Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Сборник задач по общей физике

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.11.2023

Размер:

5.33 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 4849 / 5249 50 51 52 > Следующая >>>

Модуль 10. Основы физики атомного ядра. Элементарные частицы

Вариант 25

1.Дайте определение периода полураспада ядер.

2.Какая доля атомов радиоактивного изотопа тория 23490Th,

имеющего период полураспада Т1/2 = 24,1 сут, распадается за сутки?

3.Найдите удельную энергию связи ядра 115 B.

4.Освобождается или поглощается энергия в ядерной реак-

ции 73 Li 42 He 105 B n?

5.Определите X в следующей реакции: 147 N X 146 C p.

6.Укажите одинаковые характеристики для известных вам частиц и античастиц. В чем их различие?

7.Какие законы сохранения выполняются при слабых взаимодействиях?

8.На рисунке показана

кварковая диаграмма распада K+- мезона. Напишите реакцию, соответствующую этой диаграмме.

481

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Трофимова Т.И. Курс физики: учеб. пособие для вузов. –

М.: Академия, 2012. – 542 с.

2.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: учеб. пособие для втузов. – М.: Академия, 2015. – 718 с.

3.Савельев И.В. Курс общей физики: учеб. пособие для сту-

дентов втузов: в 5 т. – 5-е изд., стер. – СПб.: Лань, 2011.

Т. 1–5.

4.Краткий курс общей физики: учеб. пособие / Ю.А. Барков, Г.Н. Вотинов, О.М. Зверев, А.В. Перминов. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. – 407 с.

5.Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике: учеб. пособие для втузов. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Физматлит, 2006. – 640 с.

7.Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики: учеб. пособие. – 11-е изд., перераб. – М.: Наука: Физматлит, 2003. – 328 с.

482

ОТВЕТЫ

Модуль 1. Кинематика. Динамика поступательного движения

В1. 1. 9,8 м/с. 2. 0,055 м/с2; 567 м. 3. an = 19,6 м/с2; aτ = 12 м/с2; a = 23 м/с2. 4. 2. 5. 0,314 рад/с2. 6. 6866 Н. 7. 1) 0,67 м/с;

2) 0,83м/с; 3) 0,5м/с. 8. 5 м/с. 9. 5,184 Дж. 10. 0,6 м/с; 9,6 Дж.

В2. 1. x = 2 + 0,5t2, равноускоренное. 2. 0,5 м/с2; 100 м. 3. 0,01 м/с2. 4. 2. 5. 10 с. 6. 1400 Н. 7. 6,33 м/с; 3 м/с. 8. 1250 Дж. 9. 20 кВт.

10. 1,5 м.

В3. 1. 4 м/с; 4 м/с2. 2. 17 м/с. 3. 1,5 c. 4. 3. 5. 0,63 рад/с2; 200 c. 6. 420 Н. 7. 1,69 м/с; 0,89 м/с. 8. 3 Дж. 9. 20 Дж. 10. 30,4 Дж.

В4. 1. x = 2 + t, равномерное. 2. 25 c; 250 м. 3. 7 м/с; 8,49 м/с2; 9,8 м/с2. 4. 2. 5. 14,1. 6. 1000 Н. 7. 6 м/с. 8. 3,65·107Вт. 9. 60 м. 10. 8,08 м/с.

В5. 1. x = 3 0,5t2, равноускоренное. 2. 15 м/с; 11,25 м. 3. t1 = = 0,276 c, t2 = 0,724 c. Первый корень соответствует подъему, второй падению. 4. 4. 5. 1,8 м/с2. 6. 122 Н. 7. 1,75 м/с. Тела будут двигаться в сторону движения первого тела. 8. 76 Вт. 9. 20 Дж.

10. 3,16 м/с.

В6. 1. 10 м/c2; 5м/c2. 2. 9 м/с. 3. 2,83 c. 4. 1. 5. 1,26 рад/с2;

360.6. 6 H. 7. 1 кг·м/с. 8. 200 Вт. 9. 60 Дж. 10. 1,8·10–3Дж.

В7. 1. 12 c. 2. 0,45 c; 0,05 c. 3. 1,42 м/с2. 4. 4. 5. 25. 6. 2 м/с2.

7. 1 м/с. 8. 7,2 МДж; 30 кВт. 9. 6 Дж. 10. 492 м/с; 1,2 МДж.

В8. 1. 40 c. 2. 0,7 м. 3. 0,12 м/с2; 0,098 м/с2; 0,155 м/с2. 4. 4.

5.10 рад/с; 1,59 Гц. 6. 678 Н. 7. 20 кг·м/с. 8. 98,4 H. 9. 56,25 Дж.

10.38,4 Дж.

В9. 1. 1. 2. 554,2 км/с2; 1,56 мc. 3. 2,36 м/с2. 4. 1. 5. 0,016 рад/с2.

6.720 Н. 7. 1 м/с. 8. 2,25 МДж; 375 м. 9. 102 Дж. 10. 17,8 Дж.

В10. 1. 28 м/с; 27м/с. 2. 2 м/с2. 3. 2 м/с2; 1 м/с2; 2,24 м/с2. 4. 4. 5. 5,65 рад/с2; 6,67 c. 6. 2 м/с2; 100 м. 7. 0,25 м/с. 8. 2,5 кВт. 9. 56 Дж. 10. 81 .

483

В11. 1. , 2. 245 м. 3. 20 м.

4. 2. 5. 6,28 c; 6,28 об. 6. 434 Н. 7. 767 м/с. 8. 1356 Дж. 9. 800 Дж. 10. 20 кH.

В12. 1. x = 2 + 1,5t2, равноускоренное. 2. 1 мc; 4·105м/с2; 283 м/с. 3. 5 м/с2. 4. 3. 5. 0,314. 6. 21 кH. 7. 0,11 м/с. 8. 1374 Дж. 9. 16,4 Дж. 10. 10 см.

В13. 1.	,	2. 278 м. 3. 8,66 м/с2.
4. 2. 5. 8,34 рад/с2.	6. 5 м. 7. 3,06 м/с.	8. 5760 Вт. 9. 150 Дж.

10.		mv2	mgl sin α μmgl cosα.
		2

		В14. 1. 5 м/с; 2 м/с2.		2. 10 м;		15 м/с.	3. 14	м.	4. 2.
5.	0,032 рад/с2. 6. 12 кH. 7. 4,85 м/с; –5,05 м/с; 14,8 м/с.							8. 10 м/с.
9.	12 Дж. 10. 12,2 кДж.
		В15. 1. 91 м/с; 65 м/с. 2. 149 м. 3. 5,52 м/с2. 4. 3. 5. 62,8 рад/с2;
2 c. 6. 0,718 c. 7. 2,5 м/с. 8. 2,5 Дж. 9. 100 Дж. 10. 1214 Дж.
		В16. 1. 6 м. 2. 3,45 c. 3. 8,32 м/с2.				4. 2. 5. 0,05 м/с2; 0,1 м/с2;
0,112 м/с2. 6. 0, 625 м/с2. 7. 100 м/с. 8. 1200 Вт. 9. 3. 10. 50 %.
		В17. 1. 8 м. 2. 25 м/с.		3. 0,88 c; 14,9 м/с2.			4. 4.	5. 0,068 м.
6.	0,22. 7. 0,71 м/с; 0,56 м/с.				8. 1356 Дж; 50		Дж.	9. 300 Дж.
10. 56,7 .
		В18. 1. 40 км/ч. 2. 23,8 c; 2,8 м/с2.				3. 20 м/с; 28,1 м/с.			4. 1.
5.	3,18 рад/с2. 6. 8,1 м/с. 7. 0,125 м/с. 8. 100 кВт. 9. 10 м. 10. 3,96 м.
		В19. 1. 300 м. 2. 2,5 м/с2.			3. 1 км.	4. 4. 5. 0,083 м. 6. 220 Н.
7.	105,4 м/с. 8. 30 кВт. 9. 38 Дж. 10. 30 Дж.
		В20. 1. 10 м. 2. 25 м/с.		3. 0,1 м/с2.		4. 4. 5. 0,314 рад/с2; 120.
6.	20 м/с. 7. 5. 8. 13 кДж; 910 Вт.				9. 2 м.	10. 0,008.
		В21. 1. 6 м. 2. 15 м/с. 3. 1,21 м. 4. 1.				5. 0,44 рад/c2. 6. 7,56 км/с.
7.	12,5 м/с. 8. 650 Дж. 9. 4 м.			10. 49 м.

484

В22. 1. 10 м. 2. 109 c. 3. 0,4 . 4. 4. 5. 8 c. 6. 499 кг/м3. 7. 7,05 кг·м/с. 8. 30 кДж. 9. 4. 10. 3,1 м/с; 4,755 Дж.

В23. 1. 25 м. 2. 25 м/с2. 3. 3,12 м/с; 54,7°. 4. 2. 5. 9,42 c; 14,13. 6. 8 кH. 7. 114 м/с. 8. 18 нДж. 9. 1,5 Дж. 10. 20 м/c.

В24. 1. 2 м/с; 22 м/с; 2 м/с2; 22 м/с2. 2. 10 м. 3. 6,05 м. 4. 3. 5. 400 м/с. 6. 750 Н. 7. 0,69 м/с. 8. 10 кг. 9. 68,75 Дж. 10. 0,167; 97,2 H.

В25. 1. 2 м/с2. 2. 2 м/с2. 3. 19,5 м/с. 4. 5. 4,19 c; 4,19. 6. 200 H. 7. 0,1 кг·м/с. 8. 6,28 мДж. 9. 2 м/с. 10. 13,2 МДж; 55 кВт.

Модуль 2. Динамика вращательного движения

В1. 1.

I 3 ml

. 2.

4 рад/с .

3 ml

πν.

4. 5,79 кг·м .

W π2 ν2 R2 (m 2M ) .

6. 1846 Дж.

7. 2,62 Мм.

8. 4,7 см.

1,7 Н.

10. 50 Дж.

В2. 1. 0,0024 кг·м2.

2. 7,5 кг.

ml2 πν.

4. 0,93 об/с.

500 Дж.

6. 4 c.

7. 4,44 м/с2. 8. 96 Н. 9. 200 м3. 10. 50 м.

В3.

ml2 .

2. 30 Н.

2 ml2 πν.

4. 0,97 об/с.

3 Дж.

6. 493 Дж.

7. 1650 м/с. 8. 0,1 м.

9. 7,9 Н.

10. 0,065 м.

В4. 1. 0,004 кг·м2.

2. 7,2 Н·м.

1 ml2

πν . 4. 6,7 кг.

50 и 37,5 Дж. 6. 29,6 Дж. 7. 1,6 ч. 8. 1445 Па. 9. 1500 кг/м3.

10. 4,2 см.

В5. 1.

I 31 ml2 . 2. 10 м.

31 ml2 πν.

4. 13,9 об/с.

5. 10 и 4 Дж. 6. 915 кДж. 7. 8,48 м/с2. 8. 0,18 м. 9. 7500 Дж. 10. 0,0163 м.

485

В6. 1. 0,112 кг·м2.

2. 1 Н·м. 3. L 14 ml2 πν .

4. 0,167 рад/с.

1440 Дж.

3gl . 7. 3,46·108

м.

8. 225 Н.

9. 2520 кг/м3.

10. 12 см.

В7. 1.

1 ml2 .

2. 2 кг·м.

3. L

13 ml2

πν.

4. 0,538 об/с.

1,07. 6. 8,57 кДж.

7. 7,56 км/с.

8. 5,88 мм. 9. 74,2 кг.

10. 4 см.

В8. 1. I

13 ml2

2. 0,75 Н·м. 3.

L 14 ml2 πν . 4. 0,72 об/с.

16 и 8 Дж. 6.

10 gh. 7. Уменьшилась в 1,52 раза. 8. 5440 Па.

0,045 м3.

10.

0,8 м/с.

В9. 1.

L mR

πν.

I 2 mR

6,54

рад/с ; 96 c.

1,2 рад/с.

5. 9,5 Дж. 6.

gh .

7. 7327 м/с.

8. 15 H.

9. 61,5 H.

10. 1 м/с.

В10. 1. 1,44·10–4 кг·м2. 2.

0,025 Н·м. 3.

L 3mR2 πν .

4. 1,075 об/с.

5. 8

Дж.

4 м.

7. 1,68·1020

кг.

8. F 1

ρga3 .

7·103 кг/м3. 10. 2 м/с.

πν.

В11. 1.

I 4 mR

2. 0,024 кг·м .

L 2 mR

4. 6,7 кг.

33,75 Дж. 6. 0,01 кг·м2; 0,094 Н·м.

7. 8 км/с.

8. 4 см.

9. 18 кН.

10.W1 k2 . W2 k1

В12. 1. 0,015 кг·м2. 2. 5 H. 3. L 119 mR2 πν. 4. 0,69 кг·м2.

5. 4 кг·м2/с. 6. 3,59 м/с. 7. 537 кг/м3. 8. 18,6 кПа. 9. 3,8 Н. 10. 0,162 м.

486

В13. 1.

3 mR2 .

2. 12,56

3. L 9 mR2

πν. 4. 1,62 об/с.

3 Дж. 6. 0,04 Дж.

7. 42,3 Мм.

8. 2,52.

9. 200 кг. 10. 0,32 м/с.

В14. 1. 0,11 кг·м2.

2. 0,314.

17 mR2 πν. 4. Уменьшит-

500 кг/м3.

ся в 1,5 раза.

5. 253

Дж.

6. 7,1

кДж.

8. 2 см.

1,875 м2.

10. 5 H.

В15. 1.

5 mR

2. 0,02 м/с .

3. L 8

πν. 4.

1,62 об/с.

5. 490 Дж. 6. 0,95 Дж. 7. 275 м/с2.

8. 20 МН. 9. 3,4·103 кг/м3.

10. 2 см.

В16. 1. 0,083

кг·м2.

0,025

L 11 mR2 πν.

5,44 об/с.

5. 50 Дж.

6. –631 Дж.

7. 42,3 Мм. 8. 0,18 м. 9. 2 см.

10. 1,5 Дж.

13 mR2 . 2. 3,2

В17. 1.

Н·м. 3.

L 9mR2 πν

4. 6,7 кг.

9. 13 см3.

6 Дж. 6. 0,85 м. 7. 27 сут.

8. 2 м.

10. 10 кН.

В18. 1. 0,078 кг·м2. 2. 24 кг. 3. L

41 mR2

πν. 4. 1,62 об/с.

5.WО 4 . 6. 7,75 м/с. 7. 6,37 Мм. 8. 3925 Н. 9. 135 H. 10. 10 м/с.

WЦ 3

	В19.	1. 0,083 кг·м2. 2. 513 Н·м;				600 об.				3.	L			4 mR2 πν.
														5
4.	0,72 об/с. 5. 17 и 7 Дж.			6.	1,41	м/с.		7.	4,5		нН.			8.	3,5 см.
9.	2,7 м3.	10. 0,32 Дж.
	В20.	1.	2	2.		–1			3.				14			2
	В20.	1.	0,183 кг·м .	2.	23,4 с .				3.		L			5 mR			πν.
4.	0,258 об/с.		5. 9,375 Дж.	6. –626 Дж.				7.	2,5 м/с2.					8.	0,32 м.
9.	1 дм2. 10. 4 кДж.
	В21.	1. 0,135 кг·м2. 2. 1,1 c. 3.				L	13 mR2			πν.		4. 0,69 кг·м2.
							10
5.	5,33 Дж. 6. 0,48 Дж. 7. 2,18 м.				8. 8 см.		9. 3·106 кг.					10. 2 Дж.

487

В22.

1. 0,149 кг·м2.

2. 2354

рад/с.

L 3mR2

πν .

0,97 об/с.

5. 16 и 8

Дж.

6. 0,266

кг·м2.

4 см.

60 .

6·103 кг/м3.

10. 0,175 м.

В23. 1. 0,177 кг·м2.

Н.

L mR2 πυ.

4. 1 рад/с.

2 кДж.

6. 355 Дж. 7. 7926 м/с.

8. 80 Н. 9. 3,6 кг.

10. 11,7 Н/м.

В24. 1. 0,089 кг·м2.

2. 10 кг·м2. 3. 0,7 кг·м2/с.

4. 9,2 об/с.

1382 Дж.

6. 2,75 МДж. 7. 7 км/с; 2 ч. 8.

0,63 м.

1,08 г.

10. 6 см.

В25. 1. 0,038 кг·м2. 2. 3,1 м/с2. 3. 0,15 кг·м2/с. 4. 0,97 об/с.

0,32 кг·м2/с. 6. 2 Н·м. 7. 1,71 км/с. 8. 20 м. 9. 1500 H. 10. 0,48 Дж.

Модуль 3. Колебания и волны

В1. 1. 4 c; 0,042 м; /8 рад. 2. x 0,02sin π2 t. 4. t = 3 + 12k,

k = 0, 1, 2 … .	5.	800	H/м.	6. 1. 7.	,
x 5sin(πt 0,2π), см.	8.	x2	+ y2 = 4,	окружность.	9. 0,0023.

10.y 10sin π 2πl , см. 11. 0,4π рад.

В2. 1.

с; 2 рад/с; /4 рад.

2. x 0,02sin

см;

x 5sin(πt π/6),

см.

5. 10 c; 0,395 мН; 9,9 мкДж.

1,49 c.

2,24 см;

0,159

Гц.

+ y2

= 4,

окружность.

9. 5,66.

10. y 10sin

11.

t π , см.

15 м/с.

В3. 1.

0,1

м;

1/16

Гц;

рад.

x 0,02sin

t π .

0,0785

м/с; 0,123

м/с2.

0,15

мм.

6. 1/ 2

488

x 5sin(πt

0,3π),

см.

y =

–

2x2.

9. 0,0023

c–1.

2π

10. y 0,1sin

, м.

11. 0,053 c.

1200

В4. 1. 3 см; 1 с; 2 рад/с; /2 рад.

x 0,02sin

3π

4. 3,14 м/с;

49,3

м/с2.

1,2

мH; 0,126

Дж.

1,14

0,33

м.

4π

t 0,42π

–2x. 9. 0,223. 10.

м.

x 3,86sin

, см. 8. y =

11. 50 Гц.

В5.

см;

1/16

Гц;

/2 рад.

x 0,02cos

3π

4. 0,01 м/с. 5. 2 кН; 4,9 кДж.

6. l1/l2 = 2,25.

7. /3 рад.

Y/ X =

= 2/1 9. 9. 10. 0,26 м.

11. 1,2π рад.

В6.

см;

с;

рад/с; /2

рад.

x 0,02cos

4. 987 м/с2.

0,84

Гц.

2 .

y 1 2x2 .

x 6,7 e 0,4t sin

t, см.

10.

y 5sin(10πt 20π), см. 11. 4π рад.

В7.

1 см; 5 рад/с; 0,4 с; 0 рад.

x 0,02cos

4. 0. 5.

0,1 Гц;

395

мкН; 9,9

мкДж.

6. l1/l2 = 2,25.

7. 7 см.

8. x2 + y2 = 9, окружность.

9. 0,0018 c–1.

10. 0,081 м. 11. 0,053 c.

В8.

см; рад/с; 2

с;

0,1π рад.

x 0,02cos

t π .

4. 0,493 м/с2.

12 мН;

15,8 мДж.

1,54 c.

x 3,7sin

1. 9. 16. 10. –2,6 см. 11. 8 /3 рад.

πt 0,12π

, см. 8.

489

В9. 1.

5 см;

0,2c;

рад/с; π

рад.

0,04sin

6. 9,795 м/с2.

4. x 0,1sin(πt 0,08π), м.

0,022

Дж.

7. 2 /3 рад.

8. Y/ X = 3/1. 9. 0,016. 10.

y 5sin(100πt πl), cм.

11.

/2 рад.

В10. 1. 2 см; π/2 рад; 8 c.

2. x 0,04sin

π .

4. 0,157 м/с;

–5

–0,493 м/с .

5. 10

м.

6. 1,07 c.

7. 3

см.

2 x. 9. 231.

10. 5 /3 рад; –0,017 м.

11. 4 /5 рад.

В11. 1. 2 см; π/2 рад; 8 c. 2. x 0,04sin

0,0785 м/с;

0,0123 м/с2. 5. 1,26 мДж. 6. 1 м. 7. 4,64 см; 1,10 рад. 8. x2 + y2 = 4,

окружность. 9. 16.

10. y

Acos ωt ω

. 11. π рад.

В12.

2 c;

рад/с.

x 0,04sin

3π

4. x 0,1sin(πt 0,08π), м.

5. 4,9 мH; 123 мкДж. 6. 1,19

7. 0.

8. Y/ X = 3/2

9. 0,1 с–1; 10 с.

10. 4 см.

11. 80 м/с.

3π

В13. 1. 2 см; π/3 рад; 8 c.

2. x 0,04cos

4. 987 м/с .

5. x 0,04sin

6. 1,19 c. 7.

5 см; 0,159 Гц. 8. Y/ X = 1/2.

πt

, м.

9. 1,22. 10. –5 см.

11. 100 Гц.

В14. 1. 1 с; 3 см; 2 t + /3 рад; рад. 2.

x 0,04cos

4. t = 12k, k = 1, 2, …; t = 3 + 12k, k = 0, 1, 2, ….

5. 0; 0.

6. 6988.

7. 2,24 м; 0,5 Гц; 1,10 рад.

8. Y/ X = 1/2. 9. 1,25; 0,223. 10. 100 Гц;

3,14 м/c. 11. 0,18π рад.

490

<<< < Предыдущая 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 4849 / 5249 50 51 52 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
19.11.202346.05 Mб2Сборник задач по высшей математике. 2 курс.pdf
#
20.11.202318.36 Mб4Сборник задач по курсу математического анализа.-1.pdf
#
12.11.202319.54 Mб35Сборник задач по курсу математического анализа..pdf
#
19.11.202328.16 Mб10Сборник задач по курсу физики с решениями..pdf
#
20.11.20237.63 Mб17Сборник задач по общей физике.-1.pdf
#
12.11.20235.33 Mб27Сборник задач по общей физике..pdf
#
12.11.20236.71 Mб50Сборник задач по подземной гидравлике..pdf
#
12.11.202313.85 Mб14Сборник задач по разработке нефтяных месторождений..pdf
#
12.11.20236.44 Mб4Сборник задач по сбору и подготовке нефти, газа и воды на промыслах..pdf
#
19.11.202332.07 Mб5Сборник задач по термодинамике физико-химических процессов. Решение задач.pdf
#
12.11.202311.74 Mб25Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи..pdf