Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Сборник задач по физике по темам (механика, Электродинамика, Молекулярная физика и термодинамика)

Сборник задач по физике по темам (механика, Электродинамика, Молекулярная физика и термодинамика)

Международный конкурс по математике «Поверь в себя»

для учеников 1-11 классов и дошкольников с ЛЮБЫМ уровнем знаний

Задания конкурса по математике «Поверь в себя» разработаны таким образом, чтобы каждый ученик вне зависимости от уровня подготовки смог проявить себя.

К ОПЛАТЕ ЗА ОДНОГО УЧЕНИКА: ВСЕГО 28 РУБ.

Конкурс проходит полностью дистанционно. Это значит, что ребенок сам решает задания, сидя за своим домашним компьютером (по желанию учителя дети могут решать задания и организованно в компьютерном классе).

Подробнее о конкурсе - https://urokimatematiki.ru/


Идёт приём заявок на самые массовые международные олимпиады проекта "Инфоурок"

Для учителей мы подготовили самые привлекательные условия в русскоязычном интернете:

1. Бесплатные наградные документы с указанием данных образовательной Лицензии и Свидeтельства СМИ;
2. Призовой фонд 1.500.000 рублей для самых активных учителей;
3. До 100 рублей за одного ученика остаётся у учителя (при орг.взносе 150 рублей);
4. Бесплатные путёвки в Турцию (на двоих, всё включено) - розыгрыш среди активных учителей;
5. Бесплатная подписка на месяц на видеоуроки от "Инфоурок" - активным учителям;
6. Благодарность учителю будет выслана на адрес руководителя школы.

Подайте заявку на олимпиаду сейчас - https://infourok.ru/konkurs

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

hello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m6f2912bc.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m75fa095a.gifhello_html_405a584e.gifhello_html_m6f7c8be3.gifhello_html_m7a6a5705.gifhello_html_m5caeccb3.gifhello_html_m11976cbb.gifhello_html_14d0d6b1.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m1d90bf30.gifhello_html_m18c14985.gifhello_html_74581cbe.gifhello_html_m18c14985.gifhello_html_74581cbe.gifhello_html_m3eb1aa14.gifhello_html_m7d16a9c5.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_m54769be6.gifhello_html_51de6a73.gifhello_html_23593acd.gifhello_html_m59399726.gifhello_html_m2e10b6a5.gifhello_html_23593acd.gifhello_html_4617c075.gifhello_html_6516dc0c.gifhello_html_6516dc0c.gifhello_html_m4f989d8c.gifhello_html_me30ba89.gifhello_html_1e94c48a.gifhello_html_1e94c48a.gifhello_html_1123b78b.gifhello_html_1123b78b.gifМолдабаева Гульжихан Куанышбековна












Физика курсы бойынша

есептер мен тесттер жинағы

















Павлодар қ




Алғы сөз


Кітапта қиындығы жоғары есептердің шарттары мен шығару жолдары көрсетілген. Сонымен қатар физика курсы бойынша қысқаша түсінік беріліп отыр. Физикалық есептерді шешу үшін заңдар мен формулаларды жаттап қана фою жеткіліксіз. Кез келген физикалық есепті шешуді қамтамасыз ететін мықты математикалық білім қажет, сонымен қатар ойлау және талдай алу қабілеті болуы керек. Ондай жетістікке жету үшін жеткілікті көп мөлшерде есептерді жүйелі шығару, өз бетімен жұмыс жасауы қажет.Есептердің шешуі өте үлкен есептеулерді қажет етпейді.

Бұл көмекші оқу құралы қазіргі оқу бағдарламасына сәйкес келетіндей етіп құрастырылған.


Физикадан есептің толық шығарылуын құрайтын тізімі:

  • Берілгендері толық алынған есептің қысқаша шартын жазу және берілген шамаларды ХБЖ-не келтіру;

  • Есептің шартын талдау және есеп шығару алгоритмін құру;

  • Берілгендер есептегі белгісіз шама көрсетілген қажетті суреттер; жаңа айнымалыларды сөзбен енгізу;

  • Математикалық өрнектерді толық көлемде түрлендіру;

  • Жауабын жалпы түрде формула арқылы беру (есепті шығару үшін аралық квадраттық теңдеуді шешу қажеттігін ескермегенде);

  • Алынған жауаптың талдауы, оның шартын формулалау;

  • Алынған жауаптың өлшем бірліктерін тексеру;

  • Ізделінді шаманы нәтижені дөңгелектеу арқылы есептеу;

  • Жауабының алынған сандық мәнін сараптау.


Қолданылатын белгілеулер

t – уақыт;

r – радиус-вектор;

x; y; z декарттық координаттар жүйесіндегі нүктелердің координаталары;

ν – жылдамдық;

а – үдеу;

g – еркін түсу үдеуі;

m – масса;

F; T; Q, … - күштер;

р – импульс;

М – күш моменті;

- физикалық шаманың өсуі ( шаманың өзгерісі);

k – серпімді деформациялар кезіндегі серіппенің қатаңдығы;

μ – үйкеліс коэффициенті;

, ,...- жазық бұрыштар;

А – механикалық жұмыс;

Ек – кинетикалық энергия;

Еп – потенциалдық энергия;

Е – толық механикалық энергия;

N – механикалық қуат; ядродағы нейтрондар саны; молекулалар саны;

G – гравитациялық тұрақты, G= 6,67*10-11 Н*м2/кг2;

R – қисықтық радиусы; электрлік кедергі;

Rж – Жер радиусы;

Мж – Жер массасы;

р – қысым;

ρ – көлемдік тығыздық; меншікті кедергі;

σ – беттік керілу коэффициенті;

q – электр заряды;

е – элементар электр заряды, е=1,6*10-19Кл;

Е- электр өрісінің кернеулігі;

φ – потенциал; тербеліс фазасы;

U – кернеудің түсуі;

ε – диэлектрлік өтімділік;

I – ток күші; толқын ағынының интенсивтілігі;

J – токтың тығыздығы;

ε – электр қозғаушы күш (ЭҚК);

В – магнит индукциясы;

Ф – магнит ағыны;

С – электр сыйымдылығы;

ε0 – электрлік тұрақты, ε0 =8,85*10-12Кл2/(Н*м2);

μ0 – магниттік тұрақты, μ0 =1,26*10-6Н/А2;

А – тербеліс амплитудасы; массалық сан (ядро үшін);

ω – бұрыштық жылдамдық (циклдік жиілік);

ν – тербеліс жиілігі;

Т – тербеліс периоды;

λ – толқын ұзындығы;

L – индуктивтілік;

d, f – линзадан нәрсеге және кескінге дейінгі қашықтықтар;

F – фокустық қашықтық;

D – оптикалық күш;

hПланк тұрақтысы, h=6,63*10-34 Дж*с.

* Векторлық шамалар боялған әріптермен берілген: r; ν ; а; g; F; T; Q және т.б.


Механика


Негізгі формулалар

Бірқалыпты қозғалыстың теңдеулері

hello_html_2fd7fa69.gif

Бірқалыпты үдемелі қозғалыстың теңдеулері

hello_html_1afab36c.gif




Бүкіл әлемдік тартылыс заңы

hello_html_b19d28e.gif

hello_html_75f58bc.gif; hello_html_2ffb1ada.gif

Гук заңы hello_html_m5d536cdc.gif.

Ілгерілемелі қозғалыс динамикасының негізгі теңдеуі: hello_html_6d5d0342.gif


Механика


1 . Турист барлық уақытының алғашқы үштен бірін орманмен оңтүстікке қарай υ1=3км/сағ жылдамдықпен жүріп, одан кейін барлық жолдың үштен бірін даламен шығысқа қарай υ2 жылдамдықпен жүрді және, ақырында, қиылыспен (төте жолмен) қысқа жолмен шыққан нүктесіне қайтып оралды. Туристің орташа (жолдық) υорт жылдамдығын есептеңдер. υ2 жылдамдықтың мүмкін болатын минимал мәнін көрсетіңдер.

Берілгені: Шешуі: hello_html_m75c2ded1.png

υ1=3км/сағ

---------------

υорт-? . υ2-?


Белгілеулер енгіземіз: а-туристің орманмен жүріп өткен жолы, в- даламен жүрген жолы ( суретте көрсетілген). Сонда Пифагор теоремасы бойынша турист қиылыспен (төте жолмен) hello_html_m48a3b2f7.gif қашықтықты жүріп өтеді. Есептің шарты бойынша туристің жүрген толық жолы, hello_html_7d7f3743.gif, осыдан hello_html_m445f3db8.gif. Сонда hello_html_m3ee0cec8.gif hello_html_m2cd7e32a.gif hello_html_m1d775809.gif.

Туристің орманмен жүруге кеткен уақыты, hello_html_295963d8.gif. Қозғалыстың толық уақыты hello_html_m3e30ea4c.gif арқылы белгілейік. Есептің шарты бойынша hello_html_m10d8ce17.gif.

Сонда туристің орташа (жолдық) жылдамдығы

hello_html_m24acad27.gif

Осы кезде туристің даламен жүруге кеткен уақыты, hello_html_56e426f3.gif. hello_html_m7de54303.gifболғандықтан, hello_html_m4c4a723b.gif.


2. h=44м биіктіктен тасты түсіріп алады. Екінші тасты дәл осы нүктеден вертикаль төһмен бағытталған υ0=15м/с бастапқы жылдамдықпен Δt уақыт аралығы өткен соң тастады. Егер: а) Δt=1с; б) Δt=1,2с болса, жерге құлау мезетінде екінші тас біріншіні қуып жетіп үлгере ме?



Берілгені: Шешуі:

h=44м Екі дене үшін қозғалыс теңдеуін жазамыз

υ0=15м/с hello_html_445fd1e5.gif; hello_html_61a86c35.gif

а) Δt=1с Мұндағы hello_html_6270b727.gif

б) Δt=1,2с Соққы кезінде екі тастың координатасы бірдей болады:

hello_html_41e5487f.gif

Т/к: h1 - ? Оң жақтарын теңестіреміз:

hello_html_m2b681093.gif

hello_html_m1c4e6819.gif: hello_html_m39d2abe9.gif; hello_html_1f4cdd19.gif

hello_html_m73ce8df1.gifhello_html_54a7d35d.gif; hello_html_34173b30.gif

hello_html_4c367d9.gif; hello_html_m52e9522c.gif


Бұл уақыт бірінші тастың толық қозғалыс уақытынан аз(немесе тең) болуы керек: hello_html_m5c523df1.gif

а) hello_html_2a40172c.gif ; hello_html_m17eee2e5.gif, яғни соқтығысады;

Осы жағдайда Жер бетінен соқтығысу нүктесінің биіктігі:

hello_html_m30a625bc.gif

б) hello_html_m6338b96a.gif кезінде hello_html_m5158d2cc.gif, яғни 3с-тан үлкен. Осы кезде тастардың еркін түсуі кезінде соқтығысу болмайды.


3. Массасы 10кг жүк жоғары қозғалған лифт кабинасындағы серіппелі таразыда ілулі тұр. Лифт ұзындығы 6м жолдың екі аралас кесіндісін тұрақты үдеумен жүріп өтеді, бірінші кесіндіні 4с ішінде, ал екіншіні – 2с ішінде жүріп өтеді. Таразылардың көрсетуін анықтаңдар және оларды жүкке әсер ететін ауырлық күшімен салыстырыңдар.

Берілгені: Шешуі:

m = 10кг Салмақ hello_html_m535a7164.gif серіппелі таразыға түсірілген және вертикаль

s = 6м төмен бағытталған.Ньютонның ІІІ- заңына сәйкес серіппе

t1 = 4с тарапынан жүкке әрекет ететін күш модулі бойынша салмаққа

t2 = 2с тең, бірақ жоғары бағытталған hello_html_6dd87746.gif.

Денеге hello_html_615a8daa.gif күштен басқа Жер тарапынан ауырлық күші әрекет

Т/к: N - ? етеді. Ньютонның ІІ-заңы бойынша:

Fа - ? hello_html_m16b33701.gif; hello_html_m609c26d2.gif


Вертикаль жоғары бағытталған осьтегі проекциясы

hello_html_3754b50b.gif; hello_html_2f699510.gif

Үдеу белгілі болса, онда күшті анықтауға болады. Екі бірдей аралас бөліктері үшін жолдың теңдеулері:

hello_html_7df375f6.gifhello_html_41b9aa3a.gif

Осыдан hello_html_m7ae87d85.gif hello_html_m31f7aa7a.gif hello_html_m3a6d3fcf.gif

Оң жақтарын теңестіреміз:

hello_html_86a1075.gif; hello_html_ma0f72ea.gif; hello_html_m3126ee25.gif;

hello_html_m686c0489.gif; hello_html_20c3baba.gif;

Жауабы: hello_html_3a658218.gif hello_html_m276fab39.gif hello_html_48db39f5.gif; hello_html_mcc59bff.gif

4. Адам эскалатормен жүгіріп келеді. Ол алғашқыда n1=50 баспалдақ санады, екінші рет, сол бағытта үш есе үлкен жылдамдықпен қозғала отырып n2=75 баспалдақ санады. Қозғалмайтын эскалаторда ол қанша баспалдақ санар еді?

Берілгені: Шешуі:

n1=50 hello_html_m2b87df6d.gifэскалатордың жылдамдығы; hello_html_m62424ef.gifоның ұзындығы; hello_html_m73ce8df1.gif

n2=75 hello_html_m143a601a.gif қозғалмайтын эскалатордағы баспалдақ саны.

v2= 3v1 Эскалатор ұзындығы бірлігіне келетін саны - hello_html_m4552b172.gif. Сондықтан,

егер адам эскалаторға қатысты hello_html_m2b87df6d.gifжылдамдықпен жүрсе, онда

n-? оның эскалатордағы уақыты hello_html_m4a1635f8.gif

Эскалатормен жүрген жолы hello_html_m1ea8d01d.gif. Осы кезде адам hello_html_m26c8e610.gif баспалдақ санайды. Сәйкесінше, екінші жағдайда ол hello_html_m5f6ddeb.gif баспалдақ санайды, немесе hello_html_m2b0eaa63.gif

Осылайша теңдеулер жүйесін аламыз:

hello_html_m713feeec.gifнемесе hello_html_53517ebf.gif

Осыдан, hello_html_m41e26d2c.gif; hello_html_m66b77663.gif; hello_html_1f6d81eb.gif; hello_html_m1219b60f.gif;

hello_html_m79423229.gif; hello_html_m2a5f8dd.gif; hello_html_77ebd2a9.gif; hello_html_m65cf7447.gif.


Жауабы: 100 баспалдақ.

5. Айналмалы дискіде, вертикальға α бұрышпен орнатылған аспа бекітілген. Ілу нүктесінен айналу осіне дейінгі r қашықтық және аспадағы жіптің L ұзындығы берілген. ω бұрыштық айналу жылдамдығын анықтаңдар.

hello_html_f2b5f62.png

Шешуі:

Аспа, mg ауырлық күші мен жіптің T керілу күшінің теңәрекеттісі центрге тартқыш күшті береді: hello_html_m7211b5da.gif . күшті үшбұрыштан қарсы жатқан катеттің іргелес жатқан катетке қатынасы арқылы тауып аламыз. суретте көрініп тұрғандай үлкен үшбұрыштан hello_html_m78ffa72c.gif . осылайша,

hello_html_290ad61a.gif, hello_html_569956b0.gif



6. Кішкене білеушені горизонтпен α=600 бұрыш жасай орналасқан көлбеу жазықтықпен жоғары қарай жібереді. Үйкеліс коэффициенті 0,8. Білеушенің жоғары қарай t1 көтерілу уақытының оның бастапқы нүктеге дейін t2 сырғанау уақытына қатынасын анықтаңдар.

Шешуі:

hello_html_m282dafd7.gif- білеушенің жоғары көтерілгендегі үдеуін, ал а2- төмен түскендегі үдеуі.

Білеушенің көтерілу кезіндегі жылдамдығы: hello_html_m4518c1e6.gif. Сондықтан көтерілу уақыты hello_html_m451d726b.gif шартынан табылады, яғни hello_html_m365326d9.gif. Осы кезде білеушенің осы уақытта жүріп өткен жолы hello_html_m29fec87b.gif. Білеуше түскен кезде бастапқы жылдамдықсыз қозғала бастайды, сондықтан оның бастапқы нүктеге дейінгі түсуін оның қозғалыс теңдеуінен шығады: hello_html_46d61496.gif . Осыдан hello_html_4f8d0fe5.gif .білеушенің жоғары және төмен қозғалысы үшін үдеудің шамасын Ньютонның екінші заңынан оңай табуға болады. Екінші заңның теңдеуін х осінде проекциялап, табамыз: жоғары қозғалған кезде: hello_html_m8a48eb4.gif. Төмен қарай қозғалған кезде hello_html_718f58a3.gif. Нәтижесінде hello_html_37c4c7f2.gif

7. Автомобиль еңіс (склон) жолмен жоғары қарай 6 м/с жылдамдықпен қозғалады және дәл сол жолмен 9 м/с жылдамдықпен түседі. Осы жолдың горизонталь бөлігімен осы автомобиль қандай жылдамдықпен қозғалар еді? Двигательдің қуаты барлық уақытта өзгеріссіз қалады. Ауа кедергісін ескермеуге болады.

Шешуі:

Жолдың аз бұрыштық көлбеулігінде үйкеліс күші hello_html_m17d570cd.gif, яғни горизонталь жолдағы сияқты. Көтерілгендегі тарту күші hello_html_m113bf4ae.gif, ал түскен кезде hello_html_m5dff02dd.gif, ал жолдың горизонталь бөлігінде тарту күші үйкеліс күшіне тең. Двигательдің қуаты hello_html_m8d10d5a.gif. Осыдан hello_html_5810d083.gif және осылайша hello_html_736d565a.gif . жауабы 7,2 м/с

  1. Массалары m1 және m2 екі теміржол вагоны бір жаққа қарай υ1 және υ2 жылдамдықтармен баяу қозғалып барады. Вагондар соқтығысады, және буферлерінің серіппесі оларды тартатыны соншалық, соққыны серпімді деп есептеуге болады. Серіппелердің серпімді деформациясының максимал энергиясы қандай?

Шешуі:

серіппелерді ең үлкен сығу кезінде екі вагонның да жылдамдықтары бірдей υ, және оны импульстің сақталу заңынан шығарып алуға болады:

hello_html_mb09bbbf.gif

Энергияның сақталу заңына сәйкес : hello_html_mb097186.gif, осыдан

hello_html_1e2f1eb1.gif

8

Автомобиль жолдың жартысын 60км/сағ жылдамдықпен, жолдың қалған бөлігінде ол уақыттың жартысын 15 км/сағ жылдамдықпен, ал қалған бөлікте 45 км/сағ жылдамдықпен қозғалды. Барлық жолдағы автомобильдің орташа жылдамдығын табыңдар.Автомобильдің жүріп өткен жолының уақытқа тәуелділік графигін тұрғызыңдар.


Шешуі: Анықтамаға сәйкес, автомобильдің толық жүрген жолының толық уақытқа қатынасымен анықталады.

hello_html_m222836d0.png


Есептің шартына сәйкес, бірінші және екінші жартысы үшін алынатын қатынас,

hello_html_m6b8a9d66.png

Мұндағы, hello_html_m7fb22f1c.png және hello_html_7b401fc9.png автомобильдің жолдың бірінші және екінші жартысын жүріп өтетін уақыттары. Бұдан, hello_html_5b885db8.pngекені белгілі. Осыдан:

hello_html_m38883d9b.png

Автомобильдің жүрген жолының уақытқа тәуелділік графигі 1 суретте көрсетілген.

hello_html_5971aa51.png

  1. сурет.



9. Жол қиылысына жүк машинасы 10 м/с жылдамдықпен және жеңіл машина 20 м/с жылдамдықпен жақындап келеді (2 сурет). Жеңіл машинаның жүк машинасына қатысты жылдамдық модулі мен бағытын анықтаңдар.

Шешуі:

hello_html_77ec338f.pngжеңіл машинаның жүк машинасына қатысты жылдамдығы hello_html_248cc95.png жеңіл машинаның жылдамдығынан hello_html_m54eee4e7.png жүк машинасының жылдамдығын жолға қатысты азайтқанға тең:

hello_html_524795de.png

hello_html_8f4998.pngвекторының тұрғызылуы 2 суретте көрсетілген, одан анық көрінетіні:

hello_html_m21cc3e56.png

hello_html_m2a755636.png

  1. сурет.


10. Екінші денені Жерден вертикаль жоғары бірінші дененің соңынан hello_html_m5290be7e.png соң тура сондай, яғни бірінші дененікіндей hello_html_m13da3775.pngжылдамдықпен лақтырады. Екінші денені тастағаннан кейін қанша hello_html_m5ecb1bb9.pngуақыттан соң және қандай hello_html_4eeb29af.pngбиіктікте денелер соқтығысады?

Шешуі:

Төменнен жоғары бағытталған hello_html_m73d2a7b0.pngвертикаль осьті оң деп таңдап ( 0 басы екі дене үшін де лақтыру нүктесі), (1) және (2), яғни бірінші және екінші денелердің ординаталарының уақытқа тәуелді өзгеріс заңдардын жазамыз:

hello_html_42e5c1a0.png

Мұндағы, hello_html_532ab93d.png екінші денені лақтыру мезетінде оны ауада табу уақыты (hello_html_2c89d9b7.png мезетте бірінші

дененің ұшуы hello_html_m6c2218e0.png болады).

Соқтығысу мезетінде hello_html_31a39cb9.pngекі дененің де ординаталары бірдей:

hello_html_m3fbc1ceb.png

немесе,

hello_html_m46f4b2ec.png

осыдан,

hello_html_m2d8d3da6.png

Денелердің соқтығысу биіктігі,

hello_html_3b90b60f.png



11. Катер hello_html_506a19bf.png өзенді қиып өтеді, өзеннің ағыс жылдамдығы 2 м/с. Катердің жүргізушісі ағысқа перпендикуляр курсты ұстап отырады. Двигатель 0,1 м/с2 тұрақты үдеуді қамтамасыз етіп тұрады, катердің суға қатысты бастапқы жылдамдығы нөлге тең. Катер өзенді қанша уақыттан кейін қиып өтеді? Ол ағыспен қаншаға ығысып кетеді? Катер қарама-қарсы жағаға қандай жылдамдықпен жетеді және қандай бұрышпен?

Шешуі:

Катер жағаларға қатысты мынандай жылдамдықпен орын ауыстырады:

hello_html_m9c2c29f.png

3 суретте көрсетілген таңдап алынған координат осьтерінің проекцияларында

катердің қозғалыс заңдары:

hello_html_m43aca5f.png

3 сурет.

Есептің шартынан hello_html_m4f971b3.pngкатердің өзенді қиып өтетін уақытын табамыз:

hello_html_m7fa31b6e.png

және ағыстың ығыстырымы:

hello_html_4f3ead92.png

Жағаға жақындай бастаған кездегі жылдамдығы,

hello_html_m6d7dd8af.png

Жылдамдық пен жағаның арасындағы бұрыш,

hello_html_1684a519.png



12. Массасы 0,1 кг дене үйкеліссіз радиусы hello_html_7094a77.png цилиндрлік бетке өтетін көлбеу жазықтықтың бойымен сырғанайды. Дене hello_html_60575f71.png биіктіктен сырғанағанда, А және В нүктелеріндегі жағдайлар үшін дененің бетке түсіретін hello_html_m2e579a3.png және hello_html_6f96d04f.png қысым күштерін анықтаңдар (4 сурет).


Шешуі:

hello_html_m5a3dd6fe.png

4 сурет.

Дененің А және В нүктелерінде орналасқан жағдайларындағы уақыт мезеті үшін

Ньютонның екінші заңы бойынша теңдеу:

hello_html_m41f38bb3.png

Мұндағы hello_html_m369cd46c.png және hello_html_3face9b2.png денеге әер ететін цилиндрлік беттің нормаль реакция

күштері. А және В нүктелеріндегі дененің кинетикалық энергиялары:

hello_html_m4b5a3264.png

Осыдан жылдамдық квадраттарын табамыз:

hello_html_m6f047f28.png

Осы өрнектерді (1) және (2) теңдеулерге қойып, алатынымыз:

hello_html_54729470.png

Ньютонның үшінші заңы бойынша,

hello_html_m72852da1.png


13. Тік ұшақ аэродромнан вертикаль бойымен 3 м/с2 үдеумен ұшып шығады және бастапқы жылдамдығы нөлге тең. t1 қандай да бір уақыт мезетінде ұшқыш двигателін өшіреді. Дыбыс жерде ұшу орнында t2=30с –тан соң естілді.

Двигатель жұмысын тоқтатқан мезеттегі тік ұшақтың жылдамдығын анықтаңдар. Дыбыстың жылдамдығын 320 м/с деп есептеңдер.


Шешуі:

Ұшқыш двигателін сөндірген кезде, тікұшақ hello_html_d263542.gifбиіктікте тұрған. Дыбыстың жерден естілмейтіндей уақыты: hello_html_m6e2013eb.gif.

Алынған квадрат теңдеуді шешіп, анықтаймыз:

hello_html_50c9dc49.gif.

Двигательдің жұмысы тоқтаған мезеттегі тікұшақтың жылдамдығы:

hello_html_7158ff27.gif.


4. Зымыранның моделі Жер бетінен ұшып шықты және вертикаль жоғары 10 м/с2 үдеумен қозғалды. Егер ол 50 м/с жылдамдықпен ұшу орнына жақын маңда құласа, онда зымыранның двигателі қанша уақыт жұмыс істеген? ( Ауа кедергісін ескермеңдер. Еркін түсу үдеуін 10 м/с2 деп есептеңдер.)

Жұмыс істеп тұрған двигательмен зымыранның ұшып өткен жолы, hello_html_283167f5.gif- двигательдің жұмыс істеу уақыты. Жолдың осы кесіндісінің соңында зымыранның жылдамдығы hello_html_64f63b55.gif. Осыдан кейін зымыран үдеумен бірқалыпты баяу вертикаль төмен қозғалып кетеді. Келесі уақытта оның жылдамдығы нөлге дейін азаяды:

hello_html_337534b.gif

Траекторияның жоғарғы нүктесінен зымыран төмен қарай еркін құлайды, және hello_html_m74c2a728.gifжолда оның жылдамдығы 50м/с тең болады.Сонда hello_html_m65e53997.gif



15. Тік бұрышты үшбұрыштың төбесіне бекітілген блок арқылы асыра тасталған жіптің ұштарына массалары 2 кг және 1 кг жүктер байланған. Көлбеулік бұрышы 200. Ауыр жүк көлбеу бетінде орналасқан. Осы жүк пен көлбеу жазықтықтың арасындағы үйкеліс коэффициенті 0,1 тең. Жүктерді бастапқы жылдамдықсыз төмен түсіреді. А) жүктер жүйесінің үдеуін және жіптің керілу күшін табыңдар. В) егер үйкеліс коэффициенті 0,3 болса, жауап қалай өзгерер еді?


hello_html_m290eef38.gif



16. Массалары m1 және m2 екі теміржол вагоны бір жаққа v1 және v2 жылдамдықтармен ақырын қозғалып барады. Вагондар соқтығысады, және буферлерінің серіппесі оларды шайқалтқаннан соққыны серпімді деп санауға болады. Серіппенің серпімді деформациясының максимал энергиясы неге тең болады?

Серіппенің ең үлкен сығылуы кезінде екі вагон да бірдей жылдамдыққа ие болады, оны импульстің сақталу заңынан табуға болады:


hello_html_m17a748c6.gifЭнергияның сақталу заңына сәйкес: hello_html_5e83af7f.gif



17. Горизонталь жазықтықта тыныш жатқан массасы m денеге беттің бойымен бағытталған F тұрақты күш әсер ете бастайды. Күштің әсер ету уақыты t. Жазық бетпен дененің үйкеліс коэффициенті μ-ге тең. Қозғалыс уақыты ішінде дене қандай жолды жүріп өтеді?


Белгілеу енгіземіз: hello_html_2ae3d531.gif-ізделінді жол, hello_html_m45c246db.gif- күш әсер еткеннен кейінгі жүрілген жол, hello_html_4eed2123.gif- оталу(разгон) алғаннан кейінгі жылдамдығы, hello_html_3121878f.gif- оталу кезіндегі үдеуі. Кинематика теңдеулерінен: hello_html_1d4c2e8.gif

Ньютонның екінші заңы бойынша hello_html_248b09ad.gif

Кинетикалық энергия үйкеліс күштерге қарсы жұмыс істеуге шығындалады:

hello_html_m89b3086.gif


18. Құмырсқа өзінің илеуінен түзу бойымен жүгіргенде, оның жылдамдығы илеудің центріне дейінгі қашықтыққа кері пропорционал болады. Құмырсқа илеудің центрінен l1=1м қашықтықтағы А нүктесінде болған мезетте оның жылдамдығы 2см/с болды. Қандай t уақыт ішінде құмырсқа А нүктесінен илеуден l2-2м қашықтықтағы В нүктесіне жүгіріп жетеді?

Шешуі:

Құмырсқаның жылдамдығы уақыт бойынша сызықтық заңмен өзгермейді, сондықтан жолдың әр түрлі бөлігіндегі орташа жылдамдық әр түрлі және бізге белгілі орташа жылдамдықтың формуласын қолдана алмаймыз.

А нүктесінен В нүктесіне дейінгі құмырсқаның жолын ол бірдей уақытта жүріп өтетін аз бөліктерге бөлеміз. hello_html_5a2c1114.gifмұндағы hello_html_m74a152b0.gif- hello_html_25867135.gifкесіндідегі орташа жылдамдық.Суреттегі штрихталған аудан сан жағынан іздеп отырған уақытқа тең. Оны табу қиын емес:

hello_html_m28ab567e.pnghello_html_69e85ed2.png

hello_html_m75867208.pngтең болғандықтан, құмырсқа А нүктесінен В нүктесіне дейін

hello_html_m42440881.pngжүгіріп жетеді.








19. Иіндері l1 және l2 таразының оң жақтағы табағында массасы m тас жатыр. Дәл осындай тас бастапқы жылдамдықсыз h1 биіктіктен таразының сол жақтағы табағына құлайды. Егер соққы серпімді болса, ал таразылар қатты және олардың массасын ескермесек, онда оң жақтағы тас қандай биіктікке көтеріледі?

Шешуі:

Соққыға дейінгі еркін түсу кезінде сол жақтағы тас hello_html_mfc70238.gifжылдамдыққа ие болады, оны энергияның сақталу заңынан табуға болады:

hello_html_39b1f998.gif

Соққы процесі кезінде сол жақтағы тастың кинетикалық энергиясы өзгереді және мынаған тең болады:

hello_html_5f777207.gif, мұндағы hello_html_3bd87ae2.gif- сол жақтағы тастың соққыдан кейінгі жылдамдығы.Оң жақтағы тас соққыдан кейін hello_html_75d27314.gif кинетикалық энергияға ие болады.

Соққы процесі кезінде толық энергия өзгермейді, сондықтан

hello_html_m6b0f73b8.gif

Соққыдан кейін оң жақтағы тастың жылдамдығы нәтижесінде ол hello_html_33fa64c0.gifбиіктікке көтеріледі: hello_html_67064ac8.gif

Сол жақтағы тастың импульсінің өзгерісі hello_html_m74609a84.gif

Оң жақтағы тастың импульсінің өзгерісі hello_html_1bca80db.gif

Таразыларға әсер ететін күш моменттерінің қосындысы нөлге тең және таразы массалары ескермейтіндей аз болғандықтан:

hello_html_m6a504ee.gif

(3)-(5) теңдіктерден алатынымыз:

hello_html_4320b807.gif

(1), (2) және (6) қатынастардан оң жақтағы тастың көтерілу биіктігін анықтаймыз:

hello_html_m5de99d98.gif


20. Массасы m тас горизонтқа бұрыш жасай лақтырылған және лақтыру орнынан S қашықтықта құлады, Тастың жеткен максимал биіктігі Н тең. Ауа кедергісін ескермей лақтыру жұмысын анықтаңдар.

Лақтыру кезінде тасқа энергия беруші F күш әсер етеді.

Ұшу кезінде тасқа ауырлық күші әсер етті.

Сонда лақтыру жұмысы тастың кинетикалық және потенциалдық энергияларының қосындысына тең болады:

hello_html_m2c1006d7.gif

Тастың горизонталь жылдамдығы тұрақты және hello_html_m7749d13.gif- тастың барлық ұшу уақыты.

Тастың көтерілу немесе түсу уақытын мына формуладан табамыз.

hello_html_12c28052.gif

Лақтыру жұмысы:

hello_html_m6b6c5e90.gif

Жауабы: hello_html_m30870e27.gif



21. Екі пластилин шарик массалары m1 және m2 , бір-біріне қарама-қарсы v1 және v2 жылдамдықтармен ұшып келіп, серпімсіз соқтығысады. Бөлінген жылудың мөлшерін анықтаңдар.

Шешуі:

Импульстің сақталу заңын негізге ала отырып:

hello_html_m63e0c837.gifжәне энергияның сақталу заңына негізделе отырып:

hello_html_441f60c5.gif

Солға қарай бағытты оң деп санап, алатынымыз:

hello_html_m6567e565.gif

Алынған теңдеулер жүйесінен hello_html_m268cc94a.gifжылдамдықты шығарып аламыз:

hello_html_m11d6297b.gifhello_html_3770124d.gif

hello_html_m79ae9761.gif

Жауабы: hello_html_m766a4912.gif

22. Бірінші вагонның басында платформада тұрған жолаушы поездың өзінің жанынан 40 с ішінде өте шыққанын байқады. Қандай уақыт ішінде бірінші және соңғы вагонның оның жанынан өткенін анықтаңдар. Құрама 8 вагоннан тұрады.

23. Тас вертикаль жоғары 6м/с бастапқы жылдамдықпен лақтырылды. Тастың һ›1,5м биіктікте орналасқан мезетіндегі уақыт аралығын анықтаңдар.

24. Тас биіктігі һ=4м үйдің төбесінен 2 м/с2 үдеумен домалап түседі. Шатырдың көлбеулік бұрышы α=450. Үйден қандай қашықтықта тастың құлайтынын анықтаңдар. үй қабырғасының биіктігі Н=6м.

25. Массалары m1 және m2 екі дене v1 және v2 жылдамдықтармен сәйкесінше, қозғалып барады. Осы жылдамдықтардың бағыттарының арасындағы бұрыш α . жүйенің импульсін анықтаңдар.


26. Массасы m=1кг граната жер бетінен һ=8м биіктікте екі жарықшаққа (m1:m2=2:3) жарылды. Жарылысқа дейін граната жылдамдығы горизонталь бағытталған және 10м/с тең. Кіші жарықшақ жарылу орнының астына 25м/с жылдамдықпен құлады. Үлкен жарықшақтың ұшу ұзақтығын анықтаңдар.

27. Қоңыз t2=6с ішінде l=27см жол жүріп өтті. Алғашқы үш секіндта ол бірқалыпты үдемелі қозғалса, ал соңғы үш секундты ол бірқалыпты қозғалды. Егер бесінші секундта ол l5=4см жылжыса, қоңыздың бастапқы жылдамдығы неге тең? Алғашқы үш секундта қоңыздың қозғалған үдеуін анықтаңдар.

28. Адам жерде 1м биіктікке секіреді. Дәл сондай күш жұмсап, ол Айда қандай биіктікке секіріп шығады?Ай радиусы 0,27Rж, ал тығыздығы 0,6ρж.

29. 600м/с жылдамдықпен ұшқан, массасы m1 =10г оқ, ұзын жіпте ілулі тұрған массасы m2=0,5кг ағаш білеушеге тиіп, және S=10см тереңдікте тұрып қалады. Дәл сол бекітілген білеушеге оқ қандай тереңдікке кіретін еді?

30. Массасы ескерусіз аз серіппе еденде вертикаль күйде бекітілген. Серіппенің жоғарғы жағына кішірек затты қояды. Егер оны серіппеге қатаң бекітсе, және тепе-теңдік күйден шығарса, онда ол периоды Т= 0,25с болатын тербеліс жаайды. Егер нәрсені бекітпесе, х0=5см түсірсе, сосон жібере салса, онда ол серіппеден ажырап кетеді. Ауа кедергісін ескермесе, нәрсе қандай Н биіктікке көтеріледі?

  1. Автомобиль hello_html_m2b592e6c.gif тұрақты үдеумен, темір жолға параллель тас жолмен жүріп келеді. Қандай да бір уақыт мезетінде автомобильдің жылдамдығы 72 км/сағ болды. Автомобильдің алдында 600м қашықтықта онымен бір бағытта, 54 км/сағ жылдамдықпен кетіп бара жатқан поездың машинисі бір мезетте тежегіш жүйені іске қосады. Ары қарай поезд тоқтағанға дейін қозғалады. Поездың тоқтаған мезетінде автомобиль мен поездың арасындағы қашықтықты анықтаңдар.

  2. Массалары m1=m, m2=2m, m3=m үш жүк салмақсыз блоктар жүйесінің көмегімен созылмайтын салмақсыз жіптерде ілулі тұр. Жүктердің бастапқы жылдамдықтары нөлге тең. А нүктесінде жіп үзілгеннен кейін олардың үдеуін табыңдар. Жіптер мен блоктар арасындағы үйкелісті ескермеңдер.

  3. Юпитердің серіктерінің біреуі Т=7,15 тәулік периодпен, радиусы r=106км дөңгелек тәрізді орбитамен айнала қозғалатыны белгілі болса, Юпитер бетінен ұшу кезіндегі бірінші ғарыштық жылдамдықты есептеңдер. Юпитердің радиусы R=7*104км.

  4. Бір бағытта бір түзудің бойымен, абсолют тегіс горизонталь беттің бойымен айналмай сырғанаған екі қорғасын шардың жанымен соққысы кезінде бөлінетін жылу мөлшерін анықтаңдар. Бірінші шардың жылдамдығы 10см/с, ал екінші шардың жылдамдығы 20см/с. Шарлардың соққысын абсолют серпімсіз деп есептеңдер.



Молекулалық физика және термодинамика

Салыстырмалы атомдық немесе молекулалық масса деп атомның немесе молекуланың масасының көміртегі массасына қатынасын айтады:

hello_html_m575f9839.gif

молекулалардың орташа жылдамдықтары және олардың кинетикалық энергиялары hello_html_m590a65a3.gifhello_html_28b89688.gifhello_html_m4cfce600.gif

Газдардың МКТ-ның негізгі теңдеуі бойынша газ қысымы: hello_html_434c10b5.gifhello_html_m595604ca.gifhello_html_m717345b2.gif идеал газдың күй теңдеуі hello_html_m150ae9b5.gif

Бір атомды идеал газдың ішкі энергиясы

hello_html_m2fe1bf58.gif

Термодинамикадағы жұмыс

hello_html_m1d550221.gif,

Жылу беру процесінде денеге берілген немесе одан алынған ішкі энергия мөлшері жылу мөлшері деп атайды.

hello_html_4681c339.gif

Егер энергия алмасуға n дене қатысса, онда

hello_html_29ebf544.gif

Бұл теңдеу жылу балансының теңдеуі деп аталады.

Термодинамиканың бірінші заңы

hello_html_m3c7b2c3f.gif

Француз ғалымы С. Карно идеал жылу машинасының жобасын ұсынды және ол ПӘК-нің мынадай мәнін алды:

hello_html_634bccf4.gif


Жылу машинасының пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК):

hello_html_m2ee555e7.gif


35. Сыйымдылығы V = 3 л жоғарғы жағы ашық куб формалы ыдысқа m = 1 кг су құяды және m = 1 кг мұзды салады. Қоспаның бастапқы температурасы T1 =00С. Ыдыстың астынан m1 = 50гбензин жағады, осы кезде бөлініп шығатын жылудың 80% -і ыдыстың ішіндегілерді қыздыруға жұмсалады. Ыдысты жұқа қабырғалы деп есептеп және ыдыстың жылу сыйымдылығын және жылулық ұлғаюды ескермей, қыздырғаннан кейінгі ыдыстағы судың деңгейін анықтаңдар. Мұздың меншікті балқу жылуы hello_html_5c58c3a5.gif , hello_html_7a3ffde3.gif, hello_html_394272d9.gif Ыдыстың түбін горизонталь деп есептеңдер.

Шешуі:

T1 = 00С температурада мұз балқу үшін массасы m2 бензин жағу қажет,

hello_html_m767e005d.gif осыдан

hello_html_34635472.gif; hello_html_m585c83d8.gif

Массасы 2m суды hello_html_122391e8.gif температураға дейін қыздыру үшін, массасы m3 бензинді жағу қажет, оны жылу балансының теңдеуінен табуға болады: 2mC(T2 − T1) = hello_html_20cc8bad.gifm3q; осыдан

hello_html_67407bc0.gif

Қалған бензиннің масасы m4 = m1 – m2 – m3 = 50 г− 9,2 г− 22,8 г= 18г. Қалған бензинніңи жылуы массасы М суды буландыруға жұмсалады, hello_html_6be281c9.gifосыдан hello_html_3df2398a.gif

Су буланғаннан кейін қалған масса hello_html_5e40ff8d.gif1000С температурада қалған судың көлемі hello_html_ca14450.gif көлемі hello_html_627904e6.gif куб ыдыстың табанының ауданы hello_html_m35a84444.gif Осылайша ыдыста қалған судың деңгейі hello_html_m6098eb92.gif



36. Қоймадан әкелінген тығыздығы hello_html_22ef5980.gifқұрғақ ағашты ашық аспан астында қалдырды және үстінен ешнәрсе жапқан жоқ. Отын су болып қалды, және олардың тығыздығы hello_html_m44dd37b0.gif Суық, бірақ аяз емес күні (hello_html_m6823b10e.gif үйді бөлме температурасына дейін жылыту үшін, пеште M1 = 20 кг құрғақ ағаш отын жағу қажет. Үйді тура сол бөлме температурасына дейін жылыту үшін, қанша су ағашты жағу қажеттігін бағалаңдар? Судың меншікті булану жылуы hello_html_51907fd5.gif судың меншікті жылу сыйымдылығы hello_html_3613c1c9.gif, құрғақ отынның меншікті жану жылуы hello_html_m2a6afd2f.gif.

Шешуі:

Үйге қандай да бір жылу мөлшерін беру үшін(пешке, мұржа және т.б) және бір мезгілде дымқыл ағаштың бойындағы суды буландыру үшін, құрғақ ағашқа қарағанда дымқыл ағашты көбірек жағу қажет. Мұржадан түтін 1000C –тан аздап асатындай температурада шығады. Қарапайым түсіндіру үшін даладағы температураны 00С деп алайық, ал шыққан түтіннің температурасын 1000С тең болсын. Сонда hello_html_m19bac1ab.gif дымқыл ағаш жанған кезде hello_html_351e8ec8.gif қызады және судың hello_html_m739730cf.gif

Осы кезде массасы hello_html_m6bf19250.gif құрғақ отын жанады.

Массасы m суды қыздыруға және буландыруға жұмсалатын жылу мөлшері hello_html_m33e682a4.gif

Массасы M ағаш отын жанғанда бөлінетін жылу мөлшері hello_html_1ff850ae.gif . Осылайша, үйді жылытуға массасы m0=1кг дымқыл ағаш жанған кезде, кететін жылудың мөлшері hello_html_495beff1.gif

Яғни дымқыл ағаштың меншікті жану жылуы hello_html_m5b789776.gif.

Сондықтан үйге от жағу үшін, M1=20кг құрғақ ағаш немесе hello_html_m3b97200b.gifдымқыл ағаш қажет.


37. Шәй құмарлардың ойынша, кесеге құйылған қайнаған су бірнеше секундтың ішінде байқалатындай суып үлгереді де, ол алынған шәйдің сапасын бұзады екен. Олардың осы тұжырымын тексерейік. Кесе үстінен өте ыстық судан бу көтеріледі. Көз мөлшерімен бағалайтын будың көтерілу жылдамдығы V = 0,1 м/с тең. Кесе бетінен көтерілетін барлық бу 1000С температураға ие болады деп есептеп, судың булануы есебінен өте ыстық суы бар кесенің салқындау жылдамдығын (бұл жылдамдық секундына градуспен өлшенеді) бағалаңдар. Кеседегі судың массасы m = 200 г, су бетінің ауданы S = 30 см2, судың меншікті булану жылуы hello_html_51907fd5.gif судың меншікті жылу сыйымдылығы hello_html_3613c1c9.gif, су буының 1000С температурадағы тығыздығы hello_html_m263ffda2.gif


Шешуі:


t уақыт аралығы ішінде шәй бетінен булану есебінен, көлемі hello_html_m69b5fe41.gif бу пайда болады, бу массасы hello_html_m6a969263.gif. Оның пайда болуына жұмсалатын жылу мөлшеріhello_html_4af4223a.gifбұл жылу шәйдан алынады да, оның салқындауын туғызады. hello_html_m788ae3f8.gifОсыдан шәйдің салқындау жылдамдығы hello_html_m54070941.gif .

Осылайша, шәй екі секунд ішінде шамамен бір градусқа суыйды, яғни өте тез, он секунд өткенде температура 950С –қа тең, ал бұл енді қайнаған су емес. Олай болса, ыстық шәй құмарлардың ойлары дұрыс.

