Контрольная работа по физике (14 задач).

выдержка из решения: 129. С судна, массой 750 т произведен выстрел из пушки в сторону,
противоположную его движению, под углом 600 к горизонту. На сколько изменилась скорость судна, если снаряд массой 30 кг вылетел со скоростью 1 км/с относительно судна?

Решение.

Введем буквенные обозначения используемых физических величин:
М масса судна; m масса снаряда; v = скорость снаряда; α угол над горизонтом, на который приподнят ствол пушки.
Дано: М = 750 т = 750·103 кг; m = 30 кг; v = 1 км/с = 1000 м/с; α = 600 .

Выясним возможность применения закона сохранения импульса. На систему судно снаряд извне действуют две силы: сила тяжести системы (М+m)g и сила нормального давления N воды (сила Архимеда). До выстрела эти силы уравновешивались, так как система двигалась равномерно. Во время выстрела сила взаимодействия между судном и водой возрастает вследствие действия отдачи, поэтому равновесие сил, приложенных к системе, нарушается: N>(M+m)g. Следовательно, вовремя выстрела система не является замкнутой. Учтем, однако, что обе рассмотренные силы действуют по вертикали, в то время как в горизонтальном направлении никакие силы на систему не действуют.

«Молекулярная физика, элементы термодинамики».

209. В сосуде объемом 20 л при температуре 270С находится смесь кислорода массой 6 г и углекислого газа массой 66 г. Определить давление смеси.
219. Два сосуда, содержащие одинаковые массы одного газа, соединены
трубкой с краном. В первом сосуде давление 5000 Па, во втором 8000 Па. Какое давление установится после открытия крана, если температура останется неизменной?

229. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного
движения одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия молекул одного киломоля этого газа равна 3,01 МДж.
239. Найти время свободного пробега молекул водорода, если известно,
что давление газа равно 0,1 Па, а темперетура 100К (эффективный диаметр молекулы водорода принять равным 2310-10 м).

Некоторый газ находится при температуре 3500К в баллоне емкостью 100 л под давлением 200 кПа. Теплоемкость этого газа при постоянном объеме 140 Дж/К. Определить отношение теплоемкостей Ср/Сv .
259. Закрытый баллон емкостью 10 л, содержащий кислород при
давлении 2 Мпа и температуре 70С, нагревается до температуры 270С. Какое количество теплоты передано газу? На сколько уменьшилась внутренняя энергия газа?
269. Идеальная тепловая машина за цикл совершает работу 4 кДж,
отдавая при этом холодильнику 6,4 кДж теплоты. Определить КПД цикла, а также температуру теплоотдатчика, если температура теплоприемника 2800К.