Билет № 8

Камень массой 2 кг, падающий с высоты 5 м, проникает в мягкий грунт на глубину 5 см.

Какова его кинетическая энергия в момент удара о землю?

Какую скорость приобрел камень к моменту удара о землю?

Определить среднюю силу сопротивления грунта.

W _k - ? υ - ? F_c - ? СИ 1. W_р = W_{k 1} = mgh

m = 2 кг W_{k 1} = 2 кг 10 м/с² 5 м = 100 Дж

h = 5 м

d = 5 см 0,05 м

g ≈ 10 м/с² 2. W_{k 1} = m υ ² / 2

υ = √2 W_{k 1}/ m

υ = 10 м/с

[ υ] = [ √ Дж / кг] = [ √ кг∙ м² / (с² ∙кг) ] = [ м/с]

3. А = W_{k 1}

А = F_c d

F_c = А / d

F_c = 2000 Н = 2 кН

[ F_c] = [ Дж /мг] = [ Н∙ м / м ] = [Н]

Билет № 9

С идеальным газом, находящимся в цилиндре, был проведен процесс, график которого показан на рисунке.

р, кПа

2 1

4 0

0 0,1 0,3 V, м³

Какую работу совершил газ в этом процессе?

А ^/ - ? СИ

р = 40 кПа 4∙10 ⁴ Па А ^/ = р∙∆ V = р (V₂ - V₁ )

р = const

V₁ = 0,3 м³ А ^/ = 4∙10 ⁴ Па( -0,2 м³) = - 8∙10³ Дж

V₂ = 0,1 м³

Билет № 10

Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с длиной активной части 5 см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. Проводник расположен перпендикулярно линиям индукции магнитного поля.

В - ? СИ

 l = 5 см = 5∙10^-2 м

I = 25 А

F = 50 мН = 5∙10^-2 Н

 = 90 ⁰

F = I В l sin;

В = F/ (I  l sin )

В = 5∙10^-2 Н/ (25 А  5∙10^-2 м )= 0,04 Тл

Билет № 11

На рисунке изображен падающий луч на границу раздела двух сред.

Начертите правильный ход луча во второй среде.

Определите угол преломления луча.

Возможно ли при данном сочетании сред явление полного внутреннего отражения?

1.

2 .  - ?

 = 60 ⁰

n₁ = 1,33

n₂ = 2,4

sin / sin  = n₂ / n₁

sin  = n₁ sin / n₂

sin  =1,330,7071/2,4  0,3919

  23 ⁰

3. Луч идет из оптически менее плотной среды в оптически более плотную, поэтому угол преломления всегда будет меньше угла падения. Значит, явление полного внутреннего отражения невозможно. Билет № 12

Электропечь должна давать количество теплоты 100 кДж за 10 мин.

Каким должно быть сопротивление нагревателя печи, если она предназначена для электросети с напряжением 36 В?

Какой длины нихромовая проволока сечением 5 ·10 ^{- 7} м² потребуется для изготовления нагревателя данной печи?

(Удельное сопротивление нихрома 1,1∙10 ^-6 Ом ∙ м).

На каком принципе основано применение плавких предохранителей?

R - ? L - ? СИ

Q = 100кДж 10⁵Дж 1. Q = U²  t / R

 t = 10 мин 600 с R = U²  t / Q

U = 36 B R =(36² B²  600 c/ (10⁵Дж)  7,780 Oм

S = 5  10^-7м²

 = 1,1  10^-6 ОМм R = B² c/Дж = B² c/ (B Кл) = B/A  = Oм

2. R =  (l/S)

l = (R S)/ 

l = 7,8 Ом 5  10^-7м²/ (1,1  10^-6 Омм)  7,1  10^-1м = 0,71 м

3. Применение плавких предохранителей основано на разрыве эл. цепи вследствие расплавления последовательно включенного легкоплавкого предохранителя при превышении определенного значения силы тока.

Билет № 13

Дан график процесса для заданной массы газа в координатах рТ.

р, кПа

2 1

3

2

1

0 250 750 T, К

Дайте полную характеристику данного процесса.

Определите объем в точке 2, если начальный объем 3 м³.

Постройте график в координатных осях pV, VT.

1. Это изобарный процесс (р = const). Газ при температуре Т₁ = 750 К находился под давлением 3 кПа, а затем при неизменном давлении его остудили до температуры Т₂ = 250 К. Поскольку по закону Гей-Люссака Т₁ / Т₂ = V₁/ V₂, то можно сделать вывод, что объем при этом тоже уменьшается.

2.

V ₂ - ? Т₁ / Т₂ = V₁/ V₂

V₁ = 3 м³ V₂ = V₁ Т₂/ Т₁

Т₁ = 750 К V₂ = 1 м³

Т₂ = 250 К