1 кгּм2.

131. Если на верхний конец вертикально расположенной спиральной пружины положить груз, то пружина сожмется на lo =3 мм. На сколько сожмется пружина, если этот же груз упадет на верхний конец пружины с высоты h =9 см?

132. Молот массой m1 =5 кг ударяет небольшой кусок железа, лежащий на наковальне. Масса наковальни m2 =100 кг. Массой куска железа можно пренебречь. Удар абсолютно неупругий. Определить КПД удара.

133. Шар катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Полная кинетическая энергия шара T =14 Дж. Определить кинетическую энергию поступательного и вращательного движения.

134. Пуля массой m =10 г летит со скоростью =800 м/с, вращаясь около продольной оси с угловой скоростью ω=3000 об/с. Принимая пулю за цилиндрик диаметром d =8 мм, определить полную кинетическую энергию Т пули.

135. На скамье Жуковского сидит человек и держит в вытянутых руках гири по 10 кг каждая. Расстояние от каждой гири до оси вращения скамьи l1 =50 см. Скамья вращается с частотой n1 =1 с-1. Как изменится частота вращения скамьи и какую работу произведет человек, если он сожмет руки так, что расстояние от каждой гири до оси уменьшится до l 2= 20 см? Суммарный момент инерции человека и скамьи относительно оси вращения I o=2,5 кг×м2. Ось вращения проходит через центр масс человека и скамьи.

136. Маятник в виде однородного шара, жестко скрепленного с тонким стержнем, длина которого равна радиусу шара, может качаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через конец стержня. В шар нормально к его поверхности ударилась пуля массой m =10 г, летевшая горизонтально со скоростью =800 м/с, и застряла в шаре. Масса шара M =10 кг, его радиус R =15 см. На какой угол a отклонится маятник в результате удара пули? Массой стержня пренебречь.

137. Сплошной однородный диск катится по горизонтальной плоскости со скоростью =10 м/с. Какое расстояние S пройдет диск до остановки, если его предоставить самому себе? Коэффициент трения при движении диска μ=0,02.

138. Маховик массой m =4 кг свободно вращается с частотой n =720 мин -1 вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр. Массу маховика считать равномерно распределенной по его ободу радиусом R =40 см. Через t =30 с под действием тормозящего момента маятник остановился. Найти тормозящий момент и число оборотов, которое сделает маховик до полной остановки.

139. Маховик в виде диска массой m =50 кг и радиусом R= 20 см был раскручен до угловой скорости ω1=480 об/мин и затем предоставлен самому себе. Под влиянием трения маховик остановился. Найти момент М сил трения, считая его постоянным, если до полной остановки маховик сделал N =200 оборотов.

140. Тело массой m =0,5 кг бросают вертикально вверх со скоростью o=20 м/c. В момент падения на землю скорость тела равна 16 м/с. Определить силу сопротивления воздуха и время движения тела. В течение всего времени движения силу сопротивления воздуха считать постоянной.

141. Ракета, летевшая над поверхностью Земли на высоте h =230 км, в результате кратковременного действия мощной тормозной установки останавливается. С какой скоростью упадет ракета на Землю? Сопротивлением воздуха пренебречь. Считать известными ускорение свободного падения у поверхности Земли и ее радиус.

142. Из бесконечности на поверхность Земли падает метеорит массой m =30 кг. Определить работу А сил гравитационного поля Земли при этом. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и ее радиус R считать известными.

143. Какова масса Земли, если известно, что Луна в течение года совершает 13 обращений вокруг Земли и расстояние от центра Земли до центра Луны равно 3,84·108 м?

144. На каком расстоянии от центра Земли должно находиться тело, чтобы силы его притяжения к Земле и Луне взаимно уравновешивались? Считать, что масса М Земли больше массы m Луны в 81 раз, а расстояние между их центрами равно 60 радиусам Земли.

145. Определить значение потенциала φ и напряженность σ гравитационного поля на поверхности Земли и Солнца.

146. Вычислить значение первой (круговой) и второй (параболической) космических скоростей вблизи поверхности Луны.

147. С поверхности Земли вертикально вверх пущена ракета со скоростью =5 км/c. На какую высоту она поднимется?

148. Определить радиус R планеты, у которой на экваторе вес тела на h=20% меньше чем на полюсе. Масса планеты М =6·1024 кг, сутки на ней составляют Т =24 часа.

