Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Задания практического содержания
Задание 1
Шар массой 200 г и диаметром 10см скатился с наклонной плоскости высотой 20 см без проскальзывания, а затем остановился на горизонтальной поверхности через 4 секунды.
1. Найти линейную и угловую скорости шара в конце наклонной плоскости (трение шара о наклонную плоскость не учитывать).
2. Найти тангенциальное ускорение шара при движении по горизонтальной поверхности, учитывая, что на него действовала постоянная сила сопротивления.
3. Построить график зависимости скорости от времени на горизонтальном участке пути.
4. Оценить погрешность однократных измерений времени на горизонтальном участке пути, если оно измерялось секундомером с ценой деления 0,2 с.
5. На каком участке пути потенциальная и кинетическая энергии шара одновременно возрастали? Ответ обоснуйте.
Задание 2
На рисунке изображены два тела разной массы на расстоянии r друг от друга.
Используя рисунок:
1. Объясните, как возникает взаимодействие между телами, и почему силы F1 и F2 равны по модулю?
2. Определите напряженность гравитационного поля, создаваемого шаром m2 в точке, где находится шар массой m1. Масса большого шара m2 равна 1000 кг, расстояние между шарами 1 м.
3. Рассчитайте силу взаимодействия между шарами, если масса малого шара m1 = 100 кг. Как изменится сила взаимодействия между шарами, если увеличить в 2 раза массу каждого шара и расстояние между ними?
4. Оцените погрешность вычисления силы взаимодействия между шарами и запишите полученный ответ с помощью доверительного интервала для предыдущего задания, если измерение расстояния проводилось с помощью линейки, цена деления которой 1 мм, а цена деления весов для измерения массы 1 кг.
Задание 3
На рисунке изображена эллиптическая орбита Земли, которая движется вокруг Солнца, где а – длина большой полуоси, F и F' – фокусы орбиты.
Используя рисунок:
1. Объясните, как связан закон сохранения момента импульса системы Земля – Солнце со сменой времен года на Земле и почему момент силы тяготения, действующий на Землю, относительно центра Солнца равен нулю.
2. Рассчитайте момент импульса Земли, если масса Земли равна 5,97·1024 кг, скорость Земли в данный момент времени равна 29,78 км/с, а расстояние между телами 149598000 км.
3. Рассчитайте силу, с которой Солнце притягивает Землю в данный момент времени, если масса Солнца равна 1,99·1030 кг. Как изменилась бы эта сила, если вместо Земли двигалась планета, масса которой вдвое меньше, а расстояние вдвое больше земного?
4. Оцените погрешность вычисления момента импульса Земли и запишите полученный ответ с помощью доверительного интервала для задания номер 3. Измерение расстояния между Землёй и Солнцем проводилось с помощью прибора, цена которого 1000 км, цена деления прибора для определения скорости была равна 0,01км/с, а цена деления прибора для измерения массы 0,02·1024 кг.
Задание 4
На рисунке изображено неупругое вращение двух дисков, то есть случай падения вращающегося диска массой 2 кг на неподвижный диск, масса которого 3 кг. После падения оба диска вращаются без проскальзывания вокруг общей оси.
Используя рисунок:
1. Объясните, в чём состоит закон сохранения момента импульса для замкнутой системы и куда направлена угловая скорость вращающихся дисков?
2. Вычислите момент импульса верхнего диска на левом рисунке, если его радиус равен 25 см, а угловая скорость 10 рад/с.
3. Рассчитайте угловую скорость дисков, с которой они начали вращаться после падения верхнего диска на нижний диск. Радиусы дисков одинаковы. Как изменится угловая скорость дисков, если массу верхнего увеличить в 2 раза, а массу нижнего уменьшить в 2 раза?
4. Оцените погрешность вычисления угловой скорости дисков и запишите полученный ответ с помощью доверительного интервала для предыдущего задания, если измерение радиусов дисков проводилось с помощью штангенциркуля, цена деления которого 0,1 мм, а цена деления весов для измерения массы 0,001 кг.
Задание 5
На рисунке изображен широкий сосуд, из которого сквозь узкое отверстие вытекает вода.
Используя рисунок:
1. Запишите уравнение Бернулли для данного опыта и объясните, какими членами этого уравнения можно пренебречь и почему?
2. Пренебрегая вязкостью жидкости, определите скорость истечения воды из малого отверстия, если высота h уровня жидкости над отверстием составляет 1,5 м
3. Зная плотность воды и используя результаты вычисления предыдущего задания, определите массу воды, протекающей через сечение за единицу времени, если площадь сечения равна 1 см2.
4. Оцените погрешность вычисления массы воды протекающей через сечение за единицу времени и запишите полученный ответ с помощью доверительного интервала для предыдущего задания, если измерение высоты проводилось с помощью измерительной, цена деления которой 2 см, а диаметр малого отверстия с помощью штангенциркуля, цена деления которого 0,1 мм.
Задание 6
Для проведения опыта по изучению зависимости давления газа от температуры взяли (см. рис.) металлический цилиндр с воздухом в количестве 0,0001 моля при давлении 105 Па, манометр, шприц, у которого поршень может свободно передвигаться. Все приборы соединили резиновыми трубками как показано на рисунке. Затем баллон опустили в сосуд с водой и стали её медленно нагревать, измеряя температуру через каждые 100С. При этом поршень стал медленно выходить.
В результате проведенного исследования были получены следующие результаты:
|
№ опыта |
Температура t, 0С |
Объём V, 10-2 м3 |
Универсальная газовая постоянная R, |
|
1 |
10 |
2,35 |
|
|
2 |
20 |
2,43 |
|
|
3 |
30 |
2,52 |
|
|
4 |
40 |
2,60 |
|
|
5 |
50 |
2,68 |
|
|
Ср. зн. |
- |
- |
1. Какой изопроцесс был исследован в данном опыте? Дайте формулировку закона, которым он описывается. Приведите формулу.
2. Используя данные таблицы, постройте график зависимости объёма воздуха от абсолютной температуры.
3. Найдите из полученных данных в таблице значение универсальной газовой постоянной.
4. Рассчитайте эмпирическую и относительную дисперсии при определении универсальной газовой постоянной, если цена деления шприца 0,1 см3, а манометра 0,2·105 Па.
5. При каком давлении 1 моль данного газа при температуре 273 К займет объём 22,4 дм3?
Задание 7
На рисунке изображен график распределение молекул газа по модулю скоростей (распределение Максвелла).
Используя рисунок:
1. Объясните физический смысл физических величин, которые откладываются по осям графика.
2. Каков физический смысл наиболее вероятной скорости, обозначенной на рисунке символом υв?
3. На данном рисунке приведены графики исследования одного итого же газа постоянной массы при разных температурах. Почему кривая Т2 имеет меньшую максимальную высоту и более вытянута? Какая температура выше?
4. Рассчитайте наиболее вероятные скорости молекул азота при температурах 00 и 270 по шкале Цельсия.
5. Оцените погрешность измерений наиболее вероятных скоростей в предыдущем задании и запишите полученный ответ с помощью доверительного интервала, если цена деления термометра 10С.
Задание 8
На рисунке изображен заряд q, который находится в электрическом поле заряда Q на расстоянии r от него.
Используя рисунок:
1. Объясните, как происходит взаимодействие между зарядами?
2. Рассчитайте напряженность электрического поля заряда Q в точке, где расположен заряд q, если величина заряда Q = 223,2 нКл, а расстояние между ними 10 см.
3. Рассчитайте силу взаимодействия меж я силы взаимодействия между зарядами и запишите полученный ду зарядами, если величина заряда q = 0,01 нКл. Как изменится сила взаимодействия между зарядами, если увеличить в 2 раза заряд Q и расстояние между ними?
4. Оцените погрешность вычислений и запишите ответ с помощью доверительного интервала для предыдущего задания, если однократное измерение расстояния проводилось с помощью штангенциркуля, цена деления которого 0,1 мм.
Задание 9
На рисунке изображены заряженные параллельные пластины с поверхностной плотностью +σ и -σ, между которыми помещена стеклянная пластина.
Используя рисунок:
1. Объясните, что такое поверхностная плотность связанных зарядов +σ' и -σ' и в чём состоит процесс поляризации диэлектрика.
2. Рассчитайте модуль напряжённости электрического поля связанных зарядов Е' в стеле, если известно, что Е0 = 104 В/м.
3. Рассчитайте электроёмкость данной системы, при условии, что промежуток между пластинами равный 1 мм полностью заполнен стеклом, а каждая из прямоугольных платин имеет размеры 25х25 см. Как изменится электроёмкость, если расстояние между пластинами и размер каждой пластины увеличить в 2 раза?
4. Оцените погрешность измерений электроёмкости данной системы в предыдущем задании и запишите ответ с помощью доверительного интервала, если расстояние между пластинами измерялось штангенциркулем с ценой деления 0,1 мм, а размеры пластин линейкой с ценой деления 1 мм.
Задание 10
Для исследования зависимости силы тока в цепи от сопротивления в Вашем распоряжении имеется следующее оборудование: идеальный источник постоянного тока, амперметр, вольтметр, реостат, соединительные провода.
1. Нарисуйте схему соединения частей электрической цепи для проведения данного исследования.
2. Заполните последнюю колонку, приведённой ниже таблицы, рассчитав значение сопротивления по соответствующей формуле.
|
№ опыта |
Значение напряжения U, В |
Значение силы тока I, 10-3 А |
Значение сопротивления R, Ом |
|
1 |
8 |
50 |
|
|
2 |
- |
100 |
|
|
3 |
- |
150 |
|
|
4 |
- |
200 |
|
|
5 |
- |
250 |
|
|
6 |
- |
400 |
|
|
7 |
- |
600 |
|
|
8 |
- |
700 |
|
|
9 |
- |
850 |
|
|
10 |
- |
1000 |
3. По результатам таблицы постройте график зависимости силы тока от сопротивления.
4. Определите точность измерений силы тока и напряжения если максимальное значение шкалы вольтметра 10 В, а класс точности 0,5; максимальное значение шкала амперметра 1 А, класс точности 0,2.
Задание 11
На рисунке изображена схема электролиза водного раствора хлорида меди.
Используя рисунок:
1. Объясните, как будет зависеть сопротивление электролита электрическому току с повышением температуры?
2. Зная электрохимический эквивалент меди, определите массу меди, выделившейся на катоде за 10 минут при силе тока 0,25 А.
3. Используя результаты предыдущих вычислений, таблицу Д.И. Менделеева, определите постоянную Фарадея и сравните полученное значение с табличным значением.
4. Оцените погрешность вычисления массы выделившийся меди и запишите полученный ответ с помощью доверительного интервала для второго задания, если измерение времени проводилось с помощью секундомера, цена деления которого 0,2 с, а ток измерялся амперметром, класс точности которого 2,5 и максимальное значение его шкалы 300 мА.
Задание 12
На рисунке изображены параллельные проводники, по которым протекают электрические токи.
Используя рисунок:
1. Объясните, как происходит взаимодействие между проводниками и почему силы взаимодействия между двумя параллельными проводниками равны по модулю?
2. Докажите с помощью дополнительного рисунка, что проводники, по которым протекают токи противоположных направлений, должны отталкиваться.
3. Рассчитайте силу отталкивания двух параллельных проводников с током длиной 0,5 м каждый, если расстояние между ними r = 10 см, а величина токов в них I1 = I2 = 10 А.
4. Оцените погрешность измерений силы взаимодействия проводников с током и запишите полученный результат с помощью доверительного интервала для предыдущего задания, если расстояние r и длина ℓ измерялись с помощью линейки, цена которой 1 мм, а сила тока амперметром с классом точности, δа = 0,5.