Колебания. Молекулярная физика.

 

1-2. Два одинаковых диска массы и радиуса положили на одну плоскость и приварили... Получившуюся фигуру подвесили на горизонтальной оси, перпендикулярно плоскости фигуры и проходящей через точку ...

а) Период малых колебаний фигуры вокруг точки : . б) Частота малых колебаний...: . в) Циклическая частота малых колебаний...: .

1-2. Тонкий однородный стержень массы и длины подвешен горизонтально оси, проходящей перпендикулярно стержню через его конец. КНИЖНЕМУ КОНЦУ прикрепили пластилиновый шарик массы .

а) Период малых колебаний...: . б) Частота малых колебаний...: . в) Циклическая...: .

1-3....К ЦЕНТРУ стержня...

а) Период малых колебаний...: . б) Частота малых колебаний...: . в) Циклическая...: .

1-4. Тонкий однородный диск массы и радиуса К подвешен на горизонтальной оси, проходящей перпендикулярно диску через его КРАЙ . К диаметрально противоположному краю диска прикрепили пластилиновый шарик массы .

а) Период малых колебаний...: . б) Частота малых колебаний...: . в) Циклическая...: .

1-5.... ЦЕНТР . К краю диска прикрепили пластилиновый шарик массы .

а) Период малых колебаний...: . б) Частота малых..: . в) Циклическая частота: .

1-6. Тонкий стержень массы и длины подвешен на горизонтальной оси, проходящей перпендикулярно стержню через его центр . К концу стержня прикрепили пластилиновый шарик массы .

а) Период малых колебаний...: . б) Частота малых...: . в) Циклическая частота: .

1-7. Маленький шарик подвешен на длинной нити длины и совершает гармонические колебания под действием силы тяжести. В нижней точке траектории шарик имеет угловую скорость . Найдите максимальный угол, на который отклоняется нить в процессе движения. .

1-8. Тонкий однородный стержень длины и массы совершает гармонические незатухающие колебания под действием силы тяжести относительно горизонтальной оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец. В положении равновесия стержень имеет угловую скорость . Найдите максимальный угол, на который отклоняется стержень в процессе движения. .

1-9. Грузик массой прикреплен к пружине жесткости и совершает незатухающие гармонические колебания в горизонтальной плоскости с амплитудой . В начальный момент ГРУЗИК ВЫШЕЛ ИЗ ПОЛОЖЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ. За какое время он пройдет путь:

а) Половине амплитуды: . б) : . в) : . Считать в RAD!

1-10....ГРУЗИК НАХОДИТСЯ В КРАЙНЕМ ПОЛОЖЕНИИ. За какое время он пройдет путь, равный:

а) : . б) Половине амплитуды: . СЧИТАТЬ В РАДИАНАХ (RAD)!!!

1-11. Грузик массой прикреплен к пружине жесткости и совершает незатухающие гармонические колебания в горизонтальной плоскости. Макс. скорость, которую может приобрести грузик, во время движения равна . В начальный момент грузик находится в положении равновесия. За какое время его кинетическая энергия уменьшится в раз? . СЧИТАТЬ В RAD!!!

2-1. Грузик массы совершает собственные затухающие колебания на пружинке жесткости по закону .

а) Жесткость пружины: . б) Масса грузика (считать жесткость ): .

2-2....по закону . Найдите:

а) Коэффициент затухания: . б) Логарифмический декремент: . в) Циклическая частота: .

2-3. Небольшое тело, подвешенное на длинной нерастяжимой и невесомой нити длины совершает собственные затухающие колебания по закону . Принять . Найдите:

а) Коэффициент затухания: . б) Циклическая частота: . в) Логарифмический декремент: .

2-4. Тонкий однородный стержень массы и длины совершает собственные затухающие колебания в вертикальной плоскости относительно горизонтальной оси, проходящей через его конец по закону . . Найдите:

а) Длину стержня: . б) Коэффициент затухания: . в) Логарифмический декремент: . г) Циклическая частота колебаний: .

2-5. Тонкий однородный стержень массы и длины совершает собственные затухающие колебания в жидкости в вертикальной плоскости относительно горизонтальной оси, проходящей через его конец по закону .

а) Во сколько раз увеличится циклическая частота колебаний стержня: . б) На сколько увеличится циклическая частота колебаний стержня, если его вытащить из жидкости в воздух: .

