WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 |

«В.И. Слуев, А.В. Клыгин МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ СЛУШАТЕЛЕЙ 1-го КУРСА ФЗО. Часть 1 Учебно-методическое пособие Одобрено редакционно-издательским советом ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

Академия Государственной противопожарной службы

В.И. Слуев, А.В. Клыгин

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ

ДЛЯ СЛУШАТЕЛЕЙ 1-го КУРСА ФЗО.

Часть 1 Учебно-методическое пособие Одобрено редакционно-издательским советом Академии ГПС МЧС России Москва 2006 Методические указания и контрольные задания по физике. Ч.1. Учебное пособие/ В.И. Слуев, А.В. Клыгин, - М.: Академия ГПС МЧС России, 2004.с.

Рецензенты: начальник кафедры "Механики и инженерной графики", к.ф.-м.н., доцент В.Н. Ильин, доцент кафедры " Теория горения и взрыва" к.т.н. А.С. Андросов.

Учебно - методическое пособие предназначено для слушателей 1 курса ФЗО. Оно содержит контрольные задания, общие рекомендации слушателю заочнику по самостоятельной работе, примеры решения задач, основные определения и формулы и необходимый справочный материал.

© Академия Государственной Противопожарной Службы МЧС России, Введение Физика является одной из общенаучных дисциплин, образующих фундаментальную базу теоретической подготовки инженера, без которой его успешная деятельность невозможна.

Настоящее пособие предназначено для слушателей 1 курса ФЗО и содержит контрольные задания, общие рекомендации слушателю-заочнику по самостоятельной работе над темами общего курса физики, включенными в учебный план, примеры решения задач и основные формулы и определения. Основу контрольных заданий составляют задачи сборника Слуева В.И. « Пожары, катастрофы и безопасность людей в задачах по физике».

Правила выполнения и оформления контрольных работ При выполнении контрольных работ надо строго придерживаться указанных правил. Работы, выполненные без соблюдения этих правил, не зачитываются и возвращаются слушателю для переработки.

1. Контрольную работу следует выполнять в тетради, отдельной для каждой работы, чернилами любого цвета, кроме красного, оставляя поля для замечаний рецензента.





2. На обложке тетради должны быть ясно написаны фамилия слушателя, инициалы, учебный номер, номер контрольной работы, название дисциплины. Здесь же следует указать адрес слушателя. В конце контрольной работы рекомендуется указать, каким учебником или учебным пособием слушатель пользовался при изучении данного раздела курса физики.

3. В работу должны быть включены все задачи, указанные в задании строго по варианту. Вариант контрольной работы определяется по указанию кафедры физики по учебному номеру слушателя. Контрольные работы, содержащие не все задачи задания, а также содержащие задачи не своего варианта, не зачитываются.

4. Решения задач надо располагать в порядке номеров, указанных в задании, сохраняя номер задач.

5. Перед решением каждой задачи надо выписать полностью словами е условие.

6. Решения задач следует излагать подробно и аккуратно, письменно объясняя все действия по ходу решения. Необходимые чертежи и схемы следует выполнять аккуратно, с помощью чертжных принадлежностей.

7. После получения прорецензированной не зачтнной работы слушатель должен исправить все отмеченные рецензентом ошибки и недочты и выполнить все рекомендации рецензента. Исправленная работа высылается для повторной проверки. Для исправлений и повторного решения задач рекомендуется в конце тетради оставлять несколько чистых листов. Вносить исправления в текст работы после рецензирования запрещается.

Общие рекомендации слушателю-заочнику по работе над курсом физики Основной формой обучения слушателя-заочника является самостоятельная работа над учебным материалом, которая состоит из изучения материала по учебникам и выполнения контрольных работ. В помощь заочникам организуются чтение лекций, практические занятия и лабораторные работы в соответствии с учебным планом. Слушатель-заочник может обращаться письменно или устно на кафедру для получения индивидуальной консультации. Изучение отдельных частей курса физики заканчивается сдачей экзаменов.

1. При изучении материала по учебнику следует руководствоваться вопросами рабочей программы по каждому разделу курса физики.

Переходить к следующему вопросу надо только после правильного понимания предыдущего.

2. Особое внимание следует обращать на определение основных понятий, выяснять физический смысл тех или иных величин, их обозначение и единицы в СИ.

3. Необходимо уяснить содержание формулировок физических законов, их математическую запись в виде формул, а также особенности применения данных законов.

4. При изучении материала по учебнику полезно вести конспект, в который рекомендуется выписывать определения, формулировки законов и их формулы.

Усвоение теоретического материала контролируется решением задач.

Задачи по физике охватывают разнообразные явления и отличаются большим многообразием, поэтому выработать навыки решения задач можно только в результате систематических занятий. Решая задачи целесообразно пользоваться следующей общей методикой.

1. Записать условие задачи полностью словами, обращая внимание на « скрытые « условия.





2. Записать условия задачи кратко, выразив все данные в СИ.

3. Выполнить схематический чертж, поясняющий задачу 4. Установить, какие физические законы лежат в основе задачи и записать формулы этих законов 5. На основе формул физических законов составить уравнения для нахождения искомых величин.

6. Решить задачу в общем виде, т.е. выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи ( получить расчтную формулу ).

7. После получения расчтной формулы рекомендуется сделать проверку единиц физических величин, входящих в эту формулу.

8. Подставить в расчтную формулу числовые значения величин, выраженные в единицах СИ и получить числовой ответ. При подстановке в расчтную формулу, а также при записи ответа числовые значения величин следует записывать как произведение десятичной дроби с одной значащей цифрой перед запятой на соответствующую степень десяти.

Вычисления по расчтной формуле надо проводить с соблюдением правил приближенных вычислений. Как правило, окончательный ответ следует записывать с тремя значащими цифрами.

1. Детлаф А.А.,Яворский Б.М. Курс физики.-М.: Высшая школа,1989.

2. Трофимова Т.И. Курс физики.-М.:Высшая школа, 1993.

3. Слуев В.И. Пожары,катастрофы и безопасность людей в задачах по физике.- М.:

МИПБ, 1998.

4. Чертов А.Г.,Воробьев А.А. Задачник по физике.- М.: Высшая школа, 1983.

5. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики.-М.: Высшая школа, 1991.

6. Бирюлин Ю.С. Решение задач по физике: Методические указания. – М., Академия ГПС МЧС России, 2003. – 20 с.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

1. Основные понятия кинематики. Кинематика поступательного движения твердого тела.

2. Основные характеристики кинематики твердого тела: скорость и ускорение. Кинематика равномерного и равнопеременного прямолинейного движения материальной точки.

3. Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета. Преобразования Галилея.

4. Взаимодействие тел. Сила. Второй закон Ньютона. Импульс материальной точки. Основной закон динамики материальной точки.

5. Третий закон Ньютона. Закон сохранения импульса.

6. Виды сил в механике. Силы трения. Силы упругости. Силы тяготения.

7. Закон всемирного тяготения. Понятие о гравитационном поле. Сила тяжести. Вес тела.

8. Работа силы. Мощность. Консервативные и неконсервативные силы.

9. Энергия. Механическая энергия. Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии.

10.Потенциальная энергия. Потенциальная энергия однородного поля, поля центральных сил, упруго деформированного тела. Связь между консервативной силой и потенциальной энергией.

11.Полная механическая энергия системы тел. Закон изменения и сохранения механической энергии.

12.Абсолютно упругий и абсолютно неупругий удары.

13.Вращательное движение твердого тела. Кинематика движения материальной точки по окружности. Связь угловых и линейных кинематических величин.

14.Динамика твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Момент силы. Момент инерции. Основное уравнение вращательного движения.

Теорема о переносе осей инерции.

15.Момент импульса. Законы изменения и сохранения момента импульса.

16.Кинетическая энергия тела, вращающегося вокруг неподвижной оси.

Работа внешних сил при повороте твердого тела вокруг неподвижной оси.

17.Гармоническое колебание: основные характеристики. Дифференциальное уравнение гармонического колебания. Периоды собственных колебаний пружинного, физического и математического маятников. Кинематика и динамика гармонического колебания.

18.Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Добротность колебательной системы.

19.Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденного колебания. Амплитудные и фазовые характеристики. Резонанс.

Механика – раздел физики, который изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение.

Механическое движение – изменение с течением времени взаимного расположения тел или их частей.

В механике для описания движения тел в зависимости от условий конкретных задач используют физические модели (материальная точка и абсолютно твердое тело).

Материальная точка – тело, обладающее массой, размерами которого в данной задаче можно пренебречь.

Абсолютно твердое тело – тело, которое ни при каких условиях не может деформироваться, и при всех условиях расстояние между двумя точками (или точнее между двумя частицами) этого тела остается постоянными.

Поступательное движение – движение, при котором любая прямая, жестко связанная с движущимся телом, остается параллельной своему первоначальному положению.

Вращательное движение – движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой, называемой осью вращения.

Положение материальной точки определяется по отношению к некоторому, произвольно выбранному тела, называемому телом отсчета.

Система отсчета – совокупность системы координат и часов, связанных с телом отсчета.

Траектория – движения материальной точки – линии, описываемая этой точкой в пространстве. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным.

Длина пути – длина участка траектории, пройденного материальной точкой с момента отсчета времени. Длина пути является скалярной функцией времени:

Вектор перемещения – вектор, проведенный из начального положения движущейся точки в положение ее в данный момент времени (приращение радиуса-вектора точки за рассматриваемый промежуток времени).

При прямолинейном движении вектор перемещения совпадает с соответствующим участком траектории и модуль перемещения r равен пройденному пути s.

Скорость – векторная величина, которая определяет как быстроту движения, так и его направление в данный момент времени.

Мгновенная скорость – векторная величина, определяемая производной радиуса-вектора движущийся точки по времени; направлена по касательной к траектории в сторону движения:

Ускорение – характеристика неравномерного движения; определяет быстроту изменения скорости по модулю и направлению.

Ускорение векторная величина определяемая первой производной скорости по времени.

Тангенциальная составляющая ускорения характеризует быстроту изменения скорости по величине (направлена по касательной к траектории).

Нормальная составляющая уравнения характеризует быстроту изменения скорости по направлению (направлена к центру кривизны траектории).

Полное ускорение при криволинейном движении.

Равномерное прямолинейное движение – движение с постоянной по модулю и направлению скоростью:

Уравнение координаты равномерного прямолинейного движения материальной точки вдоль оси x :

Равноускоренное прямолинейное движение – движение с ускорением, постоянным по модулю и направлению:

движения ( a const ) вдоль оси x :

Скорость точки при равнопеременном движении.

Угловая скорость – вектор Угловое ускорение – вектор, равный первой производной угловой скорости по времени.

Период вращения – время, за которое точка совершает один полный оборот, т.е. поворачивает на угол 2.

Частота вращения – число полных оборотов, совершаемых телом при его движении по окружности, в единицу времени.

Формулы, выражающие связь между линейными и угловыми величинами:

Уравнение равнопеременного вращения:

Угловая скорость при равномерном вращении:

Угловая скорость при равнопеременном вращении:

Первый закон Ньютона: существуют такие системы отсчета, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела.

Инерциальная система отсчета – система отсчета, относительно которой свободная материальная точка, не подверженная воздействию других тел, движется равномерно и прямолинейно.

Масса тела – физическая величина, являющаяся мерой его инерционных свойств.

Сила – векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.

Импульс – векторная величина, численно равна произведению массы материальной точки на ее скорость:

Второй закон Ньютона: ускорение приобретаемое материальной точкой, пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки.

Основное уравнение динамики материальной точки – скорость изменения импульса материальной точки равна действующей на нее силе:

Третий закон Ньютона: всякое действие материальных точек друг на друга имеет характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки.

Закон Гука: сила упругости пропорциональна удлинению тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации: F упр k( l) Закон всемирного тяготения: между любыми двумя материальными точками действует сила взаимного притяжения, прямо пропорциональная квадрату расстояния между ними:

Сила тяжести – сила, которая действует на тело массой m находящееся в системе отсчета, связанной с Землей:

Вес тела – сила, с которой тело вследствие тяготения к Земле действует на опору (или подвес), удерживающую тело от свободного падения.

Сила трения – сила сопротивления, действующая на тело и направленная противоположно относительному перемещению данного тела.

Сила трения скольжения пропорциональна силе нормального давления:

Механическая система – совокупность материальных точек(тел), выделенных по какому-либо свойству или признаку.

Внутренние силы – силы взаимодействия между материальными точками механической системы.

Внешние силы – силы, с которыми на материальные точки механической системы действуют внешние тела.

Замкнутая система – механическая система тел, на которую не действуют внешние силы.

Закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течение времени:

Цент масс системы материальных точек – воображаемая точка С, положение которой характеризует распределение массы этой системы.

Радиус-вектор точки С:

Закон движения центра масс: центр масс системы движется как материальная точка, в которой сосредоточена масса всей системы и на которую действует сила, равная геометрической сумме всех внешних сил, действующих на систему.

Уравнение движения тела переменной массы:

Энергия – универсальная мера различных форм движения и взаимодействия.

Работа силы – количественная характеристика процесса обмена энергией между взаимодействующими телами.

Элементарная работа силы F на перемещение dr:

Работа совершаемая переменной силой на пути s:

совершения работы:

Мгновенная мощность – равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется точка приложения этой силы:

Кинетическая энергия механической системы – энергия механического движения этой системы.

Кинетическая энергия тела массой m, движущегося со скоростью v, определяется работой, которую надо совершить, чтобы сообщить телу данную скорость.

Теорема о кинетической энергии: работа равнодействующих сил, приложенных к телу, равна измерению кинетической энергии тела:

Приращение кинетической энергии частицы на элементарном перемещении равно элементарной работе на том же перемещении:

Потенциальная энергия – механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними.

Потенциальное поле – поле, в котором работа, совершаемая действующими силами при перемещении тела из одного положения в другое, не зависит от того, по какой траектории это перемещение произошло, а зависит только от начального и конечного положений.

Консервативная сила – сила, работа которой при перемещении точки (тела) в пространстве по замкнутому контуру равна нулю.

Консервативная система – механическая система, на тела которой действуют только консервативные силы.

Диссипативная сила – сила, работа которой при перемещении точки (тела) из одного положения в другое зависит от траектории перемещения точки.

Работа консервативных сил при элементарном (бесконечно малом) изменении конфигурации системы равна приращению потенциальной энергии, взятому со знаком минус, так как работа совершается за счет убыли потенциальной энергии:

Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли на Потенциальная энергия упругодеформированного тела:

Работа, совершаемая консервативными силами, равна изменению потенциальной энергии системы, взятому со знаком минус.

Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия двух материальных точек массами m1 и m2, находящихся на расстоянии r друг от друга.

Полная механическая энергия системы – энергия механического движения и взаимодействия (равна сумме кинетической и потенциальной энергий).

Закон сохранения механической энергии: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется, т.е. не изменяется со временем, или в консервативных системах полная механическая энергия сохраняется.

Удар (соударение) – это столкновение двух или более тел, при котором взаимодействие длиться очень короткое время.

составляющих относительных скоростей тел после v n и до удара v n.

Линия удара – прямая, проходящая через точку соприкосновения тел и нормальная к поверхности их соприкосновения.

Центральный удар – удар, при котором тела до удара движутся вдоль прямой, проходящей через их центры масс.

Скорости тел, массы которых m1 и m2, после абсолютного упругого прямого центрального удара.:

Абсолютно неупругий удар – столкновение двух тел в результате которого тела объединяются, двигаясь дальше как единое целое.

Скорость после абсолютного неупругого центрального удара:

абсолютно упругом ударе:

Момент инерции мат. точки относительно данной оси – скалярная величина, равная произведению массы на квадрат расстояния от этой точки до оси.

Момент инерции системы (тела) относительно оси – физическая величина, равная сумме произведений масс n материальных точек системы на квадраты их расстояния до рассматриваемой оси.

Момент инерции в случае непрерывного распределения масс Полный тонкостенный цилиндр радиусом R (обруч) радиусом R Теорема Штейнера: момент инерции тела относительно любой оси вращения равен моменту его инерции Jc относительно параллельной оси, проходящей через центры массы m тела на квадрат расстояния a между осями.

Кинетическая энергия тела, вращающегося относительно оси z.

Кинетическая энергия тела катящегося по плоскости без скольжения Момент силы относительно неподвижной точки О – физическая величина, определяемая векторным произведением радиуса-вектора r, проведенным из точки О в точку приложения силы F, на эту силу:

Модуль момента силы:

Момент силы относительно неподвижной оси z:

- скалярная величина Mz, равная проекции на эту ось вектора М момента силы, определенного относительно произвольной точки О данной оси z.

Работа при вращении тела:

Момент импульса мат. точки А относительно неподвижной точки О – физическая величина, определяемая векторным произведением радиусавектора r, проведенного из точки О в точку А, на импульс этой точки.

Модуль вектора момента импульса:

Момент импульса твердого тела относительно оси z.

Уравнение (закон) динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси: производная момента импульса твердого тела относительно оси равна моменту сил относительно той же оси.

Закон сохранения момента импульса: момент импульса замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени:

Колебания – движения или процессы, которые характеризуются определенной повторяемостью во времени.

Гармонические колебания – колебания, при которых колеблющаяся величина изменяется со временем по закону синуса или косинуса.

Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.

Период гармонического колебания – промежуток времени Т, в течении которого фаза колебания получает приращение 2, т.е.

Частота колебания – число полных колебаний совершаемых в единицу времени Смещение колеблющейся точки Скорость колеблющейся точки Ускорение колеблющейся точки Сила, действующая на колеблющуюся материальную точку массой прямолинейные гармонические колебания гармонические колебания под действием упругой силы F Полная энергия материальной точки совершающей гармонические колебания Физический маятник – твердое тело совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг неподвижной горизонтальной оси подвеса не проходящей через центр масс тела.

Приведенная длина физического маятника – длина такого математического маятника, период колебаний которого совпадает с периодом колебаний данного физического маятника Период колебаний математического маятника [l- длина маятника] Амплитуда результирующего колебания, получающегося при сложении двух гармонических колебаний одинакового направления и частоты Начальная фаза результирующего колебания Затухающие колебания – колебания амплитуда которых уменьшается со временем.

Вынужденные механические – колебания, возникающие под действием внешней периодически изменяющейся силы.

Амплитуда вынужденных колебаний.

Сдвиг фаз между колебаниями и вынуждающей силой Резонансная частота Резонансная амплитуда

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Задача № Для оказания медицинской помощи при несчастном случае в горном ущелье за медикаментами послан лыжник. Он должен по горизонтальной прямолинейной лыжне пройти путь S=10 км и вернуться обратно. Его скорость без ветра постоянна и равна 10 км/ч. Сколько времени для этого требуется? Рассмотреть два случая: а) ветра нет; б) из-за постоянного ветра вдоль дороги скорость лыжника увеличивается на V=3 км/ч при движении по направлению ветра, на столько же уменьшается при движении против ветра.

Задача № 2.

Для спасения человека, попавшего под вагонетку, необходимо поднять е правую часть. Это можно сделать двумя способами. Определить силу F1, которую надо приложить к правому концу вагонетки, направив е вертикально вверх. Определить силу F2, которую можно направить вертикально вниз. Длина вагонетки L=3 м, масса вагонетки m=500 кг.

Задача № 3.

При расследовании причин дорожно-транспортного происшествия необходимо определить, возможно, ли движение автомобиля вверх по горной дороге с уклоном, равным 30°, с ускорением a = 0,6 м/с2, если коэффициент трения между шинами и поверхностью дорог К0 = 0,5.

Задача № 4.

Человек в результате аварии попал в сепаратор, вращающийся с частотой 30 мин-1, с радиусом вращения 2 м. Определить возникшую при этом перегрузку. Оценить с помощью графика (рис. 1) опасность для жизни и здоровья человека, если время действия перегрузки 10 с.

