rgz_kht11-kht-12-ehr-11

Расчетно-графическое задание № 1

Группа: ХТ-11

Студент: 10.Остряков А.

1. Карандаш длиной l=15 см, поставленный вертикально, падает на стол. Какую угловую и линейную скорости будет иметь в конце падения: 1) середина карандаша? 2) верхний его конец? Считать, что трение настолько велико, что нижний конец карандаша не проскальзывает.

2. Индуктивность катушки равна 2 мГн. Ток частотой 50 Гц, протекающий по катушке, изменяется по синусоидальному закону. Определить среднюю ЭДС самоиндукции, возникающую за интервал времени, в течение которого ток в катушке изменяется от минимального до максимального значения. Амплитудное значение силы тока равно 10 А.

3. Пуля пущена с начальной скоростью 200м/с под углом 60град. к горизонту. Определить максимальную высоту подъема, дальность полета и радиус кривизны траектории пули в ее наивысшей точке. Сопротивлением воздуха пренебречь.

4. Баллон вместимостью 12 л содержит углекислый газ. Давление газа равно 1 МПа, температура 300 К. Определить массу газа в баллоне.

5. Со шкива диаметром 0, 48 м через ремень передается мощность 9 кВт. Шкив вращается с частотой 240 мин**(-1). Сила натяжения Т1 ведущей ветви ремня в 2 раза больше силы натяжения Т2 ведомой ветви. Найти силы натяжения обеих ветвей ремня.

6. Определить момент инерции тонкого однородного стержня длиной 30 см и массой 100 г относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через: 1) его конец; 2) его середину; 3) точку, отстоящую от конца стержня на 1/3 его длины.

7. Замкнутый соленоид (тороид) со стальным сердечником имеет n=10 витков на каждый сантиметр длины. По соленоиду течёт ток I=2A. Вычислить магнитный поток Ф в сердечнике, если его сечение S=4см**2.

8. Молекула кислорода имеет магнитный момент mм=2,8*mв (где mв - магнетон Бора). Определить намагниченность J газообразного кислорода при нормальных условиях в слабом магнитном поле (Во=10 мТл) и в очень сильном поле.

9. Одноатомный газ, содержащий количество вещества 0,1 кмоль, под давлением 100 кПа занимал объем 5 м** 3. Газ сжимался изобарно до объема 1 м**3, затем сжимался адиабатно и расширялся при постоянной температуре до начальных объема и давления. Построить график процесса. Найти: 1)температуры Т1, Т2, объемы V2, V3 и давление р3, соответствующее характерным точкам цикла; 2)количество теплоты Q1, полученное газом от нагревателя; 3)количество теплоты Q2, переданное газом охладителю; 4)работу А, совершенную газом за весь цикл; 5)термический КПД цикла.

10. Напряженность Н магнитного поля в центре кругового витка равна 200 А/м. Магнитный момент витка равен 1 А*м**2. Вычислить силу тока в витке и радиус витка.

Расчетно-графическое задание № 1

Группа: ХТ-11

Студент: 11.Сабирзянова А.

1. Мотоциклист едет по горизонтальной дороге. Какую наименьшую скорость v он должен развить, чтобы выключив мотор, проехать по треку, имеющему форму "мертвой петли" радиусом R = 4м?Трением и сопротивлением воздуха пренебречь.

2. Газ массой 58.5г находится в сосуде вместимостью 5л. Концентрация молекул газа равна 2.2*10**26 м**(-3). Какой это газ?

3. При адиабатном расширении кислорода с начальной температурой 320 К внутренняя энергия уменьшилась на 8,4 кДж, а его объем увеличился в 10 раз. Определить массу кислорода.

4. В вершинах правильного шестиугольника со стороной а = 10 см расположены точечные заряды Q, 2Q, 3Q, 4Q, 5Q, 6Q (Q=0,1 мкКл. (Найти силу, действующую на точечный заряд, лежащий в плоскости шестиугольника и равноудаленный от его вершин.

5. Моторная лодка массой 400 кг начинает двигаться по озеру. Сила тяги F мотора равна 0,2 кН. Считая силу сопротивления F пропорциональной скорости, определить скорость лодки через 20 с после начала ее движения. Коэффициент сопротивления равен 20 кг/с.

6. Шар массой m1, летящий со скоростью v1 = 5 м/с, ударяет неподвижный шар массой m2. Удар прямой, неупругий. Определить скорость шаров после удара, долю кинетической энергии w летящего шара, израсходованной на увеличение внутренней энергии этих шаров. Рассмотреть два случая: 1) m1 = 2 кг, m2 = 8 кг; 2) m1 =8 кг, и m2 = 2 кг.

7. Молекула HF обладает электрическим моментом p=6,4*10**(-30) Кл*м. Межъядерное расстояние 92 пм. Найти заряд такого диполя и объяснить, почему найденное значение существенно отличается от значения элементарного заряда.

8. Сухой воздух состоит в основном из кислорода и азота. Если пренебречь остальными составными частями воздуха, то можно считать, что массовые доли кислорода и азота соответственно равны 0,232 и 0,768.Определить относительную молекулярную массу воздуха.

9. Винт аэросаней вращается с частотой n=360 мин** (-1) . Скорость поступательного движения аэросаней равна 54км/ч. С какой скоростью движется один из концов винта, если радиус винта равен 1м?

10. В бетатроне скорость изменения магнитной индукции d(B)/dt=60 Тл/с. Определить: 1)напряженность E вихревого электрического поля на орбите электрона, если ее радиус r=0,5 м; 2)силу F, действующую на электрон.

Расчетно-графическое задание № 1

Группа: ХТ-11

Студент: 12.Сорокина С.

1. Определить магнитодвижущую силу Fm, необходимую для создания магнитного поля индукции В=1.4Тл в электромагните с железным сердечником длинной l=90см и воздушным промежутком длинной l=5мм. Рассеяние потока в воздушном промежутке пренебречь.

2. По контуру в виде квадрата идет ток 50 А. Длина стороны равна 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей.

3. На нагревание кислорода массой m=160 г на дельтаT = 12 K было затрачено количество теплоты Q=1,76 кДж. Как протекал процесс: при постоянном объеме или постоянном давлении? Рисунок: нет.

4. По витку радиусом 5 см течет ток 10 А. Определить магнитный момент кругового тока.

5. Баллон вместимостью 5 л содержит смесь гелия и водорода при давлении 600 кПа. Масса смеси равна 4 г., массовая доля гелия 0,6.Определить температуру смеси.

6. Определить момент инерции тонкого однородного стержня длиной равной 60 см и массой равной 100 г относительно оси, перпендикулярной ему и проходящей через точку стержня, удаленную на a = 20 см от одного из его концов.

7. Напряженность однородного электрического поля равна 120 В/м. Определить разность потенциалов между этой точкой и другой, лежащей на той же силовой линии и отстоящей от первой на 1 мм.

8. Автоцистерна с керосином движется с ускорением 0,7 м/с**2. Под каким углом к плоскости горизонта расположен уровень керосина в цистерне?

9. По кольцу, сделанному из тонкого гибкого провода радиусом 10 см, течет ток 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, по направлению совпадающей с индукцией собственного магнитного поля кольца. Определить работу внешних сил, которые, действуя на провод, деформировали его и предали ему форму квадрата. Сила тока при этом поддерживалась неизменно. Работой против упругих сил пренебречь.

10. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной длиной 10 см, течет ток 20 А, сила которого поддерживается неизменной. Oлоскость квадрата составляет угол 20 град с линиями индукции однородного магнитного поля (B = 0,1 Тл). Вычислить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить провод за пределы поля.

Расчетно-графическое задание № 1

Группа: ХТ-11

Студент: 13.Тюканова В.

1. Найти работу А подъема груза по наклонной плоскости длинной l = 2 м, если масса m груза равна 100 кг, угол наклона 30 град, коэффициент трения f = 0,1 и груз движется с ускорением а = 1м/с**2.

2. На расстоянии а=1 м от длины прямого провода с током I=кА находится кольцо радиусом r=1 см. Кольцо расположено так, что /.b.*, пронизывающий его, максимален. Определить количество электричества Q, которое протечет по кольцу, когда ток в проводнике будет выключен. Сопротивление R кольца 10 Ом.

3. Конденсаторы соединены так, как это показано на рисунке. Электроемкости конденсаторов С1=0.2 мкФ, С2=0.1 мкФ, С3=0.3 мкФ, С4=0.4 мкФ. Определить электроемкость батареи конденсаторов.

4. Мотоцикл едет по внутренней поверхности вертикального цилиндра радиусом R = 11,2 м. Центр тяжести мотоцикла с человеком расположен на расстоянии l = 0,8 м от поверхности цилиндра. Коэффициент трения f покрышек о поверхность цилиндра равен 0,6. С какой минимальной скоростью V min = должен ехать мотоциклист? Каков будет при этом угол наклона его к плоскости горизонта?

5. Заряженная частица с энергией 1 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 1 мм. Найти силу, действующую на частицу со стороны поля.

6. Лед массой 2 кг при температуре 0 С был превращен в воду той же температуры с помощью пара, имеющего температуру 100 С. Определить массу израсходованного пара. Каково изменение энтропии системы лед- пар?

7. Водород массой 4 г был нагрет на 10 К при постоянном давлении. Определить работу расширения газа.

8. Какое количество теплоты выделится при разрядке плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами равна 15 кВ, расстояние d=1мм, диэлектрик - слюда и площадь каждой пластины равна 300 см**2

9. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 нагревателя в четыре раза выше температуры Т2 охладителя. Какую долю количества теплоты, получаемого за один цикл от нагревателя, газ отдает охладителю?

10. Сто одинаковых капель ртути, заряженных до потенциала 20В, сливаются в одну большую каплю. Каков потенциал образовавшейся капли?

Расчетно-графическое задание № 1

Группа: ХТ-11

Студент: 14.Шаров Е.

1. Взвешенные в воздухе мельчайшие пылинки движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Определить среднюю квадратичную скорость пылинки массой 10**(-8) г, если температура воздуха равна 300К.

2. Тело брошено под некоторым углом к горизонту. Найти этот угол, если горизонтальная дальность полета тела в четыре раза больше максимальной высоты траектории.

3. Магнитная стрелка, помещенная в центре кругового провода радиусом 10 см, образует угол 20 град с вертикальной плоскостью, в которой находится провод. Когда по проводу пустили ток 3 А, то стрелка повернулась в таком направлении, что угол увеличился. Определить угол поворота стрелки.

4. Металлический шарик диаметром 2 см заряжен отрицательно до потенциала 150 В. Сколько электронов находится на поверхности шарика?

5. Под действием постоянной силы F вагонетка прошла путь s =5 м и приобрела скорость V = 2 м/с. Определить работу А силы, если масса m вагонетки равна 400 кг и коэффициент трения f =0,01.

6. Азот массой 5 кг, нагретый на 150 К, сохранил неизменный объем. Найти: 1) количество теплоты, сообщенное газу; 2)изменение внутренней энергии; 3)совершенную газом работу.

7. Бесконечная плоскость равномерно заряжена с поверхностной плотностью 4 нКл/м**2. Определить значение и направление градиента потенциала электрического поля, созданного этой плоскостью.

8. Определить потенциал электрического поля в точке, удаленной от зарядов Q1= - 0,2 мкКл и Q2 = 0,5 мкКл соответственно на r1 = 15 см и r2= 25 см. Определить также минимальное и максимальное расстояния между зарядами, при которых возможно решение.

9. Два бруска массами 1кг и 4кг, соединены шнуром, лежащим на столе. С каким ускорением будут двигаться бруски, если к одному из них приложить силу 10 H, направленную горизонтально? Какова будет сила натяжения шнура, соединяющего бруски, если силу 10 H приложить к первому бруску? Ко второму бруску? Трением пренебречь.

10. Электрон в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл движется по окружности. Найти силу эквивалентного кругового тока, создаваемого движением электрона.

Расчетно-графическое задание № 1

Группа: ХТ-11

Студент: 15.Шуайпова М.

1. На отрезке тонкого прямого проводника равномерно распределен заряд с линейной плотностью 10 нКл/м. Вычислить потенциал, создаваемый этим зарядом от ближайшего конца отрезка на расстояние, равное длине этого отрезка.

2. Материальная точка массой m = 2 кг двигалась под действием некоторой силы, направленной вдоль оси Ох согласно уравнению х = А + Вt + Сt**2 + Dt**3, где В = - 2 м/с, С = 1 м/с**2, D = - 0,2 м/с**3. Найти мощность, развиваемую силой в момент времени t 1 = 2 с и t 2 = 5с.

3. Определить потенциал, до которого можно зарядить уединенный металлический шар радиусом 10 см, если напряженность поля, при которой происходит пробой воздуха, равна 3 МВ/м. Найти также максимальную поверхностную плотность электрических зарядов перед пробоем.

4. Во внешнем электрическом поле напряженностью 40 МВ/м поляризованность жидкого азота оказалась равной 109 мкКл/м**2. Определить: 1) диэлектрическую проницаемость жидкого азота; 2) индуцированный электрический момент одной молекулы. Плотность жидкого азота равна 804 кг/м**3.

5. В сосуде вместимостью 5л находится кислород, концентрация молекул которого равна 9.41*10**23 м**(-3). Определить массу газа.

6. Определить магнитную восприимчивость X и молярную магнитную восприимчивость Xм платины, если удельная магнитная восприимчивость Xуд=1,3*10**(-9) м**3/кг.

7. Самолет, летевший на высоте h=2940м со скоростью 360км/ч, сбросил бомбу. За какое время до прохождения над целью и на каком расстоянии от нее должен самолет сбросить бомбу, чтобы попасть в цель ? Сопротивлением воздуха пренебречь.

8. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями 2 нКл/ м**2 и 5 нКл/м**2. Определить напряженность поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин.

9. Водород при нормальных условиях имел объем 100 м**3. Найти изменение внутренней энергии газа при его адиабатном расширении до объема 150 м**3.

10. Расстояние между пластинами плоского конденсатора равно 2 см, разность потенциалов 6 кВ. Заряд каждой пластины равен 10 нКл. Вычислить энергию поля конденсатора и силу взаимного притяжения пластин.

Расчетно-графическое задание № 1

Группа: ХТ-11

Студент:

1. Однородный тонкий стержень массой m1 = 0, 2 кг и длиной l = 1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси z, проходящей через точку О. В точку А на стержне попадает пластилиновый шарик, летящий горизонтально (перпендикулярно оси z) со скоростью V = 10 м/c и прилипает к стержню. Масса m2 шарика равна 10 г. Определить угловую скорость W стержня и линейную скорость u нижнего конца стержня в начальный момент времени. Вычисления выполнить для следующих значений расстояния между точками А и О: 1) l/2; 2) l/3; 3) l/4.

2. Определить момент инерции J проволочного равностороннего треугольника со стороной а = 10 см относительно 1) оси лежащей в плоскости треугольника и проходящей через его вершину параллельно стороне, противоположной этой вершине (рис.а) ; 2) оси совпадающей с одной из сторон треугольника (рис.б). Масса m треугольника равна 12 г и равномерно распределена по длине проволоки.

3. Определить удельную теплоемкость Сp смеси кислорода и азота, если количество вещества первого компонента равно 2 моль, а количество вещества второго равно 4 моль.

4. Кинетическая энергия Т вращающегося маховика равна 1 кДж. Под действием постоянного тормозящего момента маховик начал вращаться равнозамедленно и, сделав N = 80 оборотов, остановился. Определить момент силы торможения.

5. Определить наибольшее значение величены а, при котором погрешность, вызванная заменой точного выражения функции Ланжевена приближенным L(a)=a/3, не превышает 1 %.

6. По двум тонким проводам, изогнутым в виде кольца радиусом 10 см, текут одинаковые токи 10 А в каждом. Найти силу взаимодействия этих колец, если плоскости, в которых лежат кольца, параллельны, а расстояние между центрами колец равно 1 мм.

7. В железном сердечнике соленоида индукция B=1,3 Тл. Железный сердечник заменили стальным. Определить, во сколько раз следует изменить силу тока в обмотке соленоида, чтобы индукция в сердечнике осталась неизменной.

8. В колбе вместимостью 240 см**3 находится газ при температуре Т= 290 К и давлении 50кПа. Определить количество вещества газа и число его молекул.

9. Боек свайного молота массой m1 = 500 кг падает с некоторой высоты на сваю массой m2 = 100 кг. Найти КПД удара бойка, считая удар неупругим. Изменением потенциальной энергии сваи при углублении ее пренебречь.

10. Плоский контур, площадь которого равна 300 см**2, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл. Плоскость контура перпендикулярна линиям индукции. В контуре поддерживается неизменный ток 10 А. Определить работу внешних сил по перемещению контура с током в область пространства, магнитное поле в которой отсутствует.

Расчетно-графическое задание № 1

Группа: ХТ-12

Студент: 1.Бавыкина Ю.

1. Для получения высокого вакуума в стеклянном сосуде необходимо прогревать его при откачке с целью удалить адсорбированные газы. Определить, на сколько повысится давление в сферическом сосуде радиусом 10см, если все адсорбированные молекулы перейдут со стенок в сосуд. Слой молекул на стенках считать мономолекулярным, сечение одной молекулы равно 10**(-15) см**2. Температура, при которой производится откачка, равна 600К.

2. Идеальный многоатомный газ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар, причем наибольшее давление газа в два раза больше наименьшего, а наибольший объем в четыре раза больше наименьшего. Определить термический КПД цикла.

3. В электрическом поле напряженностью 1МВ/м внесли пластинку диэлектрика (е=3). Определить напряженность локального поля, действующего на отдельную молекулу в диэлектрике, полагая, что внутреннее является полем Лоренца.

4. Три батареи с ЭДС 1 =12В, ЭДС 2 = 5В и ЭДС = 10 В и одинаковыми внутренними сопротивлениями r, равными 1 Ом, соединены между собой одноименными полюсами. Сопротивление соединительных проводов ничтожно мало. Определить силы токов, идущих через каждую батарею.

5. По катушке индуктивностью 0,03 мГн течет ток 0,6 А. При размыкании цепи сила тока изменяется практически до нуля за время 120 мкс. Определить среднюю ЭДС самоиндукции, возникающую в контуре.

6. На столе стоит тележка массой 4кг. К тележке привязан один конец шнура, перекинутого через блок. С каким ускорением будет двигаться тележка, если к другому концу шнура привязать гирю массой 1кг?

7. Ион, несущий один элементарный заряд, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,015 Тл по окружности радиусом 10 см. Определить импульс иона.

8. Расстояние между двумя параллельными длинными проводами равно 5 см. По проводам в одном направлении текут одинаковые токи 30 А каждый. Найти напряженность магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 4 см от одного и 3 см от другого провода.

9. В баллоне вместимостью 5л находится азот массой 17.5г. Определить концентрацию молекул газа в баллоне.

10. Заряд распределен равномерно по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью 10 нКл/м**2. Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых находится на плоскости, а другая удалена от плоскости на расстояние 10 см.

Расчетно-графическое задание № 1

Группа: ХТ-12

Студент: 2.Беляева Т.

1. Диск радиусом 10см, находившийся в состоянии покоя, начал вращаться с постоянным угловым ускорением 0. 5рад. /с**2. Найти тангенциальное, нормальное и полное ускорения точек на окружности диска в конце второй секунды после начала вращения.

2. Газовая смесь, состоящая из кислорода и азота, находится в баллоне под давлением 1 МПа. Определить парциальные давления кислорода и азота, если массовая доля кислорода в смеси равна 0,2.

3. Точка движется по окружности радиусом R=4м. начальная скорость точки равна 3м/с, тангенциальное ускорение 1м/с. Для момента времени t=2с определить: 1) длину пути, пройденного точкой; 2) модуль перемещения; 3) среднюю путевую скорость; 4) модуль вектора средней скорости.

4. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток 60 А. Длины сторон прямоугольника равны 30 см и 40 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей.

5. Диск радиусом 10 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд 0,2 мкКл. Диск равномерно вращается с частотой 20 с**(-1) относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Определить: 1) магнитный момент кругового тока, создаваемого диском; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса, если масса диска равна 100 г.

6. В двух одинаковых по вместимости сосудах находятся разные газы : в первом - водород, во втором - кислород. Найти отношение концентраций газов, если массы газов одинаковы.

7. В результате кругового процесса газ совершил работу 1 Дж и передал охладителю количество теплоты 4,2 Дж. Определить термический КПД цикла.

8. Напряжение на шинах электростанции равно 6,6 кВ. Потребитель находится на расстоянии 10 км. Определить площадь сечения медного провода, который следует взять для устройства двухпроводной линии передачи, если сила тока в линии равна 20 А и потери напряжения в проводах не должны превышать 3 процента.

9. В сосуде вместимостью 12 л находится газ, число молекул которого равно 1,44*10**18.Определить концентрацию молекул газа.

10. Ракета массой m=1т, запущенная с поверхности Земли вертикально вверх, поднимается с ускорением a=2. Скорость струи газов, вырывающихся из сопла, равна 1200м/с. Найти расход горючего.