Контрольная работа по дисциплине: Физика (часть 1) Вариант 2

1. С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью 3 м/с, в сторону, противоположную движению тележки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной 4 м/с. Вычислите горизонтальную составляющую скорости человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки 210 кг, масса человека 70 кг.
2. По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой 300 кг, ударяет молот массой 8 кг. Вычислите КПД удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию, затраченную на деформацию куска железа.
3. Протон с кинетической энергией 3 ГэВ при торможении потерял треть этой энергии. Вычислите, во сколько раз изменился релятивистский импульс протона.
4. Три одинаковых точечных заряда по 2 нКл каждый находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной 10 см. Вычислите модуль и покажите на рисунке направление силы, действующей на один из зарядов со стороны двух других.
5. На двух концентрических сферах радиусами R и 2R (см. рисунок) равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Постройте сквозной график зависимости напряжённости электрического поля от расстояния до общего центра сфер Е(r) для трёх областей: I – внутри сферы меньшего радиуса, II – между сферами и III – за пределами сферы большего радиуса. Принять σ1 = +σ, σ2 = -σ. Вычислите напряжённость электрического поля в точке, удалённой от общего центра сфер на расстояние r, и покажите на рисунке направление вектора напряжённости поля в этой точке. Принять σ = 0,1 мкКл/м2, r = 3R.
6. Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал которого 300 В. Вычислите работу сил поля по перемещению заряда 0,2 мкКл из точки 1 в точку 2 (см. рисунок ).
7. Электрон, обладавший кинетической энергией 10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении его силовых линий. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов 8 В?
8. Конденсатор ёмкостью 10 мкФ заряжен до напряжения 10 В. Вычислите заряд на обкладках этого конденсатора после того, как параллельно ему был подключен другой незаряженный конденсатор ёмкостью 20 мкФ.