Задачи по физике Механика, молекулярная физика и термодинамика

(Расчетно-графическая работа)

Вариант 28

1. Дано уравнение движения точки

x = A t + B cos w t .

При расчетах принять A = 10 см/с, В = 10 см, w = p с^-1.

1. Построить графики зависимости координаты, скорости и ускорения точки от времени в интервале от 0 до 2 с шагом 0,5 с. Результаты расчетов занести в таблицу.

1. Определить среднюю скорость и среднее ускорение в этом интервале.

2. Описать характер движения точки на различных участках движения.

2. Шайба, пущенная по поверхности льда с начальной скоростью v_o =20 м/c, остановилась через t = 40 с. Найти коэффициент трения шайбы о лёд.

3. При выстреле из орудия снаряд массой m₁ = 10 кг получает кинетическую энергию W₁^к = 1,8 МДж. Определить кинетическую энергию ствола вследствие отдачи, если масса ствола m₂ = 600 кг.

4. К ободу покоившегося колеса массой m = 5 кг и радиусом R = 40 см, закрепленного на вертикальной оси, приложена касательная сила. Через время t = 6 с колесо достигает угловой частоты 360 об/мин. Определить величину силы, считая массу колеса распределенной по ободу, угловое ускорение и число оборотов, сделанных колесом за эти 6 с. Трением пренебречь.

5. Два одинаково направленных колебания одного периода с амплитудами А₁ = 10 см и А₂ = 6 см складываются в одно колебание с амплитудой А = 14 см. Определить разность фаз Dj складываемых колебаний.

6. Идеальный газ меняет свое состояние по циклу ABCD, состоящему из четырех последовательных процессов AB, BC, CD, DA . В таблице приведены: химическая формула молекулы газа; количество вещества (число молей); процессы, составляющие цикл; некоторые из параметров состояния газа (объем V, давление P, абсолютная температура T) .

Пользуясь этими данными, необходимо выполнить следующее задание:

а) Рассчитать недостающие значения P, V и T для точек

A, B, C, D .

б) Нарисовать цикл в координатах, указанных в 5-ой колонке.

в) Для состояния газа в точке А рассчитать среднюю арифметическую v_ср., среднюю квадратичную v_ср.кв. и наивероятнейшую v_н скорости молекул. Определить средние значения полной кинетической энергии w, кинетической энергии поступательного w_п и кинетической энергии вращательного w_вр. движения молекулы.

г) Для заданного в 6-ой колонке процесса записать первое начало термодинамики и рассчитать: теплоту Q, подведенную к газу; изменение внутренней энергии газа ΔU; совершенную газом работу A.

Таблица данных:

Газ	Кол-во ве-щества (моль)	Процессы	Параметры состояния P, кПа; V, л; T, К	Коор-динаты	Процесс
1	2	3	4	5	6
He	0,2	AB-изобара, BC-адиабата, CA-изотерма	VB=4; PC=100; VC=5	P-T	BC