Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Расчетно-графические задания. РГЗ №1 “Кинематика материальной точки и механика твёрдого тела”



РГЗ №1 “Кинематика материальной точки и механика твёрдого тела”

 

Шар радиусом R и массой m вращается вокруг оси симметрии согласно уравнению φ(t) и одновременно движется поступательно согласно уравнению x(t) в направлении вектора момента импульса, где А, В, С, D, E, F, G = const. Численные значения параметров поступательно-вращательного движения приведены в таблице 1 в соответствии с номером варианта.

Найти:

1. Пройденный путь S материальной точкой, принадлежащей шару и максимально удалённой от оси его вращения, в момент времени от t1 до t2.

2. Полную скорость этой точки в те же моменты времени.

3. Среднюю угловую скорость вращения шара за тот же интервал времени.

4. Среднее значение углового ускорения `e за тот же интервал времени.

5. Определить момент сил M, действующих на шар в момент времени t =15 с.

6. Определить момент импульса шара L в момент времени t =15 с.

7. Определить кинетическую энергию шара Eк за интервал времени от t1 до t2.

8. Определить работу A шара за интервал времени от t1 до t2.

Построить графики зависимостей величин, отмеченных знаком “+” в таблице 2 для каждого варианта, при изменении времени от t=0 с до t=15 с.

 

Таблица 1 Исходные данные при движении шара(по вариантам)

Уравнения движения. R, м m, кг А, м В, м/с С, м/с2 D, м/с3 E, рад F, рад/c G, рад/c2 t1, с t2, с
1. φ(t) = E + G×t2 0,1 -1 - -
2. φ(t) = F×t + G×t2 0,13 -10 -5 - -0,05 - 5,9
3. φ(t) = E - F×t 0,2 - 0,5 - 3,4
4. φ(t) = -E - F×t 0,16 2,4 -0,8 -0,05 -10 - 2,1
5. φ(t) = E - F×t 0,18 3,2 -25 -0,3 -0,2 -
6. φ(t) = F×t - G×t2 0,08 2,3 - -0,3 -0,1 - 8,5
7. φ(t) = E + F×t - G×t2 0,22 6,2 - 0,08 -7 0,1
8. φ(t) = -E + F×t +t2 0,14 4,1 - -20 -15 0,1 5,1
Уравнения движения. R, м m, кг А, м В, м/с С, м/с2 D, м/с3 E, рад F, рад/c G, рад/c2 t1, с t2, с
9. φ(t) = E - G×t2 0,16 5,3 - -7 -0,2 - 2,5 8,4
10. φ(t) = -E - F×t + G×t2 0,27 6,8 - -0,03 -18 -0,1 2,2
11. φ(t) = E + F×t +t2 0,04 -1 -0,01 -0,05 9,7
12. φ(t) = E - F×t - G×t2 0,4 4,6 - 0,3 -0,6 1,5
13. φ(t) = -E + F×t 0,5 4,8 -2 -0,4 - - 8,8
14. φ(t) = E - F×t + G×t2 0,25 4,7 -0,7 - -1 2,3 8,6
15. φ(t) = E + F×t 0,7 5,6 - -0,3 -10 -5 - 1,2 7,7
16. φ(t) = - F×t -t2 0,44 3,3 - 0,1 - 5,2 14,3
17. φ(t) = E + F×t -t2 0,14 5,8 - -0,15 -0,8 2,4 14,1
18. φ(t) = E - F×t + G×t2 0,43 2,7 -7 0,1 -0,05 -25 -0,3 3,1 13,4
19. φ(t) = - F×t + G×t2 0,6 5,5 -20 -15 0,1 0,1 - -0,3 6,8
20. φ(t) = E + F×t +t2 0,19 2,2 - 2,5 -0,2 -1 3,6 11,2
21. φ(t) = E - F×t 0,26 4,9 -18 -0,1 -0,1 -10 -5 - 2,5 13,9
22. φ(t) = F×t + G×t2 0,35 5,1 -0,05 -0,1 - 3,1 14,2
23. φ(t) = -E - F×t -t2 0,31 2,6 -0,6 - -0,8 0,2 5,3
24. φ(t) = E + F×t - t2 0,38 3,2 - -0,05 -25 -0,3 0,7 6,8
25. φ(t) = - F×t + G×t2 0,42 4,6 - -7 -0,3 - -0,3 2,9 9,2
26. φ(t) = E + F×t + H×t3 0,23 5,2 -1 - -
27. φ(t) = - E + F×t -t2 0,37 4,9 -10 -5 - -0,05 5,9

Таблица 2Графические зависимости





x(t) *) S(t) *) υ(t) *) a(t) *) L(t) **) Eк(t) **) A(t) **)
1. + +       + +
2.     + + +   +
3. +     + + +  
4.   + +   +   +
5.   + +   + +  
6. +     +   + +
7.   +   + + +  
8. +   +   +   +
9. +     +   + +
10.   + +     + +
11.     + + + +  
12. + +     + +  
13. + +     +   +
14.     + + + +  
15. +     + + +  
16.   + +     + +
17.   + +   +   +
18. +     +   + +
19.   +   + +   +
20. +   +   + +  
21. +     +   + +
22.   + +   +   +
23.     + +   + +
24. + +     + +  
25.     + + + +  
26. +     +   + +
27.   + +     + +

*) – данные зависимости рассматривать для заданной материальной точки, движущейся в двух направлениях;

**) – данные зависимости рассматривать для шара.

 

 


 

РГЗ №2 “Движение тела, брошенного под углом к горизонту”

 

 

Тело массой m брошено под углом к горизонту со скоростью v0 . Параметры движения имеют следующую нумерацию и обозначения:

 

1. tA - время полета тела до наивысшей точки траектории

2. tB - полное время полета до падения на землю

3. H - максимальная высота подъема

4. L - дальность полета

5. Wк - кинетическая энергия тела

6. Wп - потенциальная энергия тела

7. p - импульс тела

8. s - перемещение тела

9. v – модуль скорости тела

10. - угол, под которым направлена скорость к горизонту

11. at - касательная составляющая ускорения тела

12. an - центростремительная составляющая ускорения тела

13. R - радиус кривизны траектории тела

 

Задание

 

1. Сформулировать задание в соответствии со своим вариантом.

2. Представить краткие теоретические сведения с указанием определений, физического смысла и единиц измерения физических величин, используемых при описании рассматриваемого движения, а также формулировкой и пояснением используемых физических законов.

3. Определить в момент времени t1 = кtB значения параметров, указанных их номером в графе «Параметры» в соответствии с нумерацией параметров, представленной выше ( к – коэффициент).

4. Построить графическую зависимость параметра, номер которого указан в графе «Зависимость», от времени в процессе всего движения тела.

5. Построить траекторию движения тела с указанием на ней положения тела в момент времени t1 .

6. Сделать выводы по результатам расчетов.

 


Варианты заданий

 

№ варинта m, кг v0 , м/с к Параметры Зависимость
0,4 1,9
0,3 3,10
0,8 4,11
0.7 5,12
0,2 6,13
0,9 7,1
0,1 8,3
0,6 9,4
0,35 10,5
0,28 11,6
0,87 12,7
0,38 13,8
0,88 1,12
0,37 3,10
0,7 4,13
0,4 5,1
0,3 6,3
0,1 7,4
0,16 8,5
0,23 9,6
0,14 10,7
0.43 11,8
0,65 12,9
0,33 13,10
0.95 1,11
0,6 3,12
0,45 4,13
0,87 5,12
0,38 6,11
0,33 7,12

 

 


РГЗ №3 “Термодинамические циклы 1”

Формулировка задания

Идеальный газ массой m = 10-3кг,совершает цикл a-b-c-d-a.

Построить цикл в координатах p – V. Определить для одного из процессов величину, указанную в последнем столбце таблицы 2. Определить КПД цикла. Для всех участков цикла указать знак изменения внутренней энергии и определить: получает или отдает газ тепло; совершает газ работу или работа совершается над газом.

Чередование процессов указано в таблице 2 в соответствии с номером варианта.

Символы a, b, c, d обозначаютсоответствующие точки цикла на координатной плоскости p – V.

Исходные данные: р1 = 0,2МПа, р2 = 0,1МПа, р3 = 0,15МПа, V1 = , V2 = .

Значения параметров по вариантам

Газ Параметры Вид процесса Найти
a → b b → c c → d d → a
H2 Va = V1, Vb = V2, pb = p2 T = const p = const Q = 0 d = a Qb→c
Н2 Va = V1, Vb = V2, pa = p1, pc = p2 p = const Q = 0 p = const Q = 0 Ab→c
H2 pb = p1, pc = p2, Vb = V2, Vd = V1 T = const V = const p = const V = const Qb→c
О2 Va = V1, Vb = V2, Vc = V1, pb = p2 T = const p = const V = const d = a Qc→d
О2 Va = V1, pa = p1, Vb = V2 p = const V = const Q = 0 d = a Qb→c
О2 Va = V1, Vb = V2, pa = p1, pc = p3 p = const V = const p = const T = const Qb→c
N2 pa = p1, pd = p2, Vb = V2, Vd = V1 T = const V = const Q = 0 V = const Ac→d
N2 pa = p1, pb = p2, Vc = V1 Q = 0 T = const V = const d = a Aa→b
Ne pa = p1, pb = p2, Vb = V2 T = const V = const Q = 0 d = a Ac→d
He pc = p2, pa = 2p1, Vb = V2, Vd = V1 p = const V = const T = const V = const Qc→d
Ar Va = V1, pa = p1, pc = p2, Vb = V2 p = const V = const p = const Q = 0 Ad→a
СН4 Va = V1, Vb = V2, pa = p1, pc = p2 p = const T = const p = const T = const Qc→d
C2H6 pb = p1, pc = p2, Vb = V2, Vd = V1 Q = 0 V = const Q = 0 V = const Qb→c
C2H4 pb = p1, pc = p2, Vb = V2, Vd = V1 Q = 0 V = const T = const V = const Qd→a
Газ Параметры Вид процесса Найти
a → b b → c c → d d → a
CH4 Vb = V2, pa = p1, pc = p2, Vd = V1 p = const Q = 0 p = const V = const Qd→a
C2H6 Va = V1, Vb = V2, pc = p2, pa = 2p1 p = const V = const Q = 0 V = const Ac→d
СО2 pc = p2, pa = p1, Vb = V2 p = const V = const T = const d = a Qa→b
СО2 Vb = V2, pb = p2, Vc = V1 Q = 0 p = const V = const d = a Aa→b
N2O Va = V1, Vb = V2, pa = p1 p = const Q = 0 T = const d = a Ab→c
NO pa = p1, pd = p2, Vb = V2, Vd = V1 T = const V = const T = const V = const Qb→c
NH3 Vb = V2, pa = p1, pc = p2, Vd = V1 p = const T = const p = const V = const Qc→d
NH3 pc = p2, pa = 2p1, Vb = V2, Vd = V1 p = const V = const Q = 0 V = const Qb→c
Н2О Va = V1, Vb = V2, pa = p1, pc = p2 p = const T = const p = const Q = 0 Ad→a
Н2О Va = V1, Vb = V2, pa = p1, pc = p2 p = const Q = 0 p = const T = const Qc→d
Н2О pb = p1, pc = p2, Vb = V2, Vd = V1 Q = 0 V = const p = const V = const Aa→b

РГЗ №4 “Термодинамические циклы 2”

Формулировка задания

Идеальный газ в количестве m килограмм совершает цикл (круговой процесс), которому соответствуют две изобары и две изохоры. Температура в состояниях 2 и 4 соответственно T2 и T4. Точки 1 и 3 лежат на одной изотерме. Показатель адиабаты g соответствует газу из варианта задания.

Построить цикл в координатах p – V. Определить: работу, совершенную газом за цикл; изменение внутренней энергии на участке 1-2 (варианты 1-9), на участке 2-3 (варианты 10-18), на участке 3-4 (варианты 19-27); количество теплоты, полученное газом за цикл; коэффициент полезного действия цикла.

Газ, значения температур и масса указаны в следующейтаблице в соответствии с номером варианта.

 

 

Значения параметров по вариантам

Газ m, кг T2, К T4, К Газ m, кг T2, К T4, К Газ m, кг T2, К T4, К
H2 0,10 Ne 0,04 Н2О 0,27
Н2 0,20 Ne 0,08 Н2О 0,18
H2 0,30 Ne 0,10 Н2О 0,09
О2 0,80 Ar 0,20 СН4 0,40
О2 0,16 Ar 0,32 CH4 0,80
О2 0,32 Ar 0,40 СН4 0,16
N2 0,07 СО2 0,44 C3H8 0,44
N2 0,14 СО2 0,11 C2H4 0,14
N2 0,28 СО2 0,22 C2H6 0,3

РГЗ №5 “Реальные газы”

Формулировка задания

Газ в количестве m грамм, занимавший при температуре Т1, объем V1, расширяется изотермически до объема V2. Определить начальное давление газа, работу при расширении, изменение внутренней энергии газа и количество поглощенной теплоты. Рассчитать постоянные Ван-дер-Ваальса а и b для газа, указанного в варианте задания, используя значения критических параметров и сравнить с данными таблицы 8 приложения.

 

Значения параметров по вариантам

Газ m, кг V1, л V2, л T1, К Газ m, кг V1, л V2, л T4, К Газ m, кг V1, л V2, л T4, К
H2 0,10 0,08 0,1 He 0,08 0, 8 3,2 СО2 0,11 2,0 3,0
Н2 0,20 0,1 0,3 Ar 2,00 0,5 2,0 СО2 0,22 4,0 5,0
H2 0,30 0,2 0,5 Ar 3,20 1,0 3,0 СО2 0,44 5,0 6,0
О2 0,08 1,0 2,0 Ar 4,00 1,5 4,5 Н2О 0,09 0,5 1,0
О2 0,16 2,0 4,0 Cl 0,70 2,0 6,0 Н2О 0,18 1,0 3,0
О2 0,32 3,0 5,0 Cl 1,40 4,0 8,0 Н2О 0,27 2,0 5,0
N2 0,07 0,3 0,6 Ne 0, 60 0,05 0,1 СН4 0,32 0,1 0,4
N2 0,14 0,4 0,8 Ne 0,40 0,10 0,15 СН4 0,16 0,2 0,8
He 0,04 0, 7 1,4 Ne 0,20 0,15 0,3 CH4 0,08 0,6 1,8

 

РГЗ №6 “Распределение Максвелла”

Формулировка задания

Найти число молекул заданного газа в заданном объёме V при температуре t и давлении p, компоненты скорости которых заключены в следующих интервалах: uх; uу; uz (см. табл.). Определить среднюю арифметическую скорость молекул, среднюю квадратическую скорость и наиболее вероятную скорость молекул. Относительную атомную массу газа взять из справочников. Построить график зависимости числа молекул от температуры в заданном интервале Dt. Установить закон распределения молекул газа по энергиям теплового движения.

 

Значения параметров по вариантам.

№ вар. Газ t, °С V, мм3 10-5, Па uх, м/с uy, м/с uz, м/с Dt, °С
аргон 1,03 200÷205 100÷110 100÷105 450¸520
хлор 1,10 195÷200 95÷105 95÷100 350¸440
этан 1,02 185÷190 75÷85 70÷75 550¸570
пропан 1,04 210÷215 110÷120 110÷115 410¸490
диоксид углерода 1,11 200÷205 100÷110 100÷105 450¸520
бензол 1,06 195÷200 95÷105 95÷100 350¸440
толуол 0,99 185÷190 75÷85 70÷75 550¸570
метанол 0,98 210÷215 110÷120 110÷115 410¸490
оксид углерода 0,97 200÷205 100÷110 100÷105 450¸520
водород 1,20 195÷200 95÷105 95÷100 350¸440
азот 1,21 185÷190 75÷85 70÷75 550¸570
кислород 1,19 210÷215 110÷120 110÷115 410¸490
ацетилен 1,17 200÷205 100÷110 100÷105 450¸520
этилен 1,05 195÷200 95÷105 95÷100 350¸440
метан 1,07 185÷190 75÷85 70÷75 550¸570
гелий 0,99 210÷215 110÷120 110÷115 410¸490
пропилен 0,95 200÷205 100÷110 100÷105 450¸520
хлористый водород 0,90 195÷200 95÷105 95÷100 350¸440
аммиак 1,21 185÷190 75÷85 70÷75 550¸570
диоксид азота 1,14 210÷215 110÷120 110÷115 410¸490
диоксид серы 1,10 200÷205 100÷110 100÷105 450¸520
сероводород 0,96 195÷200 95÷105 95÷100 350¸440
закись азота 0,89 185÷190 75÷85 70÷75 550¸570
сернистый ангидрид 0,99 210÷215 110÷120 110÷115 410¸490
бутан 1,02 200÷205 100÷110 100÷105 450¸520
гексан 1,04 195÷200 95÷105 95÷100 350¸440
криптон 1,07 185÷190 75÷85 70÷75 550¸570
ксенон 1,14 210÷215 110÷120 110÷115 410¸490
неон 1,09 200÷205 100÷110 100÷105 450¸520
пентан 1,01 195÷200 95÷105 95÷100 350¸440

 


Раздел 2


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!