У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Лабораторная работа

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-07-10

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 1.2.2025

Оглавление

1. Математическая обработка результатов эксперимента…………...	4
2. Механика	36
Лабораторная работа. Проверка основного закона динамики вращательного движения на маятнике Обербека…………………………..………	36
Лабораторная работа. Определение момента инерции махового колеса динамическим методом……………………………………………...	42
Лабораторная работа. Определение момента инерции твердого тела методом колебаний……..……………………………………………………..	44
Лабораторная работа. Определение скорости полета пули с помощью баллистического маятника…………………………..…………...……..	46
Лабораторная работа. Определение скорости полета пули с помощью физического маятника…………………………………………………..	50
Лабораторная работа. Определение модуля Юнга из растяжения проволоки на приборе Лермантова…………………………………..............	51
Лабораторная работа. Определение модулей сдвига и кручения методом крутильных колебаний…………………………………..………..…...	53
Лабораторная работа. Определение ускорения свободного падения методом катающегося шарика………………………………………………..	55
Лабораторная работа. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника…………………………….………….	57
Лабораторная работа. Определение параметров физического маятника……………………………………………………………………………..	60
Лабораторная работа. Изучение затухающих колебаний………..……	62
3. Молекулярная физика. Термодинамика	64
Лабораторная работа. Определение постоянной Больцмана………....	64
Лабораторная работа. Определение универсальной газовой постоянной...................................................................................................................	67
Лабораторная работа. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости……………………………………………………..……	69
Лабораторная работа. Определение динамического коэффициента вязкости методом пуазейля…………………………………………………..	70
Лабораторная работа. Определение динамического коэффициента вязкости методом Стокса……………………………………………………..	71
Лабораторная работа. Определение средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха…………………..………..	73
Лабораторная работа. Определение коэффициента теплопроводности твердых тел………………………………………………………...……...	74
Лабораторная работа. Определение отношения теплоемкостей газов ……………………...................................................................................	75
Лабораторная работа. Определение изменения энтропии при изохорическом процессе в газе……………………………………………………..	78
Библиографический список……………………………………………..	82

1. Математическая обработка

результатов измерений

Вариант 1

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

Рассчитайте случайную погрешность, если в эксперименте по определению некоторой физической величины а получены следующие её значения:

4,35; 4,40; 4,36.

От каких параметров зависит коэффициент Стьюдента? Что называется доверительной вероятностью, доверительным интервалом?

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для линейки, изображенной на рис.1.1.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 5,65103;

систематическая погрешность aсист = 50.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины  выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение ускорения свободного падения = 9,83256 м/с2, а полная абсолютная погрешность составила g = 0,25 м/с2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 2

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

11,51; 11,09; 11,28.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для миллиамперметра, изображенного на рис. 1.2, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,567;

систематическая погрешность aсист = 0,05 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины R выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение скорости пули = 4,456 м/с, а полная абсолютная погрешность составила v = 0,07 м/с.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 3

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

1,01; 1,02; 0,99.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для миллиамперметра, изображенного на рис. 1.3, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 3,21;

систематическая погрешность aсист = 0,5 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины  выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение момента инерции = 0,031 кгм2, а полная абсолютная погрешность составила I = 0,0025 м/с2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 4

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

2,21; 2,56; 2,36.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класса точности;

б) не имеющих класс точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для миллиамперметра, изображенного на рис. 1.4, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,028;

систематическая погрешность aсист = 0,005.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение модуля сдвига = 8,122561010 Па, а полная абсолютная погрешность составила  G = 3,57108Па.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 5

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

3,39; 3,40; 3,28.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для миллиамперметра, изображенного на рис. 1.5, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,25;

систематическая погрешность aсист = 0,5 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение плотности жидкости = 983,25 кг/м3 . а полная абсолютная погрешность составила  = 37,8963кг/м3.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 6

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

5,11; 5,22; 5,18.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для линейки, изображенной на рис. 1.6.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,93;

систематическая погрешность aсист = 0,05.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины S выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение радиуса вала = 0,00165 м, а полная абсолютная погрешность составила r = 0,00005 м.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 7

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

6,02; 6,07; 6,09.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для миллиамперметра, изображенного на рис. 1.7, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,025;

систематическая погрешность aсист = 0,0005 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины v выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение плотности вещества = = 1,217 103 кг/м3, а полная абсолютная погрешность составила  = 46 кг/м3.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 8

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

7,32; 7,29; 7,36.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для миллиамперметра, изображенного на рис. 1.8, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 2,98;

систематическая погрешность aсист = 0,5 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение коэффициента поверхностного натяжения жидкости = 0,07315 Н/м, а полная абсолютная погрешность составила  = 0,00362 м/с2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 9

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

8,62; 8,56; 8,66.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для миллиамперметра, изображенного на рис. 1.9, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,693;

систематическая погрешность aсист = 0,05 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины  выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение модуля Юнга стали = 1,9681011 Па, а полная абсолютная погрешность составила Е = 0,0251011 Па.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 10

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

9,24; 9,28; 9,20.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для миллиамперметра, изображенного на рис. 1.10, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 1,7;

систематическая погрешность aсист = 0,5.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины M выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение удельного сопротивления проводника =1,789 10-4 Омм, а полная абсолютная погрешность составила  = 8,2610-6 Омм.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 11

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

10,89; 10,82; 10,90.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности; б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для линейки, изображенной на рис. 1.11.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,654;

систематическая погрешность aсист = 0,005 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины Е выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение коэффициента Пуассона = 1,309, а полная абсолютная погрешность составила  = 0,06.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 12

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

11,44; 11,34; 11,40.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класса точности;

б) не имеющих класс точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для миллиамперметра, изображенного на рис. 1.12, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,78;

систематическая погрешность aсист = 0,5 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины I выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение длины волны света = 6,83510-7 м, а полная абсолютная погрешность составила  = 0,098610-7м.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 13

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

12,26; 12,30; 12,22.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для милливольтметра, изображенного на рис. 1.13, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,231;

систематическая погрешность aсист = 0,05 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение приведенной длины физического маятника = 0,49 м, а полная абсолютная погрешность составила L = 0,031 м.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 14

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

13,47; 13,40; 13,39.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для милливольтметра, изображенного на рис. 1.14, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,956;

систематическая погрешность aсист = 0,05 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины Н выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение периода колебаний математического маятника = 1,22 с, а полная абсолютная погрешность составила Т = 0,065 м/с2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 15

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

14,55; 14,50; 14,60.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для милливольтметра, изображенного на рис. 1.15, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 5,6;

систематическая погрешность aсист = 5.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины W выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение длины математического маятника = 1,24 м, а полная абсолютная погрешность составила l = 0,006 м/с2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 16

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

15,98; 15,92; 15,86.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для милливольтметра, изображенного на рис. 1.16, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,58;

систематическая погрешность aсист = 0,05 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение момента инерции физического маятника = 1,56 кгм2, а полная абсолютная погрешность составила I = 0,112 кгм2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 17

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

16,31; 16,29; 16,36.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для милливольтметра, изображенного на рис. 1.17, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 1,56;

систематическая погрешность aсист = 0,5 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение скорости пули = 5,886 м/с, а полная абсолютная погрешность составила v = 0,048 м/с2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 18

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

17,23; 17,32; 17,26.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для милливольтметра, изображенного на рис. 1.18, если его класс точности  = 1.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,329;

систематическая погрешность aсист = 0,005 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины T выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение модуля кручения проволоки = 0,297 Нм, а полная абсолютная погрешность составила D= 0,016 Нм.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 19

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

18,76; 18,81; 18,72.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класса точности;

б) не имеющих класс точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для милливольтметра, изображенного на рис. 1.19, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,956;

систематическая погрешность aсист = 0,05 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение вязкости воздуха = 17,1810-6 Пас, а полная абсолютная погрешность составила  = 0,25710-6 Пас.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 20

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

19,24; 19,30; 19,22.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для милливольтметра, изображенного на рис. 1.20, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 2,31;

систематическая погрешность aсист = 0,5.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины  выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение диаметра проволоки = 0,00046 м, а полная абсолютная погрешность составила d = 0,00005 м.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 21

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

20,05; 20,10; 20,00.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности; б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для линейки, изображенной на рис. 1.21.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,66;

систематическая погрешность aсист = 0,05 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение циклической частоты = 1,57 1/с, а полная абсолютная погрешность составила  = 0,0259 1/с.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 22

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

21,85; 21,80; 21,78.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для милливольтметра, изображенного на рис. 1.22, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 2,56;

систематическая погрешность aсист = 0,5 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины D выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение времени колебаний маятника = 7,83 с, а полная абсолютная погрешность составила t = 0,256 с.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 23

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

22,41; 22,46; 22,50.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности; б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для вольтметра, изображенного на рис. 1.23, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,987;

систематическая погрешность aсист = 0,005 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение ускорения груза = 0,0769 м/с2, а полная абсолютная погрешность составила а = 0,0035 м/с2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 24

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

23,11; 23,16; 23,22.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности; б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для вольтметра, изображенного на рис. 1.24, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,026;

систематическая погрешность aсист = 0,0005 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины  выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение угловой скорости = 11,682 рад/с, а полная абсолютная погрешность составила  = 0,632 рад/с.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 25

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

24,85; 24,79; 24,86.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для вольтметра, изображенного на рис. 1.25, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 2,55;

систематическая погрешность aсист = 0,5 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины L выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение диаметра шарика = 0,0329 м, а полная абсолютная погрешность составила d = 0,0005 м.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 26

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

25,88; 25,92; 25,95.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для вольтметра, изображенного на рис. 1.26, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,0096;

систематическая погрешность aсист = 0,0005.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины g выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение максимального отклонения баллистического маятника = 16,94, а полная абсолютная погрешность составила  = 0,45 .

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 27

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

26,34; 26,40; 4,32.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для вольтметра, изображенного на рис. 1.27, если его класс точности  = 1.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,31;

систематическая погрешность aсист = 0,05.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение коэффициента поверхностного натяжения глицерина = 0,06578 Нм, а полная абсолютная погрешность составила  = 0,0035 Нм.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 28

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

27,51; 27,44; 27,53.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности; б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для линейки, изображенной на рис. 1.28.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,0065;

систематическая погрешность aсист = 0,005 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение момента инерции маятника Обербека = 5,024510-4 кгм2, а полная абсолютная погрешность составила I = 0,054 10-4 кгм2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде: Учитывайте правила округления.

Вариант 29

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

28,23; 28,29; 28,20.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для вольтметра, изображенного на рис. 1.29, если его класс точности  = 2.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,164;

систематическая погрешность aсист = 0,005.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение массы груза = 0,145 кг, а полная абсолютная погрешность составила m = 0,005 м/с2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 30

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

29,08; 29,00; 29,11.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для амперметра, изображенного на рис. 1.30, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 2,45;

систематическая погрешность aсист = 0,5.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины C выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение времени колебаний маятника = 22,57с, а полная абсолютная погрешность составила t = 0,765 с.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 31

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

30,84; 30,78; 30,81.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для амперметра, изображенного на рис. 1.31, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,0064;

систематическая погрешность aсист = 0,0005.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины E выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее удлинения проволоки = 0,00089 м, а полная абсолютная погрешность составила n = 0,00005м/с2.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 32

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

31,09; 31,07; 31,03.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для амперметра, изображенного на рис. 1.32, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 4,13;

систематическая погрешность aсист = 0,05.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение удельной теплоемкости алюминия = 900 Дж/кгК, а полная абсолютная погрешность составила с = 3,59 Дж/кгК.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 33

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

32,62; 32,66; 32,60.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для линейки, изображенной на рис. 1.33.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = = 0,0056;

систематическая погрешность aсист = 0,0005.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины  выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение диаметра молекулы воздуха = 3,48710-10 м, а полная абсолютная погрешность составила d = 0,09410-10 м.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 34

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

33,41; 33,35; 33,44.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для бюретки, изображенной на рис. 1.34.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = = 3,88;

систематическая погрешность aсист = 0,05.

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины P выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение удельной теплоты плавления серебра = 8,667104 Дж/кг, а полная абсолютная погрешность составила q = 0,0998104 Дж/кг.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 35

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

34,82; 34,75; 34,73.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для амперметра, изображенного на рис. 1.35, если его класс точности  = 0,5.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,00689;

систематическая погрешность aсист = 0,0005 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

Для косвенно измеренной величины G выведите формулы расчета абсолютной и относительной погрешностей. Воспользуйтесь как методом частных производных, так и методом логарифмирования:

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее значение плотности вещества  = = 1,217 103 кг/м3, а полная абсолютная погрешность составила  = 46 кг/м3.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

Вариант 36

Какие измерения называются прямыми, косвенными? Приведите примеры.
Что называется случайной погрешностью? Чем она может быть обусловлена?

0,012; 0,018; 0,015.

Какая погрешность называется систематической? Как она рассчитывается при использовании приборов:

а) имеющих класс точности;

б) не имеющих класса точности?

Определите цену деления и рассчитайте систематическую погрешность для линейки, изображенной на рис. 1.36.

Рассчитайте полную абсолютную погрешность, если при обработке результатов эксперимента были получены значения:

случайная погрешность aсл = 0,256;

систематическая погрешность aсист = 0,005 .

Как рассчитывается среднее значение искомой величины при косвенных измерениях?

; .

Запишите окончательный результат по выполненной работе, если в эксперименте рассчитано среднее универсальной газовой постоянной = 8,296 Дж/мольК, а полная абсолютная погрешность составила R = 0,098 Дж/мольК.

Примечание. Результат измерений представьте в виде:

Учитывайте правила округления.

2. Механика

Лабораторная работа

Проверка основного закона динамики вращательного движения на маятнике Обербека

Контрольные вопросы

Что называется вращательным движением твердого тела относительно неподвижной оси?
Как определяется направление векторов угловой скорости и углового ускорения?
Как взаимно расположены векторы угловой скорости и углового ускорения при ускоренном вращении твердого тела? при замедленном?
Запишите основной закон динамики вращательного движения (две формы записи).
Что называется моментом силы , моментом импульса (формулы, рисунок, направление)?
Запишите формулы для расчета момента инерции материальной точки, твердого тела, однородного твердого тела.
Каков физический смысл момента инерции? Можно ли изменить момент инерции тела, не изменяя его массы? Как можно изменить момент инерции установки (маятника Обербека), используемой в данной работе?
Сформулируйте теорему Штейнера. Сделайте поясняющий рисунок.

Тесты

Вариант 1

На тело, вращающееся вокруг неподвижной оси, действует постоянный момент сил . Какая из перечисленных характеристик этого тела не изменяется со временем?

1) угловая скорость;

2) угловое ускорение;

3) энергия вращательного движения;

4) момент импульса тела относительно оси вращения;

5) все перечисленные характеристики изменяются.

На рис. 2.1 изображено тело, имеющее ось вращения ОО1. Отличны ли от нуля моменты сил и относительно оси ОО1? Ось вращения и векторы сил расположены в плоскости рисунка.

Варианты ответа: 1) М1 = 0, М2 = 0; 2) М1  0, М2 = 0;

3) М1 = 0, М2  0; 4) М1  0, М2  0.

Вращающий момент какой из сил, указанных на рис. 2.2, максимален? Ось вращения проходит через центр диска и перпендикулярна плоскости рисунка.

Варианты ответа: 1) М1М2М3; 2) М1 = М2М3;

3) М1М2М3; 4) М1 = М2 = М3;

5) Нет правильного ответа.

Материальная точка А движется по окружности (рис. 2.3), расположенной в плоскости, перпендикулярной плоскости рисунка, в указанном направлении. ОО1 – ось вращения,   0.Определите направление вектора момента силы .
На рис 2.4 изображен маятник Обербека. Как повлияет перемещение грузов m0 ближе к оси вращения на ускорение движения груза m?

1) не повлияет никак;

2) ускорение груза m уменьшится;

3) ускорение груза m увеличится;

4) ускорение груза m зависит только от силы тяжести этого груза;

5) среди ответов 1 – 4 нет правильного.

Какой график на рис. 2.5 правильно выражает зависимость углового ускорения  от момента инерции I при постоянном моменте сил ()?
Твердое тело вращается с угловой скоростью   t3. Как зависит от времени момент силы , действующей на тело?

Варианты ответа: 1) M  t; 2) M  t2;

3) M  t3; 4) M  t4; 5) M не зависит от времени.

Модуль угловой скорости вращающегося тела, момент инерции которого относительно оси вращения I = 20 кгм2, изменяется со временем по закону  = A+Bt, где А = 1 рад/с, В = 2 рад/с2. Определить момент силы, действующей на тело в момент времени t = 5с.

Варианты ответа:

1) М = 40 Нм; 2) М = 60 Нм;

3) М = 220 Нм; 4) М = 300 Нм.

На рис. 2.6 дан график зависимости угловой скорости вращающегося тела от времени. Указать точку на графике, соответствующую нулевому значению вращающего момента, действующего на тело.
Диск вращается вокруг своей оси (рис. 2.7), изменяя проекцию своей угловой скорости ωz (t) так, как показано на рис. 2.8. В каком интервале времени вектор угловой скорости направлен по оси Z?

Варианты ответа: 1) от t1 до t2 и от t3 до t4; 2) от t2 до t3 и от t3 до t4;

3) от 0 до t1 и от t1 до t2; 4) от t1 до t2 и от t2 до t3.

Диск и цилиндр имеют одинаковые массы и радиусы. Для их моментов инерции справедливо соотношение:

1) Iц < Iд; 2) Iц > Iд; 3) Iц = Iд.

К точке, лежащей на внешней поверхности диска, приложены четыре силы (рис. 2.9). Определить плечо силы F1 (F2, F3, F4), если ось вращения проходит через центр О диска перпендикулярно плоскости рисунка.

Варианты ответа: 1) с; 2) 0; 3) а; 4) b.

Вариант 2

Однородный диск вращается равноускоренно вокруг оси, совпадающей с его геометрической осью. Укажите фактор, от которого не зависит угловое ускорение диска.

1) сумма моментов сил, приложенных к диску;

2) масса диска;

3) радиус диска;

4) время вращения диска;

5) угловое ускорение зависит от всех перечисленных факторов.

Вращающий момент какой из сил, указанных на рис. 2.10, максимален? Ось вращения проходит через центр диска и перпендикулярна плоскости рисунка.

Варианты ответа: 1) М1М2М3; 2) М1 = М2М3;

3) М1 = М2 = М3; 4) М1М2М3;

5) Нет правильного ответа.

Какое из перечисленных условий не приведет к изменению момента инерции маятника Обербека (рис. 2.11):

1) увеличение числа грузов m0;

2) увеличение числа грузов m;

3) увеличение или уменьшение расстояния R;

4) уменьшение числа грузов m0;

5) все эти условия меняют момент инерции маятника Обербека.

Материальная точка А движется по окружности (рис. 2.12), расположенной в плоскости, перпендикулярной плоскости рисунка, в указанном направлении. Определите направление вектора момента силы , если 0.
Материальная точка движется по окружности с нормальным ускорением an  t6. Как зависит от времени момент силы , действующей на точку?

Варианты ответа: 1) M  t5; 2) M  t4; 3) M  t3;

4) M  t2; 5) M  t.

Сравнить угловые скорости, приобретаемые телом под действием вращающих моментов, графики которых (а и б) приведены на рис. 2.13.
Тело вращается под действием момента сил, график которого представлен на рис. 2.14. При t = 0   0. Как изменяется угловая скорость тела в интервалах времени а и б?
К диску, который может свободно вращаться вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр (точку О), прикладывают одинаковые по величине силы (рис. 2.15). В каком случае суммарный момент сил, действующих на диск, будет максимальным?

Варианты ответа: 1, 2, 3, 4, 5.

Момент импульса тела относительно неподвижной оси изменяется по законам: а) ; б) . Как изменяется момент сил, действующий на тело, в каждом случае?

Варианты ответа: 1) увеличивается; 2) уменьшается;

3) не изменяется.

Четыре маленьких шарика одинаковой массы, жестко закрепленные невесомыми стержнями, образуют квадрат (рис. 2.16). Определить отношение моментов инерции системы , если ось вращения 1 совпадает со стороной квадрата, ось вращения 2 совпадает с диагональю квадрата.

Варианты ответа: 1) ; 2) ; 3) 1; 4) 2; 5) 4.

Диск радиуса R вращается вокруг вертикальной оси равноускоренно (рис. 2.17). Укажите направление вектора углового ускорения.

Варианты ответа: 1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

Лабораторная работа

Определение момента инерции махового колеса динамическим методом

Контрольные вопросы

Запишите закон изменения механической энергии системы тел.
Какие наименьшие ограничения следует наложить на систему тел, чтобы к ней можно было применить закон сохранения энергии?
Как записать закон сохранения и превращения механической энергии в применении к установке, используемой в данной работе?
Какие рассуждения приводим в данной работе для определения силы трения?
Зависит ли сила трения от пройденного пути?
Каков физический смысл момента инерции? Запишите формулы для расчета момента инерции материальной точки, твердого тела, однородного твердого тела.
Зависит ли момент инерции однородного тела: а) от момента приложенных к телу сил при заданной оси; б) от выбора оси вращения; в) от формы тела; г) от массы тела; д) от углового ускорения тела?

Тесты

Каково физическое содержание понятия момент инерции?

1) произведение массы тела на квадрат расстояния от оси вращения;

2) отношение суммарного момента сил, действующих на тело к его угловому ускорению;

3) ;

4) мера инертности при вращательном движении;

5) совместно п. 1 и 4.

По кольцу растекается капля жидкости. Как при этом изменяется момент инерции жидкости относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр?

Варианты ответа:

1) уменьшается; 2) увеличивается; 3) не изменяется.

Применима ли для вычисления угла поворота тела формула j = wt в случаях: а) w=3t; б) w=const ; в) w=2t2.

Варианты ответа	а	б	в
1	нет	да	нет
2	да	да	нет
3	да	да	да
4	нет	нет	нет

Как записывается основной закон динамики вращательного движения?
Варианты ответа:
1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) .
5) Все формулы выражают основной закон динамики вращательного движения.
Капля жидкости К, находящаяся на середине проволоки АВ (рис. 2.18), равномерно растеклась по проволоке. Как изменились моменты инерции жидкости относительно осей Ox, Oy, Oz?

Варианты ответа	Момент инерции относительно оси ox	Момент инерции относительно оси Oy	Момент инерции относительно оси Oz
1	уменьшился	уменьшился	уменьшился
2	уменьшился	уменьшился	не изменился
3	уменьшился	уменьшился	увеличился
4	не изменился	не изменился	не изменился
5	не изменился	не изменился	увеличился
6	не изменился	увеличился	не изменился
7	увеличился	не изменился	не изменился
8	увеличился	не изменился	увеличился

Как изменится момент инерции свинцового цилиндра относительно его оси, если цилиндр сплющить в диск?

Варианты ответа: 1) уменьшится; 2) увеличится; 3) не изменится.

На однородный сплошной цилиндрический вал радиусом R = 20 см, момент инерции которого I = 0,14 кгм2, намотана легкая нить, к концу которой прикреплен груз массой m = 0,5 кг (рис. 2.19). До начала вращения вала высота h груза над полом составляла 2,5 м. Определите время опускания груза до пола, приняв ускорение свободного падения равным 10 м/с2.

Варианты ответа: 1) t = 2 c; 2) t = 1 c; 3) t = 1,5 c; 4) t = 3 c.

Лабораторная работа

Определение момента инерции твердого тела

методом колебаний

Контрольные вопросы

Запишите уравнение собственных незатухающих колебаний. Дайте определения основных характеристик колебательного движения: амплитуды; фазы; периода; частоты; циклической частоты.
Запишите зависимость скорости колебательного движения от времени. Чему равно максимальное значение скорости?
Что называют моментом инерции тела относительно данной оси? Как рассчитать момент инерции материальной точки, твердого тела? В каких единицах измеряется момент инерции?
Сформулируйте теорему Штейнера. Сделайте поясняющий рисунок.
Запишите формулы для момента инерции шара и кубика относительно любой оси, параллельной оси, проходящей через центр масс этих тел.
Запишите формулу кинетической энергии тела, вращающегося относительно некоторой оси.

Тесты

Шар (1), два диска (2 и 3), тонкий стержень (4) и тонкостенный цилиндр (5) имеют одинаковую массу m. Какое из этих тел имеет момент инерции относительно оси ОО1, равный I = mR2?

Варианты ответа: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; д) 5; е) 1 – 3; ж) 1 – 4;

з) все тела имеют момент инерции I = mR2 ; и) среди ответов а - з нет верного.

Проволока AOB, согнутая под углом  (рис. 2.20), расположена в плоскости xOy. Как изменятся моменты инерции проволоки относительно осей Ox, Oy, Oz, если угол  увеличить?

Варианты ответа	Относительно оси Ox	Относительно оси Oy	Относительно оси Oz
1	уменьшится	уменьшится	уменьшится
2	увеличится	уменьшится	не изменится
3	увеличится	увеличится	не изменится

Сравнить моменты инерции однородного диска с вырезом (рис. 2.21) относительно осей Ox и Oy.

Варианты ответа: 1) IOx = IOy; 2) IOx  IOy; 3) IOx  IOy.

Сравнить моменты инерции однородной пластины относительно осей I и II (рис. 2.22). Пластина и обе оси расположены в плоскости рисунка, при этом ось I проходит через центр масс пластины.

Варианты ответа: 1) II = III; 2) II  III; 3) II  III.

Какова полная кинетическая энергия цилиндра массой m при качении без скольжения со скоростью v по плоской поверхности?

Варианты ответа: 1) ; 2) ; 3) ;

4) ; 5) .

Колебания махового колеса заданы уравнением  = 0,5 cos (2t + /3) рад. Чему равны амплитуда и период колебаний колеса?

Варианты ответа:

1) m = 3рад, Т = 2 с; 2) m = 0,5 рад, Т = 2 с;

3) m = 0,5 рад, Т = p; 4) m = 2 рад, Т = p/2;

5) m = 0,5 рад, Т = p/3; 6) m = 1 рад, Т = p;

7) m = 1 рад, Т = -p; 8) m = 1 рад, Т = p/3.

Маховое колесо совершает колебания. Какие из перечисленных величин достигают максимального значения в крайнем положении груза: угловая скорость , угловое ускорение , кинетическая энергия T, потенциальная энергия П ?

Варианты ответа: 1) , П; 2) , Т; 3) , П; 4) , , П.

Определить момент инерции однородного шара относительно неподвижной оси вращения О1О2, положение которой показано на рис. 2.23. Масса шара m, его радиус R.

Варианты ответа:

1) ;

2) ;

3) ;

4) .

На тело, вращающееся вокруг неподвижной оси, действует постоянный вращающий момент. Какая из перечисленных ниже величин изменяется со временем по линейному закону:
1. момент инерции тела;
2. угловое ускорение;
3. кинетическая энергия тела;
4. момент импульса тела относительно оси вращения;
5. угловая скорость;
6. ни одна из перечисленных величин не меняется по линейному закону.
Однородная пластинка со сторонами 2а и 2b массы m (рис. 2.24 )имеет момент инерции IB относительно оси Z, проходящей через точку В перпендикулярно плоскости пластинки. Найти момент инерции пластинки IA относительно оси, проходящей через точку А и параллельной оси Z.

Варианты ответа: 1) IB + m(a2 + b2);

2) IB + m(a2 - b2); 3) IB + m(b2 – a2);

5) нет верного ответа.

Определить момент инерции однородного диска радиусом R и массой m относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через середину одного из радиусов.

Варианты ответа: 1) ; 2) ; 3) mR2; 4) .

Лабораторная работа

Определение скорости полета пули

с помощью баллистического маятника

Контрольные вопросы

Какая система тел называется замкнутой?
Сформулируйте закон сохранения импульса.
Сформулируйте закон изменения импульса системы тел под действием внешних сил.
Почему в момент удара пули о цилиндр систему тел можно считать замкнутой, даже если на нее действуют внешние силы?
Какие силы называются диссипативными, консервативными (потенциальными)?
За счет чего происходит изменение внутренней энергии?
Сформулируйте закон сохранения энергии. Сохраняется ли механическая энергия системы тел при неупругом ударе?
Можно ли по характеру движения тел после соударения отличить абсолютно упругий удар от неупругого?

Тесты

Вариант 1

Материальная точка движется по прямой равномерно. Как изменяется импульс точки?

Варианты ответа: 1) изменяется только по величине;

2) изменяется по величине и направлению;

3) не изменяется;

4) изменяется только по направлению;

5) ответы 1 – 4 являются неполными.

Какая формула выражает закон сохранения импульса?
Варианты ответа:

1) ;	2) ;	3) ;	4)
5)	6)	7)

Два шара массами m1 и m2 испытали упругое соударение. Направления скоростей до и после удара указаны на рис. 2.25. Какое из уравнений правильно описывает этот процесс?

Варианты ответа:

1) ;

2) ;

3) ;

4) ;

5) .

Пластилиновый шар массой m, летящий со скоростью v, претерпевает центральное соударение с точно таким же, но покоящимся шаром, и слипается с ним. Какова скорость u и кинетическая энергия K шаров после соударения?

Варианты ответа:

Какое утверждение нужно отвергнуть?

В момент попадания пули в цилиндр с пластилином…

1) возникают диссипативные силы;

2) система цилиндр – пуля замкнута;

3) механическая энергия пули сохраняется;

4) взаимодействие является неупругим;

5) все утверждения верны.

Два одинаковых снежных кома, летящих навстречу друг другу со скоростями 4м/с и 8м/с, слипаются. Какая часть их энергии превращается в тепло?

Варианты ответа: 1) 0,1; 2) 0,6; 3) 0,8; 4) 0,9; 5) 0,65.

Пуля массой m = 15 г, летящая с горизонтальной скоростью v = 500 м/с, попадает в баллистический маятник массой М = 6 кг и застревает в нем. Определите высоту h, на которую поднимется маятник, откачнувшись после удара. Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с2.

Варианты ответа: 1) 7,8 см; 2) 7,8 м; 3) 0,78 см; 4) 10,2 см.

В конец стержня, имеющего горизонтальную ось вращения, попадает пуля массой m и застревает в нем. Сохраняются ли в системе тел, включающей стержень и пулю, при ударе: а) момент импульса относительно оси стержня; б) кинетическая энергия? Варианты ответа: 1) да; 2) нет.
Материальная точка движется в направлении оси Ох под действием силы, зависящей от координаты х (рис. 2.26). Сравнить приращения кинетической энергии точки в интервале [х1, х2] на графиках а и б.

Варианты ответа: 1) Wа = Wб; 2) Wа > Wб; 3) Wа < Wб.

Вариант 2

Какая из формул выражает закон сохранения импульса?
Варианты ответа: ; ; ;
4) Все формулы 1-3 выражают закон сохранения импульса.
Какие из указанных сил являются диссипативными?

1) силы тяготения;

2) силы, возникающие при абсолютно неупругом ударе шаров;

3) силы, возникающие при упругом ударе;

4) силы, возникающие при упругом растяжении пружины;

5) силы, возникающие при пластических деформациях;

6) силы трения;

7) все указанные силы не являются диссипативными.

Тело массой m, имеющее скорость 2v, догоняет тело такой же массы, движущееся со скоростью v. Каким суммарным импульсом обладают тела после столкновения?
Варианты ответа: 1) mv; 2) 0; 3) 2mv; 4) 3mv;

5) среди ответов нет правильного.

Тело брошено под углом к горизонту. Сохраняются ли в системе отсчета, связанной с Землей: а) импульс тела; б) проекция импульса на какое либо направление? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Варианты ответа	а	б
	?	?	?	?
1	да	да	да	да
2	да	нет	да	да
3	нет	да	нет	да
4	нет	нет	да	да

шар, движущийся со скоростью v, ударяется о неподвижный и после удара начинает двигаться в противоположном направлении со скоростью v/4. Считая удар неупругим, определить скорость второго шара после удара. Известно, что масса второго шара в 5 раз больше массы первого шара.

Варианты ответа: 1) v/4; 2) 3v/20; 3) 5v/4;

4) v/4; 5) v/5;

6) нет верного ответа.

Снаряд, снижающийся по траектории АВ, разорвался на два осколка (рис. 2.27). Осколок I получил вертикальный импульс вверх. Указать направление импульса второго осколка .
Два шара массами m1 = 3 кг и m2 = 2 кг движутся перпендикулярно друг другу со скоростями v1 = 2 м/с и v2 = 4 м/с. Определите скорость первого шара после абсолютно неупругого удара.

Варианты ответа: 1) v = 2 м/с; 2) v = 2,8 м/с; 3) v = 3 м/с;

4) v = 8 м/с; 5) v = 0,4 м/с; 6) v = 1,2 м/с.

В конец стержня, имеющего горизонтальную ось вращения, попадает пуля массой m и застревает в нем. Сравнить импульс системы тел до и после удара.

Варианты ответа: 1) Р1 = Р2; 2) Р1 < Р2; 3) Р1 > Р2.

На рис. 2.28 дан график зависимости скорости прямолинейного движения материальной точки от времени. Определить знак работы силы, действующей на точку в интервале времени (0,t), если ОА=ОВ.

Варианты ответа: 1) А = 0; 2) А0; 3) А0.

Лабораторная работа

Определение скорости полета пули

с помощью физического маятника

Контрольные вопросы

За счет чего изменяется механическая энергия системы тел?
При каких условиях механическая энергия системы тел сохраняется?
Что называется моментом импульса материальной точки, твердого тела? Запишите формулы в векторном и скалярном виде, сделайте рисунок и укажите направление момента импульса.
Запишите формулы момента инерции материальной точки, твердого тела, однородного твердого тела.
Как можно изменить момент импульса тела?
Чему равен момент импульса летящей горизонтально пули относительно оси, проходящей через точку подвеса маятника, в который она попадает? Зависит ли момент импульса от расстояния между пулей и маятником?
При каких условиях сохраняется момент импульса системы?

Тесты

Материальная точка движется по окружности так, что ее момент импульса L  t2. Как зависит от времени угловое ускорение  точки?

Варианты ответа: 1)   t; 2)   t2; 3)   t3; 4)   .

На рис. 2.29 представлена зависимость угловой скорости вращающегося тела от времени. Как зависит от времени: а) момент импульса L тела; б) момент силы М, действующий на тело?

Варианты ответа:

1) L  t, M  t; 2) L  t2, M  t2;

3) L  t, M =const; 4) L =const, M  t.

Материальная точка движется по окружности так, что ее нормальное ускорение an  t6. Как зависит от времени: а) момент силы М, действующий на материальную точку; б) ее момент импульса L?

Варианты ответа: 1) M  t2 , L  t3; 2) M  t3, L  t2;

3) M  t6, L  t2; 4) M  t2, L  t6.

Метеорит, масса которого много меньше массы Солнца ( m  MC), летит из бесконечности, имея вдали от Солнца на расстоянии l0 скорость v0 такую, что он, огибая Солнце, уходит в бесконечность (рис. 2.30). Почему возможно применить закон сохранения импульса для этого взаимодействия? Чему равна скорость метеорита на расстоянии r от Солнца?

Варианты ответа: ; ;

; .

С блока радиуса R разматывается нить с грузом массой m (рис. 2.31). Указать верные выражения момента импульса груза относительно оси вращения блока: 1) ; 2) ;

3) ; 4) , где r - радиус вектор; v – скорость груза;  - угловая скорость блока.

Материальная точка вращается равнозамедленно по окружности (рис. 2.32), расположенной в плоскости, перпендикулярной плоскости рисунка. Указать направление движения точки, если - вектор момента импульса..

Лабораторная работа

Определение модуля Юнга из растяжения

проволоки на приборе Лермантова

Контрольные вопросы

Какие деформации называются упругими, пластическими?
Какие виды деформации Вы знаете?
Какая деформация называется однородным растяжением (сжатием)?
Что такое относительное удлинение? Сформулируйте и запишите закон Гука для деформации растяжения.
Каков физический смысл модуля Юнга?

Тесты

Как записывается закон Гука для деформации продольного растяжения?
Варианты ответа: 1) ; 2) ; 3) .
Каков физический смысл модуля Юнга?

Модуль Юнга…

численно равен силе, вызывающей удлинение, равное начальной длине;
обратно пропорционален коэффициенту линейного расширения;
это напряжение, вызывающее удлинение образца, равное l;
численно равен нормальному напряжению, вызывающему удлинение образца, равное начальной длине.
Тело массой m подвешено к пружине с коэффициентом упругости k. На какую длину растянулась при этом пружина?

Варианты ответа: 1) kmg; 2) m/k; 3) kg; 4) mg/k; 5) k/mg.

При подвешивании груза проволока удлинилась на 8 мм. На сколько удлинится проволока, сделанная из того же материала, длина которой в два раза меньше, а площадь сечения в два раза больше при подвешивании того же груза?

Варианты ответа: 1) 8 мм; 2) 6 мм; 3) 4мм; 4) 2мм;

5) нет верного ответа.

На рис. 2.33 представлены зависимости деформации l от нормального напряжения Pn для двух проволок одинаковой длины. Модуль Юнга какой проволоки больше?

Варианты ответа: 1) Е1 = Е2; 2) Е1  Е2; 3) Е1  Е2.

От чего зависит модуль Юнга?

Варианты ответа:

1) от величины нормального напряжения;

2) от площади сечения образца;

3) от длины образца;

4) от величины тангенциального напряжения;

5) от величины приложенной силы;

6) от направления приложенной силы;

7) от величины момента деформирующей силы;

8) от материала образца.

Как нужно изменить длину проволоки и ее диаметр, чтобы увеличить чувствительность установки?

Варианты ответа:

1) увеличить длину проволоки;

2) уменьшить длину проволоки;

3) увеличить длину проволоки, увеличить ее диаметр;

4) увеличить длину проволоки, уменьшить ее диаметр;

5) уменьшить длину проволоки, увеличить ее диаметр;

6) уменьшить длину проволоки, уменьшить ее диаметр;

7) диаметр проволоки оставить неизменным.

Однородный брусок массой m движется ускоренно под действием равномерно распределенной по сечению бруска силы F. Определить напряжение, возникающее в результате движения в сечении бруска в зависимости от координаты х. Длина бруска l, площадь поперечного сечения S. Указание: Записать второй закон Ньютона для всего бруска и для его части длиной х.

Варианты ответа: 1) ; 2) ;

3) ; 4) .

Какого диаметра D нужно взять круглый стальной стержень, чтобы при нагрузке F = 1кН нормальное напряжение было Рn = 2,5∙104 Н/мм2? Каково при этом абсолютное удлинение стержня Δl, если начальная длина l0 = 2 мм? Модуль Юнга для стали Е = 2∙105 Н/мм2.

Варианты ответа: 1) D = 2,3∙10-2 м, Δl = 6∙10-4 м;

2) D = 2,3∙10-4 м, Δl = 6∙10-2 м; 3) D = 2,3∙10-4 м, Δl = 2,5∙10-4 м;

4) нет верного ответа.

Напряжение в проволоке диаметром d1 = 2 мм равно 50 Н/мм2. Каково будет напряжение при той же нагрузке, если взять проволоку той же длины и из того же материала, но диаметром d2 = 1 мм?

Варианты ответа: ) 12,5 Н/мм2; ) 25 Н/мм2; ) 200 Н/мм2.

Лабораторная работа

Определение модулей сдвига и кручения

методом крутильных колебаний

Контрольные вопросы

Какие деформации называются упругими, пластическими?
Что такое деформация кручения? Запишите закон Гука для деформации кручения.
Каков физический смысл модуля кручения?
Какова связь между тангенциальным напряжением и относительным сдвигом (закон Гука для деформации сдвига)?
Что такое модуль сдвига? От чего он зависит?
Как возникают крутильные колебания? Чему равен их период?
Запишите уравнение свободных незатухающих крутильных колебаний.

Тесты

Какой из рисунков (рис. 2.4) соответствует возникновению деформации: а) - сжатия; б) - кручения; в) - сдвига?
Как записывается закон Гука для деформации кручения?

Варианты ответа: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .

Как записывается закон Гука для деформации сдвига?

Варианты ответа:1) ; 2) ; 3) ; 4) .

Какая формула выражает период крутильных колебаний?

Варианты ответа:

1) ; 2) ; 3) ; 4) .

Укажите единицы измерения модуля кручения.

Варианты ответа:

1) D = Нм2; 2) D = Н/м; 3) D = дин/см; 4) D = Нм.

От чего зависят: а) модуль кручения; б) модуль сдвига?

Варианты ответа:

от величины нормального напряжения;
от площади сечения образца;
от длины образца;
от величины тангенциального напряжения;
от величины приложенной силы;
от направления приложенной силы;
от величины момента деформирующей силы;
от материала образца.
Тонкий стержень одним концом закреплен, к другому концу приложен момент силы М = 1 кН∙м. Определить угол φ закручивания стержня, если постоянная кручения С = 120 кН∙м/рад.

Варианты ответа: 1) 8,34 мрад; 2) 8,34 рад; 3) 83,4 рад.

Лабораторная работа

Определение ускорения свободного падения

методом катающегося шарика

Контрольные вопросы

Дайте понятие о неинерциальных системах отсчета.
Какое ускорение называется ускорением свободного падения?
От каких величин зависит ускорение свободного падения?
Объясните зависимость ускорения свободного падения тел от географической широты местности.
Какие колебания называются гармоническими?
Что такое амплитуда, период, частота, циклическая (круговая) частота, фаза колебаний?
Запишите уравнение гармонических колебаний.

Тесты

Как будет отличаться от ускорения свободного падения на поверхности Земли ускорение свободного падения на поверхности планеты, если радиус планеты в два раза больше радиуса Земли, а масса планеты в шесть раз больше массы Земли?

Варианты ответа: 1) не будет отличаться;

2) будет меньше в 1,5раза; 5) будет больше в 1,5 раза;

3) будет меньше в 2 раза; 6) будет больше в 2 раза;

4) будет меньше в 2.5 раза; 7) будет больше в 2,5 раза;

8) будет меньше в 4 раза; 9) будет больше в 4,5 раза.

Сила гравитационного взаимодействия между двумя шарами массами m1 = m2 = 1 кг на расстоянии R равна F. Чему равна сила гравитационного взаимодействия между двумя шарами массами m1 = 2 кг и m2 = 3 кг на таком же расстоянии друг от друга?

Варианты ответа:

1) 6F; 2) 5F; 3) 1,5F; 4) 2/3 F.

Землю можно рассматривать как однородный шар массы М и радиуса R. Какое из следующих уравнений правильно связывает гравитационную постоянную G и ускорение свободного падения у поверхности Земли g?

Варианты ответа:

1) ; 2) ; 3) ; 4) .

Если шарик поместить на вогнутую поверхность, то при отклонении от положения равновесия он будет совершать колебательное движение (рис. 2.35). Какие из перечисленных величин достигают максимального значения в положении равновесия: угловая скорость ; скорость v; кинетическая энергия T; потенциальная энергия П?

Варианты ответа:

1) , П; 2) , v, Т; 3) v, П; 4) , v, П.

Однородный шар массы m = 1 кг катится без скольжения по горизонтальной поверхности со скоростью v = 2 м/с. Определить полную механическую энергию шара.

Варианты ответа: 1) 2 Дж; 2) Дж; 3) 2,8Дж; 4) Дж; 5) 1,4 Дж.

Колебания точки заданы уравнением x = 3cos(2t + /3) м. Чему равны амплитуда и период колебаний?

Варианты ответа: 1) А = 3м, Т = 2 с; 2) А = 3м, Т = 3 с;

3) А = 3м, Т = p; 4) А = 2м, Т = p/2; 5) А = 3м, Т = p/3;

6) А = 6м, Т = p; 7) А = 6м, Т = p; 8) А = 6м, Т = p/3.

На рис. 2.36 представлен график колебаний маятника. Уравнение колебаний имеет вид: x = A sin(t + 0) . Определить начальную фазу колебаний 0.

Варианты ответа:

1) 0 = p /2; 2) 0 = p; 3) 0 = 3p /2; 4) 0 = 0.

Колебания шарика на вогнутой поверхности заданы уравнением м. Чему равна фаза колебаний в момент времени t=2 с?

