Физика (вариант 17, ЗабГУ)

Сделана в январе 2019 года .

Всего 9 задач.

Работа была успешно сдана - заказчик претензий не имел.

Уникальность работы по Antiplagiat.ru на 21.08.2020 г. составила 82%.

Задача 1-б.

Колесо радиусом R вращается согласно закону, указанному в таблице 2.

№ вар. Закон движения R(м) t1(с) α(град) v(м/c) аτ(м/с2) an(м/с2) а(м/с2) ω(1/с) ε(1/с2)

17 φ = 0,2t2 - t ? 3 84,3o ? ? ? ? ? 1/3

Для точек, лежащих на ободе колеса, определить характеристики движения, отмеченные в таблице знаком «?», в момент времени t1. . α - это угол, составляемый вектором полного ускорения одной из точек на ободе с радиусом колеса в момент времени t1.

Построить графики зависимости угла поворота, угловой скорости и углового ускорения от времени. Описать движение, указав особые моменты времени, когда происходили какие-либо изменения в характере движения колеса.

Задача 2-б.

Решить задачу с использованием основного уравнения динамики в применении к поступательному и вращательному движениям.

Сплошной однородный диск с радиусом R и массой m насажен на горизонтальную ось радиусом r= 1 cм и подвешен на двух невесомых нерастяжимых нитях. Закручивая нити на ось, диск поднимают на высоту h и отпускают (выполнить поясняющий рисунок). Опускаясь из состояния покоя с ускорением а, диск приобретает в нижней точке скорость v. Время опускания груза – t, сила натяжения каждой нити – Т. Нити не проскальзывают по оси, трением в системе и моментом инерции оси можно пренебречь, g = 10 м/с2.

Найти величины, отмеченные в таблице 4 знаком «?».

№ вар. m (кг) Т (Н) а (м/с2) v (м/c) h (м) t (с) R (см)

17 ? 20 ? ? 0,5 5 ?

Задача 3-б

Сплошной однородный диск с радиусом R и массой m насажен на горизонтальную ось радиусом r= 1 cм и подвешен на двух невесомых нерастяжимых нитях. Закручивая нити на ось, диск поднимают на высоту h и отпускают (выполнить поясняющий рисунок). Опускаясь из состояния покоя с ускорением а, диск приобретает в нижней точке скорость v. Время опускания груза – t, сила натяжения каждой нити – Т. Нити не проскальзывают по оси, трением в системе и моментом инерции оси можно пренебречь, g = 10 м/с2. Найти величины, отмеченные в таблице 6 знаком «?». Значения радиуса оси r брать из таблицы 6. Решить задачу с использованием закона сохранения полной механической энергии.

№ вар. R (см) r (см) v(м/c) а (м/с2) h (м) t (с)

17 6 ? 0,8 ? ? 1,4

Задача 5-в

В трёх вершинах квадрата со стороной а расположены заряды q1, q2, q3. Определить напряженность поля в четвертой вершине квадрата.

№ вар. q1, нКл q2, нКл q3, нКл a, см

17 +10 -12 +10 3

Задача 6-в

Магнитное поле создаётся токами I1 и I2 (см. рис). Определить индукцию поля в центре кольца, если радиус кольца R,а расстояние от прямого длинного проводника до центра кольца d. Как и во сколько раз

изменится индукция поля в точке О, если выполнить изменения, указанные в таблице вариантов?

№

вар. I1 (А) I2 (А) R (см) d (см) Изменения

17 8 2 6,28 8 Уменьшить радиус кольца в два раза

Задача 7-б

Заряд на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется с течением времени по закону, указанному в таблице вариантов.

Записать закон изменения силы тока с течением времени. Определить период колебаний, силу тока в начальный момент времени, максимальную силу тока в контуре и моменты времени, когда сила тока принимала максимальные по модулю значения. Построить вспомогательный график зависимости I(t), приняв начальную фазу колебаний равной нулю, а затем (на том же рисунке) основной график изменения силы тока с течением времени (в соответствии с полученным уравнением) в пределах одного периода колебаний.

№ варианта Закон изменения заряда Единицы измерения

17 Q = 4 sin(0,8πt + π /4 ) [Q] = мкКл; [t] = мc;

Задача 8

Два когерентных источника света, излучающие свет с длиной волны λ, находятся на расстоянии d друг от друга. Интерференционная картина наблюдается на экране, расположенном на расстоянии L от источников. При этом расстояние между симметричными максимумами k-го порядка на экране равно δ. Изобразить описанную ситуацию на схематическом рисунке. Вывести формулу для определения δ. Определить величины, отмеченные в таблице 16 знаком «?». Описать изменения, которые произойдут в интерференционной картине, при изменении одного из параметров экспериментальной установки.

№

Вар. λ, (мкм) d

(мм) L

(м) k δ (см) L/ d

Изменение параметров экспериментальной установки

17 ? - - 3 2 6000 Измерять расстояние между симметричными максимумами 5-го порядка

Задача 9

На дифракционную решетку с периодом d нормально к её поверхности падает монохроматический свет с длиной волны λ . На экране, находящемся от решетки на расстоянии L, наблюдается дифракционная картина, причем первый главный максимум наблюдается на расстоянии l от центрального.

1) Определить величины, отмеченные в таблице 17 знаком «?».

2) Определить угол дифракции, соответствующий последнему максимуму – φmax .

3) Описать изменения, которые произойдут в дифракционной картине, при изменении одного из параметров экспериментальной установки.

№

Вар. λ, (мкм) d

(мкм) L

(м) φmax

(град) l (мм) Изменение параметров экспериментальной

установки

17 ? 3,5 0,15 ? 24 Заменить монохроматический свет на белый

Задача 10

На металл, красная граница фотоэффекта для которого λ0, падает поток фотонов, каждый из которых имеет массу mф , частоту ν и длину волны λ. Выбитые из металла электроны имеют максимальную скорость v

и длину волны де-Бройля λде-Бр. Для прекращения фототока необходимо приложить задерживающее напряжение U3 . Определить параметры, обозначенные в таблице вариантов знаком «?».

№

Вар. λ0,

Нм λ,

Нм λде-Бр

Нм mф

10-36кг ν

1014Гц v

106м/с U3,

В

17 ? ? ? ? 7,14 0,521 ?