149. Радиус малой планеты r =100 км, средняя плотность вещества планеты ρ =3000 кг/м3. Определить параболическую (вторую космическую) скорость у поверхности этой планеты.

150. Искусственный спутник, используемый в системе телесвязи, запущен в плоскости земного экватора так, что все время находится в зените одной и той же точки Земли. Во сколько раз радиус орбиты спутника больше радиуса Земли R3 =6370 км?

151. Тело массой m =0,02 кг совершает гармонические колебания с амплитудой А =0,05 м и частотой n = 10 c-1, начальная фаза колебания равна нулю. Определить полную энергию колеблющегося тела и максимальную силу, действующую на тело. Написать уравнение гармонического колебания.

152. Шарик массой m =60 г колеблется с периодом Т =2 с. В начальный момент времени смещение шарика xo =8 см и он обладает энергией Е =0,02 Дж. Записать уравнение простого гармонического колебания шарика.

153. По условию задачи 152 определить возвращающую силу, действующую на шарик в момент времени t =5 с после начала колебания.

154. Материальная точка массой m =5 г совершает гармонические колебания с частотой n=0,5 c-1. Амплитуда колебаний А =0,03 м. Определить скорость точки в момент, когда смещение ее равно х =1,5 см.

155. Определить частоту простых гармонических колебаний обруча радиусом R =50 см около горизонтальной оси, проходящей через образующую обруча.

156. Материальная точка совершает простые гармонические колебаний так, что в начальный момент времени смещение xo =4 см, а скорость o=10 см/c. Определить амплитуду А и начальную фазу φ o колебаний, если их период Т =2 с.

157. На стержне длиной l =50 см укреплены два одинаковых шарика: один на конце стержня, другой – в середине стержня. Стержень с шариками совершает колебания около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить период колебаний стержня. Массой стержня пренебречь.

158. На гладком горизонтальном столе лежит шар массой M =200 г, прикрепленный к горизонтально расположенной пружине с жесткостью k =500 H/м. В шар попадает пуля массой m =10 г, летящая со скоростью =300 м/c, и застревает в нем. Пренебрегая массой пружины и сопротивлением воздуха, определить амплитуду А и период колебаний Т шара.

159. Математический маятник длиной l1 =20 см и физический маятник в виде тонкого прямого стержня длиной l2 =30 см синхронно колеблются около одной и той же горизонтальной оси. Определить расстояние a центра тяжести стержня от оси колебаний.

160. Тонкий однородный стержень длиной l =40 см свободно вращается вокруг горизонтальной оси, отстоящей на расстоянии a =12 см от его середины. Определить частоту n колебаний стержня относительно этой оси.

161. В баллоне емкостью V =15 л находится смесь, содержащая m1 =10 г водорода, m2 =54 г водяного пара и m3 =60 г окиси углерода. Определить давление смеси газов в баллоне при температуре t =27°С.

162. При давлении p =705 кПа и температуре t =26°С плотность некоторого газа ρ =12,5 кг/м3. Определить относительную молекулярную массу Mr газа.

163. В баллоне находится газ при температуре T1 =350 К. До какой температуры T2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?

164. В сосуде объемом V =2 м3 находится смесь m1 =4 кг гелия и m2 =2кг водорода при температуре t =27°С. Определить давление и молярную массу смеси газов.

165. В пустой сосуд, объем которого V =5 л, впустили V1 =3 дм3 азота под давлением p1 =250 кПа и V2 =4 дм3 водорода под давлением p2 =50кПа. Найти давление образовавшейся смеси.

166. Сколько молекул водорода находится в сосуде емкостью V =2 л, если средняя квадратичная скорость движения молекул < кв >=500 м/c, а давление на стенки сосуда p =103 Па?

167. В сосуде емкостью V= 200 см3 находится газ при температуре t =47°С. Из-за утечки газа из сосуда просочилось N =1021

молекул. На сколько снизилось давление газа в сосуде?

168. В сосуде емкостью V =10 л находится m =2 г кислорода. Определить среднюю длину свободного пробега молекул. Диаметр молекулы кислорода d =0,27 нм.

169. Средняя длина свободного пробега молекулы азота при некоторых условиях <l> =2 см. Найти плотность ρ азота при этих условиях. Эффективный диаметр молекул азота принять равным 0,38 нм.

170. Вычислить удельные теплоемкости сV и сP газа, зная, что его молярная масса М =4×10-3 кг/моль и показатель адиабаты γ=1,67.

171. Найти кинетическую энергию Ек вращательного движения всех молекул кислорода массой m =5 г при температуре t =65°C.

172. Смесь двух газов состоит из гелия массой m1 =5 г и водорода массой m2 =2 г. Найти отношение молярных теплоемкостей этой смеси.

173. В сосуде объемом V =10 л находится одноатомный газ при нормальных условиях. Определить теплоемкость CV этого газа при постоянном объеме.

174. Углекислый газ при температуре t =40°С и под давлением p =350 кПа занимает объем V =10 л. Определить теплоемкость CP этого газа при постоянном давлении.

175. Идеальный газ при давлении p =0,4 МПа и температуре Т =350 К занимает объем V =300 л. Определить показатель адиабаты g идеального газа, если теплоемкость этого газа при постоянном объеме СV =857 Дж/К.

176. Определить суммарную кинетическую энергию Ек поступательного движения всех молекул гелия при температуре Т =120 К, содержащихся в количестве вещества ν =1,5 моля.

177. Молярная внутренняя энергия кислорода U μ=6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию <ε вр > вращательного движения одной молекулы кислорода.

178. Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию <ε> одной молекулы этого газа при температуре Т =300 К, если количество вещества водорода ν =0,5 моль.

179. Определить удельные теплоемкости сV и сP газа, если известно, что при нормальных условиях его удельный объем V =0,7 м3/кг. Какой это газ?

180. Водород массой m =20 г находится при температуре t =37°С. Найти: 1) среднюю кинетическую энергию <e> одной молекулы водорода; 2) среднюю кинетическую энергию < Eвр > вращательного движения всех молекул водорода. Газ считать идеальным.

181. Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении m =1 кг воздуха, если его объем увеличился в n =10 раз. Начальная температура воздуха t =15°С.

182. В закрытом сосуде находится смесь азота массой m1 =56 г и кислорода массой m2= 64 г. Определить изменение внутренней энергии смеси, если ее охладили на D t =20°С.

183. Во сколько раз увеличится объем v =1 моля водорода при изотермическом расширении при температуре t= 27°С, если при этом была затрачена теплота Q =4 кДж?

184. Водород, занимающий объем V1 =5 ли находящийсяпод давлением P1= 105 Па, адиабатно сжат до объема V2 =1 л. Найти работу сжатия и изменение внутренней энергииводорода.

185. Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V =50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на D p =0,5 МПа.

186. При изотермическом расширении азота при температуре T =280К объем его увеличился в n =2 раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу A; 2) изменение внутренней энергии D U; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m =0,2 кг.

187. Определить работу A, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q = 21 кДж. Найти также изменение D U внутренней энергии газа.

188. Определить работу, совершенную кислородом в результате изобарического расширения, если при этом затрачена теплота Q = 35 кДж.

189. В результате изобарического процесса при давлении p =2 МПа водород массой m =280 г совершил работу A =1,43 кДж. Определить конечный объем газа, если начальная температура водорода T1 = 290 К.

190. Азот объемом V1 =5 л находится под давлением 1 МПа. Определить, какое количество теплоты Q необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление вдвое в результате изохорного процесса.

191. Под давлением p1 =3 МПа находится кислород объемом V1 =2 л. Найти, какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его объем в два раза в результате изобарического процесса.

192. Азот массой m =200 г и температурой T1 =250 К был адиабатически сжат. При этом была совершена работа A =30 кДж. Определить конечную температуру T2 газа.

193. Совершая прямой цикл Карно, газ отдал холодильнику 0,25 теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру Тх холодильника, если температура нагревателя Tн =500 К.

194. Определить работу А1 изотермического расширения газа, совершающего цикл Карно, КПД которого h= 0,4, если работа изотермического сжатия А2 =4,8 Дж.

195. Водород массой m =10 г изобарно расширяется, при этом его объем увеличивается в 2 раза. Определить изменение энтропии водорода при этом процессе.

196. Определить изменение энтропии при изобарном нагревании азота массой m =0,1 кг от температуры t 1=17°С до t 2=100°С.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-02-25; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 795 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

80% успеха - это появиться в нужном месте в нужное время. © Вуди Аллен
==> читать все изречения...

2272 - | 2125 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.