Механика, молекулярная физика и термодинамика

2) Составить уравнение траектории.

3) В интервале времени от 0 до времени падения тела на Землю t с шагом 0,2 с рассчитать координаты точки; результаты расчетов занести в таблицу и построить по ним график траектории.

4) В момент времени t₀ = 1 с найти скорость, нормальное, тангенциальное, полное ускорение, а также радиус кривизны траектории. Изобразить вышеуказанные векторы в масштабе на графике траектории.

При расчетах принять v₀ = 20 м/с, a = 30⁰, h = 20 м, g = 9,8 м/с². Сопротивлением воздуха пренебречь.

2. Три шарика одинакового диаметра, связанные между собой нитями, погружены в воду и находятся в равновесии (рис. 5). Масса шарика А вдвое меньше массы каждого из одинаковых шариков В и С.

Определить диаметр шариков, а также силы натяжения обеих нитей, если масса шарика А равна 2,5 г.

3. В баллистический маятник массой М = 6 кг попала пуля массой m = 12 г и застряла в нем. Найти скорость пули, если маятник, отклонившись после удара, поднялся на высоту h = 8 см.

4. Два цилиндра с одинаковыми массами m и радиусами R (один сплошной, второй полый) скатываются с наклонной плоскости высотой hи длиной L. В каком соотношении находятся скорости цилиндров у основания плоскости?

5. Математический маятник длиной l₁ = 40 cм и физический маятник в виде тонкого прямого стержня длиной l₂ = 60 см синхронно колеблются около одной и той же горизонтальной оси. Определить расстояние “ а ” от центра масс стержня до оси колебаний.

6. Идеальный газ меняет свое состояние по циклу ABCD, состоящему из четырех последовательных процессов AB, BC, CD, DA . В таблице приведены: химическая формула молекулы газа; количество вещества (число молей); процессы, составляющие цикл; некоторые из параметров состояния газа (объем V, давление P, абсолютная температура T) .

Пользуясь этими данными, необходимо выполнить следующее задание:

а) Рассчитать недостающие значения P, V и T для точек

A, B, C, D .

б) Нарисовать цикл в координатах, указанных в 5-ой колонке.

в) Для состояния газа в точке А рассчитать среднюю арифметическую v_ср., среднюю квадратичную v_ср.кв. и наивероятнейшую v_нскорости молекул. Определить средние значения полной кинетической энергии w, кинетической энергии поступательного w_п и кинетической энергии вращательного w_вр. движения молекулы.

г) Для заданного в 6-ой колонке процесса записать первое начало термодинамики и рассчитать: теплоту Q, подведенную к газу; изменение внутренней энергии газа ΔU; совершенную газом работу A.

Таблица данных: