Задачи по физике

Контрольная работа № 1
Задача 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: угол, который образует вектор нормального ускорения с вертикалью в момент времени =0,40 с после начала движения, если  v0=20,0 м/с, =600, h0=0;
Задача 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: кинетическую энергию блока через =0,50 с после начала движения грузов и одновременного движения блока вверх с ускорением из состояния покоя (а0=2,0 м/с2), если m=0,40 кг, m1=0,30 кг, m2=0,20 кг, r=4,0 см;
Задача 3
Два шара массами m1 и m2, движущиеся со скоростями v1 и v2, испытывают прямой центральный удар. Определить: кинетическую энергию первого шара после абсолютно упругого удара, если  m1=10,0 кг, m2=2,0 кг, v1=0 , v2=4,0м/с;
Задача 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: во сколько раз изменится кинетическая энергия вращающейся системы, если человек перейдет из центра на край платформы, не меняя положения стержня. Считать человека материальной точкой массой m3=60,0 кг по сравнению с размерами платформы; m=4,0 кг, m1=160,0 кг;
Задача 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: приведенную длину физического маятника и период его простых гармонических колебаний, если l=1,50 м, m2=3,0 кг, х=0,50 м, m3=1,0 кг;
Задача 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: линейную частоту  колебаний бегущей падающей волны при отсутствии отраженной, если v=20,0 м/с, а наименьшее расстояние между точками Среды, фазы колебаний частиц в которых противоположны, равно х=1,0 м;
Задача 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: результирующее давление, которое установится в системе после открытия вентиля и соединения баллонов между собой и повышения температуры баллонов от t1=270C до t2=300С, если r1=0,50 м, r2=0,25 м, р1=25 мм рт.ст., р2=1,2х105 Па;
Задача 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: работу, совершенную газом, и поглощенное газом количество теплоты при переходе 2-3;

Контрольная работа № 2
Задача 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 средней точке между точечными зарядами, если Q1=1,0х10-7 Кл, Q2=-1,0х10-7 Кл, Q=2,0х10-6 Кл, а=40,0 см;
Задача 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 между плоскостями на расстоянии r=0,10 м от нити, если 1=0, 2=-3,0х10-7 Кл/м2, =-3,0х10-8 Кл/м;
Задача 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 7, если r7=10,0 см;
Задача 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: напряжение на обкладках третьего конденсатора U3;
Задача 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: падение напряжения U12 на сопротивление R1;
Задача 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 второй вольтметр при замкнутом ключе К, если движок Д делит сопротивление R3 пополам;
Задача 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: радиальную плотность тепловой мощности dP/dr;
Задача 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: используя классическую электронную теорию электропроводности металлов, среднюю скорость направленного движения свободных электронов в меди, если ее плотность D2=8,9х103 кг/м3, а атомная масса А2=64,0 кг/кат. Принять, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон;