Физика (Вариант 1, СибГУТИ)

Задача 1 Радиус-вектор материальной точки изменяется со временем по закону: , где векторы являются ортами декартовой системы координат. Какую работу совершила равнодействующая сила за вторую секунду движения, если масса материальной точки составляет 0,1 кг? Какую мощность развивает равнодействующая сила в конце второй секунды движения? Задача 2 Шар массой 1 кг и радиусом 0,1 м находится на вершине пологой горки высотой 0,5 м. Шар без начальной скорости скатывается с горки и на горизонтальном участке пути сталкивается с покоящимся шаром массой 2 кг и радиусом 0,1 м. Удар абсолютно упругий, прямой, центральный (рис. 2.1). Какую скорость приобретет второй шар после удара? Потерями на трение пренебречь. Задача 3 Две концентрические непроводящие сферы радиусами R и 2R заряжены с поверхностной плотностью зарядов ?1 и ?2 соответственно. Найти силу (модуль и направление), действующую на электрон, находящийся в точке r1 = 3R от центра. Какая работа будет совершена при перемещении электрона из этой точки в точку r2 = 4R? Принять R= 0,1 м, ?1 = 5 нКл/м2, ?2= ? 5 нКл/м2. Задача 4 В изображённой на рис. 3 электрической цепи, каждый резистор может поглощать максимальную тепловую мощность 10 Вт. Сопротивление резисторов R1= 100 Ом, R2= 200 Ом, R3= 20 Ом. Каково максимальное значение силы тока I, который можно пропустить по данной цепи, при котором ни один из резисторов не будет повреждён? Задача 5 Бесконечно длинный провод с токомI=100 А изогнут так, как это показано на рисунке 4. В плоскости, в которой лежит изогнутый провод, пролетает электрон по направлению к точкеО со скоростью . Определить величину и направление силы Лоренца, действующую на электрон, в точке О, если расстояние d=5 см. Задача 6 В магнитном поле с индукцией, изменяющейся со скоростью 2 млТл/с, находится соленоид. Ось соленоида с вектором магнитной индукции составляет угол ?=30°. Диаметр витков соленоида составляет 10 см, а их число - 100. Сопротивление соленоида 20 Ом. Определить выделившуюся на соленоиде теплоту за время t=5 с. Задача 7 На вертикальной пружине закреплена горизонтальная платформа массой 700 г. Платформу вывели из положения равновесия и в системе возникли колебания с частотой 5,5 Гц. Записать уравнение колебаний, которые возникнут в системе, если на платформу положить груз массой 600 г, отвести платформу из положения равновесия на 6 см и плавно отпустить. Построить график скорости платформы за время, равное двум периодам колебаний. Задача 8 Материальная точка участвует одновременно в т

1. Ботаки А.А., Ульянов В.Л., Ларионов В.В., Поздеева Э.В. Основы физики: учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2015. – 104 с. 2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: учебное пособие для втузов. – 4-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2013. – 718 с. 3. Савельев И.В. Курс общей физики: В 5 кн.: кн. 1: учебное пособие для втузов. – М.: ООО «Издательство Астрель», 2014. – 336 с 4. Сивухин Д.В. Общий курс физики: учебное пособие для вузов. В 5 т. Т II Термодинамика и молекулярная физика. – 3-е изд., стер. – М. ФИЗМАТЛИТ, 2016. – 576 с. 5. Трофимова Т.И. Курс физики: учеб.пособие для вузов. – Изд. 9–е, перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 560 с.

Знак «минус» означает, что вектор напряженности направлен против оси Х, т.е. к центру (ось Х направлена от центра). Сила, действующая на электрон, помещенный в эту точку Сила направлена по оси Х от центра сфер. Движение электрона совершается под действием электрической силы по направлению оси Х. Работа электрического поля положительна и равна