Варианты ответа: 1) j=p/2; 2) j=(p/2+4); 3) j=2; 4) j=9;

5) j=9cos(4+p/2).

Максимальная скорость точки, совершающей гармонические колебания vmax = 3,14 м/с, период колебаний Т = 4 с, начальная фаза 0 = 0. Какое из уравнений описывает колебания данной точки?

1) ; 2) ; 3) .

Определить амплитуду колебаний материальной точки массой m = 10 г, если действующая на нее периодическая сила Н.

Варианты ответа: 1) 14 см; 2) 3,6 см; 3) 10,8 см; 4) 9,8610-3 м.

Как объяснить неодинаковое изнашивание рельсов двухколейной железной дороги?

Варианты ответа: 1) действием центробежной силы инерции;

2) действием силы Кориолиса.

Производят ли работу центробежные силы? Силы Кориолиса?

Варианты ответа: 1) да; 2) нет.

Возможно ли, чтобы центробежная сила инерции совпадала с направлением силы тяжести; была ей противоположна?

Варианты ответа: 1) да; 2) нет.

сплошной (1) и полый (2) цилиндры (m1 = m2, R1 = R2 ) вкатываются на горку с одинаковыми начальными скоростями v01 = v02. Сравнить высоты, на которые поднимутся цилиндры.

Варианты ответа: 1) h1 = h2 ; 2) h1 > h2 ; 3) h1 < h2.

Лабораторная работа

Определение ускорения свободного падения

с помощью математического маятника

Контрольные вопросы

Дайте понятие о неинерциальных системах отсчета.
Что понимается под силой тяготения, силой тяжести и весом тела?
Какое ускорение называется ускорением свободного падения?
От каких величин зависит ускорение свободного падения?
Объясните зависимость ускорения свободного падения тел от географической широты местности.
Что такое математический маятник? Запишите формулу периода математического маятника.
Какие колебания называются гармоническими? Запишите уравнение гармонических колебаний. Дайте определения амплитуды, периода, частоты, циклической (круговой) частоты, фазы колебаний.

Тесты

Вариант 1

На диске, вращающемся с угловой скоростью  = 4 рад/с, на расстоянии r = 10 см от оси вращения лежит кубик массой m = 0,2 кг (рис. 2.37). Определить силу инерции, действующую на кубик.

Варианты ответа: 1) 0,032 Н; 2) 0,08 Н;

3) 0,16 Н; 4) 0,32 Н;

5) нет верного ответа.

Как будет отличаться от ускорения свободного падения на поверхности Земли ускорение свободного падения на поверхности планеты, если радиус планеты в два раза больше радиуса Земли, а масса планеты в пять раз больше массы Земли?

Варианты ответа:

1) не будет отличаться; 2) будет меньше в 1,5раза;

3) будет больше в 2 раза; 4) будет меньше в 8 раз;

5) будет больше в 1,25 раз; 6) будет меньше в 2 раза;

7) будет больше в 2,5 раза; 8) будет больше в 4 раза;

9) будет больше в 4,5 раза.

Сила тяжести - это сила, ...

1) с которой тело действует на опору или подвес;

2) с которой взаимодействуют две массы;

3) которая сообщает ускорение свободно падающему телу в неинерциальной системе отсчета, равное ускорению свободного падения;

4) которая препятствует движению.

Лифт поднимается с ускорением , вектор ускорения направлен вертикально вверх. В лифте находится тело, масса которого равна 1 кг. Чему равен вес тела? Ускорение свободного падения принять равным .

Варианты ответа: 1) 10 Н; 2) 20; 3) 0 Н; 4) 100 Н;

5) нет верного ответа.

Что называется математическим маятником?

Как изменится циклическая частота колебаний математического маятника, если его длину увеличить в 4 раза?

Варианты ответа:

1. уменьшится в 2 раза; 2. увеличится в 2 раза;

3. уменьшится в 4 раза; 4. увеличится в 4 раза;

5. уменьшится в 8 раз; 6. увеличится в 8 раз.

Амплитуда колебаний это…

1) максимальное отклонение от положения равновесия;

2) максимальное отклонение от начального положения;

3) время, за которое совершается одно полное колебание;

4) число колебаний за единицу времени;

5) число колебаний за 10 секунд;

6) число колебаний за 2 секунд;

7) время, за которое маятник проходит расстояние от –А до +А;

8) максимальное отклонение от положения при t = 0;

9) величина, стоящая под знаком синуса или косинуса.

Колебания материальной точки заданы уравнением м. Определить амплитуду и циклическую (круговую) частоту колебаний.

Варианты ответа:1) А = 2 м; 2) А = 4 м; 3) А = /3 м; 4) А = /2 м;

5)  = 2 с-1; 6)  = 4 с-1; 7)  = /3 с-1; 8)  = /2 с-1.

Вариант 2

На горизонтально движущейся платформе лежит груз массой m = 3 кг. Ускорение платформы a = 5 м/с. Определить силу инерции, действующую на груз.

Варианты ответа: 1) 15 Н; 2) 6 Н; 3) 75 Н; 4) 45 Н;

5) нет верного ответа.

Землю можно рассматривать как однородный шар массы М и радиуса R. Какое из следующих уравнений правильно связывает гравитационную постоянную G и ускорение свободного падения у поверхности Земли g?
Варианты ответа:

1) ; 2) ; 3) ; 4) .

Сила тяготения - это сила, ...

1) с которой тело действует на опору или подвес;

2) с которой взаимодействуют две массы;

4) которая препятствует движению.

Ракета движется в поле силы тяжести Земли вниз с возрастающей скоростью. Сравните вес P тела, лежащего на полу ракеты, и силу тяжести mg.

Варианты ответа: 1) P > mg; 2) P < mg; 3) P = mg.

Что называется математическим маятником?

Как изменится период колебаний математического маятника, если его длину уменьшить в 9 раз?

Варианты ответа:

1) уменьшится в 2 раза; 2) увеличится в 2 раза;

3) уменьшится в 3 раза; 4) увеличится в 3 раза;

5) уменьшится в 4 раза; 6) увеличится в 4 раза.

Период колебаний это…

1) максимальное отклонение от положения равновесия;

2) максимальное отклонение от начального положения;

3) время, за которое совершается одно полное колебание;

4) число колебаний за единицу времени;

5) число колебаний за 10 секунд;

6) число колебаний за 2 секунд;

7) время, за которое маятник проходит расстояние от –А до +А;

8) максимальное отклонение от положения при t = 0;

9) величина, стоящая под знаком синуса или косинуса.

Колебания материальной точки заданы уравнением . Определить период колебаний Т и фазу колебаний  в момент времени t = 2с.

Варианты ответа: 1) Т = с; 2) Т = 4 с; 3) Т = с; 4) Т = 8 с;

5)  = 8,5 рад; 6)  = 4 рад; 7)  = рад; 8)  = 8 рад.

Лабораторная работа

Определение параметров физического маятника

Контрольные вопросы

Что такое математический маятник? Запишите формулу периода математического маятника.
Что такое физический маятник?
Что называется центром масс тела? Как определить его положение?
Дайте определение приведенной длины физического маятника.
Чему равен период колебаний физического маятника?
Каков физический смысл момента инерции? Можно ли изменить момент инерции тела, не изменяя его массы?
Запишите формулы для расчета момента инерции материальной точки, твердого тела, однородного твердого тела.
Запишите дифференциальное уравнение колебаний физического маятника. Что такое амплитуда, период, частота, циклическая частота, фаза колебаний?

Тесты

Определить период колебаний математического маятника, длина которого l = 40 м. Ускорение свободного падения считать равным g = 10 м/с2.

Варианты ответа: 1) 12,56 с; 2) 6,28 с; 3) 0,08 с;

4) нет верного ответа.

Три груза массами m1 = 1кг, m2 = 2кг, m3 = 3 кг расположены на одной прямой (рис. 2.38) на расстояниях l1 = l2 = 0,5 м. Определить положение центра масс системы xC, приняв за начало отсчета положение первого груза.

Варианты ответа: 1) 0,417 м; 2) 1,333 м;

3) 0,25 м; 4) 0,67 м; 5) нет верного ответа.

На концах невесомого вертикального стержня длиной l = 1м укреплены два груза массой m1 = 1 кг и m2 = 2 кг (рис. 2.39). Определить приведенную длину такого физического маятника, если ось вращения проходит через середину маятника.

Варианты ответа: 1) 3 м; 2) 2 м; 3) 0,39 м;

4) нет верного ответа.

Однородный шарик подвешен на нити, длина которой равна радиусу шарика (рис. 2.40). Во сколько раз период малых колебаний этого маятника больше периода малых колебаний математического маятника с таким же расстоянием от точки подвеса до центра тяжести?

Варианты ответа: 1) ; 2) ;

3) ; 4) нет верного ответа.

Укажите неверные утверждения:

1) момент инерции любого тела относительно оси вращения равен произведению массы тела на квадрат расстояния от его центра тяжести до оси;

2) момент инерции есть мера инертности при вращательном движении;

3) момент инерции тела относительно оси равен сумме моментов инерции его точечных элементов относительно этой оси;

4) момент инерции тела относительно оси равен отношению момента импульса тела к его угловой скорости, определенных относительно одной и той же оси;

5) момент инерции тела относительно оси равен отношению суммарного момента сил, действующих на тело, к его угловому ускорению.

Колебания математического маятника заданы уравнением: м. Чему равна фаза колебаний в момент времени t=2 с?

Варианты ответа: 1) j = 0,5p; 2) j = (0,5p + 9); 3) j = 2;

4) j = 1,5; 5) j = 9cos( + p/2);

6) нет верного ответа.

Уравнение движения точки дано в виде см. Определить период колебаний Т, максимальную скорость vmax.

Варианты ответа: 1) Т = 4с, vmax = 3,14 см/с; 2) Т = с, vmax = 2 см/с;

3) Т = 4с, vmax = 2 см/с; 4) Т = 2с, vmax = 4 см/с;

5) нет верного ответа.

Лабораторная работа

Изучение затухающих колебаний

Контрольные вопросы

Какие колебания называются гармоническими, свободными, затухающими?
Выведите дифференциальное уравнение затухающих колебаний.
Что называется коэффициентом затухания, логарифмическим декрементом затухания?
На какой угол будет опережать вектор скорости вектор смещения при затухающих колебаниях?
На какой угол будет вектор ускорения опережать вектор смещения при затухающих колебаниях?
Как зависит период колебаний груза на пружине от широты местности? Каким он будет в условиях невесомости?
Чему равна потенциальная энергия упруго деформированного тела?
Чему равен период колебаний потенциальной энергии груза, подвешенного на пружине, если известна частота  колебаний груза?

Тесты

Груз на пружине (рис. 2.41) совершает гармонические колебания с амплитудой А = 2 см, периодом Т = 2 с. Укажите зависимость x(t), приняв за начало отсчета момент, когда груз проходит через положение равновесия вниз.

Варианты ответа: 1) ; 2) ;

3) ; 4) ;

5) среди ответов 1 – 4 нет верного.

На рис. 2.42 дан график зависимости скорости пружинного маятника от времени. Определить его максимальное ускорение.

Варианты ответа: 1) см/с2; 2) см/с2; 3) см/с2; 4) см/с2; 5) см/с2.

Какая из величин характеризует быстроту затухания в зависимости от числа колебаний?

Варианты ответа:

1) коэффициент сопротивления;

2) коэффициент затухания;

3) амплитуда колебаний;

4) логарифмический декремент затухания.

При гармонических колебаниях тела на пружине максимальная кинетическая энергия WКmax = 20 Дж. Максимальное значение потенциальной энергии пружины WПmax = 20 Дж. Как изменяется полная механическая энергия тела и пружины с течением времени?

Варианты ответа:

1) Изменяется от 0 до 20 Дж; 2) Изменяется от 0 до 40 Дж;
3) Не изменяется и равна 20 Дж; 4) Не изменяется и равна 40 Дж;

5) Среди ответов 1 – 4 нет правильного.

На рис. 2.43 изображен график зависимости потенциальной энергии WП упруго деформированной пружины от величины удлинения. Определить значение коэффициента жесткости пружины.

Варианты ответа: 1) 2 Н/м;

2) 20 Н/м; 3) 40 Н/м;

4) 4 Н/м; 5) 0,2 Н/м.

Какая из величин характеризует быстроту затухания в зависимости от массы тела?

Варианты ответа:

1) циклическая частота колебаний; 2) коэффициент затухания;

3) коэффициент сопротивления; 4) начальная амплитуда колебаний;

5) логарифмический декремент затухания.

Материальная точка совершает колебания согласно уравнению м. За какое время точка проходит путь от положения равновесия до максимального смещения?

Варианты ответа: 1) 1 с; 2) 2 с; 3) 3 с; 4) с; 5) 4 с.

В некоторый момент времени амплитуда собственных колебаний А(t) = 7 см. Какова амплитуда этих колебаний A(t+T) спустя время, равное периоду, если логарифмический декремент затухания  = 4,2?

Варианты ответа: 1) 3,2 см; 2) 2,67 см; 3) 3,75 см,

4) среди ответов 1 – 3 нет правильного.

Затухающие колебания происходят по закону . Определить логарифмический декремент затухания.

Варианты ответа: 1) 0,05; 2) 0,04; 3) 0,08; 4) 0,8; 5) 0,2.

Тело массой m подвешено к пружине с коэффициентом упругости k. На сколько растянулась при этом пружина?

Варианты ответа: 1) kmg; 2) m/k; 3) kg; 4) mg/k; 5) k/mg.

На рис. 2.44 изображен график затухающих колебаний, где S – колеблющаяся величина, описываемая уравнением

Определите время релаксации τ в секундах.

Варианты ответа: 1) 3; 2) 1; 3) 0,5; 4) 2.

Из графика (рис. 2.45) колебаний материальной точки следует, что модуль скорости в момент времени с равен….

Варианты ответа: 1) 9π см/с; 2) 9 см/с; 3) 0; 4) 18π см/с,

5) среди ответов 1- 4 нет правильного.

3. Молекулярная физика. термодинамика

Лабораторная работа

Определение постоянной Больцмана

Контрольные вопросы

Запишите уравнение Клапейрона - Менделеева для произвольной массы газа и для одного моля.

Чему равно численное значение универсальной газовой постоянной?
Запишите уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.
Запишите формулу, выражающую связь между термодинамической температурой газа и средней кинетической энергией теплового движения молекул.
Запишите формулу, выражающую связь постоянной Больцмана с универсальной газовой постоянной и числом Авогадро.
Какой физический смысл имеет постоянная Больцмана?
Как давление газа, находящегося при постоянной температуре, зависит от концентрации молекул?

Тесты

В каких единицах измеряется постоянная Больцмана?

Варианты ответа:

1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ;

6) нет верного ответа.

Как объяснить возникновение давления в газе на основе молекулярно-кинетической теории?

Варианты ответа:

1) молекулы находятся в беспрерывном движении;

2) молекулы газа имеют длину свободного пробега;

3) при столкновении со стенками сосуда молекулы передают им часть своего импульса;

4) молекулы равномерно движутся по всем направлениям;

5) нет верного ответа.

Какой график на рис. 3.1 соответствует изотермическому, изобарическому, изохорическому процессам?
Зависит ли давление газа: а) от плотности молекул; б) от температуры; в) от массы молекул?

Варианты ответа:

	1	2	3	4	5	6	7	8
а	Да	Да	Да	Нет	Нет	Да	Нет	Нет
б	Да	Нет	Нет	Нет	Да	Да	Нет	Да
в	Да	Нет	Да	Да	Да	Нет	Нет	Нет

V1 и V2 – изохоры одной и той же массы газа (рис. 3.2). Определить отношение объемов V2/ V1

Варианты ответа:

5) нет верного ответа.

Сосуд заполнен смесью газов О2 и Н2. Плотность молекул кислорода больше, чем водорода . Сравнить: а) парциальные давления газов; б) скорости теплового движения молекул.

Варианты ответа: a) 1) > ; 2) < ; 3) = ;

б) 1) > ; 2) < ; 3) = .

Объем газа увеличивается, а температура уменьшается. Как изменяется давление? Масса постоянна.

Варианты ответа: 1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменяется

Как изменится внутренняя энергия идеального газа, если его температуру увеличить в 2 раза?

Варианты ответа:

1) увеличится в 2 раза; 2) уменьшится в 2 раза;

3) увеличится в 4 раза; 4) уменьшится в 4 раза;

5) увеличится в 1,5 раза; 6) уменьшится в 1,5 раза;

7) для ответа недостаточно данных.

Какой точке на графике (рис. 3.3) изменения состояния идеального газа соответствует минимальное значение внутренней энергии?
Скорости молекул азота v1 = 300 м/с и v2 = 600 м/с. Одинаковые значения функции распределения Максвелла f(v) характерны для температуры (К):

1) 219; 2) 543; 3) 156; 4) 330; 5) 402.

Лабораторная работа

Определение универсальной газовой постоянной

Контрольные вопросы

Какой физический смысл имеет универсальная газовая постоянная R? (используйте первое начало термодинамики для изобарического и изохорического процессов и формулу Майера)
1. Укажите единицы измерения универсальной газовой постоянной R в СИ.
  1. Запишите основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов (МКТ) и выведите из него уравнение Клапейрона - Менделеева.
    1. Поясните метод определения универсальной газовой постоянной R в данной работе.

Тесты

Какой физический смысл имеет универсальная газовая постоянная R?

Варианты ответа:

1) физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы;

2) число независимых координат, которые необходимо ввести для определения положения тела в пространстве;

3) количество теплоты, которое передается системе внешними телами;

4) величина, равная количеству теплоты, необходимой для нагревания 1 кг вещества на 1 К;

5) численно равна работе изобарного расширения 1 моля идеального газа при нагревании его на 1 К.

В каких единицах измеряется универсальная газовая постоянная R?

Варианты ответа:

1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ;

6) нет верного ответа.

Между молекулами вещества действуют...

1) силы притяжения и отталкивания; 2) только силы притяжения;

3) только силы отталкивания; 4) силы не действуют.

Можно ли вычислить:

а) массу молекулы по данному значению молярной массы ;

б) концентрацию молекул по данным значениям плотности  и молярной массы  газа;

в) среднее расстояние между молекулами по данным значениям молярной массы , объема V, массы m газа?

Что и по каким величинам можно вычислить на основании уравнения Менделеева – Клапейрона?

Варианты ответа:

1) концентрацию газа по давлению р и температуре Т;

2) число молекул газа по объему газа V, температуре Т и давлению р;

3) плотность газа по давлению р и температуре Т;

4) массу молекулы по давлению р, температуре Т и плотности  газа.

На рис. 3.4 даны графики газовых процессов. Как изменяются: а) объем газа в процессе I; б) давление газа в процессе II?
Изменяется ли давление газа, если: а) молекулы газа диссоциируют при постоянной температуре; б) изменяется температура при постоянной концентрации молекул?

Варианты ответа:

Варианты ответа	1	2	3	4
а	Да	Нет	Да	Нет
б	Да	Нет	Нет	Да

На рис. 3.5 изображен циклический процесс в переменных рT. Укажите направление того же циклического процесса, представленного на рис. 3.6, изображенного в переменных: а) рV; б) VT.
Баллоны электрических ламп накаливания наполнены смесью азота и аргона при низких давлениях и температуре. При горении лампы давление внутри нее возрастает. Какой из изопроцессов описывает это явление?

Варианты ответа: 1) изотермический; 2) изобарический;

3) изохорический 4) адиабатический; 5) ни один из них.

В газовом процессе, для которого T 2V = const, P ~ T α. Найти значение α. Масса газа постоянна.

Варианты ответа: 1) 2; 2) -1; 3) -2; 4) 3; 5) ; 6) -3.

Лабораторная работа

Определение коэффициента

поверхностного натяжения жидкости

Контрольные вопросы

Объясните природу сил поверхностного натяжения.
1. Дайте определение коэффициента поверхностного натяжения.
2. В каких единицах измеряется коэффициент поверхностного натяжения?
3. Объясните зависимость коэффициента поверхностного натяжения жидкости от температуры.

Тесты

Коэффициент поверхностного натяжения зависит от …

1) силы поверхностного натяжения; 2) площади поверхности жидкости;

3) объема жидкости; 4) химического состава жидкости;

5) температуры жидкости; 6) нет верного ответа.

Во время засухи на поверхности земли образуется твердая корка. Следует ли сохранять ее, чтобы предотвратить высыхание нижних слоев земли?

Варианты ответа: 1) да; 2) нет; 3) не имеет значения.

В сосуд с горячей водой опущена капиллярная трубка. Как будет изменяться уровень воды в трубке при остывании воды?

Варианты ответа: 1) подниматься; 2) опускаться; 3) останется прежним.

В квадратное ведро, длина стороны которого l = 0,1 м налита жидкость. Сила поверхностного натяжения F = 10 Н. Определить коэффициент поверхностного натяжения.

Варианты ответа: 1) 1 Н/м; 2) 25 Н/м; 3) 0,1 Н/м; 4) 10 Н/м;

5) нет правильного ответа.

При измерении коэффициента поверхностного натяжения спирта воспользовались бюреткой с диаметром отверстия d = 1,6 мм, закрепленной в вертикальном положении. Было отсчитано n = 100 капель общей массой m = 1,02 г. Определить коэффициент поверхностного натяжения спирта.

Варианты ответа: 1) 0,022 Н/м; 2) 0,007 Н/м; 3) 0,22 Н/м;

4) нет правильного ответа.

Восемь одинаковых капелек ртути радиусом r = 2 мм сливаются в одну большую каплю. Определить выделившуюся при этом энергию. Коэффициент поверхностного натяжения ртути  = 0,47 Н/м.

Варианты ответа: 1) 94,45 Дж; 2) 47,225 Дж; 3) 189 Дж;

4) нет правильного ответа.

Давление внутри мыльного пузыря на р = 200 Па больше атмосферного. Коэффициент поверхностного  = 40 мН/м. Определить диаметр пузыря.

Варианты ответа: 1) 0,016 м; 2) 0,008 м; 3) 0,004 м;

4) нет правильного ответа.

В стеклянном капилляре диаметром d вода поднимается на высоту h. Плотность воды ρ. Определить коэффициент поверхностного натяжения.

Варианты ответа: 1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ;

6) нет правильного ответа.

Лабораторная работа

Определение динамического коэффициента

вязкости методом пуазейля

Контрольные вопросы

Что называется равновесным состоянием, релаксацией, явлением переноса?
1. Дайте определение градиента.
  1. Запишите уравнение переноса.
  2. Объясните механизм возникновения внутреннего трения.
  3. Дайте определение динамического коэффициента вязкости.
  4. Назовите виды течения жидкостей.

Тесты

Явление вязкости возникает…

1) в идеальном газе; 2) в вакууме;

3) в газах и жидкостях; 4) в твердых телах.

От каких параметров газа зависит коэффициент вязкости?

Варианты ответа: 1) температура; 2) давление; 3) объем;

4) плотность; 5) масса; 6) молярная масса.

Определить среднюю квадратичную скорость молекулы гелия при температуре Т = 300 К.

Варианты ответа: 1) 1367,4 м/с; 2) 1116,5 м/с; 3) 1259,8 м/с;

4) нет правильного ответа.

Средний импульс молекулы идеального газа при уменьшении абсолютной температуры газа в 4 раза…

1) уменьшается в 4 раза; 2) увеличивается в 4 раза;

3) уменьшается в 2 раза; 4) увеличивается в 2 раза;

5) нет правильного ответа.

Молекулы CO2 (μ1) и N2 (μ2) имеют равные эффективный диаметр, температуру и давление. Определить отношение коэффициентов вязкостей .

Варианты ответа:

6) нет правильного ответа.

При ламинарном течении газа скорость u изменяется согласно графику, изображенному на рис. 3.7. В каком направлении по оси Ох: а) «течет» импульс; б) сила внутреннего трения возрастает?

Варианты ответа: 1)  ; 2)  ;

3)  ; 4)  .

В потоке газа, направленном вдоль оси х, скорость газа растет в положительном направлении оси y. Перенос импульса направленного движения происходит…

Варианты ответа: 1) Z > 0, 2) Z < 0, 3) Y < 0, 4) Y > 0.

Площадь соприкосновения слоев текущей жидкости S = 10 cм2, динамический коэффициент вязкости жидкости η = 10-3 Пас, а возникающая сила внутреннего трения F = 0,1 мН. Определить градиент скорости.

Варианты ответа: 1) 100 м/с; 2) 50 м/с; 3) 120 м/с; 4) 10 м/с;

5) нет правильного ответа.

Лабораторная работа

Определение динамического коэффициента

вязкости методом Стокса

Контрольные вопросы

Дайте определение динамического коэффициента вязкости.
В каких единицах измеряется динамический коэффициент вязкости?
В чём различие механизма внутреннего трения в жидкости и газе? Как зависит вязкость газов и жидкостей от температуры?
Запишите условие равновесия сил при равномерном падении шарика в вязкой жидкости.
Выведите расчетную формулу для определения динамического коэффициента вязкости методом Стокса.

Тесты

При явлении внутреннего трения (вязкости) происходит перенос…

1) массы; 2) импульса; 3) энергии; 4) молекул;

5) нет правильного ответа.

Если FT – сила тяжести, FC – сила внутреннего трения, FA – сила Архимеда, то, какое из равенств выполняется при равномерном падении шарика в жидкости?

Варианты ответа: 1) FT – FC – FA = 0; 2) FT + FC – FA = 0;

3) FT – FC + FA = 0; 4) FT + FC + FA = 0;

5) нет правильного ответа.

Определить зависимость от температуры коэффициента вязкости  газа.

Варианты ответа: 1)  ~ T; 2)  ~ ; 3)  ~ ; 4)  не зависит от Т.

В некотором газовом процессе импульс, передаваемый молекулами газа за 1 с стенкам сосуда, пропорционален температуре. Какой это процесс?

Варианты ответа

1) изохорический; 2) изотермический; 3) изобарический;

4) адиабатический; 5) любой из них; 6) ни один из них.

Молекулы какого из перечисленных газов, входящих в состав воздуха, в равновесном состоянии обладают наибольшей средней арифметической скоростью?

Варианты ответа: 1) N2; 2) O2; 3) H2; 4) CO2.

При ламинарном течении газа скорость u изменяется согласно графику, изображенному на рис. 3.8. В каком направлении по оси Ох: а) «течет» импульс; б) сила внутреннего трения возрастает?

Варианты ответа: 1)  ; 2)  ;

3)  ; 4)  .

На рис. 3.9 качественно показано распределение скорости жидкости по сечению круглой трубы. Куда направлена сила внутреннего трения, действующая на трубу?

Варианты ответа: 1) → , 2) ←, 3) ↑, 4) ↓.

Шарик всплывает с постоянной скоростью в жидкости (рис. 3.10), плотность которой в 3 раза больше плотности шарика (ρЖ = 3ρШ). Определить отношение силы трения, действующей на всплывающий шарик, к его весу .

Варианты ответа: 1) 2; 2) 3; 3) 1,5; 4) 4; 5) нет верного ответа.

Лабораторная работа

Определение средней длины свободного пробега

и эффективного диаметра молекул воздуха

Контрольные вопросы и задания

Что понимают под эффективным диаметром молекулы?
1. Какую величину называют средней длиной свободного пробега?
2. Записать уравнение, связывающее коэффициент внутреннего трения и длину свободного пробега. Выразить из него длину свободного пробега и объяснить от каких величин она зависит.
3. Какой физический смысл имеет число Лошмидта?
4. Как рассчитывается в данной работе разность давлений на концах капилляра?

Тесты

Как изменяются при изотермическом расширении газа: а)средняя кинетическая энергия молекул; б) средняя дли свободного пробега молекул?

Варианты ответа: 1) а – увеличивается, б – увеличивается;

2) а – уменьшается, б – уменьшается;

3) а – увеличивается, б – уменьшается;

4) а – уменьшается, б – увеличивается.

Как изменяется средняя длина свободного пробега молекул газа: а) при изобарном нагревании; б) при изотермическом увеличении давления?

Варианты ответа: 1) а – увеличивается, б – увеличивается;

2) а – уменьшается, б – уменьшается;

3) а – увеличивается, б – уменьшается;

4) а – уменьшается, б – увеличивается.

Газ находится в закрытом сосуде. Зависят ли от средней скорости теплового движения молекул газа: а) среднее число столкновений молекулы в 1 с; б) средняя длина свободного пробега молекул?

Варианты ответа: 1) а – да, б – да; 2) а – нет, б – нет;

3) а – да, б – нет; 4) а – нет, б – да.

Число ударов молекул в 1с о стенку сосуда изменяется с температурой при изобарном процессе по закону z  T b. Найти значение b.

Варианты ответа: 1) 1; 2) 1/2; 3) -1/2;

4) 2; 5) -2; 6) нет правильного ответа.

Газ нагревается изобарно. Определить зависимость средней длины свободного пробега молекул от температуры (рис. 3.11), если учесть, что эффективное сечение молекул уменьшается с повышением температуры.

Лабораторная работа

Определение коэффициента теплопроводности

твердых тел

Контрольные вопросы

Объясните механизм переноса тепла (теплопроводности).
Запишите и объясните закон Фурье.
Каков физический смысл коэффициента теплопроводности?
В каких единицах измеряется коэффициент теплопроводности?

Тесты

Определить зависимость коэффициента теплопроводности  от температуры газа при изобарном процессе. Эффективное сечение молекул считать постоянным.

Варианты ответа: 1)  ~ T; 2)  ~ ; 3)  ~ ; 4)  не зависит от Т.

Средняя квадратичная скорость молекул водорода больше их наиболее вероятной скорости на ∆v = 400 м/с. Определить температуру газа.

Варианты ответа: 1) 381 К; 2) 3810 К; 3) 467 К;

4) нет верного ответа.

Температура одной из компонент смеси газов линейно возрастает в направлении оси Ох. Как изменяется плотность потока энергии в этом направлении?

Варианты ответа: 1) увеличивается;

2)уменьшается; 3) не изменяется.

Молекулы азота N2 (коэффициент диффузии – D1, молярная масса – μ1, теплоемкость – СV1) диссоциированы на атомы (D2, μ2, СV2 ). Определить отношение коэффициентов теплопроводностей k2/ k1.

Варианты ответа: 1) ; 2) ;

3) ; 4) ; 5)
6) нет верного ответа.

На рис. 3.12 дан график изменения температуры в однородном газе. Сравнить плотности потоков энергии в точках с координатами х1 и х2.

Варианты ответа: 1) q1 = q2; 2) q1  q2; 3) q1  q2;

Лабораторная работа

Определение отношения теплоемкостей газов

Контрольные вопросы

Сформулируйте первое начало термодинамики.
Как определяется внутренняя энергия системы? Запишите выражение для внутренней энергии идеального газа.
Что такое число степеней свободы? Как определяется это число для одно-, двух- и трехатомных молекул?
Что называется удельной и молярной теплоёмкостями?
Какие физические величины обозначаются знаками СР и СV? Каким уравнением описывается связь между ними? Какие законы используются при выводе этого уравнения?
Какой процесс называется изотермическим? Изобарическим? Изохорическим? Адиабатическим? Запишите уравнения состояния для этих процессов.
Запишите первое начало термодинамики для всех изопроцессов и для адиабатического процесса.

Тесты

Вариант1

Какие графики на рис. 3.13 соответствуют изотермическому процессу?
Для какого процесса первый закон термодинамики имеет вид
U2 - U1 = - А?

Варианты ответа: 1) изотермического; 2) изобарического;

3) изохорического; 4) адиабатического.

Идеальному газу сообщили 10 Дж тепла при постоянной температуре, работа газа…

1) 5 Дж; 2) 7,5 Дж; 3) 2,5 Дж; 4) 10 Дж; 5) нет верного ответа.

Определить число степеней свободы для молекул Н2О. Считать, что имеют место все виды движений.

Варианты ответа: 1) i = 3; 2) i = 5; 3) i = 6; 4) i = 10; 5) i = 12;

6) нет верного ответа.

На сколько градусов нагрелась бы вода при падении с высоты 15 м, если бы вся ее потенциальная энергия превратилась в теплоту? Удельная теплоемкость воды с = 4,19103 Дж/(кгК).

Варианты ответа: 1) 0,035; 2) 27; 3) 3,5; 4) 1,2;

5) нет верного ответа

Определить молярную теплоемкость при постоянном объеме СV и удельную теплоемкость при постоянном давлении ср для азота N2. Считать, что имеют место все виды движений.

Варианты ответа: 1) CV = 29,1 Дж/(мольК), ср = 1335,5 Дж/(кгК);

2) CV = 24,9 Дж/(мольК), ср = 667,8 Дж/(кгК);

3) CV = 20,8 Дж/(мольК), ср = 1038,7 Дж/(кгК);

4) нет верного ответа.

С1 – молярная теплоемкость гелия в процессе 12 (рис. 3.14), С2 – молярная теплоемкость в процессе 13. Определить отношение С1/С2.

Варианты ответа: 1) 3/5; 2) 1/2; 3) 2/5; 4) 2/3; 5) Нет верного ответа.

Определить работу, совершенную газом при переходе из состояния 1 в состояние 2 (рис. 3.15) .

Варианты ответа: 1) 400 Дж; 2) 900 Дж; 3) 300 Дж; 4) 600 Дж;

5) нет верного ответа.

Тепловая машина работает по циклу Карно. Если температуру нагревателя увеличить, то КПД цикла…

Варианты ответа: 1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится.

Сравнить к.п.д. циклов 1 и 2, изображенных на рис. 3.16.

Вариант 2

Какие графики на рис. 3.17 соответствуют изохорическому процессу?
Для какого процесса первый закон термодинамики имеет вид

Q = А ?

Варианты ответа: 1) изотермического; 2) изобарического;

3) изохорического; 4) адиабатического.

Если ΔU – изменение внутренней энергии идеального газа, А – работа газа, Q – теплота, то для адиабатического расширения газа справедливы соотношения…

Варианты ответа: 1) Q = 0; 2) Q > 0; 3) Q < 0;

4) А = 0; 5) А > 0; 6) А < 0;

7) U = 0; 8) ΔU > 0; 9) ΔU < 0.

Определить число степеней свободы для молекул О2. Считать, что имеют место все виды движений.

Варианты ответа: 1) i = 7; 2) i = 5; 3) i = 6; 4) i = 8; 5) i = 10;

6) нет верного ответа.

Какому процессу в идеальном газе соответствует график, изображенный на рис. 3.18?

Варианты ответа:

1) изотермическому; 2) изобарическому;

3) изохорическому; 4) адиабатическому;

5) любому из процессов; 6) ни одному из них.

Определить молярную теплоемкость при постоянном давлении Ср и удельную теплоемкость при постоянном объеме сV для гелия . Считать, что имеют место все виды движений.

Варианты ответа: 1) Cр = 20,8 Дж/(мольК), сV = 3116,3 Дж/(кгК);

2) Cр = 12,5 Дж/(мольК), сV = 1558,1 Дж/(кгК);

3) Cр = 20,8 Дж/(мольК), сV = 6232,5 Дж/(кгК);

4) нет верного ответа.

Жидкость, теплоемкость которой равна С1, а температура Т1 смешали с жидкостью теплоемкостью С2, имеющей температуру Т2. Массы жидкостей одинаковы. Определить температуру смеси.

Варианты ответа: 1) (С1 Т1 + С2 Т2)/(С1 + С2);

2) (С1 Т1 - С2 Т2)/(С1 + С2); 3) (С1 Т2 - С2 Т1)/(С1 - С2);

4) (С1 Т2 + С2 Т1)/(С1 + С2); 5) (С1 Т1 - С2 Т2)/(С1 - С2).

Сравнить работы газа в процессах АВС и АДС, представленных графиками на рис. 3.19.

Варианты ответа: 1) ААВС > AАДС ; 2) ААВС < AАДС; 3) ААВС = AАДС

Зависит ли КПД цикла Карно: а) от положения изотерм; б) от положения адиабат; в) от вида рабочего вещества?
На каких стадиях процесса, график которого изображен на рис. 3.20, газ поглощает теплоту?

Варианты ответа:

1) I; 2) II; 3) III; 4) I, II; 5) II, III; 6) I, III; 7) I, II, III.

Лабораторная работа

Определение изменения энтропии

при изохорическом процессе в газе

Контрольные вопросы

Сформулируйте первое начало термодинамики. Как выглядит его запись для изохорического процесса в газе? Для других изопроцессов?
Дайте понятие внутренней энергии системы. Запишите выражение для внутренней энергии идеального газа.
Что такое число степеней свободы? Как определяется это число для одно-, двух- и трехатомных молекул?
Запишите второе начало термодинамики. в чем его отличие от первого начала термодинамики?
Что определяет энтропия системы?
Как изменяется величина энтропии в обратимых и необратимых процессах?
Объясните статистический и термодинамический смысл энтропии.

Тесты

Вариант 1

Для какого процесса первый закон термодинамики имеет вид

Q = U2 - U1 ?

Варианты ответа: 1) изотермический; 2) изобарический;

3) изохорический; 4) адиабатический.

Как называется процесс, при котором теплоемкость постоянна?

Варианты ответа: 1) изохорический; 2) изотермический;

3) адиабатический; 4) изобарический; 5) политропический.

Определить число степеней свободы для молекул СО2. Считать, что имеют место все виды движений.

Варианты ответа: 1) i = 3; 2) i = 5; 3) i = 6; 4) i = 7; 5) i = 12;

6) нет верного ответа.

Идеальный газ перевели из состояния Р0, V0 в состояние 2Р0, V0. Как при этом изменилась его внутренняя энергия?

Варианты ответа: 1) увеличилась; 2) не изменилась; 3) уменьшилась.

Сравнить работы, производимые газом в циклах I и II (рис. 3.21)

Варианты ответа:

1) А1 = А2; 2) А1 < А2; 3) А1 > А2.

Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q1 = 60 кДж. Определить работу газа, если температура нагревателя в 3 раза больше температуры холодильника.

Варианты ответа: 1) 10 кДж; 2) 20 кДж; 3) 30 кДж;

4) 40 кДж; 5) 50 кДж; 6) нет верного ответа.

Один моль идеального одноатомного газа переходит из состояния I в состояние II одним из трех способов (рис. 3.22). Сравнить изменение внутренней энергии U, приращение энтропии S, количество теплоты Q, полученное газом в процессах 1, 2, 3.

Варианты ответа:

1) U1 = U2 = U3;

2) U1 = U2 > U3; 5) Q1 = Q 2 = Q 3; 8) S1 = S2 = S3;

3) U1 > U2 > U3; 6) Q 1 > Q 2 > Q 3; 9) S1 > S2 >S3;

4) U1 < U2 < U3; 7) Q 1 < Q 2 < Q 3; 10) S1 < S2 < S3.

Как изменяется статистический вес состояния газа в процессах: а) при неизменном объеме увеличивается внутренняя энергия; б) при неизменной внутренней энергии увеличивается объем?

Варианты ответа: 1) уменьшается; 2) увеличивается; 3) не изменяется.

Тепловая машина работает по циклу, состоящему из двух изобар 1-2 и 3-4 и двух изохор 2-3 и 4-1 (рис. 3.23). За один цикл работы тепловой машины энтропия рабочего тела…

1) возрастает; 2) уменьшается; 3) не изменяется.

Термодинамическая система включает цилиндр с газом, снабженный подвижным поршнем. Какой из графиков на рис. 3.24 представляет зависимость энтропии от времени в процессе квазистатического изотермического сжатия?
Газ расширяется обратимо: а) изотермически; б) изобарически; в) адиабатически. Начальные и конечные объемы во всех процессах совпадают. В каких случаях приращение энтропии газа минимально и максимально?
Для цикла, изображенного на рис. 3.25 (цикл Карно), определить теплоту Q1, получаемую рабочим телом от нагревателя, теплоту Q2 , отдаваемую рабочим телом холодильнику, и КПД цикла.

Вариант 2

Газ расширяется изобарически. Какие соотношения при этом справедливы? (U – изменение внутренней энергии, А – работа, Q – количество теплоты)?

Варианты ответа: 1) U = 0; 4) А = 0; 7) Q = 0;

2) U > 0; 5) А >0; 8) Q > 0;

3) U < 0; 6) А < 0; 9) Q < 0.

Молекулы двухатомного газа полностью диссоциированы. Как изменилась удельная теплоемкость газа? Молекулы газа считать жесткими.

Варианты ответа: 1) уменьшилась; 2) увеличилась; 3) не изменилась.

Определить число степеней свободы для молекул азота N2. Считать, что имеют место все виды движений.

Варианты ответа: 1) i = 3; 2) i = 5; 3) i = 6; 4) i = 7; 5) i = 8;

6) нет верного ответа.

В закрытом баллоне находится газ. При охлаждении его внутренняя энергия уменьшилась на 525 Дж. Какое количество теплоты отдал газ?

Варианты ответа: 1) 525 Дж; 2) 262,5 Дж; 3) 1050 Дж;

4) нет верного ответа.

Сравнить количество теплоты, полученное системой Q1 и отданное системой Q2 в цикле, изображенном на рис. 3.26.

Варианты ответа: 1) Q1 > Q2; 2) Q1 < Q2;

3) Q1 = Q2.

Водород совершает цикл Карно. При адиабатическом расширении давление уменьшается в 2 раза. КПД цикла…

1) 0,18; 2) 0,12; 3) 0,26;

4) 0,10; 5) 0,31; 6) нет верного ответа.

На каких стадиях циклического процесса, представленного графиком (рис. 3.27), энтропия газа возрастает?

Варианты ответа: 1) I, 2) II, 3) III.

Макроскопическая система находится при температуре Т = 350 К. Какое количество теплоты Q требуется для изотермического увеличения статистического веса в n = 1.0∙109 раз

Варианты ответа: 1) 2∙10-5; 2) 1∙10-7;

3) 1∙10-19; 4) 3∙10-23; 5) 7∙10-15; 6) нет верного ответа.

Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно (рис. 3.28), состоящему из двух изотерм 1-2 и 3-4 и двух адиабат 2-3 и 4-1. За один цикл работы тепловой машины энтропия рабочего тела…

1)… возрастает; 2)… не изменяется; 3)… уменьшается.

Из начального состояния 0 газ переходит в другие состояния 1, 2, 3, 4 различными способами (рис. 3.29). Какой график зависимости энтропии от температуры какому изопроцессу соответствует?
Мяч падает с одной и той же высоты: а) на гладкий пол; б) на рыхлый грунт. Сравнить приращения энтропии в системе взаимодействующих тел в обоих случаях.

Варианты ответа: 1) Sа = Sб; 2) Sа > Sб; 3) Sа < Sб.

На рис. 3.30 изображен цикл Карно. Тепло подводится на участке…

Варианты ответа: 1) 1-2, 2) 2-3, 3) 3-4, 4) 4-1.

Библиографический список

Детлаф А. А. Курс физики: учеб. пособие для втузов/ А. А.Детлаф, Б. М. Яворский. – М.: Высш. шк., 2000.

Зисман Г.А. Курс общей физики/ Г.А.Зисман, М.Х. Тодес. - М.: Высш. шк.,1988.

Кухлинг Х. Справочник по физике/ Х. Кухлинг. - М.: Мир, 1982.

Савельев И. В. Курс общей физики: учеб. пособие для втузов: в 3т./ И. В. Савельев. – М.: Наука, 1988 1т.

Трофимова Т. И. Курс физики: учеб. пособие для вузов/ Т. И. Трофимова. – 6-е изд., – М.: Высш. шк., 2000.

PAGE 3

1. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата соціологічних наук
2. Тема- Английское Рождество Тип урока- урок обобщения и систематизации знаний Цель урока- повторить и об
3. тема. Сердце и сосуды образуют замкнутую разветвленную сеть
4. Экономика и оценка недвижимости
5. Пресс Реклама А
6. Реферат- Влияние основных технико-экономических показателей на себестоимость
7. Будущее важнее настоящего опыт доказывает что если не заглядываешь в даль своих проектов туда куда хочешь
8. а; сжатый кулак чем силынее сжимаются пальцы в кулаке тем выше степень внутреннего возбуждения
9. Бизнес-план предприятия для организации коммерческой деятельности в отрасли
10. Татаро-монгольское иго

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе