Контрольная работа по " Физике"

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

Федеральное государственное  бюджетное 

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный

инженерно-экономический  университет»

 

Кафедра экологического менеджмента

Контрольная работа по дисциплине

Физика

 

Выполнил:__________________________________________

                                                                

студент____курса___________спец. _____________________

                                         (срок обучения)

группа________________N зачетной книжки _____________

 

Подпись:____________________________________________

Преподаватель: _____________________________________

                                                         (Фамилия И.О.)

Должность __________________________________________

                                                         Уч.степень, уч..звание

Оценка:________________Дата: ________________________

 

Подпись:____________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013

 

1. Закон изменения кинетической энергии. Закон изменения потенциальной энергии. Закон изменения и сохранения полной механической энергии. Дать формулировки.

 

Кинетической энергией системы называют сумму кинетических энергий всех тел, входящих в систему. Изменение кинетической энергии системы равно работе всех внутренних и внешних сил, действующих на тела системы.

DE_к = A_пот.с.+ A_{непот.с.}+ A_внеш.с. 

 

Изменение потенциальной  энергии системы равно работе потенциальных сил с обратным знаком.

DE_п = - A_пот.с. 

 

Изменение полной механической энергии равно суммарной работе всех внешних сил и внутренних непотенциальных сил.

DE_к = A_внеш.с.+ A_{непот.с.}    

 

2. Что такое  «волны»? Какие волны называются  продольными и поперечными? 

 

Если в каком-либо месте  упругой (твердой, жидкой или газообразной) среды возбудить колебания ее частиц, то вследствие взаимодействия между частицами это колебание начнет распространяться в среде от частицы к частице с некоторой скоростью v. Процесс распространения колебаний в пространстве называется волной.

Продольные волны (волны сжатия, P-волны) — частицы среды колеблются параллельно (по) направлению распространения волны (как, например, в случае распространения звука).

Поперечные  волны (волны сдвига, S-волны) — частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны (электромагнитные волны, волны на поверхностях разделения сред).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Дать формулировки 1 и 2 начала термодинамики. 

 

Первое начало устанавливает количественные соотношения, имеющие место при превращениях энергии из одних видов в другие.

Количество  тепла, сообщенное системе, идет на приращение внутренней энергии системы и  на совершение системой работы над  внешними телами.

 

Второе начало определяет условия, при которых  возможны эти превращения, т.е. определяет возможные направления процессов.

Невозможен  процесс, единственным результатом  которого являлась бы передача тепла  от более холодного тела к более  горячему.

 

 

4. Дать определение  электрическому току и его  характеристикам: силе тока, плотности  ток. Указать единицы измерения.

 

Электрическим током называется любое упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов.

 

Количественной мерой  электрического тока служит сила тока I — скалярная физическая величина, определяемая электрическим зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени:

 где 

Q – электрический заряд, проходящий за время t через поперечное сечение проводника. Единица силы тока – ампер (А).

 

Физическая величина, определяемая силой тока, проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника, перпендикулярного направлению тока, называется плотностью тока:

 , где

I – сила тока через поперечное сечение проводника площадью S. Единица плотности тока — ампер на метр в квадрате (А/м2).

 

 

5. Что такое «дисперсия  света»?

 

Дисперсия света –  зависимость фазовой скорости v света в среде от его частоты. Так как v = c / n (c – скорость света в вакууме, n – показатель преломления), то показатель преломления среды оказывается зависящим от частоты (длины волны):

 

Следствием дисперсии является разложение в спектр пучка белого света при прохождении через  призму.

6. Привести примеры  использования лазеров в технологических  процессах. 

 

Высокая монохроматичность и когерентность  лазерного излучения обеспечивают успешное применение лазеров в спектроскопии, инициировании химических реакций, в разделении изотопов, в системах измерения линейных и угловых  скоростей, во всех приложениях, основанных на использовании интерференции, в системах связи и светолокации.

Высокая плотность энергии  и мощность лазерных пучков, возможность  фокусировки лазерного излучения  в пятно малых размеров используются в лазерных системах термоядерного  синтеза, в таких технологических процессах, как лазерная резка, сварка, сверление, поверхностное закаливание и размерная обработка различных деталей. Эти же обеспечивают успешное применение лазеров в военной технике.

Направленность лазерного  излучения, его малая расходимость применяются при провешивании направлений (в строительстве, геодезии, картографии), для целенаведения и целеуказания, в локации, в том числе и для измерения расстояний до искусственных спутников Земли, в системах связи через космос и подводной связи.

Лазеры успешно используются в медицине: в хирургии (в том числе хирургии глаза, разрушение камней в почках и т.д.) и терапии различных заболеваний, в биологии, где фокусировка в малое пятно позволяет действовать на отдельные клетки или даже на их части.

 

 

7. Сколько времени пассажир, сидящий у окна поезда, идущего со скорость 36 км/ч, будет видеть обгоняющий поезд длиной 100 м, движущийся со скоростью 72 км/ч?

 

           

          

                       

                                                    

 

 

Ответ: время t = 10 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Сколько молекул содержится в 5 кг кислорода О₂?

 

, где

m – масса вещества; N_a – постоянная Авагадро (6,02∙10²³⁾; М – молярная масса вещества.

М = 32 ^г/_моль = 0,032 ^кг/_моль

N = молекул

 

Ответ: количество молекул N = 940,625*10²³

 

 

9. На каком расстоянии  от точечного заряда 10^-8 Кл, находящегося в воздухе, напряженность электрического поля окажется меньше 10^-9 Н/Кл?

 Закон Кулона:

      

 

 

Ответ: на r < 3*10⁵ м.

 

 

10. При получении алюминия  электролизом раствора AL2O3 в расплавленном криолите пропускают ток 2*104 А. Определите время, в течение которого выделится 10 кг алюминия.

    Первый закон электролиза Фарадея:

    

   

 

 

Ответ: время t=143,5 ч.

11. На проводник с активной длиной 0,5 м, помещенный в однородной магнитное поле индукцией 0,4 Тл, действует сила 2Н. Определите силу тока в проводнике, если он расположен перпендикулярно линиям индукции магнитного поля.

        Закон Ампера:

            

              

 

 

Ответ: сила тока I = 10 А.

 

12. Определите частоту  колебаний световой волны, масса фотона которой 3,31*10^-36 кг.

   Эквивалентность массы и энергии (формула                                                                     Эйнштейна):

   

                                                    

                                                   

                                                    

                                            

                                                   

 

 

Ответ: частота колебаний v = 1,5*10^-39 Гц.

 

Список использованной литературы:

 

 

1. Курс физики. Трофимова Т.И. 11-е изд., стер. - М.: Академия, 2006.— 560 с.
2. курс общей физики. Савельев И. В. , изд. – М.: Наука, 1970. – 508 с.