Ескерту: бұл әрине, жоғарыдан бағалау, шын мәнінінде салқындау жылдамдығы бұдан төменірек.

38. Ұзындығы l = 1 м және ауданы S = 10 см2 герметикалық цилиндрде массасы M = 200 г жіңішке поршень орналасқан, ол цилиндр бойымен еркін қозғала алады. Алғашқыда цилиндр осі горизонталь, ал поршень цилиндрдің ортасында орналасқан. Поршеннің екі жағынан да атмосфералық қысымдағы бірдей мөлшерде m = 0,4г су және оның буы бар. Содан кейін цилиндрді вертикаль қалыпқа аударады. а) егер цилиндрде толығымен T = 1000C температура ұсталынып тұрса, осы кезде поршень қаншаға ығысады? б) егер m = 0,8 г болса, жауап қалай өзгереді?

Шешуі:

hello_html_b3664f6.gifатмосфералық қысымда және hello_html_m52924a97.gif температурадағы судың қаныққан буының тығыздығы hello_html_6ad4cceb.gif Мұндағы μ = 18 г/моль – судың молярлық массасы. Сондықтан бастапқы жағдайда көлемі hello_html_5af826a.gifцилиндрде а ) жағдайдағы судың 0,8 г және б) жағдайында 1,6 г жалпы мөлшерінің 0,58 г қаныққан буы орналасқан .

Цилиндрді вертикаль орналастырғаннан кейін цилиндрдің төменгі бөлігінің поршень астындағы бу конденсацияланады, ал жоғарғы бөлігіндегі – буланады. б) жағдайында, жоғарғы жақта су және оның қаныққан буы қалады, ал төмен жағында барлық бу конденсацияланады. Осылайша, б) жағдайында поршень цилиндрдің түбіне дейін түседі, және оның ығысуы 50 см – ді құрайды.

а) жағдайында цилиндрдің жоғарғы жағындағы барлық су буланып кетеді, ондағы бу қаныққан күйге көшеді, ал оның қысымы р- атмосфералықтан төмен. Цилиндрдің төменгі бөлігінде будың бөлігі конденсацияланғаннан кейін қысым р0 –ға тең болады. Цилиндрдің жоғарғы және төменгі бөліктеріндегі қысымдардың айырмасы ауырлық күші әсер ететін поршеннің тепе-теңдігін қамтамасыз етуі қажет: hello_html_32e5e14b.gif Осыдан, hello_html_5e0f7279.gif

Осы кезде поршеннен цилиндрдің жоғарғы жанына дейінгі қашықтық hello_html_aa34c36.gif яғни поршеннің ығысуы 19 см-ді құрайды.


35. Бір атомды газды 1 күйден 2 күйге ауыстырған кезде, қандай ΔQ жылу мөлшері берілген? hello_html_m3c3d0f20.png hello_html_m738ca0ef.png (1 сурет).

hello_html_m207c05bc.png


Шешуі: 1-2 процессі ешқандай процеске жатпайды. Бірақ суретте көріп отырғандай қысым көлемге тура пропорционал, яғни hello_html_m39fc3cb.png , мұндағы hello_html_36a9b226.png - пропорционалдық коэффициент. Осы тәуелділіктен оңай түрде, hello_html_m17c526f5.png немесе hello_html_m75f46432.png алынады. Кез келген газға берілетін жылу мөлшері термодинамиканың бірінші заңы бойынша анықталады:

hello_html_4517f416.png

Бір атомды газ үшін hello_html_99b40d.png бір атомды газға арналған ішкі энергияның өрнегін пайдаланып оңай анықтауға болады:

hello_html_m1f4d5b5f.png

hello_html_60ab9c63.pngекі күй үшін біріктірілген газ заңынан есептелінеді:

hello_html_1e926840.pngжәне hello_html_e33502.png


Екінші қатынастан біріншіні алып тастасақ, шығатыны:

hello_html_7f648f82.png


Осы өрнекті hello_html_2889f9f9.png-ға арналған формулаға қойып, алатынымыз:

hello_html_4c18d993.png



1 күйден 2 күйге өту кезінде газдың атқарған hello_html_13db088.png жұмысын hello_html_m666ba970.png трапецияның ауданы бойынша анықтауға болады:

hello_html_38e4c6e2.png

39. Ыдыста массалары hello_html_577cd146.png өзара әсерлеспейтін үш химиялық сұйықтықтар араласқан; hello_html_7bc7d6d5.png және меншікті жылу сыйымдылықтары hello_html_710457fa.png hello_html_6ab2b539.pngсәйкесінше. Қоспаны келесі hello_html_2504e358.png - қа дейін қыздыруға қажетті жылу мөлшерін және қоспаның температурасын анықтаңдар.


Шешуі: Ыдыстағы сұйықтар қыза отырып, сол агрегаттық күйінде қалады, сондықтан жылулық баланс теңдеуі оңай жазылады:

hello_html_m698012bd.png

hello_html_36cc86ec.png

Мұндағы hello_html_m4fe3e6c7.png -қоспаның температурасы;

hello_html_607a7075.png

Осылайша қоспаның hello_html_6f94a03e.png температурасы hello_html_d71ca0e.png Ары қарай қоспаны hello_html_1d418c57.png- қа

дейін қыздыру керек. Ол үшін оған беретін жылу мөлшері:

hello_html_383e125e.png

( сонымен температураның өзгерістері кезінде сұйықтардың жылу

сыйымдылықтары өзгерген жоқ деп есептеледі).


40. Суды айдауға арналған электр аппараты Р қуатты тұтынады. Дистилляцияланған сумен табан ауданы S және биіктігі h ыдысты толтыру үшін, ПӘК-і 80 аппарат қанша уақыт жұмыс істеуі қажет? Су құбырынан су t температурада келіп түседі. Меншікті булану жылуы L, меншікті жылу сыйымдылығы с.

Су айдау үшін жұмсалатын жұмыс: hello_html_m4c66fdb5.gif- уақыт.

Пайдалы жұмыс суды қыздыруға және буландыруға қажетті жылу мөлшеріне тең.

hello_html_58d0b5b1.gif- судың меншікті жылу сыйымдылығы.

Қондырғының ПӘК-і:

hello_html_m650bf2f4.gif- судың массасы;

hello_html_m4b492a99.gif

Сонда hello_html_31a8f94f.gifосыдан уақытты өрнектейміз:

hello_html_69825ce0.gif

41. Температурасы Т және қалыпты қысымы р болатын қаныққан су буының бір моль молекулаларының арасындағы орташа қашықтықты анықтаңдар.



Шешуі:

Менделеев-Клапейрон теңдеуіне негізделіп, алатынымыз:

hello_html_5743e50d.gifМұндағы m- будың массасы; М- судың молярлық массасы.


hello_html_m11a05b56.gif

Осыдан будың көлемін анықтаймыз:

hello_html_59b24e1a.gif

Қаныққан бу 1 моль мөлшерінде алынғандықтан, бір мольдің көлемі:

hello_html_38e12bd0.gif

Бір молекулаға келетін көлем:

hello_html_m2c22a1a3.gif

Молекулалар арасындағы орташа қашықтық:

hello_html_37501aa3.gif

42. Қозғалмай тұрған су тамшысымен соқтығысу кезінде екеуі де булану үшін, ұшып келе жатқан су тамшысының жылдамдығы қандай болатынын анықтаңдар. Тамшылардың бастапқы жылдамдығы t0. Судың меншікті жылу сыйымдылығы с, судың меншікті булану жылуы L.


Шешуі:

Импульстің сақталу заңы негізінде:

hello_html_51f934f1.gifсоқтығысудан кейінгі тамшының жылдамдығы.


hello_html_m76545a48.gif

Энергияның сақталу заңы бойынша тамшылардың толық энергиясы сақталады:

hello_html_5aca001a.gif

Алынған теңдеуді шешіп, hello_html_715b8d66.gif жылдамдықты табамыз


hello_html_b639dbb.gif

Тамшы массасын қысқартып, теңдеуді өрнектеңдер.

Алынған өрнекке hello_html_401815bc.gif жылдамдықтың мәнін қойамыз:


hello_html_d3bbf40.gifосы өрнектен жылдамдықты анықтаймыз:

Жауабы: hello_html_m40fd5b81.gif



43. Көп қабатты үйдің шатырынан су тамшысы құлау процесінде ∆t градусқа қызса, ол қанша уақыт құлаған? Судың меншікті жылу сыйымдылығы с.

Шешуі:

Егер су тамшысы һ биіктікте орналасса, онда оның потенциалдық энергиясы:

hello_html_4966d512.gif

Су тамшысын қыздыру үшін қажетті жылу мөлшері:

hello_html_4d172ce4.gif

Энергияның сақталу заңына сәйкес тамшының құлауы кезінде оның потенциалдық энергиясы жылулық энергияға ауысады:

hello_html_m33695f3.gif

Осыдан тамшының құлау биіктігі:

hello_html_m4607a6ed.gif

Тамшының құлау биіктігі белгілі болса, құлау уақытын анықтауға болады:

hello_html_m1a7b4a58.gif

Жауабы: hello_html_m4b8e9a4a.gif



44. Цилиндр ыдыс ауамен толтырылып, вертикаль қойылған. Ыдыстың түбінде көлемі V0 және массасы m0 қуыс металл шарик жатыр. Ыдысқа температурасы Т ауаны үрлей бастайды. Шарик көтеріле бастауы үшін, ыдысқа ауаны қандай қысымға дейін үрлеу қажет? Ауаның молярлық массасы М.


Шешуі:

Архимед күші ауырлық күшіне теңелген кезде, шарик бірқалыпты жоғары көтеріле бастайды:

hello_html_7d4258d2.gif

Архимед күші:

hello_html_2d29c9c7.gif

Менделеев-Клапейрон теңдеуін қолданып, шариктің көтерілу мезетіндегі ыдыстағы ауа қысымын анықтаймыз:


hello_html_2ee56ef8.gif



45. Ыдыста массасы m0 поршень астында массасы m, мольдік массасы М және температурасы Т0 газ орналасқан. Газды қыздыра бастайды, және поршень а үдеумен жоғары қарай қозғалады. Қозғалысқа кедергі күші Fкед . Поршеннің баяу қозғалысы кезіндегі t уақыттан кейінгі газ температурасын анықтаңдар.


Шешуі:

Поршеньге үш күш әсер етеді: поршеннің ауырлық күші, кедергі күші және газдың қысым күші.

Поршень үдеумен қозғалатындықтан, Ньютонның екінші заңынан теңдеу:

hello_html_600c8279.gif-газ қысымы, S-поршеннің ауданы.

Поршеннің екі жағдайы үшін, газ күйінің теңдеуі:

hello_html_7a77950a.gif

Бір-бірінен алып тастасақ:

hello_html_6e3ab60c.gif- поршеннің ығысуы;

hello_html_5c2193a9.gif

Сонда hello_html_m4a72dfc8.gif

Қысымның өрнегін қозғалыс теңдеуіне қойып, аламыз:

hello_html_511fbd3.gifақырғы температураны анықтау жауабын ғана беремін, қорытылуын өздерің жазыңдар:

hello_html_m4e29cf20.gif

46. Идеал жылу машинасын температурасы Т1 мұхит суын қыздырғыш ретінде қолданады, ал салқындатқыш ретінде массасы m және температурасы 00С айсберг алынған. Барлық айсберг еріген кездегі мезетте машина қандай жұмыс атқаратынын анықтаңдар. Мұздың меншікті балқу жылуы λ.

Шешуі:

Мұхит пен айсбергтің температурасын біле отырып, Карно формуласы бойынша идеал машинаның ПӘК-ін анықтауға болады:


hello_html_6fa16da.gif

ПӘК-ін біле отырып, қыздырғыштан алатын жылу мөлшерін есептеуге болады.

hello_html_m3ac04b59.gif

Салқындатқышқа(айсберг) берілген(Qх) жылу мөлшері : hello_html_m4a7c9f3f.gif

Сонда, идеал машинаның жұмысы: hello_html_m1b5a3b23.gif

Жауабы: hello_html_m20f0a506.gif

47. Көлемдері V1 және V2 екі ыдыс краны бар өте жіңішке түтік арқылы қосылған. Сол жақтағы ыдыстағы газдың қысымы р1 және температурасы Т1, ал оң жақтағының қысымы р2 және температурасы Т2. Кранды ашады, және қысым теңеледі. Осы қысымды анықтаңдар.

Шешуі:

Жіңішке түтіктің көлемін және ондағы температураның түсуін ескермейміз.

Кран ашық тұрғанға дейінгі күйі үшін әр түтікке Менделеев-Клапейрон теңдеуін пайдаланып әрқайсысындағы газ массаларын есептеңдер.

hello_html_m313b915f.gif

Кран ашық тұрғанда қысым теңеледі. Сонда: hello_html_15d9c677.gif. Осыдан массаларды анықтаңдар

Сонымен hello_html_m3ef539b1.gif. Массалардың өрнегін орнына қойып, жалпы орнаған қысымды анықтаңдар.

Жауабы: hello_html_7586fe95.gif

48. Массасы М0 және радиусы r планетаны молярлық массасы μ газдан тұратын, тығыздығы тұрақты атмосфера қоршап жатыр. Егер оның атмосферасының қалыңдығы планета радиусынан көп кіші және Н тең болса, онда планета бетіндегі атмосфераның температурасын анықтаңдар.


Шешуі:

Берілген планетедағы еркін түсу үдеуін мына теңдіктен табасыңдар. hello_html_m419ec264.gif

Планета бетінен H биіктікте атмосфералық бағанның түсіретін қысымын . hello_html_5ad4ba66.gif

Менделеев-Клапейрон теңдеуінен тығыздық арқылы алынған қысымды өрнектеңдер. hello_html_4a84233f.gif

Қысымның мәндерін қойып мына теңдікті аламыз: hello_html_m549b03a5.gif. Еркін түсу үдеуінің өрнегін қойып, планета бетіндегі атмосфераның температурасн анықтаймыз. Ізделінді шама: hello_html_mfeeb36e.gif



49. t1=900С температурадағы ыстық ауамен толтырылған стаканнға пластилинді салады. Стаканда t2=200С-қа дейін салқындатады және аударады. Стаканның көлденең қимасының ауданы S=20см2. Стаканнан түсіп қалмау үшін пластинканың максимал массасы қандай болу керек?

50. Су бетінен һ=15м тереңдікте орналасқан аквалангист ауаны жұтып және өкпесін 1/3 көлемде толтырады. Егер ол демін шығармай су бетіне жүзіп шықса, оның өкпесі қандай көлемге дейін ұлғаяды?

51. Көлемі V=33,6л жабық ыдыста зат мөлшері ν=1 моль азот пен су буы орналасқан. Температура t=1000С, қоспаның қысымы р=2*105кПа. Ыдыстағы азоттың массасын анықтаңдар.

52. Калориметрде t1=-200С температурада орналасқан массасы т1=100г мұз кесегінің үстіне t2=8000С температурадағы, массасы т2=50г темір шарикті қояды. Анықтаңдар: 1) калориметрде орнаған температураны; темір мен мұздың меншікті жылйсыйымдылықтары сәйкесінше 450Дж/кг*0С және 2100Дж/кг*0С; 2) Орнаған температура кезіндегі калориметрдегі судың мөлшерін.

53. Егер буксирдің тросының керілу күші Т=80кН болса, бірнеше жүк тиелген баржаларды L=100км қашықтыққа жеткізу үшін буксирге массасы қанша көмір қажет? Баржасыз буксир баржамен қарағанда N=4 есе үлкен жылдамдықпен қозғалады, осы кезде ол сағатына бірдей мөлшерде көмір жағады. Көмірдің меншікті жану жылуы q=3*107Дж/кг, двигателінің ПӘК-і η=10%.

54. Ұзындығы l пробирканы ашық жағымен суы бар ыдысқа l/2 тереңдікте батырады. Пробиркадағы және ыдыстағы сулардың деңгейлерінің айырмасын анықтаңдар.

55. Массасы т=42г азот р1=2*105Па қысымда t1=170С температурада орналасқан. Изобаралық ұлғаюдан кейін азот V2=40л көлемге ие болды. Азоттың бастапқы V1 көлемін және оның ақырғы температурасын t2 анықтаңдар.

56. Жылу машинасы идеал цикл бойынша жұмыс істейді. Осы кезде салқындатқыщ ретінде t2=00С температурадағы мұзы бар ыдыс қолданылады. Қыздырғыштың температурасы t1=2270С. А=1кДж жұмыс атқарған кездегі еритін мұздың массасын анықтаңдар.

57. Екі қорғасын шар бір-біріне қарама-қарсы υ1=12м/с және υ2=20м/с жылдамдықтармен өозғалып келеді. Абсолют серпімсіз орталық соққыдан кейін шариктердің температуралары қаншаға көтерілді? Қорғасынның меншікті жылусыйымдылығы с=130Дж/кг*К

58. Газы бар цилиндрге поршеньді v1 жылдамдықпен енгізеді. Егер газ молекулаларының цилиндр қабырғаларына қатысты жылдамдығы v2 және поршень табанына перпендикуляр болса, онда поршеньмен соқтығысу нәтижесінде молекула кинетикалық энергияның қандай бөлігіне ие болатынын анықтаңдар. соққы абсолют серпімді.

Мұнда hello_html_m1c64c29e.gif- соққының әсерінен молекуланың кинетикалық энергиясының өзгерісі, hello_html_m11a4088f.gif-соққы алдындағы молекуланың энергиясы.

59. Ауа негізінен азот пен оттегінен тұрады деп есептеп, осы газдардың ауадағы пайыздық мөлшерін анықтаңдар. ауаның мольдік массасы М=0,029кг/моль, азоттың мольдік массасы М1=0,028кг/моль, оттегінің мольдік массасы М2=0,032кг/моль.

60. Екі қорғасын шарик бір-біріне қарама-қарсы hello_html_1f12e8b4.gifм/с және hello_html_m276bc2b1.gifм/с жылдамдықтармен қозғалып келеді. Абсолют серпімсіз орталық соққыдан кейін шариктердің температурасы қаншаға көтеріледі? Қорғасынның меншікті жылу сыйымдылығы с=130Дж/кг*К.

61. Горизонталь орналасқан түтіктің ортасында ұзындығы һ сынап бағаны орналасқан. Түтіктің бір ұшы жабылған, атмосфералық қысым ратм. Сынаппен жабылған ауа бағанының ұзындығы l1. Түтікті ашық ұшы арқылы өтетін О1О2 вертикаль осьтен айналдыра горизонталь жазықтықта бұрады, нәтижесінде сынап жабық ұшына қарай ығысады және ауаны сығады. Осы кезде ауа бағанының ұзындығы l2 тең болады. Сынаптың тығыздығы ρ. Айналу жиілігін ν табыңдар.

62. Көлемі 5л баллонда 5*105 Па қысымдағы және 270С температурадағы оттегі мен сутегінің қоспасы орналасқан. Оттегінің массасы сутегінің масасынан үш есе үлкен. Осы баллондағы оттегі молекулаларының N1 санын және сутегі молекулаларының N2 санын табыңдар. Оттегінің мольдік массасы М1=0,032кг/моль, сутегінің мольдік массасы М2=0,002кг/моль.

63. Цилиндрдегі ауаның температурасы t1=70С. егер бастапқыда цилиндр табанынан поршеньге дейінгі қашықтық һ=14см болса, онда ауаны ΔТ=20К қыздырған кезде поршень қаншаға орын ауыстырады?

64. Цилиндрде екі бірдей жұқа поршень астында сығылған идеал газ бар. Цилиндр табанынан төменгі поршеньге дейінгі қашықтық және төменгі поршеннен жоғарғы поршеньге дейінгі қашықтық бірдей және һ тең.жоғарғы поршень астындағы ауаның қысымы атмосфералықтан екі есе үлкен. Барлық жүйе тепе-теңдік күйде орналасқан. Жоғарғы поршеньді қысатыны соншалық, ол газды сыға отырып, төменгі поршеннің орнына түседі. Төменгі поршеннен ыдыс табанына дейінгі қашықтық қандай болады? Атмосфералық қысым өзгеріссіз.

65. Калориметрдегі массасы 1кг мұзды қыздыра бастағаннан кейін қанша уақыттан соң пайда болған су қайнай бастайды?мұздың бастапқы температурасы t0=-200С. 1с ішінде берілетін жылу мөлшері Q=10Дж. Мұздың және судың меншікті жылу сыйымдылықтары сәйкесінше 2100Дж/кг*К, 4200Дж/кг*К, мұздың меншікті балқу жылуы 3,3*105Дж/кг.

66. Температурасы 300К және қысымы 1атм болатын ауаның бір литрінде қанша молекула орналасқан? Больцман тұрақтысы 1,38*10-23 Дж/К.

67. Массасы 0,1кг латунь калориметрде -100С температурадағы массасы 5г мұз орналасқан. Калориметрге балқу температурасында тұрған массасы 30г балқыған қорғасынды құяды. Калориметрде орнаған температураны анықтаңдар. Латунь мен мұздың сәйкесінше меншікті жылу сыйымдылықтары 380Дж/кг*0С, 2100Дж/кг*0С. Мұздың меншікті балқу жылуы 330кДж/кг; қорғасындыкі 25кДж/кг; қорғасынның балқу температурасы 3270С; қорғасынның меншікті жылу сыйымдылығы 130Дж/кг*0С.

68. Ауданы S=100см2 және массасы m1=50кг цилиндрде t1=70С температурадағы ауа бар. Поршень цилиндр табанынан h1=60см биіктікте орналасқан Цилиндрдегі ауаны t2=470С –қа дейін қыздырады, ал поршень үстіне массасы m2=100кг гірді қояды. Өзінің бастапқы орнымен салыстырғанда поршень қаншаға түседі немесе көтеріледі? Атмосфералық қысым pa=100кПа. Поршеннің цилиндр қабырғасымен үйкелісін ескермеңдер).

69. Кәстрөлге 100С температурадағы суық суды құйып, электр плитасына қояды. 10 минут өткеннен кейін су қайнайды. Қанша уақыттан кейін су толығымен буланады?

70. Екі баллонда бірдей газ бар. Бірінші баллонның сыйымдылығы 1л, газ қысымы 0,22*105Па. Екінші баллонның сыйымдылығы 5л, газ қысымы 0,44*105 Па. Баллондарды краны бар түтікпен қосады. Кран ашық тұрған кезде баллондарда орнайтын қысымның шамасын анықтаңдар.

71. Екі бірдей герметикалық ыдыс жіңішке қысқа түзу түтікшемен қосылған. Ыдыста өте күшті сиретілген идеал газдың біраз мөлшері орналасқан. Бір ыдыста тұрақты Т1, ал екінші ыдыста Т2 температура ұсталынып тұрады. Ыдыстардағы газдардың қысымдарының қатынасын бағалаңдар.

72. Алюминий және қорғасын кесектері бірдей биіктіктен құлады. Металдардың қайсысы құлаудың соңындағы соққы кезінде жоғарырақ температураға ие болады? Қанша есе? (Денелердің құлауы кезіндегі барлық энергия оларды қыздыруға жұмсалды деп есептеңдер

73. Калориметрде мұз кесегі жүзіп жүр. Калориметрге тұрақты қуаты 50Вт қыздырғышты түсіреді және минут сайын судың температурасын өлшей бастайды. Бірінші және екінші минуттар аралығында судың температурасы өзгермейді, үшінші минуттың соңында – Δt1=20С-қа артады, төртіншінің соңында тағы Δt2=50С. Басында калориметрде су мен мұздың қанша граммы болған? Мұздың меншікті балқу жылуы 330Дж/г; Судың меншікті жылу сыйымдылығы 4200Дж/кг*0С.

74. Кәстрөлге t0=00С температурадағы мұз бен суды орналастырды және қақпақпен жауып қойды. Сумен мұздың массалары бірдей. 2 сағат 40 минут уақыттан кейін барлық мұз еріді.

  1. Қанша уақыттан кейін судың температурасы 10С –қа көтеріледі?

  2. Су 200С –тан 210С –қа дейін қызуы үшін қанша уақыт қажет?

Бөлмедегі ауаның температурасы tб=250С. Судың меншікті жылу

сыйымдылығы 4200Дж/кг*0С, мұздың меншікті балқу жылуы

3,2*105Дж/кг.



Электродинамика


Электр зарядының сақталу заңы:

hello_html_m7f0b06f6.gif

Кулон заңы:

hello_html_m41b678d0.gif

Электр өрісінің күштік сипаттамасын беретін шаманы электр өрісінің

кернеулігі деп атайды. hello_html_3afd34f1.gif

hello_html_m15c54a17.gif

Нүктелік заряд өрісінің кернеулігі:

hello_html_31432e19.gif

Суперпозиция принципі hello_html_56156eff.gif

Зарядтың беттік тығыздығы hello_html_5196cfa2.gif

Олай болса,

hello_html_m727da5f1.gif

Q заряды шектелген S ауданы бар жазық конденсатордың өрісі:

hello_html_m3c405d04.gif

Электростатикалық өрістің энергетикалық сипаттамасы – потенциал болып

табылады.

hello_html_m6292cebe.gif

Электростатикалық күштің жұмысы

hello_html_508107f.gif

hello_html_m48b357f7.gif,

Нүктелік зарядтың потенциалы

hello_html_17373f7f.gif

n өрістердің суперпозициясы тудыратын өрістің потенциалы

hello_html_1cad4ad.gif

потенциал үшін супепозиция принципі.

Ом заңы:

f5_3

Өткізгіштердің тізбектей қосылуы кезінде:

f5_5; f5_6; f5_7 ; f5_8

Параллель қосу кезінде:

hello_html_7c30cae1.giff5_9; f5_10; f5_11;




f5_12


Толық тізбек үшін Ом заңы

f5_14

Тұйық тізбек үшін Ом заңынан, егер сыртқы тізбектің кедергісі R=0 болса, онда қысқа тұйықталу тогы максимал мәнге жетеді:

f5_15

Тұйық тізбектегі ток көзінің бөлетін толық қуаты, тең

f5_17

Сыртқы тізбекте бөлінетін пайдалы қуат,

f5_18

Пайдалы қуаттың толық қуатқа қатынасы ток көзінің пайдалы әрекет коэффициенті деп аталады:

f5_19

Тұйық тізбектегі ток көзінің бөлетін толық қуаты, тең

f5_17

Сыртқы тізбекте бөлінетін пайдалы қуат,

f5_18

Пайдалы қуаттың толық қуатқа қатынасы ток көзінің пайдалы әрекет коэффициенті деп аталады:

f5_19

Толық тізбек үшін Ом заңы мен тізбек бөлігіне арналған Ом заңын пайдаланып, пайдалы қуатты ток көзінің ЭҚК-і, ішкі кедергісі және сыртқы кедергілері арқылы былай өрнектеуге болады:

f5_20

Өткізгіш бойымен электр тогы жүргенде, онда байқалатын әсерлер: жылулық, магниттік және химиялық. Ток өтіп жатқан тізбекте жылудың бөлінуі электр тогының жұмыс атқарып жатқанын білдіреді.

Тұрақты ток кезінде, токтың жұмысы

hello_html_4518e4ba.gifhello_html_m10c73064.gif


hello_html_7d1ce78b.gifҚозғалмайтын металл өткізгіштер үшін ток жұмысының жалғыз ғана нәтижесі өткізгіштердің қызуы болып табылады. Демек, энергияның сақталу заңы бойынша токтың барлық атқарған жұмысы жылуға өтеді:

hello_html_71edb82a.gifЖұмыстың формуласына Ом заңын қолданып, бөлініп шығатын жылу үшін Джоуль-Ленц заңы деп аталатын мына қатынасты аламыз:





  1. Пәтерде жалғыз электр приборы – есептелген (номинал)қуаты hello_html_m549c386.gif 220 В кернеуге есептелген шам қосылған. Егер номинал қуаты hello_html_69f3a44.gif электрокамин қосылса, шамдағы кернеу қаншаға өзгереді? Пәтерге электр энергиясын жеткізетін сымдардың кедергісі hello_html_6c8e3e4d.gif желідегі кернеу hello_html_51e4bba0.gifэлектр приборларының температураға тәуелділігін ескермеңдер.

Шешуі:

Приборлардың номинал қуаты (желідегі U кернеуге сәйкес) бойынша олардың электрлік кедергілерін табамыз: =97 Ом. Электрокаминді қосқанға дейін шамдағы кернеу =218 B. Электрокаминді қосқаннан кейін электр энергиясын тұтынушылардың жалпы кедергісі , ал олардың кернеуі =210 B. Осылайша кернеу 8 В-қа төмендейді. Практика жүзінде қыздырғыш приборлардың кедергілерінің температураға ескермеуге болмайды

  1. Қабырғалары l болатын квадраттың төбелерінде бірдей оң q зарядтар орналасқан. Квадраттың бір қабырғасының ортасындағы электр өрісінің кернеулігін анықтаңдар.

l

2

3

Шешуі:


r

α

A

E0

E3

E2

E4

E1

α

1

4

Шаршының бір қабырғасының ортасында

тұрған А нүктесінде төрт өріс қосылады,

қорытқы өрістің суперпозициясы Е0 болады.

Өріс кернеуліктері hello_html_51ab00b9.gif

Е1 және Е2 өрістері бірін-бірі толықтырады,

ал Е0 қалған өрістердің векторлық қосындысы

болады.

Өрістердің кернеулігі:

hello_html_m104a4159.gif

Косинус α бұрышы:

hello_html_m5bd51ccd.gif

Сонда hello_html_m221041d2.gif


  1. Бірдей шар тәрізді су тамшылары бірдей φ1 потенциалға дейін зарядталаған. Кішкене тамшылардың N-сандарының қосылуы нәтижесінде алынған үлкен шар тәрізді тамшының потенциалын анықтаңдар.

Шешуі:

Үлкен тамшының көлемі барлық кіші тамшылардың көлемдерінің қосындысына

тең:

hello_html_50427c4c.gif

Шардың көлемі:

hello_html_m20b8b84e.gif

Кіші тамшының потенциалы:

hello_html_m667ce072.gif

Бірақ үлкен тамшының заряды барлық кіші тамшылардың зарядтарының

қосындысына тең:

hello_html_b5ea081.gifүлкен тамшының радиусының мәнін қойсақ:

hello_html_2fac0667.gifжауабы: hello_html_7e2040ee.gif




  1. Ұзындығы және қалыңдығы бірдей металл сымдардан жасалған жұлдызшаға А және В нүктелерінің арасына U кернеу берілді. Жұлдыздың әр буынының кедергісі r. Жұлдыз арқылы қандай ток өткенін анықтаңдар.

А

Шешуі:

В

4

3

1

2

1 және 2 нүктелердің потенциалдары тең:

hello_html_1c0363a3.gif

3 және 4 нүктелерде де hello_html_m726c3775.gif

1-2 түйіндері арқылы ток өтпейді, себебі hello_html_1c0363a3.gif .

Бірінші бөліктің жалпы кедергісі:

hello_html_7f02ba8e.gif

Екінші бөліктің жалпы кедергісі:

hello_html_m5177200e.gif

Үшінші түйіннің жалпы кедергісі:

hello_html_m38a9cb76.gif

Сонда барлық тізбектің жалпы кедергісі:

hello_html_m53907ef8.gif

Ом заңы бойынша

hello_html_m69590761.gif


  1. Өлшемдері бірдей, зарядталған бір-біріне кейбір күшпен тартылады. Шариктерді жанастырып қайтадан алғашқысына қарағанда п есе үлкен қашықтыққа ажыратқаннан кейін олардық арсындағы өзара әрекеттесу күші т есе азайды. Егер екінші шариктің заряды q болса, онда жанастырғанға дейін бірінші шариктің заряды қандай болған?


Шешуі:

hello_html_eab4a90.gif- hello_html_7ed66063.gif қашықтықта зарядталған шарлардың өзара әрекеттесуінің

кулондық күші.

hello_html_m73ce8df1.gifhello_html_m2447fd0d.gif- шарларды қосып, қайтадан ажыратқаннан кейінгіhello_html_m5f40a6ce.gif

қашықтықтағы әрбір шариктегі зарядтар(зарядтардың

сақталу заңы бойынша).

hello_html_1c5230ec.gif( есептің шарты бойынша )

hello_html_m3170d206.gif; hello_html_m350c247d.gif ; hello_html_m73ce8df1.gifhello_html_m73ce8df1.gifhello_html_m39ab7d87.gif; hello_html_m76677aca.gif

hello_html_m13b3e443.gif; hello_html_142922ec.gif;

hello_html_22f9430d.gif; hello_html_656c10c3.gif

hello_html_7e7ebf59.gif- ге қатысты квадрат теңдеуді шешеміз.

hello_html_m6ea927b8.gif;

hello_html_m3077d80d.gif;

hello_html_m5beb7cb7.gif;

hello_html_m740ce693.gif; hello_html_m118f78d5.gif;

hello_html_mf41eb6f.gif.

hello_html_m168a1a13.png

  1. К кілтті тұйықтау кезінде резисторларда бөлінетін

қосынды қуат өзгермейді. hello_html_m263037fb.gif және hello_html_m4c15aa7e.gifрезисторларының

әрқайсысының кедергісі hello_html_297c00ef.gif ға тең, ал hello_html_m556c7320.gif және hello_html_m32575899.gif

резисторларының әрқайсысының кедергісі hello_html_m4dad4070.gifға тең.

Ток көзінің hello_html_7ed66063.gif ішкі кедергісін табыңдар.


Шешуі:

Кілтті тұйықтағанға дейін тізбектің жалпы кедергісі hello_html_m72c5dbe2.gif

Осы кезде ток күші hello_html_3c9ef3e8.gif.



Бөлінетін қуат

hello_html_635ff2a4.gif.

Кілтті тұйықтағаннан кейін жалпы кедергі өзгерді және hello_html_m24fa585e.gif тең болды,

ал ток күші hello_html_m5089fb4d.gif, қуат

hello_html_m133d6ff0.gif

Есептің шарты бойынша hello_html_m6ffa5849.gif болғандықтан,

hello_html_m51d0eac.gif.

Нәтижесінде, hello_html_5618c917.gif болады.

  1. Зарядтары hello_html_m6164f999.png және hello_html_67fa6c5.png екі нүктелік заряд бір-бірінен hello_html_m1a6c3699.png

қашықтықта орналасқан. Өріс потенциалы нөлге тең болатын зарядтарды қосатын

сызықтың нүктесіндегі өріс кернеулігін анықтаңдар.


Шешуі:

х - hello_html_69e2af55.png зарядтан потенциалы нөлге тең болатын нүктеге дейінгі қашықтық болсын (суретте). Осы нүктедегі потенциалы нөлге тең шартынан:

hello_html_223bf65d.pnghello_html_cdbf44a.png

табамыз hello_html_m1a9112ec.png

Осы нүктедегі өріс кернеулігі

hello_html_4569155d.png

  1. q1=10мкКл, Q=100мкКл, q2 = 25мкКл нүктелік зарядтардың орналасуы суретте көрсетілген. q1 және Q зарядтардың арасындағы қашықтық r1 = 3cм, ал q2 мен Q арасындағы қашықтық r1 = 5cм. q1 және q2 зарядтарды орындарымен ауыстыру үшін, қандай минимал жұмыс атқару қажет? Зарядтар нүктелік.



hello_html_m3b77ed51.png


Шешуі: Зарядтар жүйесінің потенциалдық энергиялары бастапқы Wб және соңғы Wс сәйкесінше,

hello_html_m78d7c70.png

q1 және q2 зарядтарды орындарымен ауыстыру үшін қажетті минимал жұмыс бастапқы және соңғы күйдегі потенциалдық энергиялардың айырмасына тең:

hello_html_4411856a.png


  1. ЭҚК-і ε=250В және ішкі кедергісі r=0.1Ом генератордан тұтынушыға ұзындығы l=100м қос сымды линияны тарту қажет. Егер тұтынушының қуаты P=22кВт, және ол U=220В кернеуге есептелген болса, онда линияны дайындауға массасы қанша алюминий кетеді?Алюминийдің меншікті кедергісі ρ=2,8*10-8Ом*м. Алюминийдің тығыздығы d=2,7г/см3.


Шешуі: R жүктемедегі кедергі арқылы өтетін ток:

hello_html_45b33fff.png

Rx-линияның кедергісі.

Жүктемеде бөлінетін Р қуат,

hello_html_31057703.png

Осыдан, hello_html_1301d84b.png екнін ескесек, табатынымыз

hello_html_m2bf3d472.png

Линияның Rx кедергісі мен оның массасын өзара байланыстырып, қатынасты

қолдана отырып:

hello_html_m5a5a0a4d.png

Мұндағы V- шығындалған алюминийдің көлемі, S – сымның көлденең

қимасының ауданы, L=2l. Сонда

hello_html_55e0126e.png

  1. Қабырғалары а болатын тең қабырғалы үшбұрыштың төбелерінде q, -q және q зарядтар орналасқан. Осы зарядтардың үшбұрыштың ортасында тудырған өрісінің кернеулігін анықтаңдар. Орта – ауа.

  2. Массасы m1=5,04*10-27кг және заряды q1=2е гелий изотопының тыныштықтағы еркін ядросына массасы m2=1,67*10-27кг және заряды q2=е, мұндағы е=1,6*10-19Кл-элементар заряд, протон 10м/с жылдамдықпен ұшып келеді. Олар қандай r минимал қашықтыққа жақындайды? Орта –вакуум.

  3. Ұзындығы 2м қорғасын сымның ұштарына 25В кернеу түсірілді. Сымның бастапқы температурасы 100С. Қанша уақыттан кейін сым балқи бастайды?Қорғасынның балқу температурасы 3270С, оның меншікті кедергісі 1,7*10-6Ом*м, қорғасынның тығыздығы 11,3*103кг/м3, меншікті жылу сыйымдылығы 125Дж/кг*К.

  4. Бірдей зарядталған, потенциалдары φ1 =10В және φ2=40В екі шар берілген. Оларды бір-бірімен жанастырғаннан кейінгі осы өткізгіштердің φ потенциалдарын табыңдар.

  5. Бірдей зарядталған N=64 су тамшысының қосылуы нәтижесінде бір үлкен тамшы пайда болды. Үлкен тамшының φ0 потенциалы кіші тамшының φ потенциалынан қанша есе айырмашылықта болады? Тамшылар шар пішінді.

  6. Екі вольтметрді ток көзіне бір мезгілде тізбектей қосқан кезде, біріншісінің көрсетуі 6В, ал екіншісі 8В көрсетеді. Осы вольтметрлерді параллель қосқанда көрсетуі 12В болады. Ток көзінің ЭҚК-ін табыңдар.

  7. Тұрақты кедергі 300Ом, айнымалы кедергісі бар 0÷1500Ом резистор және идеал кернеу көзі берілген. Кернеу көзінетізбектей кедергі мен кедергісі r0=600Ом резисторды қосқанда бір секунд ішінде 150Дж жылу бөлінеді. Ток көзіне аз энергияны тұтынып, тура сондай қуатты алу әдісі бар ма? Бар болса, өрнектеп, болмаса дәлелдеп беріңдер.

  8. Қуаттары Р1=40Вт және Р2=60Вт екі шам, бірдей кернеуге есептелген, сондай кернеумен желіге тізбектеле қосылған. Олар қандай қуатты тұтынады?

  9. Электр шәйнегінің екі орамасы бар. Оның біреуін қосқанда, шәйнектегі су t1=12мин қайнайды, ал келесісін қосса, t2=24мин соң қайнайды. Екі екеуін параллель қосса, шәйнектегі су қанша уақыттан сой қайнар еді? Тізбектей қосса ше? Ауамен жылу алмасуды ескермеңдер.

  10. Сақтандырғыш қимасы S1=0,2мм2 қорғасын сымнан жасалған. Қысқа тұйықталу кезінде ток күші I=20А-ге жетті. Қысқа тұйықталудан кейін қанша τ уақыттан кейін сақтандырғыш балқи бастайды? Қимасы S2=2мм2 болатын жүргізілген мыс сымдар осы уақыт ішінде қаншаға қызады? Сақтандырғыштың бастапқы температурасы t0=270С. Кедергінің температураға тәуелділігін ескермеңдер.

  11. Екі вольтметрді ЭҚК-ң көзіне бір мезгілде тізбектей қосқан кезде, әрбір вольтметрдің көрсетуі 6В болады. Оларды дәл сол ЭҚК-ң көзіне параллель қосқанда, олардың көрсетуі 10В болды. ЭҚК-ң шамасын анықтаңдар.

  12. Радиустары r, N шар тамшылары бірдей φ потенциалға дейін зарядтайды. Барлық тамшылар бір үлкен тамшыға бірігеді. Потенциалды, үлкен тамшының бетіндегі заряд тығыздығын және электр энергиясының өзгерісін анықтаңдар.

  13. Егер I1=5А ток кезінде жүктеме Р1=30Вт қуатты тұтынатын болса, ал I2=10А ток кезінде Р2=40Вт қуатты тұтынса, онда аккумуляторлар батареясының қысқа тұйықталу тогын табыңдар.

  14. Р=1200кВт электр қуатын тұтынатын кент электр станциясынан l=5км қашықтықта орналасқан. Электр энергиясының берілуі U=60кВ кернеу кезінде іске асады. Сымдардағы рұхсат етілген кернеудің салыстырмалы шығыны k=1%. Электр берілу линиясының мыс сымдарының мүмкін болатын минимал d диаметрі қандай?

  15. Шаршының төбелерінде бірдей q зарядтар орналасқан. Әрбір зарядқа әсер етуші күшті анықтаңдар. Шаршының қабырғалары а. жүйе толығымен тепе-теңдік күйде болуы үшін шаршының центріне қандай зарядты орналастыру керек?

  16. Әрқайсысының массасы 1 мг және заряды 10–9 Кл болатын екі бөлшек шексіздіктен бір-біріне қарама-қарсы υ1 = 1 м/с және υ2 = 2 м/с жылдамдықтармен ұшып келеді. Қандай минимал қашықтықта олар жақындауы мүмкін? Гравитациялық өзара әрекетті ескермеңдер. Нәтижесін миллиметрмен көрсетіңдер.

  17. Әрқайсысының заряды 2,7789·10–7 Кл болатын үш нүктелік теріс заряд тең бүйірлі тікбұрышты үшбұрыштың төбелерінде орналасқан. Ұзындығы 10 см гипотенузаның ортасындағы нүктедегі өрістің кернеулігін анықтаңдар. 1/4πε0 = 9·109 Н·м2/Кл2 деп алыңдар. Нәтижесін МВ/м (1 МВ/м = 106 В/м)көрсетіңдер және бүтін санға дейін дөңгелектеңдер.


















Мазмұны



Механика................................................................................................................2-16

Молекулалық физика және термодинамика..................................................17-29

Электродинамика.................................................................................................29-38





Пайдаланған әдебиеттер

1.Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Пономарева А.В. Факультативный курс физики.

8 класс- М.: Просвешение, 1985.

2. Кабардин О.Ф., Кабардина С.И., Шефер Н.И. Факультативный курс физики.

9 класс- М.: Просвещение, 1986.

3. Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Шефер Н.И. Факультативный курс физики.

10 класс- М.: Просвещение, 1987.

4. Слободецкий И.Ш., Орлов В.А. Всесоюзные олимпиады по физике. –

М.: Просвещение, 1982.

5. Всероссийские олимпиады по физике. Под ред. С.М.Козела.-М.:

ЦентрКом, 1997.

6. Кабардин О.Ф., Орлов В.А. Международные физические олимпиады школьников. - М: Наука, 1985.

7. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. - М: Наука, 1981 -т.1 ит.2.

8. Физика. Учебн.пособие для 10 кл.шк. и классов с углуб. изуч. физики, Под ред. А.А.Пинского. -М.: Просвещение, 1993

9. Физика. Учебн.пособие для 11 кл.шк. и классов с углуб. изуч. физики, Под ред. А.А.Пинского. - М: Просвещение, 1995

10. Л.А.Кирик Физика 9-11. Самостоятельные и контрольные работы.

11. Козел С.М. и др. Решения олимпиадных задач по физике.

М.: Школа-Пресс 1999





Самые низкие цены на курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации!

Предлагаем учителям воспользоваться 50% скидкой при обучении по программам профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок".

Начало обучения ближайших групп: 18 января и 25 января. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (20% в начале обучения и 80% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru/kursy



Краткое описание документа:

Данный материал является сборником задач по физике для школ с казахским языком обучения. Сборник включает в себя основные физические величины, теоретический материал, примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения. Задачи даны по темам "Механика", "Электродинамика" и "Молекулярная физика и термодинамика". Все задачи варируются от простой до сложной. Данный сборник можно использовать на уроках 10-11 классов и на дополнительных занятиях, а так же как вспомогательный материал при подготовке к олимпиаде.

Автор
Дата добавления 21.04.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров831
Номер материала 248023
Получить свидетельство о публикации

УЖЕ ЧЕРЕЗ 10 МИНУТ ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ДИПЛОМ

от проекта "Инфоурок" с указанием данных образовательной лицензии, что важно при прохождении аттестации.

Если Вы учитель или воспитатель, то можете прямо сейчас получить документ, подтверждающий Ваши профессиональные компетенции. Выдаваемые дипломы и сертификаты помогут Вам наполнить собственное портфолио и успешно пройти аттестацию.

Список всех тестов можно посмотреть тут - https://infourok.ru/tests

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх