ДЗ%201-до-бакалавры-1

равномерно. Найти наибольший диаметр шарика, при котором движение еще остается ламинарным, если переход к турбулентному движению соответствует числу Рейнольдса Rе=0,5 (это значение числа Rе, при вычислении которого за характерный размер взят диаметр шарика).

473. Какой наибольшей скорости может достичь дождевая капля диаметром d=0,3мм, если динамическая вязкость воздуха равна

1,2 10-4г/см с?

474. Смесь свинцовых дробинок диаметром 3мм и 1мм опустили в бак с глицерином глубиной 1м. На сколько позже упадут на дно дробинки меньшего диаметра по сравнению с дробинками большего диаметра? Динамическая вязкость при температуре опыта 14,7г/см с.

475. Вычислить максимальное значение скорости потока воды в трубе диаметром 2см, при котором течение будет оставаться ламинарным. Критическое значение числа Рейнольдса для трубы приблизительно равно 3000. Каково соответствующее значение скорости для трубки диаметром 0,1см?

476. Стальной шарик (плотность =9г/см3) диаметром d=0,8см падает с постоянной скоростью в касторовом масле ( =0,96г/см3) динамическая вязкость равна 0,99 Па с. Учитывая, что критическое значение числа Рейнольдса равно 0,5, определить характер движения масла, обусловленный падением в нем шарика.

477. При движении шарика радиусом r1=1,2мм в глицерине ламинарное обтекание наблюдается при скорости шарика, не превышающей 1=23см/с. При какой минимальной скорости 2 шара радиусом r2=5,5см в воде обтекание примет турбулентный характер? Коэффициенты вязкости глицерина и воды равны соответственно 13,9Пз и 0,011Пз.

91

478. Высокий сосуд наполнен глицерином с коэффициентом вязкости 13,9Пз. В него опускают свинцовый шарик. Достигнув некоторой глубины, шарик начинает двигаться равномерно. Найти наибольший диаметр шарика, при котором движение еще остается ламинарным, если переход к турбулентному движению соответствует числу Rе=0,5 (это значение числа Rе, при вычислении которого за характерный размер взят диаметр шарика).

479. Смесь свинцовых дробинок (плотность =11,3г/см3) диаметром 4мм и 2мм одновременно опускают в широкий сосуд глубиной h=1,5м с глицерином (плотность Р=1,26г/см3 динамическая вязкость равна 1,48Па с. Определить, на сколько больше времени потребуется дробинкам меньшего размера, чтобы достичь дна сосуда.

480. В широком сосуде, наполненном глицерином (плотность 1,26г/см3) динамическая вязкость равна 1,48 Па с, падает свинцовый шарик (плотность 11,3г/см3). Считая, что при числе Рейнольдса Rе<0,5 выполняется закон Стокса (при вычислении Rе в качестве характерного размера берется диаметр шарика), определить предельный диаметр шарика.

481. В боковую поверхность цилиндрического сосуда вставлен горизонтальный капилляр внутренним диаметром d=2мм и длиной l=1,2см. Через капилляр вытекает касторовое масло (плотность =0,96г/см3 динамическая вязкость равна 0,99Па с, уровень которого в сосуде поддерживается постоянным на высоте h=30см выше капилляра. Определить время, которое требуется для протекания через капилляр 10см3 масла.

482. В боковую поверхность цилиндрического сосуда диаметром D вставлен капилляр внутренним диаметром d и длиной l. В сосуд налита жидкость с динамической вязкостью .

92

Определить зависимость скорости понижения уровня жидкости в сосуде от высоты h этого уровня над капилляром.

483. В сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости с плотностями 1 и 2. Толщина слоев соответственно h1 и h2. С поверхности жидкости в сосуд опускают шарик. Определить плотность материала шарика, если известно, что он достигает дна сосуда в тот момент, когда скорость становится равной нулю.

484. Длинный цилиндр радиусом R1 перемещают вдоль его оси с постоянной скоростью о внутри коаксиального с ним неподвижного цилиндра радиусом R2. Пространство между цилиндрами заполнено вязкой жидкостью. Найти скорость жидкости в зависимости от расстояния r до оси цилиндров. Течение ламинарное.

485. Стальной шарик диаметром d=3,0мм опускается без начальной скорости в прованском масле с коэффициентом вязкости 0,90Пз. Через сколько времени после начала движения скорость шарика будет отличаться от установившейся на n=1,0%?

Коллоквиумы

Контроль за усвоением курса физики, как целостной фундаментальной науки, вынесен в том числе на коллоквиумы. На них студенты отчитываются по материалу, изученному за половину семестра. Сдача коллоквиумов происходит по графику

93

в дни консультаций в дисплейном классе. Вопросы в коллоквиумах сведены в пять блоков: основные понятия и определения; формулы и зависимости; размерности; простые задачи; графические зависимости. За сдачу коллоквиума ставится оценка в зависимости от числа набранных баллов. Ниже приводятся только вопросы для коллоквиумов этого семестра (без возможных вариантов ответов)

Вопросы к коллоквиуму N 1

Основные понятия и определения

1. Материальная точка - это:

2. Траектория - это:

3.Перемещение - это:

4.Путь - это:

5.Какое утверждение справедливо (перемещение, путь, координата):

6.Какое утверждение неверно (перемещение, путь, координата):

7.Длина пути равна модулю вектора перемещения, если:

8.Числом степеней свободы называется:

9.Вектор ускорения прямолинейно движущегося тела:

10.Вектор ускорения прямолинейного равноускоренного движения:

11.Вектор ускорения прямолинейного равнозамедленного движения:

12.При замедленном движении вокруг неподвижной оси вектор углового ускорения направлен:

13.Вектор угла поворота направлен:

14.При ускоренном движении вокруг неподвижной оси вектор углового ускорения:

15.Тангенциальная составляющая ускорения:

16.Нормальная составляющая ускорения:

16.Какие из перечисленных ниже векторов можно назвать аксиальными:

17.В классической механике (механике Ньютона) изучается:

94

18.В классической механике следующие модели используются для представления реальных тел:

19.Различные инерциальные системы отсчета:

20.Механическое состояние тела, моделируемого материальной точкой, определяется:

21.Для консервативных сил:

22.Работа силы - это величина:

23.Понятие потенциальной энергии можно ввести в механике:

24.Момент инерции - это такая величина, которая:

Размерности

25.Какая из перечисленных ниже величин имеет такую же размерность, как и размерность модуля вектора перемещения:

26.Какая из перечисленных ниже величин имеет такую же размерность, как и размерность модуля вектора ускорения:

27.Размерность углового ускорения равна:

28.Размерность угловой скорости равна:

29.Размерность нормального ускорения тела, движущегося по дуге окружности, равна:

30.Чему равна размерность величины, равная отношению квадрата угловой скорости к угловому ускорению:

31.Какая из перечисленных ниже величин имеет такую же размерность, как и размерность модуля вектора касательного ускорения:

32.Какая из перечисленных ниже величин имеет такую же размерность, как и размерность модуля вектора нормального ускорения:

33.Какая из перечисленных ниже величин имеет такую же размерность, как и размерность модуля вектора углового ускорения:

34.Чему равна размерность величины, равная отношению угла поворота к угловому ускорению

35.Единица измерения квадрата импульса, деленная на единицу массы, есть:

36.Единица измерения момента количества движения, деленная на единицу силы, есть:

95

37.Единица измерения работы, деленная на единицу момента силы, есть:

38.Единица измерения момента импульса, деленная на единицу измерения работы, есть:

39.Единица измерения момента инерции, деленная на единицу измерения работы, есть:

40. Единица измерения мощности, деленная на единицу импульса силы, есть:

41.Единица измерения момента импульса равна:

42.Единица измерения импульса тела есть:

43.Единица измерения момента инерции тела есть:

44.Единица измерения момента силы есть:

Соотношения, формулы, зависимости

45. Скорость	прямолинейно движущегося тела	можно
определить по	формулам:

46.Скорость прямолинейно движущегося тела находится по формуле:

47.Значение интеграла Vdt равно:

48.Перемещение прямолинейно движущегося тела можно вычислить по формуле:

49. Скорость прямолинейно движущегося тела	можно
определить по формулам:

50.Значение интеграла Vdt равно:

51.Значение интеграла Sdt равно:

52.Точка движется равномерно и прямолинейно со скоростью

V. Какое из приведенных ниже утверждений о равнодействующей F всех действующих на нее сил правильно?

53.Автомобиль с прицепом движется с возрастающей

скоростью. Сравните модуль силы F1 действия машины на прицеп с модулем силы F2 действия прицепа на машину.

54.Какое из приведенных выражений второго закона Ньютона справедливо при движении тела переменной массы?

55.Какое из приведенных выражений второго закона Ньютона является наиболее общим?

56.Инерциальной называется система отсчета, в которой:

57.Что называется количеством движения (импульсом) тела?

96

58.Укажите наиболее полную формулировку закона сохранения импульса.

59.Импульс тела - величина:

60.Укажите формулу для вычисления скорости двух тел после центрального неупругого удара

61.При центральном абсолютно упругом ударе выполняются законы:

62.Можно ли применять закон сохранения импульса для незамкнутой системы?

63.Какие из названных сил относятся к консервативным?

64.Какая из формул выражает в наиболее общем виде потенциальную энергию тела массой m в поле тяготения массы

M?

65.Укажите выражение для вычисления силы гравитационного взаимодействия двух тел

66.Из какого равенства можно определить первую космическую скорость?

67.Из какого равенства можно определить вторую космическую скорость?

68.Может ли работа иметь направление?

69.Какой формулой можно воспользоваться при вычислении мгновенной мощности?

70.Какой формулой можно воспользоваться при вычислении средней мощности?

71.Работа, необходимая для того, чтобы остановить движущееся тело, пропорциональна:

72.Какая формула пригодна для вычисления работы переменной силы F на пути S?

73.Тело в поле тяготения описывает замкнутую траекторию. Какое выражение справедливо для суммарной работы А силы тяжести?

74.Кинетическая энергия в механике . Это есть следствие:

75.Рассмотрим центральный абсолютно неупругий удар 2-х тел. Пусть Е - кинетическая энергия тел до удара, Е'-

кинетическая энергия после удара. Какое из написанных соотношений правильно?

97

76. Рассмотрим центральный абсолютно упругий удар 2-х тел. Пусть Е - кинетическая энергия тел до удара, Е'- кинетическая энергия после удара. Какое из написанных соотношений правильно?

77.Может ли кинетическая энергия тела оставаться неизменной, если равнодействующая приложенных к этому телу сил отлична от нуля?

78.Какие из приведенных уравнений справедливы при неупругом ударе шаров?

79.Какие из приведенных уравнений справедливы при упругом ударе шаров?

Задачи

80.Шар катится без скольжения по горизонтальной плоскости. Какое из приведенных соотношений определяет кинетическую энергию шара?

81.Сила F разложена на две силы, величиной 1/2F каждая. Чему равен угол между ними?

82.Частица перемещается по окружности радиуса r под

действием	центральной силы F. Какую работу совершает эта
сила на пути S?
83. Частица	движется равномерно по окружности радиуса r

под действием силы F. Чему равна работа этой силы за полоборота?

84. К покоящемуся на горизонтальной поверхности телу массы

1 кг приложили горизонтальную силу F=3 Н. Коэффициент трения тела о поверхность равен 0,4.Чему равна сила трения, действующая на тело?

85.Сила F=4mg прижимает брусок массы m к вертикальной стенке. Коэффициент трения между бруском и стенкой 0,5. Что происходит с бруском?

86.В некоторой точке траектории потенциальная энергия частицы U=5 Дж. Определить силу, действующую на частицу в этой точке.

87.Найти импульс однородного диска массы m, катящегося без проскальзывания по горизонтальной поверхности со скоростью

V.

98

88.Чему равно отношение кинетических энергий вращательного и поступательного движения сплошного цилиндра, скатывающегося без проскальзывания с наклонной плоскости?

89.Тело брошено под углом к горизонту. Сохраняется ли импульс тела? Сопротивлением воздуха пренебречь.

90.Диск насажен на неподвижную ось. К нему прикладывают

одну из сил F1, F2 или F3 (F1 > F2 > F3). Под действием какой из сил диск будет двигаться с большим угловым ускорением?

Графики

Графическое изображение процессов в кинематике и

динамике в различных координатах

ПОЛОЖЕНИЕ О РЕЙТИНГЕ СТУДЕНТОВ ПО ФИЗИКЕ

Рейтинговая система контроля знаний студентов осуществляется по 100 бальной шкале в течение семестра по всем видам учебных занятий и мероприятий, предусмотренных рабочей программой курса.

Контроль знаний ведется непрерывно и имеет два уровня: контроль текущей работы в семестре и семестровый контроль (зачёты и экзамены). Из 100 баллов по дисциплине до 60 баллов выставляется за текущую работу в семестре и от 20 до 40 баллов

– за экзамены и зачеты.

Текущий контроль по лекционному материалу проводит лектор, по лабораторным и практическим занятиям – преподаватель, проводивший эти занятия.

Подсчет количества баллов проводится по каждому виду работы .

1. Лекции и практические занятия.

За посещение всех лекций студент может получить до 8 баллов. За пропуск лекции или неподготовленность к лекции (студент не законспектировал материал, выданный для самостоятельного изучения) снимается 1 балл. Баллы назначаются при предъявлению конспекта лекций.

99

Посещение и участие в практических занятиях - до 4 баллов, выполнение задач, заданных на дом, активное участие в занятиях - до 6 баллов.

2. Лабораторный практикум.

В семестре выполняется до 10 лабораторных работ. 0,5 балла дается за допуск к л/р работе; 0,5 балла - за выполнение; 2 балла за защиту л/р работы на "отлично", 1 балл - "хорошо", 0,5 балла - " удовлетворительно ". Это при условии сдачи л/р работы в указанное время в маршрутах л/р работ. Защита работы после срока на "отлично" и "хорошо" - 1 балл, на "удовлетворительно" – 0,5 балла. Максимальное количество баллов за л/р работы - 30, минимальное – 15.

3. Домашнее задание (ДЗ).

Вкаждом семестре необходимо выполнить 2 домашних задания, каждое из которых включает четыре задачи. В случае защиты ДЗ в срок студент получает при оценке "отлично" - 12 баллов, "хорошо" - 8 баллов, "удовлетворительно" - 5 баллов. Так что максимальное число баллов за два ДЗ - 24 баллов, минимальное - 10 баллов.

4.Коллоквиумы.

Вкаждом семестре необходимо сдать по два коллоквиума в дисплейном классе. Если студент ответил правильно не менее

85% вопросов - 12 баллов, на 65 % - 6 баллов, на 50 % - 4 балла. Максимальное число баллов за два коллоквиума – 12, минимальное - 4.

5.Общая академическая активность.

За академическую активность проявленную при изучению

курса, участие в научной работе кафедры, выступление на научных конференциях по рекомендации преподавателей может прибавить к рейтингу студента до 10 баллов.

Таблица для подсчета рейтинга студентов за работу в семестре.

100