Помогите, пожалуйста решить задачки из курса физики Т.И. Трофимова. Просто моему другу очень нужно помочь, а я сама уже очень давно физикой не занималась.
Заранее Большое Спасибо!!!
1. Определить скорость движения протона, если масса протона возросла в 10 раз, скороть света принять за
км/с.
(пример: 3^2 - три в квадрате; E1/E2 - E1 делить на Е2
)
4.1. С одного уровня наклонной плоскости одновременно начинают скатываться без скольжения сплошные цилиндр и тар одинаковых масс и одинаковых радиусов. Определите: 1) отношение скоростей цилиндра и шара на данном уровне; 2) отношение скоростей в данный момент времени. 11) 14/15; 2) 14/15]
4.2. К ободу однородного сплошного диска радиусом R = 0,5 м приложена постоянная касательная сила F = 100 Н. При вращении диска на него действует момент сил трения М=2Н•м. Определите массу m диска, если известно, что его угловое ускорение \varepsilon постоянно и равно 12рад/с^2. [32 кг]
4.3. Через неподвижный блок в виде однородного сплошного цилиндра массой m=1кг перекинута невесомая нить, к концам которой прикреплены тела массами m1=1кг и m2=1кг. Пренебрегая трением в оси блока, определите: 1) ускорение грузов; 2) отношения
T2/T1— сил натяжения нити. [1) 2,8 м/с2; 2) 1,11]
4.4. Скорость вращения колеса, момент инерции которого 2кг•м^2, вращающегося при торможении равнозамедленно, за время t = 1 мин уменьшилась от n1=300мин^-1 до n2=180мин^-1. Определите: 1) угловое ускорение е колеса; 2) момент Мсилы торможения; 3) работу силы торможения. [1) 0,21 рад/с^2; 2) 0,42 Н•м; 3) 630 Дж]
4.5. Человек массой m = 80 кг, стоящий на краю горизонтальной платформы массой М = 100 кг, вращающейся по инерции вокруг неподвижной вертикальной оси с частотой n1 = 10мин^-1, переходит к ее центру. Считая платформу круглым однородным диском, а человека — точечной массой, определите, с какой частотой n2 будет тогда вращаться платформа. [26 мин^-1]
4.6. Определите относительное удлинение алюминиевого стержня, если при его растяжении затрачена работа 62,1 Дж. Длина стержня 2 м, площадь поперечного сечения 1 мм^2,
модуль Юнга для алюминия Е = 69 ГПа. dl/l =
= 0.03.
5.1. Два одинаковых однородных шара из одинакового материала, соприкасаясь друг с другом, притягиваются. Определите, как изменится сила притяжения, если массу шаров увеличить в 4 раза. [Возрастет в 6.35 раза]
5.2. Плотность вещества некоторой шарообразной планеты составляет 3 г/см^3). Каким должен быть период обращения планеты вокруг собственной оси, чтобы на экваторе тела
были невесомыми? [ Т =
= 1,9 ч]
5.3. Определите, в какой точке (считая от Земли) на прямой, соединяющей центры Земли и Луны, напряженность поля тяготения равна нулю. Расстояние между центрами Земли и Луны равно R, масса Земли в 31 раз больше массы Луны. [0,97R]
5.4. Два одинаковых однородных шара из одинакового материала соприкасаются друг с другом. Определите, как изменится потенциальная энергия их гравитационного взаимодействия, если массу шаров увеличить в четыре раза. [Возрастет в 14,6 раза]
5.5. Два спутника одинаковой массы движутся вокруг Земли по круговым орбитам ра-
диусами R1 и R2. Определите: 1) отношение полных энергий спутников (E1/E2); 2) отношение их мооментов импульса ( L1/L2). [1) R2/R1 2)
]
5.6. Вагон катится вдоль горизонтального участка дороги. Сила трения составляет 20 % от веса вагона. К потолку вагона на нити подвешен шарик массой 10 г. Определите:
1) силу, действующую на нить; 2) угол отклонения нити от вертикали. [1) 0,1 Н;
2) 11°35']
5.7. Тело массой 1,5 кг, падая свободно в течение 5 с, попадает на Землю в точку с географической широтой
= 45°. Учитывая вращение Земли, нарисуйте и определите все силы, действующие на тело в момент его падения на Землю. [1) 14.7 Н; 2) 35,7 Н; 3)7,57мН.
7.1. Определите собственную длину стержня (длину, измеренную в системе, относительно которой стержень покоится), если в лабораторной системе (системе отсчета, связанной с измерительными приборами) его скорость v = 0,8 с, длина l = 1 м и угол между ним и на-
правлением движения
= 30°; [l0 =
= 1.53 м ]
7.2. Собственное время жизни частицы отличается на 1,5 % от времени жизни по неподвижным часам. Определите
= v^2/c^2 [0,172]
7.3. Тело массой 2 кг движется со скоростью 200 Мм/с в системе К1, движущейся относительно системы К со скоростью 200 Мм/с. Определите: 1) скорость тела относительно системы К; 2) его массу в этой системе. [1) 277 Мм/с; 2) 5,2 кг]
7.4. Воспользовавшись тем, что интервал — инвариантная величина по отношению к преобразованиям координат, определите расстояние, которое пролетел
-мезон с момента рождения до распада, если время его жизни в этой системе отсчета dt = 5 мкс, а собственное время жизни (время, отсчитанное по часам, движущимся вместе с телом) dt0 = 2,2 мкс. [1,35 км]
7.5. Определите скорость, при которой релятивистский импульс частицы превышает ее ньютоновский импульс в пять раз. [0,98 с]
7.6. Определите скорость, полученную электроном, если он прошел ускоряющую разность потенциалов 1,2 МэВ. [2,86 Мм/с]
7.7. Определите релятивистский импульс электрона, кинетическая энергия которого 1ГэВ. [5,34 •
Н•с]
Еще раз всем Огромное Спасибо!
P/S/ Просьба модераторам не убирать эту тему в Карантин, т.к. я не везде использовала тег [math]. Я честно пыталась все правильно сделать, но Вы не представляете, какая ерунда получалась!
Заранее Вам Спасибо!