Молекулярна фізика

Рух під дією сил. Енергія. Робота

Теми та умови практичних завдань

Виконати контрольну роботу, яка містить в собі задачі з наведеного переліку (з перших трьох завдань студенти обирають дані зі строки номер якої співпадає з порядковим номером в журналі групи, інші задачі роздаються викладачем).

Форма звітності – представлення та захист розв’язку.

1 семестр

1. Санки масою m з’їхали з гірки висотою h і кутом нахилу до горизонту α. Коефіцієнт опору N. Яку роботу виконує сила тяжіння? Яку роботу виконує сила тертя? Яку кінетичну енергію отримають санки в результаті спуску з гірки?

№	m, кг	h, м	α	N
		0,5	30⁰	0,5
			60⁰	0,5
			30⁰	0,5
			45⁰	0,2
			45⁰	0,2
		0,5	60⁰	0,2
		0,75	60⁰	0,4
		0,5	30⁰
			45⁰
			30⁰
			45⁰

2. З човна масою m₁, що рухається до берега зі швидкістю V₁, стрибає на берег людина масою m₂ зі швидкістю V₂. З якою швидкістю і в якому напрямку буде рухатись човен після стрибка людини?

№	m1, кг	V1, м/c	m2, кг	V2, м/c
		0,5
		2,5
		2,5
		0,5
		2,5
		0,5
		0,1

3. Балістичний маятник масою m₁ і довжиною підвісу l відхиляють на кут α і відпускають. Коли маятник проходить нижнє положення, в нього влучає горизонтально куля масою m₂. З якою швидкістю летіла куля, якщо після її влучання маятник зупинився?

№	m1, кг	l, м	α	m2, кг
	1,0	1,5	30⁰	0,5
	1,2	1,5	60⁰	0,5
	2,0		30⁰	0,5
	1,0		45⁰	0,2
	1,5		45⁰	0,2
	0,5	1,5	60⁰	0,2
	1,0	1,75	60⁰	0,4
	1,2		30⁰	0,1
	2,0		45⁰	0,1
	1,0		30⁰	0,1
	0,5		45⁰	0,1

4. Щоб розтягнути пружину на 30 см, знадобилося виконати роботу 15 Дж. Яку силу треба прикладати, щоб утримувати пружину в розтягнутому стані?

5. Складена люстра висотою 2 м і масою 30 кг стоїть на підлозі зали. Яку роботу треба виконати, щоб підняти її до стелі, якщо висота зали 10 м.

6. Людина штовхає візок, прикладаючи горизонтальну силу 60 Н. При цьому візок рухається рівномірно. Яка його швидкість, якщо за 3 хв виконано роботу, що дорівнює 14 кДж?

7. ККД похилої площини дорівнює 80%. Яка довжина цієї площини, якщо її висота 40 см і для піднімання вантажу масою 50 кг потрібно прикладати силу 50 Н? Чому дорівнює сила тертя при підйомі вантажу?

8. Яка маса тіла, підвішеного до пружини, жорсткість якої 9,8 Н/м, якщо період коливань 0,2 с?

9. Вантаж масою 0,2 кг, що висить на пружині, здійснює коливання з амплітудою 5 см. Визначити період гармонічних коливань вантажу, якщо для видовження пружини на 1 см потрібна сила 0,2 Н.

1. При температурі 10°С і нормальному тиску густина деякої газоподібної речовини дорівнює 0,25 кг/м³. Яка молярна маса цієї речовини?

2. Яка маса повітря, що вийде із зали об’ємом 400 м³ при підвищенні температури з 10°С до 25°С, якщо атмосферний тиск дорівнює 10⁵ Па.

3. Визначити температуру газу, що міститься в закритій посудині, якщо тиск газу збільшується на 0,4% від початкового тиску внаслідок нагрівання на 1 К.

4. У склянку масою 160 г налили 250 г гарячої води, внаслідок чого у склянці встановилася температура 90°С. На скільки градусів знизиться температура води, якщо в неї опустили срібну ложку масою 50 г? Початкова температура ложки 20°С, питома теплоємність скла 0,83 кДж/(кг∙К), срібла – 0,21 кДж/(кг∙К).

5. На керогазі за 10 хв. Закип’ятили 1,5 л води, взятої при температурі 20°С. ККД керогазу 55%. Скільки гасу витрачалось керогазом протягом 1 хв? (питома теплота згорання керогазу – 46 МДж/кг)

6. ККД тепловоза 28%, потужність 3,0∙10⁷ Дж/кг. Скільки нафти витрачає тепловоз за 1 год роботи, якщо теплота згорання нафти 4,6∙10⁷ Дж/кг?

7. У калориметр, в якому було 0,2 кг води при температурі 20°С, долили 0,3 кг води, температура якої 80°С. У калориметрі встановилась температура 50°С. Яка питома теплоємність калориметра, якщо його маса 100 г?

8. Температура нагрівника ідеальної теплової машини 117°С, а холодильника 27°С. Кількість теплоти, що її дістає машина від нагрівника аз 1 с, дорівнює 60 кДж. Обчислити ККД машини, кількість теплоти, яку забирає холодильник за 1 с, і потужність машини.

9. Виконуючи лабораторну роботу на визначення ККД спиртівки, учень витратив 7 г спирту на нагрівання 300 г води від 18°С до 68°С у посудині, теплоємність якої 40 Дж/К. Яке значення ККД дістав учень? (питома теплота згорання спирту 29 МДж/кг)

10. Який об’єм займає 10 г кисню, якщо тиск складає 100 кПа а температура 20°С?

11. Балон об’ємом 12 л наповнений азотом під тиском 8,1 МПа та температурі 17°С. Яка маса азоту знаходиться в балоні?

12. Тиск повітря в щільно закупореній пляшці при температурі 7°С був 100 кПа. При нагріванні пляшки корок вилетів. До якої температури нагріли пляшку, якщо відомо, що корок вилітає при тиску повітря в пляшці 130 кПа?

13. В запаяному посуді знаходиться вода, яка займає об’єм, рівний половині об’єму посудині. Знайти тиск та густину водяної пари при температурі 400°С, якщо при цій температурі вся вода перетворюється в пару.

14. Ідеальна парова машина, яка працює за циклом Карно, за цикл отримує від нагрівника кількість теплоти 2, 512кДж. Температура нагрівника 400 К, температура холодильника 300 К. Знайти роботу, яку виконує машина за один цикл, та кількість теплоти, яку віддає холодильнику за один цикл.

15. Ідеальна теплова машина, яка працює за циклом Карно, за один цикл виконує роботу 2,94 кДж та віддає за один цикл холодильнику кількість теплоти 13,4 кДж. Знайти ККД циклу.

2 семестр

Дата добавления: 2015-05-24