2. Мяч массой m ударяется о стенку нормально к ее поверхности со скоростью V и упруго отскакивает. Чему равен импульс, полученный стенкой ? 3. К телу приложен момент силы М=5 Н•м. Момент инерции тела I=2 кг•м2. С каким угловым ускорением вращается тело?
4. Амплитуду и период колебаний тела увеличили в два раза. Как изменилась энергия колебаний?
5. Уравнение колебаний точки имеет вид х(t)=3 cos(4πt + π/6) (м). Максимальная скорость точки равна … (м/с).
6. Для аммиака NH3 показатель адиабаты γ = …
7. Из выпустили 30% газа и затем увеличили температуру в два раза. При этом давление в … (увеличится, уменьшится, не изменится) в … раз.
8. Запишите первое начало термодинамики. По какой формуле вычисляется работа? По какой формуле вычисляется изменение внутренней энергии?
3. Угловое ускорение вращающегося тела можно вычислить по формуле α = М/I, где М - момент силы, I - момент инерции тела. В данном случае, М = 5 Н•м, I = 2 кг•м², поэтому α = 5 Н•м / 2 кг•м² = 2.5 рад/с².
4. Амплитуда колебаний тела характеризует максимальное отклонение тела от положения равновесия, а период колебаний - время, за которое тело совершает одно полное колебание. Если амплитуда и период колебаний увеличились в два раза, то энергия колебаний увеличилась в четыре раза. Это объясняется тем, что энергия колебаний пропорциональна квадрату амплитуды.
5. Максимальная скорость точки при колебаниях можно вычислить как производную от уравнения колебаний по времени. В данном случае, уравнение колебаний х(t) = 3cos(4πt + π/6). Производная от cos(x) равна -sin(x), поэтому производная от уравнения колебаний равна dx/dt = -3sin(4πt + π/6) (м/с). Максимальная скорость достигается при максимальном значении синуса, то есть при sin(90°) = 1. Подставляем это значение и получаем максимальную скорость -3sin(π/6) = -3 * 1/2 = -1.5 (м/с).
6. Показатель адиабаты γ определяет, как будет меняться адиабатический коэффициент при сжатии или расширении газа без теплообмена. Для аммиака NH3 показатель адиабаты γ примерно равен 1.4.
7. Если выпустить 30% газа, то объем оставшегося газа составит 100% - 30% = 70%. При увеличении температуры в два раза, объем газа расширится в соответствии с законом Гей-Люссака (при постоянном давлении и количестве вещества, объем газа пропорционален его температуре). Следовательно, объем газа увеличится в два раза.
8. Первое начало термодинамики утверждает, что изменение внутренней энергии системы равно сумме работы, совершенной над системой, и тепловому потоку, полученному системой:
ΔU = Q - W,
где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - тепловой поток, W - совершенная работа.
Работу можно вычислить по формуле работы: W = Fd, где F - приложенная сила, d - путь, по которому сила действует.
Изменение внутренней энергии можно вычислить по формуле: ΔU = Q - W, где Q - тепловой поток, W - совершенная работа.