2-6. Грузик массы подвешен на пружине жесткости и совершает собственные затухающие колебания в жидкости по закону . .

а) На сколько увеличится циклическая частота: .

б) Во сколько раз увеличится циклическая частота колебаний грузика, если его вытащить из жидкости в воздух: .

2-7. Невесомая пружинка одним концом прикреплена к тележке, а другим – к бруску, лежащему на тележке. Брусок совершает горизонтальные гармонические колебания относительно тележки по закону . Тележка в свою очередь совершает гармонические колебания с той же частотой в том же направлении относительно земли по закону а) или б). Найдите амплитуду (В САНТИМЕТРАХ!) колебаний бруска относительно земли.

а) : . б) : . Считать в RAD!

2-8. Невесомая пружинка жесткости одним концом прикреплена к стене, а другим – к бруску массы , лежащему на горизонтальной поверхности. Вдоль поверхности на брусок действует гармоническая сила . Найдите:

а) Амплитуду вынужденных колебаний бруска: .

б) Жесткость пружины: - перевести сантиметры в метры (1м = 100 см)!!!

в) Масса бруска пружины: - перевести сантиметры в метры (1м = 100 см)!!!

г) Амплитуда силы : - перевести сантиметры в метры (1м = 100 см)!!!

д) Найти циклическую частоту колебаний бруска: - перевести сантиметры в метры (1м = 100 см)!!!

3-1. Две ракеты движутся вдоль одной прямой а) навстречу друг другу; б) вдоль одной прямой в одном направлении; со скоростями и . Найти скорость второй ракеты, относительно наблюдателя в первой ракете.

а) . б) .

3-2. Две ракеты движутся вдоль одной прямой а) в одном направлении; б) навстречу друг другу; со скоростями и . Скорость второй ракеты относительно наблюдателя в первой ракете равна . Найти скорость второй ракеты, отн- неп-жного наблюдателя.

а) . б) .

3-3. Космическая станция движется вдоль оси со скоростью . При проведении эксперимента космонавт заметил, что из радиоактивного источника вылетела -частица со скоростью : а) в направлении движения станции; б) в противоположном движению станции направлении. Найти скорость частицы, относительно неподвижного наблюдателя.

а) . б) .

3-4. Космическая станция движется вдоль оси со скоростью . Наблюдатель в лабораторной системе отсчета заметил, что при проведении эксперимента из станции вылетела -частица со скоростью а) в противоположном движению станции направлении; б) в направлении движения станции. Найти скорость частицы, которую измерил космонавт на станции.

а) . б) .

3-5. -частица в электрическом поле увеличила свою скорость от до .

а) Какую работу совершило электрическое поле над частицей: б) На сколько изменилась кинетическая энергия -частицы: такая же формула!

3-6. Электрон в электрическом поле увеличил свою скорость от до .

а) На сколько изменилась кинетическая энергия электрона: . б) Какую работу совершило электрическое поле над электроном: такая же формула!

3-7. Космическая станция движется вдоль оси со скоростью . Космонавт, проводя опыты с двумя лампочками, расположенными на расстоянии друг от друга вдоль оси , включает их одновременно. Наблюдатель в лабораторной системе отсчета заметил, что одна лампочка зажглась через промежуток времени после дугой. Скорость света в вакууме м/с. .

а) Найти : - ответ дать в нс (1с = нс). б) Найти : . в) : .

3-8. Космическая станция движется вдоль оси со скоростью . Космонавт, проводя опыты с лампочкой, включает ее через промежуток времени . Наблюдатель в лабораторной системе отсчета заметил, что между двумя вспышками лампочки станция успела пройти путь . Найти:

а) : . б) : . в) : - перевести в нс .

3-9. Космическая станция движется вдоль оси со скоростью . Космонавт проводит опыты с квадратной пластинкой со стороной , лежащей на оси . Наблюдатель в лабораторной системе отсчета заметил, что площадь пластины равна . Найти:

а) : . б) : . в) : .

3-10. Неопознанный летающий объект в виде куба со стороной приближается к Земле со скоростью , направленной вдоль одной из его сторон. Наблюдатель на Земле заметил, что объем объекта равен . Найти:

а) : . б) . в) : .

3-11. Летящая частица с массой покоя обладает энергией и импульсом . Найти:

а) (в нДж, 1Дж = нДж): . б) : . в) . г) Во сколько раз масса частицы больше массы электрона кг: .

4-1. В воздушном шарике находится одноатомный идеальный газ. Газ расширяется от объема до объема , при этом его давление меняется по закону а)-г). Найти работу (в МДж), совершенную газом в этом процессе. . .

4-2. В воздушном шарике находится один моль одноатомного идеального газа. Газ расширяется от объема до объема , при этом его температура меняется по закону . Найти работу (в кДж), совершенную газом в этом процессе. .

4-3. В воздушном шарике находится один моль одноатомного идеального газа. Газ расширяется от объема до объема , при этом его объем меняется по закону . Найти работу (в кДж), совершенную газом в этом процессе. .

4-4. В воздушном шарике находится один моль одноатомного идеального газа. Газ расширяется от объема до объема , при этом его давление меняется по закону . Найти работу (в МДж), совершенную газом в этом процессе. .

4-5. В воздушном шарике находится один моль одноатомного идеального газа. Газ расширяется от объема до объема , при этом его температура меняется по закону . Найти работу (в МДж), совершенную газом в этом процессе. .

5-1. Теплоемкость газа зависит от температуры по закону . Найти тепло, полученное газом, если его температура увеличилась с до . .

5-2. Теплоемкость газа зависит от температуры по закону . При изменении температуры газа от до им была совершена работа . Найти изменение внутренней энергии газа. .

5-3. Теплоемкость одного моля идеального ОДНОАТОМНОГО газа зависит от температуры по закону: а) ; б) . Найти работу, совершенную газом, при изменении температуры газа от до .

а) . б) .

5-4....ДВУХАТОМНОГО...

а) . б) .

5-5....ТРЕХАТОМНОГО...

а) . б) .

5-6. Один моль идеального а) одноатомного ; б) двухатомного ; в) трехатомного ; газа совершает политропический процесс. При этом его температура увеличивается от до , и газ совершает работу . Найти теплоемкость газа. .

5-7. Один моль идеального а) одноатомного ; б) двухатомного ; в) трехатомного ; газа совершает политропический процесс с теплоемкостью . При этом его температура увеличивается на , и газ совершает работу . Найти . .

5-8.... Найти . .

5-9. Идеальный газ совершает процесс 1-2-3. Его теплоемкость зависит от температуры, как показано на графике. Найти: а) тепло, получено газом в этом процессе: . б) Во сколько раз тепло, полученное на участке 2-3 больше тепла, полученного на участке 1-2: . в) На сколько Дж тепло, полученное на участке 2-3 больше тепла, полученного на участке 1-2: .

 

 

6-1. Энтропия идеального газа меняется по закону . Найти тепло (в кДж), полученное газом при увеличении температуры от до . . г) : .

6-2. Тепловая машина совершает циклический процесс 1-2-3-1, изображенный на графике в координатах . Найти КПД. .

 

 

 

6-3. Тепловая машина совершает циклический процесс 1-3-2-1, изображенный на графике в координатах . Найти КПД. .

 

 

6-4. Тепловая машина совершает циклический процесс 1-4-3-2-1, изображенный на графике в координатах . Найти КПД. .

 

 

6-5. Тепловая машина совершает циклический процесс 1-4-3-2-1, изображенный на графике в координатах . Найти КПД. .

 

 

 

6-6. Первая тепловая машина совершает циклический процесс 1-4-3-2-1, а вторая 1-6-5-2-1 (см. график).

.а) Во сколько раз больше коэффициент полезного действия второй тепловой машины:

б) На сколько процентов больше коэффициент полезного действия второй тепловой машины: .

 

6-7. Первая тепловая машина совершает циклический процесс 1-2-3-4-1, а вторая 4-3-5-6-4 (см. график). а) Найти отношение КПД первой и второй машины: . б) На сколько % больше КПД второй тепловой машины: .

 

 

6-8. Один моль идеального а) одноатомного ; б) двухатомного ; в) трехатомного ; газа нагревается при постоянном ДАВЛЕНИИ от до . Найти приращение энтропии газа: (Дж/К).

6-9. Один моль идеального а) трехатомного ; б) двухатомного ; в) одноатомного ; газа нагревается при постоянном ОБЪЕМЕ от до . Найти приращение энтропии газа: (Дж/К).

 

7-1. В закрытом сосуде при температуре находится а) азот; б) кислород; в) гелий. Найти относительную долю молекул, скорости которых лежат в интервале от до , .

Ответ: а) ; б) ; в) .

7-2. В закрытом сосуде при температуре находится а) водород; б) гелий; в) кислород; г) азот. Найти относительную долю молекул, скорости которых лежат в интервале от до , .

Ответ: а) ; б) ; в) ; г) .

7-3. В закрытом сосуде при температуре находится а) азот; б) кислород; в) гелий; г) водород. Найти относительную долю молекул, скорости которых лежат в интервале от до , .
Ответ: а) ; б) ; в) ; г) .

7-4. Из маленького отверстия в стенке сосуда выходит пучок молекул, распределение которых по скоростям имеет вид . Найти наиболее вероятную скорость молекул. .

7-5. В закрытом сосуде при температуре находится молекул идеального газа с молярной массой . Сумма скоростей всех молекул равна . Найти: а) Температуру: - перевести в кг!!! б) Молярную массу: .

7-6.... Сумма КВАДРАТОВ скоростей всех молекул равна . Найти:

а) Молярную массу газа: . б) Температуру газа: - перевести в кг!!!

7-7. На берегу моря атмосферное давление составляет , а температура воздуха .... Считая температуру одинаковой на разных высотах, найти:

а) Давление на высоте над уровнем моря: - перевести км в м, молярную массу в кг, температуру в К!!!

б) На какой высоте над уровнем моря давление будет : .

в) Температуру (по Цельсию) на высоте : - перевести км в м, молярную массу в кг.

7-8. На берегу моря концентрация молекул воздуха равна , а на высоте над уровнем моря концентрация ..... Считая температуру одинаковой на разных высотах, найти:

а) Температуру (по Цельсию) на высоте : - перевести все единицы в СИ!

б) Концентрацию на высоте : - перевести все единицы в СИ!

в) Высоту над уровнем моря: - перевести все единицы в СИ!

7-9. На берегу моря концентрация молекул воздуха равна , а температура .... Считая температуру одинаковой на разных высотах, найти:

а) Потенциальную энергию одной молекулы воздуха на высоте, где концентрация молекул равна : .

б) Концентрацию молекул на высоте, где потенциальная энергия одной молекулы равна : .

в) Температуру воздуха (по Цельсию): .

ВСЕ РАСЧЕТЫ ПРОВОДИТЬ В ЕДИНИЦАХ СИ! Температуру переводить в Кельвины (прибавлять 273)!

7-10. На берегу моря атмосферное давление составляет , а температура воздуха одинаковая на разных высотах.... Если подняться на высоту над уровнем моря, то:

а) Во сколько раз будет меньше давление : - перевести в К!

б) На сколько станет меньше давление : .

ВСЕ РАСЧЕТЫ ПРОВОДИТЬ В ЕДИНИЦАХ СИ! Температуру переводить в Кельвины (прибавлять 273)!

 

8-1. Один моль водорода находится в сосуде с объемом при температуре . Найти число ударов молекул о площадку стенки сосуда за одну секунду. . .

8-2. В сосуде с объемом находится молекул водорода при температуре . Найти число ударов молекул о площадку стенки сосуда за одну секунду. . Перевести молярную массу в кг! .

8-3. В сосуде с объемом находится молекул водорода, средняя ВЕРОЯТНАЯ скорость которых равна . Найти число ударов молекул о площадку стенки сосуда за одну секунду. . .

8-4.... КВАДРАТИЧНАЯ... . .

8-5. В сосуде с объемом находится молекул водорода. Сумма величин скоростей всех молекул равна . Сколько молекул вылетит из отверстия в стенке сосуда с площадью за одну секунду. . .

8-6. В сосуде с объемом находится молекул водорода. Через отверстие в стенке сосуда с площадью за одну секунду вылетает молекул. Найти температуру газа в сосуде. . Перевести молярную массу в кг! , .

8-7. В первом сосуде с объемом находится молекул водорода ( г/моль), а во втором таком же сосуде находится молекул азота ( г/моль). В первом сосуде сделали отверстие площадью , а во втором . Число молекул, вылетающих за одну секунду из первого сосуда в раз больше, чем из второго. Во сколько раз температура газа в первом сосуде отличается от температуры газа во втором сосуде? . Перевести молярную массу в кг! .

8-8. В первом сосуде с объемом находится молекул водорода (