задачи по физике

1. Тело массой m брошено с начальной скоростью v0 под углом  к горизонту в гравитационном поле Земли с вышки высотой h0. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить: нормальное ускорение тела через =1,0 с после начала движения и его кинетическую энергию в данный момент, если m=2,0 кг, v0=10,0 м/с, =600, h0=4,0 м.
2. Через блок в виде сплошного диска массой m и радиусом R, ось которого посредством бечевки может перемещаться в вертикальной плоскости с ускорением a0, перекинута нить, к концам которой прикреплены грузы массами m1 и m2. Проскальзывание нити исключается. Пренебрегая силами сопротивления и считая бечевку и нить невесомыми и нерастяжимыми, определить: силы натяжения нити со стороны легкого и тяжелого грузов, если m=0,40 кг, а0=2,0 м/с2 (направление вверх), m1=0,30 кг, m2=0,20 кг;
3. Два шара массами m1 и m2, движущиеся со скоростями v1 и v2, испытывают прямой центральный удар. Определить: работу, совершенную при деформации, если  m1=4,0 кг, m2=6,0 кг, v1=4,0 м/с, v2=0 м/с. Удар считать абсолютно неупругим;
4. В центре скамьи Жуковского стоит человек и держит в руках вертикально тонкий однородный стержень массой  m и длиной l так, что центр масс человека  со стержнем находится на оси вращения скамьи. Платформа (скамья) массой  m1, представляющая собой сплошной диск радиуса R, вращается с угловой скоростью  вокруг вертикальной оси. Определить: кинетическую энергию вращающейся системы после того, как человек повернет стержень в горизонтальное положение, держа его за середину. Считать, что m=4,0 кг, l=2,0 м, m1=20,0 кг, R=0,40 м; =2,0 рад/с;
5. Два маятника: пружинный, представляющий собой груз массой m1, подвешенный на невесомой пружине с коэффициентом упругости k, и физический - однородный тонкий стержень длиной l и массой m2. Ось качания физического маятника горизонтальна и проходит на расстоянии x от верхнего конца стержня, к нижнему концу которого прикреплен точечный груз массой m3. Определить: амплитуду и начальную фазу гармонических колебаний пружинного маятника, если смещение его груза в начальный момент х0=4,0 см, а его скорость движения в это время v0=12,0 м/с; k=6,0х10-2 Н/м, m1=0,30 кг;
6. Плоская косинусоидная бегущая волна с циклической частотой  распространяется без затухания в направлении ОХ со скоростью v и имеет амплитуду смещения А. После отражения от рефлектора возникает отраженная плоская волна той же амплитуды, движущаяся навстречу падающей. Определить: скорость смещения точки Среды, отстоящей от источника волн на расстояние х=0,20 м и колеблющейся под действием падающей бегущей волны при отсутствии отраженной в момент времени =2,0 с, если =10 с-1, v=10,0 м/с, А=5,0х10-2 м;
7. Два сферических баллона, внутренние радиусы которых r1 и r2, соединены трубкой пренебрежимо малого объема, снабженной закрытым вентилем. В баллонах находится азот под давлением соответственно р1 и р2 при единой температуре t1. считая газ идеальным, определить: плотность газа в каждом баллоне, если р1=2,5 мм рт.ст., р2=1,2х105 Па, t1=270C;
8. Кислород в цилиндре под поршнем совершает замкнутый цикл. Из состояния 1 с основными параметрами р1=1,2х105 Па, v1=2,0 л, Т1=300 К газ переходит адиабатически во 2 состояние так, что его объем возрастает вдвое; затем его изобарически нагревают до начальной температуры Т1 и, наконец, изотермически возвращают в исходное состояние. Считая газ идеальным, определить: основные параметры газа в состоянии 2;

Контрольная работа № 2

1.  Два точечных заряда Q1 и Q2 расположены в соседних вершинах квадрата со стороной а. Две другие вершины соединены тонкой проволокой с равномерно распределенным по ней зарядом Q. Определить: напряженность поля в центре квадрата, созданного точечными зарядами Q1=2,0х10-7 Кл, Q2=-2,0х10-7 Кл и проволокой, несущей заряд Q=4,0х10-7 Кл, если а=1,0х10-1 м;
2. Две бесконечные вертикальные плоскости имеют поверхностные плотности заряда 1 и 2. Через малые отверстия, не касаясь плоскостей, перпендикулярно им проходит тонкая заряженная нить бесконечной длины с линейной плотностью заряда . Пользуясь теоремой Остроградского-Гаусса, определить: напряженность электростатического поля справа от плоскостей на расстоянии r=5,0х10-2 м от нити, если 1=2,0х10-7 Кл/м2, 2=3,0х10-7 Кл/м2, =3,2х10-8 Кл/м;
3.  Шар из диэлектрика (=2) радиусом R1=2,0 см с объемной плотностью заряда =9,0х10-5 Кл/м3 окружен металлической концентрической оболочкой, радиусы которой R2=6,0 см и R3=8,0 см. Оболочка несет на себе заряд Q=4,0х10-8 Кл. Полагая потенциал электростатического поля в центре шара равным нулю (=0), а r-расстояние от центра шара до соответствующей точки, определить: потенциал в точке 3, если r3=5,0 см;
4.  Три одинаковых плоских конденсатора заполнены
диэлектриком (=2) и включены в электрическую цепь как показано на рис. К батарее конденсаторов (между точками а и в) приложено напряжение U=500 В. Площадь одной пластины каждого конденсатора s=0,010 м2, длина l=10,0 см, расстояние между пластинами d=3,0 см. Определить: электроемкость С3 третьего конденсатора;
5.  Между точками 1 и 4 электрической цепи приложено напряжение U14=220 В. Сопротивление резисторов, включенных в цепь, имеют следующие значения R1=10,0 Ом, R2=12,0 Ом, R3=24,0 Ом, R4=8,0 Ом, R5=22,0 Ом, R6=8,0 Ом. Определить: силу тока I2, текущего через сопротивление R2;
6.  Два вольтметра с внутренними сопротивлениями R1=6,0 кОм и R2=4,0 кОм соединены последовательно, к ним подключено сопротивление R3=10,0 кОм. Схема питается источником тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, ЭДС которого =180 В. Определить: ток, текущий через резистор R3 и при разомкнутом ключе К;
7.  Диск радиусом r1 и толщиной h из материала с удельным сопротивлением  охвачен кольцом из материала с гораздо большей электропроводностью, так что сопротивлением кольца можно пренебречь. В центр диска введен цилиндрический электрод радиусом r0 с пренебрежимо малым сопротивлением. Полагая, что между центральным электродом и кольцом создана разность потенциалов U, определить: плотность тока j на расстоянии r от оси диска, если r0  r  r1;
8. Лампа накаливания потребляет ток I=5,0х10-1 А. Температура раскаленной вольфрамовой нити (w=5,5х10-8 Ом.м) лампы диаметром d1=0,10 мм соответствует t=22000С; ток подводится медным проводом (Cu=1,7х10-8 Ом.м) сечением S2=5,0 мм2. Принимая температурный коэффициент сопротивления вольфрама а=0,0045 К-1 и пренебрегая нагревом медных проводов, определить: силу, действующую на отдельные свободные электроны в медном проводе со стороны электрического поля;