Задача № 5.

В горах человек сорвался со скалы и падает с высоты Н = 100 м на мягкий снег. До полной остановки проходит в нм путь: а) к1 = 2 м; б) к2 = м. Сопротивление воздуха не учитывать. Определить перегрузку, которую испытывает человек при торможении, время е действия и опасность для его жизни. Считать, что направление действия перегрузки “таз+голова”. (См.

рис. 1) Задача № 6.

Череп человека может быть пробит движущимся предметом с площадью сечения несколько квадратных сантиметров, если давление Р0=5·107 Па. Сопротивление воздуха не учитывать. Может ли пробить голову человека кусок льда m=1 кг, если он упал с высоты: а) Н1=2,5 м; б) Н2=10 м?

Считать, что удар продолжается время t = 1 мс, площадь соприкосновения льда с головой человека S = 2 см 2.

Задача № 7.

Для предотвращения возможного загорания дома, находящегося недалеко от места пожара, необходимо на его крышу и стены за 1 мин. подать 100 л. воды. Можно ли для этих целей использовать колодец глубиной Н= м? Масса вала, на который намотана невесомая вервка, m0=20 кг. Его радиус r=10 см. К колесу, радиус которого R=50 см, для поднятия ведра прикладывают постоянную касательную силу F=22 Н. Массу колеса и трение не учитывать. Вместимость ведра 10 л., его массу не учитывать. Для переливания поднятой воды в пустое ведро необходимо время t0=7 с. В это время другой человек сматывает вервку, чтобы ведро, как только ведро будет пустым, бросить без начальной скорости вниз. Определить интервал времени, за который будет подаваться 10 л. воды, а также количество воды, поданное за 1 мин. И сравнить с требуемой величиной.

Задача № 8.

При проведении спасательных работ, человека поднимают на тросе на неподвижно висящий вертолт (рис. 4). Из-за неожиданного пульсирующего ветра человек стал раскачиваться. Определить наименьшую скорость подъма человека, при которой не будет опасности его удара о выступ толщиной Н=3,14 м. Длина троса L=40м.

Задача № 1.

Для обнаружения возможного лесного пожара используется расположенная на холме башня. Е высота над уровнем земли h=40 м.

Определить дальность горизонта, а также время, необходимое для того, чтобы до него добраться при скорости движения =10 км/ч. Высоту деревьев не учитывать. Определить площадь лесного массива, который может быть рассмотрен с башни.

Задача № 2.

Определить силу, действующую на поршень ручного водяного насоса, если для подачи воды к концу рукоятки прикладывается сила F=60 Н (рис. 3).

Задача № 3.

На горной дороге из-за отказа тормозной системы автобус с пассажирами массой m1=3000 кг. начал скатываться по уклону, равному 300.

Для остановки автобуса и спасения пассажиров его догнал грузовой автомобиль массой m2=6000 кг. Удалось трос с передней лебдки автомобиля закрепить на автобусе. После этого автомобиль стал тормозить так, что его колса заблокировались. Коэффициент трения покрышек об асфальт К=0,9.

Какой путь от начала торможения пройдут автомобили, если перед торможением их скорость v=36 км/ч? Трение колс автобуса не учитывать.

Задача № 4.

В результате нарушения правил техники безопасности человек оказался в сепараторе, вращающемся с частотой n=60 мин –1, радиус его вращения R=2 м. Направление действия перегрузки – «спина грудь». Через время t0=5 мин. сепаратор был остановлен. Определить перегрузку, которую испытал человек, и е опасность с помощью графика (см. рис. 1).

Задача № 5.

В воздухе из-за аварии произошло разрушение вертолта, из которого выпал человек. Траектория падения человека совпала с вертикальным профилем горы, покрытой гладким льдом, переходящим с радиусом кривизны R=25 м. в горизонтальный участок. Считать, что человек в результате падения с большой высоты достиг скорости v=50 м/с. Определить перегрузку, которую испытывает человек, оценить время е действия и с помощью рис. 1 определить опасность для жизни и здоровья человека. Какой путь человек прокатится по горизонтальному участку, если коэффициент трения К=0,1, а скорость, с которой он начинает движение на этом участке, v1=40 м/с ?

Задача № 6.

Череп человека может быть пробит движущимся предметом с площадью сечения несколько квадратных сантиметров, если давление Р0=5·10 7 Па.

Удар какой массы льда может пробить голову человека, если она падает с высоты Н=10 м., удар продолжается время t=1 мс, площадь соприкосновения льда с головой S=3 см 2, сопротивление воздуха не учитывать.

Задача № 7.

Для предотвращения возможного загорания деревянного дома, находящегося недалеко от места пожара, необходимо на его крышу и стены за 1 мин. подать 15 л. воды. Можно ли для этих целей использовать колодец глубиной Н=10 м? Масса вала, на который намотана невесомая вервка, m0=20 кг. Его радиус r=10 см. К колесу, радиус которого R=60 см, человек для поднятия ведра прикладывает постоянную касательную силу F=20 Н.

Массу колеса и трение не учитывать. Вместимость ведра 10 л, масса ведра m0=1 кг. За время t0=15 с. поднятое ведро с водой человек переливает в другое. Под действием собственной массы ведро опускается вниз, разматывая вервку с вала. Время погружения ведра в воду не учитывать.

Через какие интервалы времени будет подаваться вода?

Задача № 8.

Для предупреждения об опасности автоматическая система включает сирену. Колесо сирены имеет 60 отверстий и вращается с частотой 300 мин –1. Скорость звука в воздухе v=340 м/с. Определить длину звуковой волны.

Задача № 1.

Для наблюдения за лесными массивами в целях обнаружения пожара используется вертолт. На какой высоте дальность горизонта будет составлять Х=100 км? Какая дальность горизонта будет на высоте Н=1,5 км?

Какая площадь леса будет контролироваться вертолтом?

Задача № 2.

При проведении аварийно-спасательных работ, связанных с разборкой завала после землетрясения, необходимо сдвинуть обломок стены дома, закрывающий проход, с помощью горизонтального троса. Определить силу натяжения троса, если спасатель действует на его середину с силой P= Н. Угол прогиба троса равен 4°. Массу троса не учитывать. Во сколько раз сила натяжения троса будет больше веса человека?

Задача № 3.

Для аварийного спуска человека используется спасательный рукав длиной Н=30 м. Скорость падения человека на землю должна быть v=3 м/с.

Считать движение равноускоренным. Определить, во сколько раз сила трения отличается от веса человека при его движении. Сила трения постоянна, масса человека m=100 кг.

Задача № 4.

Самолт совершает вынужденную посадку с убранными шасси.

Посадочная скорость равно 114 км/ч, тормозной путь составляет 10 м.

Определить возникшую при этом перегрузку. Какое положение сидящего экипажа по отношению к направлению движения более безопасно: лицом назад или вперд?

Задача № 5.

Для спасения людей, находящихся из-за пожара на крыше дома, внизу натянут брезент. Расстояние от крыши до брезента Н=10 м, брезент при падении на него человека прогибается на х=0,5 м. Прочность брезента Р0=2 · 10 4 Н/м 2. Площадь соприкосновения человека с брезентом S=0,5 м 2. Людей какой массы можно успешно спасать?

Задача № 6.

От вращающегося вала отлетела гайка массой m=100 г, находящаяся от оси вращения на расстоянии R=20 см, и попала в голову человека. Считать, что удар продолжается время t=10 –3 с, площадь соприкосновения гайки с головой S=1 см 2, череп человека может быть пробит, если оказывается давление Р0 =5·10 7 Па. При, какой наименьшей частоте вращения вала череп человека может быть пробит? Рикошета нет.

Задача № 7.

Поворотная платформа пожарной автолестницы имеет момент инерции, равный моменту инерции диска радиусом 1 м и массой 3 ·10 3 кг. При включении поворотного механизма платформа за 3 с набирает частоту вращения 0,5 мин –1, которая затем постоянна. Определить момент вращающей силы в начале движения платформы. Момент силы трения равен 100 Нм.

Задача № 8.

При проведении спасательных работ человек надел лгкий бронежилет, который выдерживает воздействие давления Р0=5,0*108 Па. В результате взрыва металлический осколок массой m=100 г со скоростью v=100 м/с попал перпендикулярно в бронежилет, который прогнулся на х= см. Площадь соприкосновения осколка с бронежилетом S=0,3 см2. Будет ли бронежилет пробит осколком? Есть ли опасность для жизни человека?

Задача № 1.

На расстоянии d=50 м от берега водохранилища тонет ребнок. На берегу находится человек (рис. 5). Человек может плыть со скоростью v=1 м/с, бежать по берегу со скоростью v2=5 м/с. Через сколько времени человек добертся до ребнка в точку А, если:

а) из точки С он сразу по прямой поплывт в точку А;

б) добежит до точки В по берегу, а потом поплывт по прямой в точку А?

Задача № 2.

В результате дорожно-транспортного происшествия автомобиль получил повреждения. Его двери заклинены. Есть угроза пожара. Для спасения пассажиров необходимо открыть дверь (рис. 6), для этого к ней привязан трос. С какой силой, направленной вертикально вниз, должен действовать спасатель на середину троса, чтобы сила натяжения была равна 7000 Н? Считать, что угол прогиба троса при этом равен 4°.

Задача № 3.

Для аварийного спуска пострадавшего используется спасательный рукав длиной Н=30 м. Скорость падения человека массой m=100 кг. на землю v= м/с. Сколько тепла выделится при этом в результате трения?

Задача № 4.

Автомобиль, движущийся со скоростью v=72 км/ч, врезается в результате отказа тормозной системы в неподвижное препятствие на дороге.

Он останавливается, пройдя путь S=1 м с учтом деформации. Определить возникшую при этом перегрузку, если водитель пользовался ремнями безопасности, время е действия и оценить опасность для его жизни и здоровья (см. рис. 1).

Задача № 5.

Можно ли спасать людей массой m=100 кг, прыгающих по очереди с высоты Н=6 м на растянутый брезент, который прогибается при падении человека на х=1 м? Площадь соприкосновения человека с брезентом S=0,5 м 2. Прочность брезента Р0=10 4 Н/м 2.

Задача № 6.

При пожаре взорвался баллон с газам. Осколок массой m=1 кг вылетел из окна горизонтально со скоростью v1=10 м/с. Окно расположено на высоте Н=5 м. от уровня головы человека, находящегося на улице (рис. 7)..

Сопротивление воздуха не учитывать. Осколок попал в незащищнную голову человека. Площадь соприкосновения при ударе осколка с головой S= см2, удар продолжается время t=10 –3 с. Череп человека может быть пробит уже при давлении Р0=5·10 7 Па. Определить, будет ли пробит череп человека при ударе осколком.

Задача № 7.

Однородный вал радиусом 0,1 м и массой 20 кг. начинает вращаться вокруг геометрической оси. Угловая скорость изменяется по закону =Bt 3, где В=2 рад/с4. Трение не учитывать. Определить величину касательной силы через 5 с после начала вращения.

Задача № 8.

Выдвижную автолестницу раскачивает ветер. Смещение верхней точки изменяется по гармоническому закону x=Asin t. Амплитуда колебания 0,6 м, период колебания 5 с. Вычислить наибольшую скорость верхней точки.

Задача № 1.

На расстоянии d=50 м от берега водохранилища тонет ребнок. На берегу находится человек (рис. 5). Человек может плыть со скоростью v1=1 м/с, бежать по берегу со скоростью v2=5 м/с. Каким путм должен двигаться человек, чтобы добраться до ребнка за кратчайшее время?

Задача № 2.

Определить силу натяжения троса с помощью которого поднимается балка массой m=100 кг. Есть ли опасность обрыва троса, если он выдерживает нагрузку до Т0=2,8 кН?

Задача № 3.

Для эвакуации людей из совершившего аварийную посадку самолта используется спасательное устройство – аварийный надувной трап. Считать, что начальная скорость человека равна нулю, он находится на высоте Н= 4 м.

Коэффициент трения при его движении по наклонной поверхности К= 0,3.

Определить время спуска. Сколько человек может быть эвакуировано за t= мин, если каждый последующий начинает движение, когда предыдущий находится внизу? Наклонная плоскость составляет угол 30° с поверхностью земли.

Задача № 4.

Человек падает с высоты Н=10 м. Для его Спасения используют натянутый брезент. Брезент под действием человека прогибается на х=1 м.

Определить нагрузку, которую испытывает человек, и время е действия.

Оценить с помощью рис. 1 опасность для жизни и здоровья человека.

Задача № 5.

Над подъездом дома висит тент, прочность которого позволяет выдерживать воздействие упавшего сверху предмета до Р0=10 6 Н/м 2.

Считать, что материал при этом прогибается на 20 см. С какой наименьшей высоты должен упасть кирпич, чтобы пробить защитный тент? Масса кирпича m=5 кг, площадь его соприкосновения с тентом S=100 см2. Высоту считать от поверхности тента.

Задача № 6.

В результате отказа рулевой системы и тормозов автомобиль массой m=2000 кг. со скоростью v=36 км/ч под прямым углом врезался в чугунное ограждение набережной, сбил его и упал в воду. Вода находится ниже уровня дороги на Н=4 м. При ударе автомобиль деформировался на х=1 м.

Ограждение рушится при силе действия F0=6·10 4 Н. Определить скорость автомобиля, после того как он пробил ограждения, и расстояние L (рис. 8).

Сопротивление воздуха не учитывать. Считать, что автомобиль лежит на дне реки под местом падения в воду.

Задача № 7.

На барабан подъмного устройства колодца намотана вервка, к концу которой привязано ведро массой 2 кг. За какое время ведро достигнет воды, если глубина колодца равна 15 м, масса барабана 20 кг, его радиус 10 см? Массу вервки не учитывать. Начальная скорость ведра равна нулю.

Момент силы трения при вращении не учитывать.

Задача № 8.

Выдвижную автолестницу раскачивает ветер. Смещение верхней точки изменяется по закону х=Asin t. Амплитуда колебаний 0,3 м, частота колебаний 0,2 с –1. Определить скорость верхней точки, когда смещение равно 0,15 м.

Задача № 1.

Человек с разгона должен прыгнуть горизонтально с крыши горящего дома на крышу другого дома (рис. 9). Крыши находятся на одинаковой высоте. При каком расстоянии между домами это возможно? Сопротивление воздуха не учитывать. Считать, что высота, на которую может подняться человек, прыгая вертикально вверх, h=0,5 м. Человек во время прыжка имеет горизонтальную скорость v0 х=5 м/с и в этот момент подбрасывать себя вверх со скоростью, которую сообщают ему мышцы ног при прыжке в высоту с места.

Задача № 2.

Для спасения людей, блокированных в потерпевшем аварию автомобиле, необходимо вытащить шпильку. Какую требуется приложить силу, если сила сопротивления равна 2000 Н?

Задача № 3.

Для эвакуации людей из совершившего аварийную посадку самолта используется аварийно надувной трап. Начальная скорость человека равна нулю. Верхняя часть наклонной плоскости находится на высоте Н=3 м.

Коэффициент трения при движении человека по наклонной плоскости К=0,2.

Наклонная плоскость составляет угол с поверхностью земли, равный 45°.

Определить скорость, которую будет иметь человек в результате движения по наклонной плоскости перед касанием о землю. Сравнить е с условно безопасной скоростью v0=5 м/с.

Задача № 4.

Человек падает с высоты Н=40 м. Для спасения используется натянутый брезент. Брезент под действием человека прогибается на х=1 м. Определить перегрузку, которую испытывает человек, время е действия. Оценить с помощью рис. 1 опасность для жизни и здоровья человека. Считать, что направление действия перегрузки – « таз голова ».

Задача № 5.

На время ремонтных работ на крыше дома над его подъездом находится защитный тент. Расстояние от тента до крыши Н=30 м. Какой наименьшей прочностью должен обладать тент, чтобы защитить человека, входящего в подъезд, от падающего с крыши кирпича массой m=4 кг? Считать, что площадь соприкосновения кирпича с тентом S=80 см 2 и он прогибается на х=0,2 м.

Задача № 6.

Огнетушитель выбрасывает ежесекундно массу m0=0,4 кг/с пены со скоростью v=10 м/с. Какую горизонтальную силу необходимо человеку приложить, чтобы огнетушитель был неподвижен (рис. 10)?

Задача № 7.

Какое количество тепла выделится при остановке вращения за счт трения вала массой 10 кг и радиусом 2 см, вращающегося с угловой скоростью 200 рад/с?

Задача № 8.

Порыв ветра вызвал свободные затухающие колебания выдвижной автолестницы. За два колебания верхней точки амплитуда уменьшилась в два раза. Во сколько раз уменьшится за 5 колебаний?

Задача № 1.

Определить опасность для жизни человека, если он оказался в автомобиле без средств пассивной безопасности, который скатился с нулевой начальной скоростью с ледяной горки высотой Н=10 м. (трение не учитывать) и ударился о неподвижное препятствие. Считать, что при фронтальном наезде на неподвижное препятствие со скоростью v0=13,89 м/с вероятность выживания человека в автомобиле без средств пассивной безопасности равна нулю.

Задача № 2.

Для спасения человека, попавшего в воду в зимнее время, его необходимо вытащить на лд за вервку (рис. 11). Какую наибольшую силу натяжение вервки может обеспечить спасатель массой 100 кг, если коэффициент его трения о лд равен 0,1?

Задача № 3.

Для эвакуации людей из совершившего аварийную посадку самолта используется аварийный надувной трап. Верхняя часть наклонной плоскости находится на высоте Н=3 м. Она составляет угол с поверхностью земли, равен 450. При каком коэффициенте трения скорость, которую человек приобретт человек в конце спуска, будет 5 м/с?

Задача № 4.

Определить перегрузку, возникшую при падении человека с высоты Н=3 м. на грунт. Считать, что в результате воздействия человека на почву она проседает на х=3 см. Оценить опасность такого падания для жизни и здоровья человека (рис. 1). Считать, что направление действия перегрузки – «таз - голова».

Задача № 5.

Человек, падая с высоты Н=30 м. на специальную спасательную подушку, при торможении проходит путь х=2 м. Определить перегрузку.

Задача № 6.

При тушении пожара струя воды площадью поперечного сечения S= см падает перпендикулярно стеклу окна помещения. Стекло может быть уже разрушено при силе действия F0=240 Н. Скорость движения воды v= м/с. Определить действующую на стекло силу. Есть ли опасность разрушения стекла? Разбрызгивание воды не учитывать.

Задача № 7.

Вертикальный столб длиной 15 м, подпиленный у основания, падает на землю, поворачиваясь вокруг нижнего основания. Определить линейную скорость его верхнего конца в момент удара о землю.

Задача № 8.

На вертикальном коленчатом подъмнике типа «Саймон» работает лафетный ствол. Из-за пульсации подачи воды происходят колебания ствола по направлению е выброса по закону х=0,5sin3t. Поперечно пульсирующий ветер вызвал колебания по взаимно перпендикулярному направлению по закону y=0,5 sin (3t+/2). Определить траекторию движения ствола.

Задача № 1.

В зимнее время в результате поломки рулевой системы автомобиль с начальной скоростью v1=36 км/ч скатился с дороги с высоты Н=4,5 м. и ударился о неподвижное препятствие. Склон покрыт льдом, поэтому трение не учитывать. Оценить возможность гибели людей в автомобиле, если он не оборудован пассивными средствами безопасности. Считать, что вероятность выживания человека в таких условия равна нулю при скорости удара автомобиля о препятствие v0=13,89 м/с.

Задача № 2.

При проведении аварийно-спасательных работ в условиях Арктики используется тросовое самоходное устройство. Масса человека, находящегося на середине троса, равна 100 кг. Угол прогиба троса равен 4°.

Определить силу натяжения троса. Во сколько раз эта сила больше его веса?

Задача № 3.

Человек массой m1=100 кг. с помощью невесомой и нерастяжимой вервки и блока, вращающегося без трения, массу которого можно не учитывать, должен спустить с крыши промышленного здания пострадавшего ребнка массой m2=50 кг. (рис. 12). Авария произошла в зимнее время.

Коэффициент трения при скольжении человека на горизонтальной крыше К=0,45. Может ли человек медленно спускать ребнка с практически с постоянной скоростью? С каким наименьшим ускорением может спускаться ребнок, чтобы человек не скользил по крыше? Определить в этом случае высоту, считая, что безопасная скорость соприкосновения ребнка с землй равна скорости при свободном падении с высоты Н0=1 м.

Задача № 4.

Определить перегрузку, возникшую при падении человека с высоты Н=25 м на грунт. Считать, что в результате воздействия человека на почву она проседает на х= 0,5 м. Определить опасность такого падения для жизни и здоровья человека (см. рис. 1). Считать, что направление действия перегрузки – «таз - голова».

Задача № 5.

Главная составляющая бронежилета – это защитная ткань из высокопрочных синтетических волокон. Прочность ткани типа «Кевлар»

Р=40*109 Па. Определить, какая сила действует на человека в таком бронежилете, если в него попадают пули перпендикулярно его поверхности, площадь поперечного сечения пули S=0,5 см2. Давление, которое пуля оказывает на ткань, равно наибольшему допустимому (прочности ткани).

Задача № 6.

При анализе тушения пожара необходимо выяснить, могла ли струя воды разбить стеклянную витрину магазина. Наименьшая сила, которая разрушает данной стекло, F=1000 Н. Скорость воды при тушении пожара v=8 м/с, площадь поперечного сечения струи S=150 см 2. Разбрызгивание воды при попадании на преграду не учитывать.

Задача № 7.

При остановке вала массой m = 20 кг и радиусом R = 5 см выделилось теплоты Q = 100 Дж. С какой угловой скоростью вращался вал?

Задача № Порыв ветра вызвал свободные затухающие колебания выдвижной лестницы. За пять колебаний амплитуда уменьшилась в три раза. Во сколько раз амплитуда уменьшится за десять колебаний?

Задача № 1.

Ночью на теплоходе возник пожар. Его пассажиры воспользовались спасательным плотом. На горизонте они увидели свет маяка. Известно, что лампа маяка находится на высоте Н=60 м. над поверхностью воды. Маяк расположен на берегу. Определить расстояние от спасательного плота до берега. Определить время движения плота до берега, считая, что его скорость v=0,5 км/ч.

Задача № 2.

Для проведении аварийно-спасательных работ используется тросовое самоходное устройство. Угол прогиба, когда человек массой 100 кг.

находится на середине троса, равен 8. Крепление троса на краю обрыва может выдержать силу 2 кН. Есть ли опасность несчастного случая?

Задача № 3.

При проведении спасательных работ с помощью вертолта человек находится на вервке, которая может выдержать силу натяжения Т=1500 Н.

Длина вервка за бортом вертолта фиксирована. С каким наибольшим ускорением может подниматься вертолт вверх, чтобы не было опасности обрыва? Массу вервки не учитывать. Ускорение считать постоянным, масса человека 100 кг.

Задача № 4.

Определить высоту, с которой прыжок человека на тврдое покрытие представляет опасность для его здоровья. Рассмотрим случаи:

а) человек приземлился на обе ноги тврдо, не сгибая колени. Считать, что при этом тело до остановки проходит путь h1=1 см, а перелом самой уязвимой кости-голени происходит при перегрузке n=130;

б) человек при приземлении сгибает колени так, что тело до остановки проходит путь h2=60 см. Считать, что при таком приземлении сухожилия и связки вне костей ног выдерживают 5% от силы, которая ломает голень.

Задача № 5.

Пуля из охотничьего ружья массой m1=33 г. со скоростью v=300 м/с попадает в человека, защищнного бронежилетом из защитной ткани «Кевлар», выдерживающей нагрузку Р0=4·109 Па. Бронежилет прогибается под действием пули на х=2 см. Есть ли опасность того, что бронежилет будет пробит пулею? Какую скорость приобретает человек в результате попадания в него этой пули? Считать, что площадь поперечного сечения пули S=2 см2.

Масса человека m2=66 кг.

Задача № 6.

При тушении пожара струя воды площадью поперечного сечения 100 см2 со скоростью 10 м/с перпендикулярно падает на стену. Вычислить силу действия воды.

Задача № 7.

Маховик ( однородный диск ), момент инерции которого I = 50 кг м вращается с угловой скоростью = 30 c-1. Найти момент сил торможения, под действием которого маховик останавливается за t = 1 мин.

Задача № 8.

Логарифмический декремент затухания колебаний математического маятника равен =0,1. Во сколько раз уменьшится амплитуда колебаний за десять полных колебаний ?

Задача № 1.

Человек, живущий на берегу реки, увидел пожар. Какое наименьшее время ему потребуется для того, чтобы добежать до реки, наполнить там ведро, а потом добраться до очага пожара? Считать, человек бежит с постоянной скоростью v=3 м/с, время, необходимое для заполнения ведра, не учитывать.

Задача № 2.

При поднятии балки угол между тросами (стропами) равен 900.

Определить при этом силу натяжения строп, если груз массой 100 кг, движется вверх равномерно. (См. рис. 13) Задача № 3.

Автомобиль со скоростью 36 км/ч вследствие дорожно-транспортного происшествия выехал с дороги на ледяную поверхность озера, перпендикулярную берегу (рис. 11). На расстоянии S=40 м. льда нет.

Определить тормозной путь автомобиля до остановки, если коэффициент трения блокированных колс о лд К=0,1. Есть ли опасность падения в воду?

Задача № 4.

Определить наибольшую высоту, с которой безопасно может прыгать человек на спасательную подушку, если она может проминаться до 2 м. Считать, что наибольшая безопасная перегрузка при торможении n0=20.

Задача № 5.

Какой наименьшей прочностью должен обладать бронежилет, чтобы защитить человека от осколков возможного взрыва? Считать, что осколки имеют массу m=10 г, а скорость v=100 м/с. Площадь соприкосновения осколка с бронежилетом S=0,25 см2. Бронежилет при попадании осколка прогибается на х=3 см.

Задача № 6.

Вертикальная перегородка в доме может выдержать горизонтально направленное воздействие до 103 Н. При какой наименьшей скорости струи воды, если площадь е поперечного сечения 100 см2,возможно разрушение перегородки? Считать, что вода податся на поверхность перегородки перпендикулярно.

Задача № 7.

Однородный вал радиусом R = 5 см и массой m = 30 кг начинает вращаться вокруг геометрической оси. Угловая скорость вала изменяется по закону = А +Вt, где В = 5 с-1. Трение не учитывать. Определить величину касательной силы через t = 10 с после начала вращения.

Задача № Выдвижную лестницу раскачивает ветер. Смещение верхней точки изменяется по закону х = А sin t. Амплитуда колебаний равна A =0,5 м, период колебаний равен T = 3 с. Вычислить наибольшее значение ускорения верхней точки.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

1. Термодинамические системы и параметры состояния. Равновесное и неравновесное состояние. Равновесный и неравновесный процессы.

Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы идеального газа.

2. Работа идеального газа при изопроцессах.

3. Теплота. Виды теплообмена. Теплоемкость вещества.

4. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам идеального газа.

5. Адиабатный процесс идеального газа. Уравнение адиабаты. Работа идеального газа при адиабатном процессе.

6. Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Изменение энтропии идеального газа. Второй закон термодинамики.

7. Тепловой двигатель. Круговые процессы. Цикл Карно. Теорема Карно о к.п.д. теплового двигателя.

8. Основные положение молекулярно-кинетической теории. Основное уравнение кинетической теории идеального газа. Статистический смысл температуры.

9. Число степеней свободы молекулы. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия и теплоемкость идеального газа.

10.Распределение Максвелла молекул идеального газа по скоростям.

Наиболее вероятная, средняя арифметическая и средняя квадратичная скорости молекул.

11. Распределение Максвелла молекул идеального газа по значением кинетической энергии поступательного движения. Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа.

12.Распределение Больцмана во внешнем потенциальном поле.

Барометрическая формула.

13.Столкновение между молекулами. Средняя длина свободного пробега молекулы идеального газа.

14.Явление переноса в газах. Коэффициенты диффузии, вязкости теплопроводности газов.

15. Силы межмолекулярного взаимодействия в газах. Потенциальная энергия молекул реального газа.

16.Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы реальных газов. Критическое состояние.

17.Внутренняя энергия реального газа. Изменение температуры газа при адиабатическом расширении его в пустоту.

18.Поверхностное натяжение жидкости. Поверхностно-активные вещества.

19.Явление смачивания. Давление под искривленной поверхностью жидкости (формула Лапласа). Капиллярные явления.

20.Понятие о характере теплового движения в твердых телах. Теплоемкость кристаллических твердых тел ( закон Дюлонга и Пти).

21.Понятие о фазовых переходах первого и второго рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Диаграмма состояния. Тройная точка.

Закон Бойля-Мариотта: для данной массы газа при постоянной температура произведение давления газа на его объем есть величина постоянная: pV const ; (T = const, m = const) Изотермический процесс- процесс, происходящий при постоянной температуре.

Изотерма – график зависимости между параметрами состояния газа при постоянной температуре. Изотермы в координатах р, V – гиперболы, расположенные на графике тем выше, чем выше температура, при которой происходит процесс.

Закон Гей-Люссака: объем данной массы газа при постоянном давлении изменяется линейно с температурой.

Изобарный процесс – процесс, происходящий при постоянном давлении.

Изобара – график зависимости между параметрами состояния газа при постоянном давлении.

Закон Шарля: Давление данной массы газа при постоянном объеме изменяется линейно с температурой:

Изохора – график зависимости между параметрами газа при постоянном объеме газа.

Закон Авогадро: моли любых газов при одинаковых температуре и давлении занимают одинаковые объемы:

Молярная масса – масса 1 моля вещества.

Закон Дальтона: давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений входящих в нее газов:

Зависимость давления газа от концентрации n (числа молекул в 1м газа) молекул и температуры Т.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов:

молекулы идеального газа:

Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям:

Скорость молекул:

средняя квадратичная:

средняя арифметическая:

Наиболее вероятная (скорость, при которой функция распределения молекул идеального газа по скоростям максимальна) Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по энергиям теплового движения.

Барометрическая формула:

Распределение Больцмана во внешнем потенциальном поле:

Среднее число соударений, испытываемых молекулой газа за 1 с.:

Средняя длина свободного пробега молекул газа – среднее расстояние между двумя последовательными столкновениями молекулы:

Явления переноса – необратимые процессы в термодинамически неравновесной системе, в результате которых происходит пространственный перенос энергии, массы, импульса.

К явлениям переноса относят теплопроводность (обусловлена переносом энергии), диффузию (обусловлена переносом массы) и внутреннее трение (обусловлено переносом импульса).

Закон теплопроводности Фурье:

Плотность теплового потока – физическая величина, определяемая энергией, переносимой в форме теплоты за 1 с. через площадь 1 м2, перпендикулярную оси х:

Теплопроводность (коэффициент теплопроводности):

Закон диффузии Фика:

Плотность потока массы – физическая величина, определяемая массой вещества, диффундирующего за 1 с. через площадь 1 м2, перпендикулярную оси х:

Диффузия (коэффициент диффузии):

Закон Ньютона для внутреннего трения (вязкости):

Плотность потока импульса – физическая величена, определяемая полным импульсом, переносимом за 1 с. в положительном направлении оси х через площадь 1 м2, перпендикулярную оси х:

Динамическая вязкость:

Внутренняя энергия U – энергия хаотического (теплового ) движения микрочастиц системы (молекул, атомов, электронов, ядер и т.д.) и энергия взаимодействия этих частиц.

Внутренняя энергия – однозначная функция термодинамического состояния системы, т.е. в каждом состоянии система обладает вполне определенной внутренней энергией (она не зависит от того, как система пришла в данное состояние).

Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул: для статистической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия, на каждую поступательную и вращательную степени свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная кТ/2, а на каждую колебательную степень свободы энергия, равная кТ.

Средняя энергия молекулы:

Внутренняя энергия идеального газа:

Первое начало термодинамики: теплота, сообщаемая системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение ею работы против внешних сил.

Первое начало термодинамики для малого изменения системы Теплоемкость – физическая величина, численно равная отношению количества теплоты Q, сообщаемого телу, к измен5ению температуры тела в термодинамическом процессе.

Удельная теплоемкость вещества – величина, определяемая количеством теплоты, необходимым для нагревания 1 кг вещества на 1 К.

Молярная теплоемкость - величина, определяемая количеством теплоты, необходимым для нагревания 1 моль вещества на К.

Формула, связывающая удельную теплоемкость с молярной.

Молярная теплоемкость газа при постоянном объеме.

Молярная теплоемкость газа при постоянном давлении.

Изменение внутренней энергии идеального газа:

Работа, совершаемая газом при изменении его объема: dA = p dV Полная работа при изменении объема газа:

Адиабатный процесс – процесс, при котором отсутствует теплообмен (Q = 0) между системой и окружающей средой.

Уравнение адиабатного процесса:

Показатель адиабаты:

Работа газа при адиабатном процессе:

Политропный процесс – процесс, в котором теплоемкость остается постоянной.

Уравнение политропного процесса:

Показатель политропы:

Круговой процесс (цикл) – процесс, при котором система пройдя через ряд состояний, возвращается в исходное.

Прямой цикл - цикл, при котором совершается положительная работа.

Обратный цикл - цикл, при котором совершается отрицательная работа.

Тепловой двигатель – периодически действующий двигатель, совершающий работу за счет полученной извне теплоты.

От термостата с более высокой температурой Т1, называемого нагревателем, за цикл отнимается количество теплоты Q1, а термостату с более низкой температурой Т2, называемому холодильником, за цикл передается количество теплоты Q2, при этом совершается работа A = Q1 – Q Теорема Карно: из всех периодически действующих тепловых машин, имеющих одинаковые температуры нагревателей (Т1) и холодильников (Т2), наибольшим к.п.д. обладают обратимые машины; при этом к.п.д. обратимых машин, работающих при одинаковых температурах нагревателей (Т1) и холодильников (Т2), равны друг другу и не зависят от природы рабочего тела.

Коэффициент полезного действия для кругового процесса (цикла):

Рабочее тело-тело, совершающее круговой процесс и обм6енивающееся энергией с другими телами.

Обратимый процесс – термодинамический процесс, который может происходить как в прямом, так и обратном направлении, причем если такой процесс происходит сначала в прямом, а затем в обратном направлении и система возвращается в исходное состояние, то в окружающей среде и в этой системе не происходит никаких изменений. Всякий процесс, не удовлетворяющий этим условиям, является необратимым.

Обратимые процессы – это идеализация реальных процессов.

Приведенное количество теплоты – физическая величина, равная отношению количества теплоты Q, полученного телом в изотермическом процессе, к температуре Т теплоотдающего тела. Приведенное количество теплоты, сообщаемое телу на бесконечно малом участке процесса, равно Приведенное количество теплоты, сообщаемое телу в любом обратимом круговом процессе, равно нулю.

Подынтегральное выражение Q/Т – полный дифференциал некоторой функции, которая определяется только состоянием системы и не зависит от пути, каким система пришла в это состояние.

Энтропия – функция состояния, полным дифференциалом которой является Q/Т.

Неравенство Клаузиуса: энтропия замкнутой системы может либо возрастать (в случае необратимых процессов), либо оставаться постоянной (в случае обратимых процессов). S Изменение энтропии при равновесном переходе из состояния 1 в состояние 2 не зависит от вида процесса перехода 1 2.

Для адиабатного процесса Q = 0, тогда S = 0 и, следовательно, S = const, т.е. адиабатный процесс протекает при постоянной энтропии, поэтому его называют изоэнтропийным процессом.

Принцип возрастания энтропии: все процессы в замкнутой системе ведут к увеличению энтропии.

Второе начало термодинамики:

1. По Кельвину: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является превращения теплоты, полученной от нагревателя, в эквивалентную работу;

вечный двигатель второго рода – периодически действующий двигатель, совершающий работу за счет охлаждения одного источника теплоты, невозможен.

2. По Клаузиусу: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тепла к более нагретому.

Третье начало термодинамики (теорема Нериста-Планка): энтропия всех тел в состоянии равновесия стремится к нулю по мере приближения температуры к 0 К.

Термический коэффициент полезного действия цикла Карно.

Уравнение Ван-дер-Ваальса для моля газа (уравнение состояния реального газов):

Уравнение Ван-дер-Ваальса для произвольной массы газа:

температуре ниже критической.

Насыщенный пар – пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью.

Внутреннее давление:

Внутренняя энергия реального газа – кинетическая энергия теплового движения его молекул и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия.

Внутренняя энергия моля реального газа:

Внутренняя энергия произвольной массы реального газа:

Энтальпия системы:

Точка росы – температура, при которой пар переходит в состояние насыщения.

Относительная влажность воздуха – выраженная в процентах отношение парциального давления р водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению рн насыщенного пара при той же температуре:

Поверхностное натяжение равно силе поверхностного натяжения, приходящеися на единицу длины контура. Поверхностное натяжение может быть также определено как плотность поверхностной энергии.

Поверхностно-активное вещество – вещество, ослабляющее поверхностное натяжение жидкости.

Краевой угол – угол между касательными к поверхности жидкости и твердого тела.

Избыточное давление для произвольной поверхности жидкости двоякой кривизны (формула Лапласа):

Избыточное давление в случае сферической поверхности.

Высота подъема жидкости в капиллярной трубке:

Анизотропность – зависимость физических свойств (упругих, тепловых, электрических, магнитных, оптических) от направления.

Фаза – термодинамически равновесное состояние вещества, отличающееся по физическим свойствам от других возможных равновесных состояний того же вещества.

Фазовый переход – переход вещества из одной фазы в другую Фазовый переход первого рода (например, плавление кристаллизация и т.д.) - фазовый переход, сопровождающийся поглощением или выделением теплоты, называемой теплотой фазового перехода.

Характеризуется постоянством температуры, изменениями энтропии и объема.

Фазовый переход второго рода – фазовый переход не связанный с поглощением или выделением теплоты и изменением объема.

Характеризуется постоянством объема, энтропии и скачкообразным изменением теплоемкости.

Закон Дюлонга и Пти: молярная (атомная) теплоемкость химически простых тел в кристаллическом состоянии одинакова и не зависит от температур:

Уравнение Клапейрона-Клаузиуса, позволяющее определить изменение температуры фазового перехода в зависимости от изменения давления при равновесно протекающем процессе:

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Задача № 1.

В закрытом помещении с объмом воздуха V0=100 м3 было пролито V= см3 бензина, который полностью испарился. Определить количество бензина в одном кубическом метре воздуха, оценить опасность для здоровья человека, находящегося в этом помещении (приложение, табл. 1,2). Считать, что вентиляция отсутствует. Плотность бензина 0=0,7·103 кг/м3.

Задача № 2.

На складе имеются баллоны с газом, давление в которых Р1=2·106 Па при температуре окружающей среды t1=17°С. До какой температуры допустимо их нагревание при пожаре, если предельно допустимое давление газа в них Р2=3,5·106 Па?

Задача № 3.

В результате аварии произошл выброс пыли из трубы производственного комплекса. Радиус частиц пыли R=1 мкм, плотность =2·103 кг/м3. Высота трубы Н=100 м, вязкость воздуха =2·10-5 Па·с. Через какое время пыль достигнет земли? Воздух считать неподвижным. Частицы движутся без взаимодействия друг с другом. Силы сопротивления определяются формулой Стокса.

Задача № 4.

Найти показатель адиабаты смеси газов, содержащей m = 40 г аргона и m = 28 г азота.

Задача № 5.

Кислород занимает объм V1 = 3 л при давлении p1 = 820 кПа. В результате изохорного нагревания и изобарного расширения газ переведн в состояние с объмом V2 = 4,5 л и давлением p2 = 600 кПа. Найти количество теплоты, полученное газом; изменение внутренней энергии газа.

Задача № 6.

Найти коэффициент теплопроводности воздуха при температуре t = 10 С и давлении p = 100 кПа. Диаметр молекулы воздуха принять равным d = 0,3 нм, молекулярную массу воздуха M = 29.10-3 кг моль. Воздух считать двухатомным газом.

Задача № 7.

В результате аварии ртуть попала в сосуд, у которого дно имеет пористую структуру с радиусом каналов r=5 мкм. Считать, что смачивания нет. Коэффициент поверхностного натяжения ртути =0,5 Н/м. При каком уровне ртуть уже будет проходить через дно?

Задача № 8.

Для освобождения человека из-под обломков разрушенного в результате пожара и взрыва здания используется надувная подушка. Какое в ней должно быть давление воздуха, если масса плиты равна 104 кг? Площадь поверхности подушки, которая соприкасается с плитой, равна 0,25 м2.

Задача № 1.

В кабине пожарного автомобиля с объмом воздуха V0=10 м3 случайно пролито V=0,1 л. бензина, который полностью испарился. Плотность бензина =0,7·103 кг/м3. Считать, что вентиляция отсутствует. Определить количество бензина в 1 м3 воздуха. Есть ли опасность для здоровья людей, в кабине (приложение, табл. 1,2)?

Задача № 2.

Баллон с газом при температуре t1=27°C имеет давление Р1=107 Па.

Предельно допустимое давление газа Р0=1,2·107 Па. В результате возникновения пожара баллон с газом нагрелся до температуры t2=100 С.

Определить давление газа в нагретом баллоне. Есть ли опасность взрыва?

Задача № 3.

В производственном помещении произошла авария, вследствие которой на высоту Н=2 м поднялась пыль пшеничной муки. Е концентрация при данной температуре близка к взрывоопасной. Радиус частиц R=10-7 м, плотность =900 кг/м3, считать, что воздух неподвижный, его вязкость =2·10-5 Па·с, частицы пыли не взаимодействуют друг с другом, сила сопротивления их движению определяется формулой Стокса. Определить время, за которое пыль полностью осядет.

Задача № 4.

Найти показатель адиабаты смеси газов, содержащей m = 40 г гелия и m = 20 г водорода.

Задача № 5.

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится азот массой m = 28 г при температуре T = 300 К. Газ сначала расширялся адиабатически, увеличив свой объм в 4 раза, а затем был сжат изотермически и объм его уменьшился в 4 раза. Найти работу, совершенную газом.

Задача № 6.

Определить вязкость водорода при температуре T = 300 К. Диаметр молекулы водорода принять равным d = 0,25 нм.

Задача № 7.

При приготовлении пены для тушения пожара в воду добавляет пенообразователь, который изменяет е коэффициент поверхностного натяжения. Определить коэффициент поверхностного натяжения воды, если из пипетки радиусом r=0,2 мм. капает капля этой воды массой m=5·10-3 г.

Задача № 8.

Для проведения спасательных работ после землетрясения необходимо сдвинуть гранитную плиту. В трещину закладываются 10 подъмных подушек, которые подключены к баллонам со сжатым воздухом. Определить силу, с которой эти подушки будут действовать на плиту, если давление в них равно 7·105 Па, а площадь соприкосновения каждой подушки с плитой равна 0,3 м2.

Задача № 1.

При проведении ремонтных работ в гараже с объмом воздуха V0=40 м3 случайно был разбит флакон с ацетоном объмом V=0,1 л, который полностью испарился. Плотность ацетона 0=0,8·103 кг/м3. Считать, что вентиляция отсутствует. Определить количество ацетона в 1 м3 воздуха. Есть ли опасность для здоровья людей находящихся в гараже (приложение, табл.1)?

Задача № 2.

Из баллона со сжатым кислородом мкостью V0 из-за неисправности натекателя выходит газ. Ночью при температуре t1 манометр показывал давление в баллоне Р, днм при температуре помещения t2 манометр показывал тоже давление. Сколько газа вышло из баллона?

Задача № 3.

В результате аварии произошл выброс пыли из трубы завода. Радиус частиц пыли R=1 мкм, плотность =4103 кг/м3, вязкость воздуха =210 -5 Пас.

Высота верхней части трубы над уровнем местности Н=100 м. На расстоянии S=4,6 км от завода находится населнный пункт. По направлению к нему от трубы дует ветер, который вдоль земли сообщает частицам скорость v0=210 -2 м/с. Определить наибольшее расстояние от трубы, на которое осядет пыль. Попадает ли она в населнный пункт?

Задача № 4.

Определить удельные тепломкости сp и сv смеси газов, состоящей из m = 131 г ксенона и m = 32 г кислорода.

Задача № 5.

Азот занимает объм V1 = 1 м3 под давлением p1 = 200 кПа. Газ нагрели сначала изобарно, а затем изохорно до состояния с объмом V2 = 3 м3 и давлением p2 = 500 кПа. Построить график процесса и найти: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) совершенную им работу; 3) количество теплоты, переданное газу.

Задача № 6.

Вычислить коэффициент диффузии азота при нормальных условиях.

Диаметр молекулы азота принять d = 0,3 нм.

Задача № 7.

При нормальной работе в швейных цехах трикотажных фабрик, оптимальное значение относительной влажности воздуха равно 66% при температуре 20С. Какое количество паров воды при этом содержится в 1 м воздуха? К каким последствиям может привести уменьшение или увеличение относительной влажности?

Задача № Для тушения нефти в резервуаре используется метод подслойного тушения ( подача пены в нижнюю часть резервуара, которая, всплывая наверх, способствует прекращению горения ). С каким наименьшим давлением должна действовать пена на обратный клапан, чтобы она могла проникнуть в резервуар ? Высота слоя нефти Н =7 м, плотность нефти = 8.10 кг/ м3, давление, при котором срабатывает обратный клапан, р = 1,4.105 Па.

Задача № 1.

Стальная штанга плотно без воздушного зазора упирается в две стены (рис. 16). В результате пожара температура штанги увеличивается на t = 100 С. Нагрев считать равномерным. Модуль упругости стали G =1,8.104 Па. Коэффициент линейного расширения = 1,2.10-5 К-1. Площадь поперечного сечения штанги S = 5 см2. Правая стенка может разрушиться при силе действия на не F = 100 кН. Температура стен постоянная.

Определить силу действия штанги на стену и оценить опасность е разрушения.

Задача № 2.

В изолированном помещении с объмом воздуха V0 = 10 м3 находится баллон мкостью V1 = 0,2 м3 с метаном при давлении p1 = 3,4.105 Па и температуре t1= 67 С. В ночное время температура помещения и баллона уменьшилась до 7 С. Давление метанa при этом в баллоне p2 = 2,8.105 Па.

Определить количество метана, которое вышло из баллона в помещение, и оценить опасность.

Задача № В результате пожара и взрыва на химическом комбинате пыль токсичных веществ плотностью = 3.10 кг/м3 и радиусом пылинок r = мкм поднялась на высоту Н = 330 м. Вязкость воздуха = 2.10-5 Па.с.

Определить время осаждения пыли на землю, если воздух считать неподвижным. Достигнет ли пыль населнного пункта, расположенного на расстоянии s = 10 км от химического комбината, если от него по направлению к населнному пункту дует ветер, который сообщает частицам скорость вдоль земли v0 = 1 м / с?

Задача № 4.

Найти показатель адиабаты смеси газов, содержащей m = 2,0 г неона Ne и m = 4,4 г окиси углерода CO.

Задача № 5.

Один киломоль кислорода O2 находится под давлением p1 = 250 кПа и занимает объм V1 = 10 л. Сначала газ изохорически нагревают до температуры T2 = 400 К, а затем изотермически расширяя и изобарически сжимая возвращают газ в первоначальное состояние. Определить термический к.п.д. цикла.

Задача № 6.

Вычислить коэффициент теплопроводности метана при температуре T = 300 К. Принять диаметр молекулы метана равным d = 0,3 нм.

Задача № 7.

В помещении швейного цеха относительная влажность воздуха из-за поломки системы увлажнения воздуха равна 10 %. Объм помещения равен 104 м3, температура постоянна и равна 22С. Какое количество воды необходимо испарить, чтобы относительная влажность достигла оптимального значения (65 %)? Действие вентиляции не учитывать.

Задача № 8.

Для экстренного извлечения человека из деформированной в результате аварии машины используется подъмная подушка, которую подключают к баллону со сжатым воздухом. Какое давление воздуха должно быть в подушке, чтобы на рулевой вал было приложено усилие 10 кН? Площадь соприкосновения ремня с подушкой равна 10 -2 м2.

Задача № 1.

Металлическая штанга плотно без воздушного зазора упирается в две стены (рис. 16). При каком изменении температуры при нагреве в результате пожара правая стена разрушится? Нагрев штанги считать равномерным, площадь е сечения S=10 см2, коэффициент линейного расширения штанги =10 -5 К-1. Правая стена разрушится при силе действия F0=50 кН. Модуль упругости металла штанги Е=2·1011 Па. Температура стен постоянна.

Задача № 2.

Резервуар технологической установки с газом, имеющим давление Р1=15·105 Па при температуре t1=27°С, оказался у очага пожара. Через некоторое время он нагрелся до температуры t2=127°С. Какая часть газа вышла через предохранительный клапан если давление не изменилось?

Задача № 3.

В результате аварии и пожара трюм теплохода равномерно наполнен неподвижным дымом. Для его осаждения включена оросительная установка, разбрызгивающая воду каплями диаметром d=100 мкм с нулевой скоростью.

Глубина трюма Н=10 м. Через какое время задымление может уменьшится?

Коэффициент вязкости воздуха = 2·10 -5 Па·с. Считать, что дым не влияет на скорость падения водяных капель.

Задача № 4.

Найти показатель адиабаты для смеси газов, содержащей m = 3,2 кг кислорода O2 и m = 4,4 кг углекислого газа CO2.

Задача № 5.

Азот N2 массой m1 = 2,8 кг совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объм Vmin = 10 м3, наибольший объм Vmax = 20 м3, наименьшее давление pmin = 246 кПа, наибольшее давление pmax = 410 кПа. Построить график цикла. Определить температуру газа для характерных точек цикла и его термический к.п.д.

Задача № 6.

Найти вязкость углекислого газа CO2 при температуре T == 290 К.

Диаметр молекулы углекислого газа считать равным d = 0,3 нм.

Задача № 7.

В производственном помещении со значительным избытком тепла относительная влажность из-за поломки системы увлажнения воздуха уменьшилось до 10 %. Объм помещения равен 2·102 м3. Температура постоянна и равна 29°С. Какое количество воды необходимо испарить, чтобы относительная влажность достигла оптимального для данного вида помещений значения (55 %)?

Задача № 8.

На стоянке у дороги остались отпечатки шин двух автомобилей УАЗ-452, которые уехали по разным направлениям. Площадь отпечатка одной шины первого автомобиля S1=300 cм2, а площадь отпечатка шин второго автомобиля S2=400 cм2. Считать, что масса автомобилей и груза распределена по колсам одинаково, давление во всех колсах тоже одинаково. Первый автомобиль был без груза. Его масса m=2,7·103 кг.

Определить массу груза, который увз второй автомобиль.

Задача № 1.

Какую силу необходимо приложить к торцам стального цилиндра с площадью основания S=2 см2, чтобы его длина не изменилась при нагревании на t=100С? Коэффициент линейного расширения стали а=1,2·10-5 К-1, модуль Юнга Е=2·104 кг/мм2.

Задача № 2.



Pages:   || 2 |
 
Похожие работы:

«ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Примерный тематический план предмета 2. Литература 3. Содержание предмета Введение Раздел 1 Основы гидрогеологии Тема 1.1 Круговорот воды в природе Тема 1.2. Физические свойства и химический состав подземных вод Тема 1.3. Верховодка и грунтовые воды Тема 1.4. Артезианские воды Тема 1.5. Трещинные и карстовые воды Тема 1.6 Подземные воды в районах вечной мерзлоты Тема 1.7. Минеральные, промышленные и термальные воды Тема 1.8. Основы динамики подземных вод Тема 1.9. Условия...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Утверждено На заседании кафедры ТиЭФ _ 2007 г. Зав. кафедрой_Е.А.Ванина УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС дисциплины “Общая физика ДЛЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ Составители: Козачкова О.В. (общая редакция), Ульянычева В.Ф., Копылова И.Б., Ванина Е.А., Сетейкин А.Ю., Польшин В.И. г. Благовещенск 2007 г. СОДЕРЖАНИЕ УМКД ЧАСТЬ 1: СОДЕРЖАНИЕ СТАНДАРТА...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского Национальный исследовательский университет Учебно-научный и инновационный комплекс Исследовательская школа по лазерной физике Бакунов М.И. Царев М.В. Горелов С.Д. ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОЕ СТРОБИРОВАНИЕ Электронное методическое пособие Блок мероприятий 2. Повышение эффективности научно-инновационной деятельности Учебная дисциплина: Генерация и регистрация терагерцового излучения...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановская государственная текстильная академия (ИГТА) Кафедра химии КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ методические указания к практическим занятиям для студентов специальности 100103 (230500) Иваново 2007 Практические занятия по КСЕ, предлагаемые в данных методических указаниях, построены в виде семинаров и лабораторных работ. Обсуждение истории естествознания, концепций...»

«Владимирский государственный университет ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Методические указания в двух частях Часть 1 Владимир 2004 Министерство образования Российской Федерации Владимирский государственный университет Кафедра технологии переработки пластмасс ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Методические указания в двух частях Часть 1 Составитель Н.А. КОЗЛОВ Владимир УДК 678.64 (076.5) Рецензент Кандидат химических наук, доцент...»

« В.В. Горлач     ФИЗИКА Учебное пособие для студентов-заочников ? ? ? Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) В.В. Горлач ФИЗИКА Учебное пособие для студентов-заочников Допущено Научно-методическим советом по физике Министерства образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных...»

«А.Г. Рипп Разработка методологии и принципов создания электронных учебников Предлагаются шесть принципов, которые должны быть положены в основу разработки современного электронного учебника. Сообщается о разработке на основе этих принципов электронного учебника Молекулярная физика и термодинамика. Введение В связи с широким внедрением во все сферы жизни электронных методов хранения информации естественно возникла задача создания электронных учебников. Возможности и функции электронного учебника...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал) Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Владимирский государственный университет Программирование на языке ассемблера Методические указания к лабораторному практикуму Часть 2 Составители: Бейлекчи Д.В. Калинкина Н.Е. Муром 2007 УДК 681.3. ББК 32.973 – 018. П Рецензент: кандидат физико-математических наук, доцент кафедры электроники и...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ГОУ ВПО ИГУ) КАФЕДРА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ Н.А. Иванов Полупроводниковые инжекционные лазеры Методические указания Иркутск 2005 1 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Печатается по решению учебно-методического совета ГОУ ВПО Иркутского государственного университета Рецензент: Доктор физ.-мат. наук,...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ С.А. Куценко, Д.В. Цымай ХИМИЯ РАБОЧИХ ТЕЛ Рекомендовано редакционно-издательским советом ОрелГТУ в качестве учебно-методического пособия Орел 2010 2 УДК 544.2(075) ББК 24.5я7 К95 Рецензенты: кандидат технических наук, доцент кафедры физики Академии ФСО РФ, Н.В. Будашева, кандидат технических наук, доцент, доцент...»

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Проректор В.С.Бухмин ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Физика магнитных материалов и полупроводников Цикл ДС ГСЭ - общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины; ЕН - общие математические и естественнонаучные дисциплины; ОПД - общепрофессиональные дисциплины; ДС - дисциплины специализации; ФТД - факультативы. Специальность: 010400 – Физика (Номер специальности) (Название специальности) Принята на заседании кафедры физики твердого тела (Название...»

«Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Казанский государственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина Физический факультет ДИФФУЗИЯ ЛИПИДОВ В БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАНАХ Учебное пособие Казань 2006 Печатается по решению Редакционно-издательского совета физического факультета КГУ. Филиппов А.В., Рудакова М.А., Гиматдинов Р.С., Семина И.Г. Диффузия липидов в биологических мембранах. Учебное пособие для студентов третьего и четвертого курсов специализации...»

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Проректор В.С.Бухмин ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Современные методы экспериментальной физики Цикл ФТД ГСЭ - общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины; ЕН - общие математические и естественнонаучные дисциплины; ОПД - общепрофессиональные дисциплины; ДС - дисциплины специализации; ФТД - факультативы. Специальность: 010400 – Физика (Номер специальности) (Название специальности) Принята на заседании кафедры физики твёрдого тела (Название...»

«Федеральное агентство по образованию Сыктывкарский лесной институт – филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова КАФЕДРА ФИЗИКИ ФИЗИКА САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Методические указания для подготовки дипломированного специалиста по специальностям 280201 Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, 230201 Информационные системы и...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИН КАФЕДР ФАКУЛЬТЕТА АГРОХИМИИ И ПОЧВОВЕДЕНИЯ 2008-2014 гг. Краснодар, 2014 Перечень учебно-методической литературы, имеющейся в наличии на кафедре неорганической и аналитической химии в 2013-14 уч. году № Наименование Дисциплина (в Наименование...»

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА Л.Д. Зарипова ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ (методическое пособие) КАЗАНЬ 2008 УДК 530.145 БКК 22.31 И 83 Рекомендовано в печать Ученым Советом физического факультета Казанского государственного университета Рецензент: к.ф.-м.н, доцент, заведующий кабинетом изотопных методов исследований КИБ КНЦ РАН Манапов Р.А. Зарипова Л.Д. И 83 Защита от ионизирующего излучения: Учебно-методическое пособие для...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет Сборник лабораторных работ по дисциплинам: Геофизические исследования скважин и Промысловая геофизика Часть II Методические указания для студентов специальностей 130201 Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых 130304 Геология нефти и газа 130503 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (МГТУ МИРЭА) ЛЕВИТАЦИЯ НАМАГНИЧЕННЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ КОЛЕЦ С ТОКОМ Методические указания по выполнению лабораторной работы по курсам Физическая химия материалов и процессов электронной техники и Физико-химические основы процессов микро- и...»

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. ЛОМОНОСОВА Факультет вычислительной математики и кибернетики ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВМАТЕМАТИКОВ Под редакцией профессора В.А. Макарова ЧАСТЬ III Н.В. Нетребко, И.П. Николаев, М.С. Полякова, В.И. Шмальгаузен ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ МОСКВА 2006 УДК 530.1 (075.8) ББК 22.2 Н62 Печатается по решению Редакционно-издательского совета Факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета им....»

«ООО Резольвента, www.resolventa.ru, resolventa@list.ru, (495) 509-28-10 Консультационный тренинговый центр Резольвента Доктор физико-математических наук, профессор К. Л. САМАРОВ МАТЕМАТИКА Учебно-методическое пособие по разделу Дифференциальные уравнения © К. Л. Самаров, 2009 © ООО Резольвента, 2009 ООО Резольвента, www.resolventa.ru, resolventa@list.ru, (495) 509-28-10 ООО Резольвента, www.resolventa.ru, resolventa@list.ru, (495) 509-28-10 СОДЕРЖАНИЕ Дифференциальные уравнения.. 1 1.1...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.