Вариант 21а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Механика

1. Установите связь между потенциальной энергией и консервативной силой.

2. Тело брошено горизонтально со скоростью v₀=15 м/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить ра­диус кривизны траектории тела через t=2 с после начала движения.

3. Шар массой m₁ = 1 кг движется со скоростью v₁ = 4 м/с и сталкивается с шаром массой m₂ = 2 кг, движущимся навстречу ему со скоростью v₂ = 3 м/с. Каковы скорости и₁ и и₂ из шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

4. На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально по оси скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью ₁=4рад/с. С какой угловой скоростью ₂ будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи I =5 кг·м². Длина стержня l = 1,8 м, масса m=6 кг. Считать, что центр масс стержня с человеком находится на оси платформы.

5. С поверхности Земли вертикально вверх пущена ракета со скоростью v = 5 км/с. На какую высоту она поднимется?

6. Получите уравнение плоской бегущей волны. Приведите график плоской бегущей волны.

7. Точка совершает простые гармонические колебания, уравнение которых x = Asint, где А = 5 см, = 2 с^–1. В момент времени, когда точка обладала потенциальной энергией П = 0,1 мДж, на нее действовала возвращающая сила F = 5мН. Найти этот момент времени t.

8. Уравнение волны, распространяющейся в упругой среде, имеет вид:  = А cos (t  kх) см. Амплитуда колебаний частиц среды равна 2 см, их период колебаний равен 2 с. Чему равна максимальная скорость колеблющихся частиц среды?

9. Исходя из преобразований Лоренца, получите релятивистский закон сложения скоростей.

10. Определить релятивистский импульс p и кинетическую энергию W протона, движущегося со скоростью v =0,75 с

Вариант 22а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Механика

1. Выведите формулу для момента инерции однородного тонкого диска радиуса R и массы m относительно оси, проходящей через центр масс диска и перпендикулярной плоскости диска.

2. Зависимость пройденного телом пути по окружности радиусом R=3м задается уравнением s = A t² + B t (A =0,4 м/c², В=0,1 м/с). Определить для момента времени t=1 с после начала движения: 1) нормальное ускорение; 2) тангенциальное ускорение; 3) полное ускорение.

3. По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой т₁ = 300 кг, ударяет молот массой m₂ = 8 кг. Определить КПД  удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию, затраченную на деформацию куска железа.

4. Определить момент силы М, который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой n = 12с^–1, чтобы он остановился в течение времени t = 8с. Диаметр блока D = 30 см. Массу блока m = 6 кг, считать равномерно распределенной по ободу.

5. По круговой орбите вокруг Земли обращается спутник с периодом Т = 90 мин. Определить высоту спутника. Ускорение свободного падения у поверхности Земли равно g₀ = 9,8 м/с², радиус Земли R₀ = 6,3710⁶ м.

6. Получите дифференциальное уравнение вынужденных гармонических колебаний. От чего зависит амплитуда колебаний при вынужденных гармонических колебаниях? Приведите график.

7. Определить частоту  простых гармонических колебаний диска радиусом R = 20 см около горизонтальной оси, проходящей через середину радиуса диска перпендикулярно его плоскости.

8. Дано уравнение бегущей волны в виде:  = 8 cos 2(t/20  х/0,4) см. С какой скоростью распространяются колебания в данной среде?

9. Исходя из преобразований Лоренца, получите выражения для релятивистских эффектов замедления времени и сокращения длины. Дайте определения собственного времени и собственной длины.

10. Ионизованный атом, вылетев из ускорителя со скоростью 0,8 с, испустил фотон в направлении своего движения. Определить скорость фотона относительно ускорителя.