Графік виконання лабораторних робіт

В таблиці:

Перший тиждень – вступне заняття.

П’ятий, дев’ятий і тринадцятий тижні – захист лабораторних робіт.

Чотирнадцятий тиждень – підсумкове заняття.

Контрольні запитання

Для захисту лабораторних робіт

1-1. Кінематика руху матеріальної точки. Системи координат. Радіус- вектор. Переміщення. Швидкість переміщення. Пройдений шлях. Середні значення кінематичних величин.

1-3, 1-5. Закон збереження імпульсу (виведення). Закон збереження енергії (виведення). Застосування законів збереження імпульсу і енергії до пружного і не пружного ударів.

1-6, 1-7. Моменти інерції матеріальної точки і твердого тіла. Моменти інерції диска, стрижня і кулі з застосуванням інтегрування і теореми Штейнера.

1-9, 1-10. Основне рівняння динаміки обертального руху (виведення). Закон збереження моменту імпульсу (виведення). Кінетична енергія обертального руху. Закон збереження енергії та його пояснення в цих роботах.

1-12. Основне рівняння динаміки обертального руху. Закон збереження моменту імпульсу. Основні властивості гіроскопів. Гіроскопічний ефект та його пояснення.

2-2. Формули ємності плоского, сферичного та циліндричного конденсаторів. (виведення цих формул з застосуванням теореми Гаусса). Енергія зарядженого конденсатора . Густина енергії поля конденсатора. Послідовне й паралельне з’єднання конденсаторів.

2-3. Природа сегнетоелектричних властивостей. Фізична суть відносної діелектричної проникності. Прямий і зворотний п’єзоефект та їх використання в техніці. (Опрацювати матеріал за підручником С.Г.Калашникова, “Электричество”, параграфи 50, 51, 52.)

2-5. Джерела струму. Визначення електрорушійної сили. Закони Ома для ділянки кола, неоднорідної ділянки кола, замкненого кола. К.к.д. джерела струму. Максимальна потужність джерела струму. Природа сторонньої сили.

2-8. Правила Кірхгофа та їх пояснення на прикладі розгалуженого кола. Як одержують друге правило Кірхгофа?

2-11. Фізична природа роботи виходу електронів з металу і фактори, які впливають на її величину. Термоелектронна емісія та її пояснення. Записати та пояснити формулу Богуславського – Ленгмюра та формулу Річардсона.

2-10. Контактна різниця потенціалів. Термоелектрорушійна сила та механізм її виникнення. Ефект Пельтьє. Ефект Томсона. Використання цих ефектів. Використання термопар для вимірювання температур. (Опрацювати за підручником С.Г. Калашникова “Электричество” параграфи 198, 199, 200, 201, 202).

3-2. Використання закону Біо-Савара-Лапласа для розрахунку індукції магнітного поля колового провідника, прямого провідника і соленоїда з струмами. Природа земного магнетизму.

3-5. Явище електромагнітної індукції та його пояснення. Виведення формул е.р.с. індукції із закону збереження енергії та електронної теорії. Явище самоіндукції та його пояснення. Індуктивність. Енергія магнітного поля.

3-7, 3-8, 3-9. Магнетики. Механізм намагнічування магнетиків. Магнітні моменти електронів і атомів. Природа діамагнетизму. Природа парамагнетизму. Феромагнетики. Магнітний гістерезис. Робота перемагнічування. Температура Кюрі та її пояснення.

Тренувальні варіанти контрольної роботи 1

Варіант 1

1. Рівняння прямолінійного руху має вигляд х= At + Bt², де А=3м/с; В=-0,25 м/с². Побудувати графіки залежності координати і шляху від часу для даного руху.

2. Кулька масою 300 г ударяється в стінку і відскакує від неї. Визначити імпульс, одержаний стінкою, якщо перед ударом кулька мала швидкість 10 м/с направлену під кутом 30⁰ до поверхні стінки.

3. Куля масою 200г, рухаючись з швидкістю 10 м/с , ударяється в нерухому кулю масою 800 г. Удар прямий, абсолютно пружний. Які швидкості будуть мати кулі після удару?

4. Кінетична енергія маховика, який здійснює обертальний рух, дорівнює 1 кДж. Під дією сталого гальмівного моменту маховик почав обертатись рівно сповільнено і зробивши 80 обертів, зупинився. Визначити момент сили гальмування.

Варіант 2

1. Тіло падає з висоти 1000 м . Який шлях пройде тіло за останню секунду свого падіння?

2. Катер масою 1,5 т з двигуном 50 кВт розвиває максимальну швидкість 28 м/с. Визначити час, протягом якого катер після вимкнення двигуна втратить половину своєї швидкості. Вважати, що сила опору руху пропорційна квадрату швидкості.

3. В балістичний маятник попала куля масою 8 г . Маса маятника 4 кг. Визначити швидкість кулі, якщо маятник після не пружного удару піднявся на висоту 12 см.

4. На лаві Жуковського стоїть людина і держить в руках стрижень довжиною 3 м і масою 3 кг вздовж осі обертання. Лава з людиною обертається з частотою 1,5 с^-1. З якою частотою буде обертатись лава разом з людиною, якщо стрижень буде повернуто горизонтально, симетрично відносно лави. Розглянути два випадки. Момент інерції лави разом з людиною 15 кг^.м².

Варіант 3

1. Точка рухається вздовж прямої згідно з рівнянням x=At + Bt³, де А=6м/с; В= -0,125м/с³.Визначити середню шляхову швидкість руху точки в інтервалі часу від 2с до 6 с.

2. До пружинних ваг підвісили блок, через який перекинули шнур з прив’язаними тягарцями масами 1,5кг і 3 кг. Що покажуть ваги під час руху тягарців? Масою блока і шнура знехтувати.

3. Бойок пальового молота масою 500 кг падає на палю масою 100 кг. Визначити к.к.д. пальового молота, вважаючи удар не пружним. Зміною потенціальної енергії палі знехтувати.

4. Визначити момент інерції тонкого однорідного кільця радіусом 30 см і масою 300 г відносно осі, яка є дотичною до кільця паралельно діаметру.

Варіант 4

1. Точка рухається вздовж кривої з сталим тангенціальним прискоренням в 0,5 м/с². Визначити повне прискорення точки на ділянці шляху з радіусом кривизни 3 м, якщо швидкість руху в цій точці дорівнює 2 м/с.

2. На столі стоїть візок масою 3 кг. До візка прив’язали один кінець шнура і перекинули через невагомий блок. З яким прискоренням буде рухатись візок, якщо до другого кінця шнура прив’язати гирю масою 1 кг?

3. З якої найменшої висоти має їхати акробат на велосипеді (не працюючи ногами), щоб проїхати по доріжці, яка має форму мертвої петлі і не відірватись в її верхній точці? Радіус мертвої петля дорівнює 5 м. Тертя відсутнє.

4. Через нерухомий блок масою 0,2 кг перекинутий шнур, до кінців якого прив’язали два тягарці масами 0,4кг і 0,5 кг . Визначити сили натягу шнура з обох боків блоку, вважаючи його диском.

Варіант 5

1. З вишки кинули тіло в горизонтальному напрямі. Через 8 с тіло упало на землю на відстані 60 м від основи вишки. Визначити початкову і кінцеву швидкості тіла в цьому випадку.

2. Моторний човен масою 300 кг рухається по озеру. Сила тяги двигуна складає 0,25 кН. Вважаючи силу опору пропорційною швидкості руху, визначити швидкість човна через 20 с після початку руху. Коефіцієнт опору середовища дорівнює 20 кг/с.

3. Визначити роботу, яка виконується на шляху 20 м рівномірно зростаючою силою від 20 Н до 100 Н.

4. Через блок що має форму диска перекинули шнур з прив’язаними до його кінців тягарцями в 150 г і 250 г. З яким прискоренням будуть рухатись тягарці , якщо маса блока 500 г. Тертям знехтувати.

Варіант 6

1. Снаряд, випущений із гармати під кутом 45⁰ до горизонту, двічі побував на деякій висоті в моменти часу 8 с і 56 с після пострілу. Визначити початкову швидкість снаряда, і висоту, на якій побував снаряд.

2. Парашутист, маса якого 65 кг, здійснює затяжний стрибок. Вважаючи, що сила опору повітря пропорційна швидкості руху, визначити, через який проміжок часу його швидкість досягне 0,9 установленої швидкості. Коефіцієнт опору прийняти рівним 15 кг/с. Початкова швидкість дорівнює нулю.

3. Куля масою 200 г рухається з швидкістю 10 м/с і не пружно вдаряється в кулю масою 400 г , яка перебувала в стані спокою. Яку швидкість будуть мати кулі після удару?

4. Визначити момент інерції тонкого стрижня довжиною 50 см і масою 200 г відносно осі, яка проходить через точку, що розташована від його кінця на 1/3 довжини. Розглянути всі варіанти.

Варіант 7

1. Колесо автомобіля обертається рівноприскорено. Зробивши 50 повних обертів, воно змінило частоту обертання від 4 с^-1 до 6 с^-1. Визначити кутове прискорення колеса.

2. Похила площина утворює кут 30⁰ з площиною горизонту і має довжину 2 м. Тіло, рухаючись рівноприскорено, сповзає з цієї площини за час 2с. Визначити коефіцієнт тертя.

3. Молотком, маса якого 1 кг, забивають цвях масою 50 г. Визначити к.к.д. удару молотка при цих умовах. Удар не пружний.

4. Людина стоїть на лаві Жуковського і ловить рукою м’яч масою 400г, який летить горизонтально з швидкістю 15 м/с. Траєкторія м’яча проходить на відстані 0,8 м від осі лави. З якою кутовою швидкістю буде обертатись лава з людиною, яка спіймала м’яч, якщо сумарний момент інерції лави і людини дорівнює 10 кг.м²?

Колоквіум 1

Білет 1

1. Кінематика прямолінійного руху. Системи координат. Швидкість і прискорення і їх проекції на координатні осі. Знаходження пройденого шляху і швидкості.

2. Момент імпульсу. Момент сили. Основне рівняння динаміки обертального руху.

Білет 2

1. Рух точки по колу. Кутова швидкість і кутове прискорення. Зв’язок між параметрами обертального і поступального руху.

2. Наслідки із перетворень координат Лоренца.

Білет 3

1. Третій закон Ньютона. Закон збереження імпульсу та його використання.

2. Момент інерції найпростіших тіл: стрижень; диск. Теорема Штейнера та її використання.

Білет 4

1. Другий закон Ньютона. Рівняння руху та його розв’язування.

2. Зв’язок маси і енергії в релятивістській механіці.

Білет 5

1. Поняття стану в класичній механіці. Маса і імпульс. Межі використання законів класичної механіки.

2. Момент імпульсу матеріальної точки. Виведення основного рівняння динаміки обертального руху.

Білет 6

1. Перший закон Ньютона. Інерційні системи відліку. Сили в природі.

2. Постулати спеціальної теорії відносності. Перетворення координат Лоренца та їх аналіз. Класичні перетворення координат.

Білет 7

1. Потенціальні поля. Консервативні і неконсервативні сили. Потенціальна енергія. Зв’язок роботи і потенціальної енергії.

2. Момент інерції кулі відносно осі, яка проходить через центр мас.

Білет 8

1. Закон збереження моменту імпульсу та його використання. Гіроскопічний ефект.

2. Закон складання швидкостей.

Білет 9

1. Механічна робота як міра зміни енергії. Потужність. Кінетична енергія.

2. Релятивістський вираз для кінетичної енергії (виведення).