Давайте разберем каждый из вопросов контрольной работы.
1. Сила тяготения между двумя однородными шарами
Сила тяготения между двумя телами рассчитывается по формуле: \[ F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \] где \( G \) — гравитационная постоянная, \( m_1 \) и \( m_2 \) — массы тел, а \( r \) — расстояние между ними.
Увеличение массы каждого шара в 2 раза: \[ F = G \cdot \frac{(2m_1) \cdot (2m_2)}{r^2} = 4F_{\text{исходное}} \] (увеличится в 4 раза)
Уменьшение массы каждого шара в 2 раза: \[ F = G \cdot \frac{(0.5m_1) \cdot (0.5m_2)}{r^2} = 0.25F_{\text{исходное}} \] (уменьшится в 4 раза)
Увеличение массы каждого шара в 4 раза: \[ F = G \cdot \frac{(4m_1) \cdot (4m_2)}{r^2} = 16F_{\text{исходное}} \] (увеличится в 16 раз)
Уменьшение массы каждого шара в 4 раза: \[ F = G \cdot \frac{(0.25m_1) \cdot (0.25m_2)}{r^2} = 0.0625F_{\text{исходное}} \] (уменьшится в 16 раз)
Ответ: 1) увеличить в 2 раза.
2. Направление ускорения в точке А
Запомните, что для тела, движущегося по окружности, ускорение всегда направлено к центру окружности. Если у вас есть стрелки, то стрелка, указывающая внутрь окружности, будет правильным ответом.
3. Растяжение пружины
Используя закон Гука: \[ F = k \cdot x \] где \( k = 40 \, \text{Н/м} \) — жесткость пружины и \( F = mg = 0.1 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 0.98 \, \text{Н} \).
Находим растяжение: \[ x = \frac{F}{k}.\] \[ x = \frac{0.98}{40} = 0.0245 \, \text{м} = 2.45 \, \text{см}. \]
Ответ: 2.45 см.
4. Коэффициент трения
Используем второй закон Ньютона \( F = ma \):
Сила, действующая против трения, равна: \[ F_{\text{тр}} = mg \cdot \mu \] где \( \mu \) — коэффициент трения.
Исходя из условий задачи: \[ F_{\text{действующая}} - F_{\text{тр}} = ma \] Переписываем по известным данным: \[ 1.5 \, \text{Н} - \mu \cdot (0.5 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2) = (0.5 \, \text{кг} \cdot 0.5 \, \text{м/с}^2) \]
Решим уравнение и найдем \( \mu \).
5. Жесткость пружины
Используя закон Гука: \[ F_{тр} = k \cdot x \] \[ F_{тр} = \mu \cdot m \cdot g \] где \[ \mu = 0.4, \, m=10kg, \, x = 0.2m \, (удлинение) \]
Находим силу трения и подставляем в формулу для жесткости.
6. Модуль линейной скорости
Используем связь между линейной скоростью и центростремительным ускорением: \[ a_c = \frac{v^2}{r} \]
Находим \( v \) для радиуса \( r = 50 \, \text{м} \).
7. Период вращения
Период \( T \) можно найти как: \[ T = \frac{t}{n} \] где \( t = 4 \, \text{мин} = 240 \, \text{с} \) и \( n = 480 \).
8. Увеличение центростремительного ускорения
Центростремительное ускорение: \[ a_c = \frac{v^2}{r} \]
Если радиус увеличивается в 2 раза и скорость в 4 раза, то увеличиваем процент.
9. Изменение скорости и периода корабля
Для определенных процессов изменение скорости и периода зависит от радиуса:
- Увеличилась
- Уменьшилась
- Не изменилась
Записываем соответствующие цифры.
Если возникнут дополнительные вопросы по любому из пунктов, не стесняйтесь обращаться!
