В процессе изучения физики студент  выполняет одну контрольную работу состоящую из 8 тем.

Выбор задач производится студентом самостоятельно по вариантам, представленными в каждой теме (номером варианта является последняя цифра в номере зачётной книжки или студенческого билета).

По каждой теме решается от одной до трех задач.

Тема 1: «Кинематика»

Вариант 0.

Задача 1. Тело движется в положительном направлении оси Х со скоростью 3 м/с. В начальный момент времени х – координата тела равна 5 м. Определить х – координату тела спустя 4 с после начала отсчета времени. Ответ: 17.

Задача 2. Сколько времени пассажир, сидящий у окна поезда, который идет со скоростью 54 км/ч, будет видеть проходящий мимо него встречный поезд, скорость которого 36 км/ч, а длина 0,25 км. Ответ: 10.

Задача 3. Пароход движется против течения со скоростью 3 м/с относительно берега. Определить модуль скорости течения реки, если скорость парохода относительно берега при движении в обратном направлении (при одинаковом расходе горючего) равна 6 м/с. Ответ: 1,5.

Задача 4. Материальная точка движется прямолинейно вдоль оси Х по закону х = 9 -0,5 t² – расстояние в метрах, t – время в секундах. Определить  модуль скорости точки в момент времени t = 1 с. Ответ: 1.

Задача 5. Трогаясь с места,  автомобиль движется равноускоренно и  достигает скорости 5 м/с. Определить среднюю скорость автомобиля за время набора скорости. Ответ: 2,5.

Вариант 1.

Задача 1. Две машины движутся по дороге с постоянными скоростями 10 м/с и 15 м/с. Начальное расстояние между машинами равно 1 км. За сколько секунд вторая машина догонит первую? Ответ: 200.

Задача 2. Вагон шириной 2 м, движущийся со скоростью 20 м/с, пробивает пуля, летящая перпендикулярно боковым стенкам вагона. Смещение отверстий в стенках вагона равно 10 см. Определить модуль скорости пули при движении между стенками. Ответ: 400.

Задача 3. Тонкий обруч катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности. Скорость центра обруча относительно Земли равна 3 м/с. Определить относительно Земли модуль скорости точки обруча, для которой радиус составляет с горизонтом угол 30⁰. Ответ: 5,19.

Задача 4. Переплывая реку перпендикулярно берегу, лодочник держит курс под углом 60⁰ к линии берега. Определить модуль  скорости лодки относительно воды, если скорость течения равна 1,5 м/с. Ответ: 3.

Задача 5. Материальная точка движется вдоль оси Х по закону х = ...²  м, где t – время в секундах. Определить модуль начальной скорости точки. Ответ: 20.

Вариант 2.

Задача 1. Координата тела при движении вдоль оси Х меняется по закону х = (4 + 2t) м, где t – время в секундах. За какое время тело проходит путь 9 м? Ответ: 4,5.

Задача 2. Первую половину времени движения вертолет перемещался на север со скоростью 30 м/с, а вторую половину времени – на восток со скоростью 40 м/с. Определить разность между средней путевой скоростью и модулем скорости перемещения. Ответ: 10.

Задача 3. Двигаясь вниз по течению, катер проходит относительно берега 96 м за 10 с. Это же расстояние вверх по течению катер проходит за 15 с. Определить модуль скорости катера относительно воды. Ответ: 8.

Задача 4. В безветренную погоду капли дождя оставляют на окне равномерно движущегося автобуса след, направленный под углом 30⁰ к вертикали. Какова скорость капель относительно Земли, если скорость автобуса 36 км/ч? Ответ: 17,3.

Задача 5. Материальная точка движется  вдоль оси Х по закону: x = 3 + 2t – 1,5t², где х – расстояние в метрах, t – время в секундах. Определить модуль ускорения точки. Ответ: 3.

Вариант 3.

Задача 1. При движении вдоль оси Х координата тела меняется по закону х = (2 + 3t) м, где t – время в секундах. Какой путь проходит тело за 3 с движения? Ответ: 9.

Задача 2. Точки 1 и 2 движутся по оси Х с постоянной скоростью 1 м/с  в противоположных направлениях. В некоторый момент времени расстояние между ними равно 5 м. Определить минимальное расстояние между точками спустя 3 с. Ответ: 1.

Задача 3.  Скорость лодки, плывущей по течению реки, равна 6 м/с относительно берега. Определить скорость течения, если скорость лодки в стоячей воде в 2 раза больше скорости течения. Ответ: 2.

Задача 4. Скорость катера относительно воды равна 3 м/с, а скорость течения реки – 2 м/с. Во сколько раз время проезда некоторого расстояния по реке туда и обратно больше времени проезда такого же расстояния туда и обратно по озеру? Ответ: 1,8.

Задача 5. В интервале времени от t = 0с до t = 3 с проекция скорости тела на ось Х при движении по оси Х меняется по закону: ..., где t время в секундах. Какую долю всего времени тело движется равнозамедленно? Ответ: 0,5.

Вариант 4.

Задача 1. Две машины движутся по дороге с постоянными скоростями 10 м/с и 15 м/с. Начальное расстояние между машинами равно 1 км. За сколько секунд вторая машина догонит первую? Ответ: 200.

Задача 2. Вагон шириной 2 м, движущийся со скоростью 20 м/с, пробивает пуля, летящая перпендикулярно боковым стенкам вагона. Смещение отверстий в стенках вагона равно 10 см. Определить модуль скорости пули при движении между стенками. Ответ: 400.

Задача 3. Тонкий обруч катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности. Скорость центра обруча относительно Земли равна 3 м/с. Определить относительно Земли модуль скорости точки обруча, для которой радиус составляет с горизонтом угол 30⁰. Ответ: 5,19.

Задача 4. Моторная лодка движется относительно воды в реке со скоростью 5 м/с по углом 60⁰ к течению, скорость которого равна 3 м/с. Определить модуль скорости лодки относительно берега реки. Ответ: 7.

Задача 5. Материальная точка движется вдоль оси Х по закону: х = ..., где t – время в секундах. Определить модуль ускорения точки. Ответ: 4.

Вариант 5.

Задача 1. Два велосипедиста стартуют одновременно на дистанции 2,2 км. Средняя путевая скорость первого велосипедиста равна 10 м/с, второго – 11 м/с. На сколько секунд второй велосипедист опередит первого? Ответ: 20.

Задача 2. Из города со скоростью 18 м/с выезжает автомашина. Спустя 20 мин вслед за ней выезжает вторая автомашина. С какой скоростью двигалась вторая автомашин, если она догнала первую спустя час после начала своего движения? Ответ: 24.

Задача 3. Пловец переплывает реку, двигаясь относительно воды со скоростью 0,4 м/с прямо по направлению к берегу. Определить модуль скорости пловца относительно берега, если скорость течения реки равна 0,3 м/с. Ответ: 0,5.

Задача 4. Переплывая реку перпендикулярно берегу, лодочник держит курс под углом 60⁰ к линии берега. Определить модуль  скорости лодки относительно воды, если скорость течения равна 1,5 м/с. Ответ: 3.

Задача 5. Материальная точка движется вдоль оси Х по закону х = ...²  м, где t – время в секундах. Определить модуль начальной скорости точки. Ответ: 20.

Вариант 6.

Задача 1. Первые 2 с после начала отсчета времени тело движется со скоростью 5 м/с, а затем в течение 3 с – со скоростью7 м/с.Определить среднюю скорость тела. Ответ: 6,2.

Задача 2. Половину пути тело движется со скоростью 1 м/с, а оставшийся путь – со скоростью 3 м/с. Определить среднюю скорость тела. Ответ: 1,5.

Задача 3. Пловец переплывает реку по прямой, перпендикулярной берегу. Определить скорость течения, если модуль  скорости пловца относительно воды в ... раз больше скорости течения. Модуль скорости пловца относительно берега равен 0,5 м/с. Ответ: 0,5.

Задача 4. Спортсмены бегут друг за другом цепочкой длиной 30 м с одинаковой скоростью. Навстречу им бежит тренер с вдвое меньшей скоростью. Каждый спортсмен, поравнявшись с тренером, поворачивает и бежит назад с прежней скоростью. Какова будет длина цепочки спортсменов, когда все они повернут? Ответ: 10.

Задача 5. Тело движется равноускоренно, причем пройденный путь определяется выражением S = ...  м, где ν – мгновенная скорость тела в метрах в секунду. Определить модуль ускорения тела. Ответ: 1.

Вариант 7.

Задача 1. Половину пути тело двигалось со скоростью 12 м/с, а оставшийся путь со скоростью 8 м/с. Определить среднюю скорость тела. Ответ: 9,6.

Задача 2. Автомобиль проходит по проселочной дороге 150 км за 4 часа, а оставшиеся 100 км по шоссе – за 1 час. Определить в километрах в час среднюю скорость автомобиля. Ответ: 50.

Задача 3. Теплоход движется по течению реки со скоростью 4 м/с относительно берега. Определить модуль скорости теплохода относительно воды, если при движении против течения его скорость относительно берега равна 3 м/с. Ответ:3,5.

Задача 4. Теплоход движется со скоростью 10 м/с вдоль берега озера, а моторная лодка движется перпендикулярно берегу. Определить скорость моторной лодки относительно теплохода равна 20 м/с. Ответ: 17.3.

Задача 5. Материальная точка движется по прямой, совпадающей с осью Х. Проекция вектора скорости точки на ось Х меняется по закону ν = (14 – 3t) м/с, где t – время в секундах. Определить модуль перемещения точки за время t = 1 с до t = 3с. Ответ: 16.

Вариант 8.

Задача 1. Одну треть времени автомобиль двигался со скоростью 60 км/час, а вторую треть – со скоростью 30 км/ч, а остальное время  стоял. Определить в километрах в час среднюю скорость автомобиля. Ответ: 30.

Задача 2. Два тела одновременно начинают движение из точки, удаленной на 1 м от стенки: первое – от стенки под углом 30⁰ к ней, второе – к стенке под углом падения 30⁰ и после упругого отражения сталкивается с первым. Какой путь пройдет первое тело до удара со вторым, если его скорость в ... раз меньше скорости второго тела? Ответ: 2.

Задача 3. Первое тело движется вдоль положительного направления оси Х со скоростью 5 м/с, а второе – в отрицательном направлении оси Х со скоростью 3 м/с. Определить модуль скорости второго тела в системе отсчета, связанной с первым телом. Ответ: 8.

Задача 4. Пловец переплывает реку по прямой, перпендикулярной берегу. Во сколько раз числовое значение скорости пловца относительно воды больше скорости течения, если угол между векторами скорости пловца относительно воды и относительно берега равен 30⁰? Ответ: 2.

Задача 5. Проекция скорости тела на ось Х при движении вдоль оси Х меняется по закону ν = (4 – 2t) м/с, где t – время в секундах. Начиная с какого момента времени, движение тела становится равноускоренным? Ответ: 2.

Вариант 9.

Задача 1. При движении вдоль оси Х координата тела меняется по закону х = (2 + 3t) м, где t – время в секундах. Какой путь проходит тело за 3 с движения? Ответ: 9.

Задача 2. Точки 1 и 2 движутся по оси Х с постоянной скоростью 1 м/с  в противоположных направлениях. В некоторый момент времени расстояние между ними равно 5 м. Определить минимальное расстояние между точками спустя 3 с. Ответ: 1.

Задача 3.  Скорость лодки, плывущей по течению реки, равна 6 м/с относительно берега. Определить скорость течения, если скорость лодки в стоячей воде в 2 раза больше скорости течения. Ответ: 2.

Задача 4. Скорость катера относительно воды равна 3 м/с, а скорость течения реки – 2 м/с. Во сколько раз время проезда некоторого расстояния по реке туда и обратно больше времени проезда такого же расстояния туда и обратно по озеру? Ответ: 1,8.

Задача 5. В интервале времени от t = 0с до t = 3 с проекция скорости тела на ось Х при движении по оси Х меняется по закону: ..., где t время в секундах. Какую долю всего времени тело движется равнозамедленно? Ответ: 0,5.

Тема 2: «Динамика»

Вариант 0.

Задача 1. На тело, движущееся по горизонтальной поверхности, действуют следующие силы: сила тяжести, сила реакции опоры, сила трения, равная по модулю 6 Н, и сила тяги, равная по модулю 20 Н и приложенная под углом 60⁰ к горизонту. Определить модуль равнодействующей силы. Ответ: 4.

Задача 2. На некоторой планете сила тяжести, действующая на тело массой 4 кг, равна 8 Н. Найти по этим данным модуль ускорения свободного падения на планете. Ответ: 2.

Задача 3. К кронштейну, закрепленному на стене, с помощью невесомого пружинного динамометра подвесили груз массой 5 кг. Найти в миллиметрах величину растяжения пружины динамометра, если коэффициент жесткости пружины равен 5000 Н/м. Ответ: 10.

Задача 4. Тело массой 4 кг поднимают в лифте с ускорением 1 м/с², направленным вверх. Определить модуль силы тяжести, действующей на тело. Ответ: 40.

Задача 5. Небольшое тело скользит с вершины сферы вниз. На какой высоте от вершины сферы тело оторвется от ее поверхности? Радиус сферы 21 см, трение очень мало. Ответ дать в сантиметрах. Ответ: 7.

Вариант 1.

Задача 1. Под действием двух взаимно перпендикулярных сил, по модулю равных 3 Н, 4 Н, тело из состояния покоя за 2 с переместилось на 20 м по направлению равнодействующей силы. Определить массу тела. Ответ: 0,5.

Задача 2. Модуль ускорения свободного падения вблизи поверхности Луны равен 1,66 м/с². Определить модуль силы тяжести, действующей на тело на поверхности Луны, если на поверхности Земли на это тело действует сила тяжести 100 Н. Ответ: 16,6

Задача 3. О пружине известно, что сила 50 Н удлиняет ее на 1 см. Найти коэффициент упругости пружины. Ответ: 5000.

Задача 4. Груз массой 5 кг, привязанный к невесомой и нерастяжимой веревке, поднимают вертикально вверх с ускорением 3 м/с². Определить модуль силы натяжения веревки. Груз находится вблизи поверхности Земли. Ответ: 65.

Задача 5. Автомобиль массой 5 т движется с постоянной по модулю скоростью 10 м/с по выпуклому мосту радиусом 100 м. Определить в килоньютонах максимальное значение модуля силы давления автомобиля на мост. Ответ: 45.

Вариант 2.

Задача 1. Брусок массой 2 кг покоится на доске массой 5кг, лежащей на горизонтальной подставке. Определить модуль силы взаимодействия доски и подставки. Ответ: 70.

Задача 2. На горизонтальной гладкой поверхности вплотную лежат два одинаковых кубика. К первому кубику приложена горизонтальная сила 6 Н в направлении второго кубика. Определить модуль  результирующей силы, действующей на второй кубик. Трением пренебречь. Ответ: 3.

Задача 3. На тело массой 2 кг, лежащее на поверхности Луны, действует сила тяжести, равная по модулю 3,32 Н. Определить модуль ускорения свободного падения для Луны. Ответ: 1,66.

Задача 4. Тело массой 5 кг начинают тянуть  в горизонтальном направлении через пружину, коэффициент жесткости которой равен 100 Н/м. Определить модуль абсолютной деформации пружины к моменту начала движения тела, если коэффициент трения равен 0,3. Ответ: 0,15.

Задача 5. Велосипедист должен проехать по треку, имеющему форму «мертвой петли», радиус которой R = 8м. С какой высоты он должен начать разгон, чтобы не упасть в верхней точке петли? Ответ: 20.

Вариант 3.

Задача 1. Если модуль всех сил, действующих на тело, равен 6Н, то тело движется с ускорением 2 м/с². Найти  вес этого тела, когда оно покоится на земле. Ответ: 30.

Задача 2. Локомотив ведет состав из 10 одинаковых вагонов с постоянной скоростью. Сила сопротивления движению, действующая на один вагон, равна 40 кН. Найти в килоньютонах силы взаимодействия второго и третьего вагонов. Ответ: 320.

Задача 3. Определить модуль силы взаимодействия тела массой 2 кг и Земли, если тело удалено от ее поверхности на расстояние, в 3 раза превышающее радиус планеты. Ответ: 1,25.

Задача 4. Человек с парашютом плавно опускается на землю с постоянной скоростью. Масса человека 80 кг. Определить модуль силы, с которой парашют действует на человека. Ответ: 800.

Задача 5. Тело массой 3 кг равномерно движется со скоростью 3 м/с по окружности радиусом 1 м. Определить модуль равнодействующей всех сил, действующих на тело. Ответ: 27.

Вариант 4.

Задача 1. На тело массой 1 кг действуют три силы, числовые значения которых равны 5 Н, 4 Н, 3 Н, соответственно. Определить максимальные значения ускорения тела в инерциальной системе отсчета. Ответ: 12.

Задача 2. С помощью лебедки, развивающей усилие 5000 Н в горизонтальном направлении, равномерно передвигает ящик с оборудованием вдоль горизонтальной поверхности. Коэффициент трения ящика о поверхность равен 0,1. Найти массу передвигаемого груза. Ответ: 5000.

Задача 3. Два одинаковых шара радиусом 1 м и постоянной плотностью соприкасаются поверхностями. Во сколько раз уменьшится модуль силы гравитационного притяжения между шарами, если один из шаров сдвинуть  на 1 м вдоль линии, соединяющей центры шаров? Ответ: 2,25.

Задача 4. Тело массой 0,1 кг, брошенное вертикально вверх со скоростью 50 м/с, достигло верхней точки подъема за 2,5 с. Определить модуль средней силы сопротивления воздуха. Ответ: 1.

Задача 5. На расстоянии 4 см от оси горизонтально расположенного диска лежит бусинка, коэффициент трения которой о диск равен 0,1. Определить угловую скорость вращения диска, при которой начнется скольжение бусинки. Ответ: 5.

Вариант 5.

Задача 1. Точечная масса 0,1 кг движется под действием трех сил по 10 Н. Векторы сил лежат в одной плоскости и образуют два угла по 60⁰. Найти модуль ускорения тела.  Ответ: 200.

Задача 2. Игрушечный электровоз ведет состав из 10 вагонов с постоянной скоростью по горизонтальному пути. Сила сопротивления движению каждого вагона равна 0,1 Н. Найти модуль силы, с которой состав действует на электровоз. Ответ: 1.

Задача 3. Вокруг некоторой планеты по круговой орбите радиусом 20000 км со скоростью 12 км/ч вращается спутник. Определить модуль ускорения свободного падения на поверхности планеты, если ее радиус равен 10000 км. Ответ: 28,8.

Задача 4. К покоящемуся грузу массой 1 кг приложена постоянная вертикальная сила, поднимающая его за 1 с на высоту 2 м.Определить модуль этой силы. Ответ: 14.

Задача 5. Пассажир массой 50 кг покоится относительно трамвая, движущегося по закруглению радиусом 1 км со скоростью 36 км/ч. Найти модуль равнодействующей всех сил, приложенных к пассажиру. Ответ: 5.

Вариант 6.

Задача 1. Под действием двух взаимно перпендикулярных сил, по модулю равных 3 Н, 4 Н, тело из состояния покоя за 2 с переместилось на 20 м по направлению равнодействующей силы. Определить массу тела. Ответ: 0,5.

Задача 2. Модуль ускорения свободного падения вблизи поверхности Луны равен 1,66 м/с². Определить модуль силы тяжести, действующей на тело на поверхности Луны, если на поверхности Земли на это тело действует сила тяжести 100 Н. Ответ: 16,6

Задача 3. О пружине известно, что сила 50 Н удлиняет ее на 1 см. Найти коэффициент упругости пружины. Ответ: 5000.

Задача 4. Груз массой 5 кг, привязанный к невесомой и нерастяжимой веревке, поднимают вертикально вверх с ускорением 3 м/с². Определить модуль силы натяжения веревки. Груз находится вблизи поверхности Земли. Ответ: 65.

Задача 5. Автомобиль массой 5 т движется с постоянной по модулю скоростью 10 м/с по выпуклому мосту радиусом 100 м. Определить в килоньютонах максимальное значение модуля силы давления автомобиля на мост. Ответ: 45.

Вариант 7.

Задача 1. В горизонтально расположенной прямоугольной системе координат (Х, У) тело массой 2 кг движется с ускорением 0,5 м/с². Найти модуль проекции равнодействующей силы на ось Х, если она направлена под углом 30⁰ к оси У. Ответ: 0,5.

Задача 2. Во сколько раз увеличится сила взаимного притяжения двух космических тел, если массу каждого тела утроить? Расстояние между телами много больше их линейных размеров. Ответ: 9.

Задача 3. Коэффициент упругости пружины, составленной из двух параллельно соединенных пружин одинаковой длины, равен 450 Н/м. Коэффициент упругости одной из этих пружин  равен 250 Н/м. Определить коэффициент упругости второй пружины. Ответ: 200.

Задача 4. Тело массой 30 г, брошенное с поверхности Земли вертикально вверх, достигло максимальной высоты 20 м. Найти модуль импульса результирующей силы, действовавшей на тело в процессе бросания. Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ: 0,6.

Задача 5. Тело совершает колебания на нити длиной 1 м, отклоняясь от вертикали на наибольший угол 30⁰. Определить модуль ускорения тела в верхней точке траектории. Ответ: 5.

Вариант 8.

Задача 1. На тело массой 1 кг действуют три силы, числовые значения которых равны 6 Н, 8 Н и 10 Н, соответственно. Определить минимальное значение ускорения тела в инерциальной системе отсчета. Ответ: 0.

Задача 2. Масса планеты в 8 раз больше массы Земли, а ее радиус в 2 раза  больше радиуса Земли. Определить, во сколько раз ускорение свободного падения на поверхности планеты больше, чем на поверхности Земли. Ответ: 2.

Задача 3. Пружину игрушечного пистолета сжали на 5 см. Найти модуль начального ускорения шарика массой 10 г при выстреле в горизонтальном направлении, если жесткость пружины равна 10 Н/м. Трением пренебречь. Ответ: 50.

Задача 4. К грузу массой 7 кг подвешен на веревке груз массой 56 кг. Определить модуль силы натяжения середины веревки, если всю систему начали поднимать вертикально вверх силой 240 Н, приложенной к большему грузу. Веревка однородна и ее масса равна 4 кг. Ответ: 105.

Задача 5. Бусинка может свободно скользить по обручу радиусом 4,5 м, который вращается относительно вертикальной оси, проходящей через его центр с угловой скоростью 2 рад/с. На какую максимальную высоту относительно начального положения поднимется бусинка? Ось лежит в плоскости обруча. Ответ: 2.

Вариант 9.

Задача 1. Точечная масса 0,1 кг движется под действием трех сил по 10 Н. Векторы сил лежат в одной плоскости и образуют два угла по 60⁰. Найти модуль ускорения тела.  Ответ: 200.

Задача 2. Игрушечный электровоз ведет состав из 10 вагонов с постоянной скоростью по горизонтальному пути. Сила сопротивления движению каждого вагона равна 0,1 Н. Найти модуль силы, с которой состав действует на электровоз. Ответ: 1.

Задача 3. Вокруг некоторой планеты по круговой орбите радиусом 20000 км со скоростью 12 км/ч вращается спутник. Определить модуль ускорения свободного падения на поверхности планеты, если ее радиус равен 10000 км. Ответ: 28,8.

Задача 4. К покоящемуся грузу массой 1 кг приложена постоянная вертикальная сила, поднимающая его за 1 с на высоту 2 м.Определить модуль этой силы. Ответ: 14.

Задача 5. Пассажир массой 50 кг покоится относительно трамвая, движущегося по закруглению радиусом 1 км со скоростью 36 км/ч. Найти модуль равнодействующей всех сил, приложенных к пассажиру. Ответ: 5.

Тема 3: «Молекулярная физика и термодинамика»

Вариант 0

Задача 1. Во сколько раз возрастает  давление  идеального газа в замкнутом сосуде, если все находящиеся в сосуде молекулы заменить молекулами, масса которых в  4 раза больше? Температура постоянна.

Задача 2. В баллоне ёмкостью 100 л находится 2 г кислорода при температуре 47⁰ С. Найти давление кислорода. Молярная масса кислорода 0,032 кг/моль.

Задача 3. При изотермическом сжатии идеального газа его плотность возросла в 2,25 раза. Во сколько раз давление газа в конечном состоянии больше, чем в начальном?

Задача 4. Поршень массой 3 кг и площадью 0,1 см²давит на газ в вертикальном цилиндре. Найти модуль силы, с которой надо подействовать на поршень, чтобы объём газа уменьшился вдвое. Атмосферное давление 100 кПа. Температура постоянна. Трением поршня о стенки пренебречь.

Задача 5. Первоначально идеальный газ занимал объём 12,42 л. При охлаждении на 40 К при постоянном давлении и неизменной массе объём газа стал равным 10,62 л. Определить по шкале Кельвина начальную температуру газа.

Вариант 1

Задача 1. В закрытом сосуде находятся равные массы двухатомного водорода и гелия. Определить отношение числа молекул водорода в сосуде к числу молекул гелия.

Задача 2. Объём молекулы воды равен 1,2 .10-23 см3.Какой процент от всего пространства , занятого водой, приходится на долю самих молекул воды? Плотность воды равна 1000 кг/м3. Молярная масса равна 18 г/моль.

Задача 3. Во сколько раз возрастает число молекул идеального газа в единице объёма, если в ходе изотермического сжатия давление увеличивается в 2,5 раза?

Задача 4. Давление идеального газа уменьшилось от 800 кПа до 160 кПа при постоянной температуре. Во сколько раз увеличился объём газа? Масса газа постоянна.

Задача 5. В вертикальном цилиндре под легкоподвижным незакреплённым поршнем сечением 25 см2 и массой 1,5 кг находится 300 см3 газа. На поршень поставили гири , и он сжал газ до объёма 212 см3. Найти массу гирь. Атмосферное давление равно 100 кПа. Температура постоянна.

Вариант 2

Задача 1. Найти среднюю молярную массу смеси газов, состоящей из 0,5 кг водорода, 2 кг гелия (молярная масса – 4г/моль) и 8 кг кислорода (молярная масса – 32 г/моль). Ответ привести в граммах на модуль.

Задача 2. В озеро глубиной 20 м и площадью 100 км2 бросили кристаллик соли массой 0,01 г. Соль, растворившись, равномерно распределилась в озере. Сколько молекул соли находится в 1 мм3 воды? Молярная масса соли равна 40 г/моль.

Задача 3. При повышении температуры идеального газа на 180 К средняя квадратичная скорость его молекул возросла с 400м/с. На сколько градусов нужно нагреть газ, чтобы увеличить среднюю квадратичную скорость его молекул с 500 м/с до 600 м/с?

Задача 4. При изотермическом сжатии газа его объём уменьшился на 2 л, а давление возросло на 50%. На сколько процентов увеличится давление газа, если первоначальный объём газа уменьшить на 1л?

Задача 5. Стакан объёмом 300 см3 и массой 100 г погружают в воду плотностью 1000 кг/м3,держа его вверх дном. На какой минимальной глубине стакан начнёт погружаться без помощи внешней силы? Атмосферное давление – 100 кПа, температура воды постоянна.

Вариант 3

Задача 1. В закрытом сосуде находятся равные массы двухатомного водорода и гелия. Определить отношение числа молекул водорода в сосуде к числу молекул гелия.

Задача 2. Объём молекулы воды равен 1,2 ^.10^-23 см³.Какой процент от всего пространства , занятого водой, приходится на долю самих молекул воды? Плотность воды равна 1000 кг/м³. Молярная масса равна 18 г/моль.

Задача 3. Во сколько раз возрастает число молекул идеального газа в единице объёма, если в ходе изотермического сжатия давление увеличивается в 2,5 раза?

Задача 4. Давление идеального газа уменьшилось от 800 кПа до 160 кПа при постоянной температуре. Во сколько раз увеличился объём газа? Масса газа постоянна.

Задача 5. В вертикальном цилиндре под легкоподвижным незакреплённым поршнем сечением 25 см² и массой 1,5 кг находится 300 см³ газа. На поршень поставили гири , и он сжал газ до объёма 212 см³. Найти массу гирь. Атмосферное давление равно 100 кПа. Температура постоянна.

Вариант 4

Задача 1. В баллоне объёмом 3 л  содержится 0,5 кг идеального газа. Баллон соединяют с пустым сосудом объёмом 7 л. Какая масса газа перейдёт из баллона в сосуд?

Задача 2. Определить длину алюминиевого стержня при  0⁰С, если при температуре 10⁰С его длина равна 1000,24 мм. Коэффициент линейного расширения алюминия равен 2,4  10^-5 1/градус.

Задача 3. Сколько баллонов газа объёмом 5 л, давлением 600 кПа необходимо подсоединить к оболочке аэрозонда объёмом 0,5 м³, чтобы наполнить ее до давления 100 кПа, равного атмосферному?

Задача 4. Во сколько раз увеличится объём пузырька воздуха,  поднявшегося при постоянной температуре с глубины 80 м на поверхность водоёма? Плотность воды 1000 кг/м³, а атмосферное давление равно 100 кПа.

Задача 5. Поршень площадью 1 см² скользит без трения в вертикальном цилиндре, закрывая газ объёмом 10 см³ при давлении 120 кПа. На сколько сантиметров опустится поршень, если на него поставить тело массой 1,2 кг? Температура постоянна.

Вариант 5

Задача 1. В равных объёмах при одинаково температуре давление гелия 5 Па, кислорода  13 Па. Какое давление смеси, если гелий перекачать в объём, занимаемый кислородом?

Задача 2. Какая масса газа выйдет из открытого сосуда, содержащего 0,24 кг гелия, если его температуру увеличить в 8 раз? Давление постоянно.

Задача 3. Камеру футбольного мяча объёмом 2,5 л накачивают воздухом с помощью насоса, забирающего при каждом качании 0,15 л воздуха при давлении 100 кПа. Определить в килопаскалях давление в камере после 50 качаний, если сначала она была пустой. Температура постоянна.

Задача 4. Объём пузырька воздуха, всплывающего на поверхность со дна озера, увеличился в 2 раза. Определить глубину озера. Атмосферное давление равно 93 кПа. Плотность воды равна 1000кг/м³. Температура воды не меняется с глубиной.

Задача 5. Давление газа в горизонтально запаянной трубке, разделенной столбиком ртути массой 10 г на два объёма по 50 см³, равно 12 кПа. Найти в квадратных сантиметрах площадь сечения трубки, если при вертикальном положении трубки верхний объём газа больше нижнего объёма на 20 см³.

Вариант 6

Задача 1. Горизонтально расположенный цилиндр разделён  скользящей без трения перегородкой на две части. Слева от перегородки находится 1 моль водорода, справа 1 моль гелия. Определить отношение объёма, занимаемого водородом, к объёму, занимаемому гелием. Температура постоянна.

Задача 2. В баллоне находится двухатомный идеальный газ. Во сколько раз увеличится давление в газе, если половина молекул газа распадается на атомы? Температура постоянна.

Задача 3. При изотермическом сжатии давление газа возросло в 8 раз. Чему равен начальный объём газа, если в конце процесса  газ занимал 0,24 м³?

Задача 4. К резиновой оболочке, начальный объём которой равен нулю, присоединили баллон объемом 3 л с гелием под давлением 200 кПа. Найти в килопаскалях давление гелия, если оболочка раздулась до объема 5 л, а процесс расширения гелия изотермический.

Задача 5. Найти давление газа в горизонтальной закрытой трубке сечением 0,4 см², разделенной столбиком ртути массой 10 г на два объёма по 50 см³, если при повороте трубки в вертикальное положение нижний объём равен 40 см³. Температура газа постоянна.

Вариант 7

Задача 1. Во сколько раз число молекул в 270 г углерода больше числа Авогадро? Молярная масса углерода равна 12 г/моль.

Задача 2. Определить в килопаскалях давление идеального газа, если средняя квадратичная скорость его молекул равна 300м/с, а плотность – 1,3 кг/м³.

Задача 3. В ходе изотермического процесса давление газа уменьшилось на 50 кПа. Определить в килопаскалях конечное давление газа, если его объём увеличился в 6 раз.

Задача 4. Чему равна площадь невесомого поршня в цилиндрическом сосуде, если под  действием силы в 2Н газ под поршнем сжимается в 3 раза? Атмосферное давление 100 кПа. Ответ дать в квадратных сантиметрах. Температура постоянна.

Задача 5. В запаянной с одной стороны трубке находится столб воздуха, запертый каплей ртути. Длина столба воздуха при расположении трубки открытым концом вверх равна 10 см, а при отклонении трубки на 60⁰ от вертикали – 12 см. Определить в сантиметрах длину столба воздуха при расположении трубки открытым концом вниз.

Вариант 8

Задача 1. Найти в кубических сантиметрах объём 10 моль меди. Плотность меди равна 8,4 г/см². Молярную массу меди принять равной 63 г/моль.

Задача 2. Найти объём воды плотностью 1 г/см³, в котором столько же молекул, как и в 200 м³ водорода при давлении 166 кПа и температуре 360 К. Молярная масса кислорода – 32 г/моль.

Задача 3. Идеальный газ закачивается в металлический баллон с помощью поршневого насоса . Начальная масса газа равна 0,5 кг. Определить массу газа в баллоне, когда давление в газе станет в 3 раза больше первоначального. Температура постоянна.

Задача 4. На сколько процентов следует уменьшить объём газа в изотермическом процессе, чтобы его давление возросло в 1,6 раза? Масса газа постоянна.

Задача 5. В горизонтальной запаянной с двух сторон трубке сечением 0,4 см² газ разделен капелькой масла на два объёма по 70 см³при температуре 400 К. На сколько кубических сантиметров уменьшится объём газа справа от капельки, если его охладить до 300 К?

Вариант 9

Задача 1. В 0,036 м³ содержится 5,1 киломоль углерода. Найти его плотность, если молярная масса углерода равна 12 г/моль.

Задача 2. При какой температуре по шкале Кельвина средняя квадратичная скорость молекул криптона равна 830 м/с?  Молярная масса криптона равна 84 г/моль.

Задача 3. При изотермическом сжатии газа его объём уменьшился на 1 л, а давление возросло на 20%. На сколько процентов увеличится давление газа, если первоначальный объём газа уменьшить на 2 л?

Задача 4. В вертикальном цилиндре под невесомым поршнем сечением 10 см² находится газ. Во сколько раз уменьшится объём, занимаемый газом, если на поршень поставить гирю массой 10 кг? Атмосферное давление равно 100 кПа. Температура постоянна.

Задача 5. Число молекул газа в единице объёма уменьшилось в 2,5 раза. На сколько градусов нагрели при этом газ, если его давление не изменилось? Начальная температура газа 300 К.

Тема 4: «Электростатика»

Вариант 0

Задача 1. Нейтральная водяная капля разделилась на две. Первая из них обладает зарядом  - 1,5 нКл. Определить в нанокулонах заряд второй капли. Ответ: 1,5.

Задача 2. Во сколько раз уменьшится  сила взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов, если каждый заряд уменьшить в 2 раза и перенести их из вакуума в среду с диэлектрической проницаемостью равной 2,5? Расстояние между зарядами не меняется. Ответ: 10.

Задача 3. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами равна 15 Н. Определить модуль силы взаимодействия между зарядами, если каждый из зарядов увеличить вдвое при неизменном расстоянии между ними. Ответ: 60.

Задача 4. Определить значение заряда, если известно, что в электрическом поле напряженностью 5000 В/м на заряд действует сила 30 Н. Ответ записать в милликулонах. Ответ: 6.

Задача 5. Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет 4 см, а разность потенциалов равна 60 В. Определить модуль напряженности поля внутри конденсатора. Ответ: 1500.

Вариант 1.

Задача 1. Два одинаковых проводящих шарика, электрические заряды которых равны 3,2*10 Кл и – 3,2*10 Кл, привели в соприкосновение. Сколько электронов перешло с одного шарика на другой? Ответ: 2.

Задача 2. Две небольшие частицы с одинаковыми зарядами на расстоянии 18 км в вакууме отталкиваются с силой, равной по модулю 0,001 Н. Определить в милликулонах значение зарядов частиц. Ответ: 6.

Задача 3. Шарик массой 10 г подвешен вблизи земли на невесомой и непроводящей нити в однородном электрическом поле напряженностью 1000 В/м. Определить минимальное значение модуля силы натяжения нити, если заряд шарика равен 1 мКл. Ответ: 0,9.

Задача 4. На какой угол в градусах отклонится от вертикали  маленький шарик с зарядом 400 мкКл и массой 4г, подвешенный на шелковой нити, если его поместить в горизонтальное однородное поле с напряженностью 100 В/м? Ответ: 43.

Задача 5. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора равна 20 В, а напряженность  однородного электрического поля в конденсаторе равна 2000 В/м. Чему равно расстояние между пластинами конденсатора? Ответ записать в сантиметрах. Ответ: 1

Вариант 2

Задача 1. Заряд небольшого проводящего шарика равен 5 мкКл. Во сколько раз увеличится заряд этого шарика, если его привести в контакт с таким шариком, заряд которого равен 15 мкКл? Ответ: 2.

Задача 2. Два одинаковых маленьких заряженных шарика подвешены на тонких длинных нитях и находятся в керосине. Какова плотность шариков, если в воздухе нити расходятся на такой же угол, как в керосине? Плотность керосина равна 800 кг/куб. м., диэлектрическая проницаемость керосина равна 2. Ответ: 1600.

Задача 3. Во сколько раз увеличится сила взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов, если значение каждого заряда уменьшить в 2 раза, а расстояние между ними уменьшить в 4 раза? Ответ: 4.

Задача 4. В однородном электрическом поле заряд 0,37 Кл движется вдоль силовой линии с постоянной скоростью. Определить модуль силы сопротивления движению, если напряженность поля равна 800 В/м. Ответ: 296.

Задача 5. Плоский конденсатор зарядили так, что напряженность поля в конденсаторе равна 315 В/м и, не отключая от источника тока, увеличили расстояние между пластинами в 3 раза, Определить модуль напряженности поля в конденсаторе после раздвижения пластин. Ответ: 105.

Вариант 3

Задача 1. Два одинаковых металлических шарика, заряд одного из которых первоначально равен  -5 мкКл, соприкасаются и затем снова разводятся. Заряд одного из шариков после разведения равен 3 мкКл. определить в микрокулонах заряд второго шарика до соприкосновения. Ответ: 11.

Задача 2. Два маленьких шарика подвешены в воздухе на нитях длиной 3 м, закрепленных в одной точке. После того, как шарикам сообщили заряды по 10 мкКл, нити разошлись на угол 60⁰. Определить в граммах массу шарика. Ответ: 17,3.

Задача 3. Определить расстояние между двумя одинаковыми точечными зарядами по 3 мкКл каждый, находящимися в вакууме, если модуль силы взаимодействия между ними равен 100 мН. Ответ: 0,9.

Задача 4. В однородном электрическом поле с напряженностью 50 В/м находится в равновесии капелька с зарядом 2*10^-7 Кл. Определить в миллиграммах массу капельки. Ответ: 1.

Задача 5. Модуль напряженности поля в плоском воздушном конденсаторе равен 60000 В/м, а разность потенциалов равна 3000 В. Вычислить в сантиметрах расстояние между обкладками конденсатора. Ответ: 5.

Вариант 4.

Задача 1. Два одинаковых металлических шарика с зарядами  -3 мкКл и 8 мкКл на короткое время соединяются тонкой проволокой. Определить в микрокулонах величину заряда одного из шариков, после того как уберут проволочку. Ответ: 2,5.

Задача 2. Два маленьких шарика, соединенных пружинкой с коэффициентом жесткости 90 Н/м и длиной в нерастянутом состоянии 0,99 м, заряжаются равными положительными зарядами. Определить в микрокулонах заряд одного из шариков, если под действием кулоновских сил пружинка растянулась на 1 см. Ответ: 10.

Задача 3. Точечный заряд 10 мкКл находится в точке (0, 0) прямоугольной системы координат (Х, У), где х, у заданы в метрах. Определить проекцию на ось Х кулоновской силы, действующей со стороны этого заряда на точечный заряд 10 мкКл, помещенный в точку (1, 0). Ответ: 0,9.

Задача 4. В однородном электрическом поле с напряженностью 50 В/м находится в равновесии капелька с зарядом 2*10^-7 Кл. Определить в миллиграммах массу капельки. Ответ: 1.

Задача 5. Определить расстояние между большими вертикально расположенными пластинами конденсатора, заряженного до разности потенциалов 300 В, если шарик массой 0,1 мг с зарядом 0,001 мкКл, подвешенный между обкладками на нити длиной0,1 м, отклонился на угол 45⁰ от вертикали. Ответ: 0,3.

Вариант 5.

Задача 1. От водяной капли с зарядом 1 нКл отделилась капля с электрическим зарядом -1 нКл. Определить в нанокулонах заряд оставшейся капли. Ответ: 2.

Задача 2. Одинаковые металлические шарики с зарядами +1 мкКл и +4 мкКл находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние следует развести шарики, чтобы сила их кулоновского взаимодействия осталась прежней? Ответ: 1,25.

Задача 3. Во сколько раз уменьшится сила взаимодействия между маленькими одинаковыми металлическими шариками с зарядами 1 мкКл и 3 мкКл, если их после соприкосновения развести на расстояние вдвое большее, чем первоначальное?. Ответ: 3.

Задача 4. Максимально возможное значение ускорения пылинки массой 0,1 г в однородном электрическом поле напряженностью 1000 В/м вблизи поверхности Земли равно 11 м/с². Определить в микрокулонах величину заряда пылинки. Ответ: 0,1.

Задача 5. В поле между обкладками плоского конденсатора на заряд 0,2 мкКл действует сила 50 мкН. До какого напряжения заряжен конденсатор, если расстояние между пластинами 0,03 м? Перераспределением заряда на пластинах пренебречь. Ответ: 7,5.

Вариант 6.

Задача 1. Какой заряд приобретет моль вещества, если у каждой сотой молекулы отнять по одному электрону? Число  Авогадро принять равным 6*10²³ 1/моль. Ответ: 960.

Задача 2. Найти отношение модуля силы взаимодействия тех же зарядов при увеличении расстояния между ними в 4 раза? Ответ: 16.

Задача 3. С какой по модулю силой притягиваются два свинцовых шарика массой по 208 мг, расположенные на расстоянии 300 км, если у каждого атома первого шарика отнять по одному электрону и перенести на второй? Молярная масса свинца 208 г/моль. Число Авогадро – 6*10²³ 1/моль. Ответ: 921,6.

Задача 4. На конце невесомой, первоначально расположенной вертикально пружине с коэффициентом упругости 0,04 Н/м подвешен шарик массой 0,03 г и зарядом 1 мкКл. Определить в сантиметрах величину растяжения пружины в горизонтальном электрическом поле напряженностью 400 В/м? Ответ: 1,25.

Задача 5. Расстояние между обкладками плоского конденсатора 5 см, разность потенциалов 500 В. С какой силой поле внутри конденсатора действует на заряд 0,007 мкКл, помещенный посередине между обкладками? Ответ дать в микроньютонах. Ответ: 70.

Вариант 7.

Задача 1. Два одинаковых проводящих шарика, электрические заряды которых равны 3,2*10 Кл и – 3,2*10 Кл, привели в соприкосновение. Сколько электронов перешло с одного шарика на другой? Ответ: 2.

Задача 2. Две небольшие частицы с одинаковыми зарядами на расстоянии 18 км в вакууме отталкиваются с силой, равной по модулю 0,001 Н. Определить в милликулонах значение зарядов частиц. Ответ: 6.

Задача 3. Шарик массой 10 г подвешен вблизи земли на невесомой и непроводящей нити в однородном электрическом поле напряженностью 1000 В/м. Определить минимальное значение модуля силы натяжения нити, если заряд шарика равен 1 мКл. Ответ: 0,9.

Задача 4. На какой угол в градусах отклонится от вертикали  маленький шарик с зарядом 400 мкКл и массой 4г, подвешенный на шелковой нити, если его поместить в горизонтальное однородное поле с напряженностью 100 В/м? Ответ: 43.

Задача 5. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора равна 20 В, а напряженность  однородного электрического поля в конденсаторе равна 2000 В/м. Чему равно расстояние между пластинами конденсатора? Ответ записать в сантиметрах. Ответ: 1

Вариант 8.

Задача 1. Определить заряд медной пластинки массой 1 г, если у каждого атома меди отнять по одному электрону. Число Авогадро принять равным 6*10²³ 1/моль. Молярная масса меди 0,064 кг/моль. Ответ: 1500.

Задача 2. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами равна 15 Н. Определить модуль силы взаимодействия между зарядами, если каждый из зарядов увеличить вдвое при неизменном расстоянии между ними. Ответ: 60.

Задача 3. Электрическое поле образовано наложением двух однородных полей с напряженностями 200 В/м и 300 В/м. Силовые линии этих полей направлены водном направлении, определить в миллиньютонах модуль силы, действующей на заряд 0,3 мкКл, помещенный в некоторую точку этого поля. Ответ: 0,15

Задача 4. Два шарика массами 0,2 г и 0,8 г и зарядами 0,3 мкКл и 0,2 мкКл соединены тонкой нитью длиной 20 см и движутся вдоль силовой линии однородного электрического поля с напряженностью 10 кВ/м, направленной вертикально вниз. Определить в миллиньютонах модуль силы натяжения нити. Ответ: 11,5.

Задача 5. Потенциал точечного заряда  на некотором расстоянии от заряда равен 120 В. Определить потенциал поля в точке, лежащей на втрое меньшем расстоянии от заряда? Ответ: 360.

Вариант 9.

Задача 1. Два одинаковых металлических шарика с зарядами  -3 мкКл и 8 мкКл на короткое время соединяются тонкой проволокой. Определить в микрокулонах величину заряда одного из шариков, после того как уберут проволочку. Ответ: 2,5.

Задача 2. Два маленьких шарика, соединенных пружинкой с коэффициентом жесткости 90 Н/м и длиной в нерастянутом состоянии 0,99 м, заряжаются равными положительными зарядами. Определить в микрокулонах заряд одного из шариков, если под действием кулоновских сил пружинка растянулась на 1 см. Ответ: 10.

Задача 3. Точечный заряд 10 мкКл находится в точке (0, 0) прямоугольной системы координат (Х, У), где х, у заданы в метрах. Определить проекцию на ось Х кулоновской силы, действующей со стороны этого заряда на точечный заряд 10 мкКл, помещенный в точку (1, 0). Ответ: 0,9.

Задача 4. В однородном электрическом поле с напряженностью 50 В/м находится в равновесии капелька с зарядом 2*10^-7 Кл. Определить в миллиграммах массу капельки. Ответ: 1.

Задача 5. Определить расстояние между большими вертикально расположенными пластинами конденсатора, заряженного до разности потенциалов 300 В, если шарик массой 0,1 мг с зарядом 0,001 мкКл, подвешенный между обкладками на нити длиной0,1 м, отклонился на угол 45⁰ от вертикали. Ответ: 0,3.