Консультация по физике

Задача 1
Один моль азота расширился при постоянной температуре 300 К от объёма 2 л до объёма 5 л. Найти работу и изменение внутренней энергии газа, а также количество теплоты, переданное газу.
Решение

Задача 1
Численный расчёт

Задача 2
Два моля двухатомного идеального газа претерпели адиабатный процесс. Начальная температура 300 К, конечная — 350 К. Найти работу и изменение внутренней энергии газа, а также количество теплоты, переданное газу.
Решение
Численный расчёт
i = 5

Задача 3
На рисунке изображён график процесса, происходящего с идеальным газом. Найти работу газа. Газ — аргон; V1 = 1,0 л; V2 = 3V1; p1 = 0,10 МПа; p2 = 2p1.
Решение
Численный расчёт

Задача 4
На рисунке изображён график процесса, происходящего с идеальным газом. Найти количество теплоты, переданное газу. Газ — метан, V1 = 1,0 л; V2 = 4V1; p1 = 1,0 МПа; p2 = 3p1.
Решение

Задача 4
Численный расчёт
i = 6

Задача 5
На рисунке изображён график процесса, происходящего с идеальным газом. Найти изменение внутренней энергии газа. Газ – гелий; V1 = 15 л; V2 = V1/2; p1 = 0,40 МПа. Процесс 1-2 — адиабатный.
Решение
3-1:

Задача 5
Численный расчёт
i = 3

Задача 6
В сосуде имеется смесь двух газов (массы m1 и m2, молярные массы μ1 и μ2). Объём сосуда равен V, температура смеси T. Найти давление в сосуде.
Решение
З-н Дальтона:

Задача 7
Давление газа при нагревании изменяется по закону p = αT2, где α — положительная константа. Построить графики этого процесса в координатах (p, V), (p, T).
Решение

Задача 7

Задача 8
Тонкий обруч скатывается без проскальзывания с наклонной плоскости с высоты 0,20 м. Найти скорость центра обруча в нижней точке плоскости.
Решение
Объект исследования: обруч — ТТ
ИСО — лабораторная
ЗСМЭ:

Задача 8
(качение без проскальзывания)
Численный расчёт

Задача 9
На рисунке изображена система грузов на невесомых нерастяжимых нитях, намотанных на массивный блок, момент инерции которого равен I, радиусы шкивов R и 2R. Блок может вращаться вокруг своей оси без трения, нити не проскальзывают по блоку. Массы грузов указаны на рисунке. Найти ускорения грузов и натяжения нитей.
Решение
Объект исследования: блок — ТТ, груз 1 — МТ, груз 2 — МТ
ИСО — лабораторная
II закон Ньютона (для груза 1):
II закон Ньютона (для груза 2):

Задача 9
ОУДВД (для блока):
Дополнительные соотношения:
(закон всемирного тяготения)
(нити невесомы)
(нити нерастяжимы и не проскальзывают по блоку)

Задача 9
(R1 = R, R2 = 2R)

Задача 10
Камень бросают вертикально вверх со скоростью v0. Через время τ из той же точки с такой же скоростью бросают второй камень. На какой высоте камни столкнутся?
Решение
Объект исследования: камень 1 — МТ, камень 2 — МТ
ИСО — земля
Кинематический закон (для камня 1):
Кинематический закон (для камня 2):

Задача 10
При t = t*

Задача 10

Задача 11
Два тела массами 2,0 кг и 4,0 кг движутся в одну сторону вдоль одной прямой со скоростями, по модулю соответственно равными 5,0 м/с и 2,5 м/с, и испытывают абсолютно неупругий удар. Найти скорости тел после удара.
Решение
Объект исследования: механическая система — тело 1 (МТ) + тело 2 (МТ)
ИСО — лабораторная
ЗСИ:

Численный расчёт
Задача 11

Задача 12
Зная уравнение движения материальной точки, записанное в СИ: x(t) = 3t2 + t + 8, найти скорость и ускорение точки через время 3 с после начала движения.
Решение
Численный расчёт

Задача 13
Однородный стержень длиной l может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. Какую минимальную скорость нужно сообщить нижнему концу стержня, чтобы он сделал полный оборот в вертикальной плоскости?
Решение
Объект исследования: стержень — ТТ
ИСО — лабораторная
ЗСМЭ:

Задача 13

Задача 14
Два тела одинаковой массы m движутся по взаимно перпендикулярным прямым со скоростью v и испытывают абсолютно неупругий удар. Найти скорость и кинетическую энергию системы после удара.
Решение
Объект исследования: механическая система — тело 1 (МТ) + тело 2 (МТ)
ИСО — лабораторная
ЗСИ:

Задача 14

Задача 15
Пушка массы M стоит на гладкой горизонтальной поверхности. Пушка выстреливает снарядом массы m под углом α к горизонту. Скорость пушки после выстрела равна u. Найти скорость снаряда при выстреле.
Решение
Объект исследования: механическая система — пушка (ТТ) + снаряд (МТ)
ИСО — лабораторная
ЗСИ:

Задача 16
На рисунке изображена система тел, соединённых невесомыми нерастяжимыми нитями. Массы тел указаны на рисунке. Блок невесом и может вращаться вокруг своей оси без трения. Найти модуль ускорения тел и силу натяжения всех нитей. Трением пренебречь.
Решение
Объект исследования: груз 1 (МТ), груз 2 (МТ), груз 3 (МТ)
ИСО — лабораторная

Задача 16
II закон Ньютона:
m

Задача 16
Дополнительные соотношения:
(закон всемирного тяготения)
(нити нерастяжимы)
(нити невесомы)

Задача 17
На рисунке изображена система грузов, соединённых невесомыми нерастяжимыми нитями, одна из которых перекинута через массивный блок — сплошной цилиндр. Блок может вращаться вокруг своей оси без трения, нить не проскальзывает по блоку. Массы грузов и блока указаны на рисунке. Найти модули ускорений грузов и натяжение нити.
Решение
Объект исследования: груз 1 (МТ), груз 2 (МТ), блок (ТТ)
ИСО — лабораторная

Задача 17
II закон Ньютона (для груза 1):
II закон Ньютона (для груза 2):
ОУДВД (для блока):
Дополнительные соотношения:
(закон всемирного тяготения)
(нить невесома)