НОМЕР
Методические указания к выполнению контрольных работ №1и №2 по физике для студентов факультета заочного обучения (бакалавриат) по направлению «Строительство»
Воронеж 2011
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»
Методические указания к выполнению контрольных работ №1и №2 по физике для студентов факультета заочного обучения (бакалавриат) по направлению «Строительство»
Воронеж 2011
УДК 53.07
ББК 22.3
Составители
А.И. Никишина, А.К. Тарханов, Д.Ю. Золототрубов, Е.В. Алексеева
Механика. Молекулярная физика и термодинамика. Электростатика и постоянный ток: методические указания к изучению курса физики для студ. факультета заочного обучения/ А.И. Никишина, А.К. Тарханов, Д.Ю. Золототрубов, Е.В. Алексеева; Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. – Воронеж, 2011. – 46 с.
Приведены условия задач для выполнения контрольных работ с разбивкой по вариантам, содержится краткий теоретический материал по темам «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика», «Электростатика и постоянный ток».
Данные методические указания предназначены для студентов всех специальностей заочного факультета.
Ил. 7. Табл. 1. Библиогр.: 6 назв.
УДК 53.07
ББК 22.3
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.
Рецензент – Авдеев В.П., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информатики и графики Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
Физика относится к числу естественных наук. Предметом физики является изучение общих свойств материи, т.е. вещества и поля, общих закономерностей и форм ее движения.
Физика определяет законы, которыми пользуются остальные естественные науки и техника, применяя их для отдельных частных случаев.
Изучение физики в высших учебных заведениях преследует двоякую цель: 1) расширить кругозор учащихся и способствовать развитию у них миропонимания; 2) подготовить их к сознательному изучению смежных с физикой дисциплин.
Учебная работа студентов заочной формы обучения складывается из следующих основных элементов: самостоятельного изучения физики по учебным пособиям, выполнения контрольных работ, посещения и проработки обзорных лекций в период сессий, прохождения лабораторного практикума, сдачи зачетов и экзаменов.
Цель контрольных работ – закрепление теоретического материала. Самостоятельное выполнение контрольных заданий способствует более глубокому пониманию курса физики и его закреплению.
В процессе изучения курса физики студенты заочного факультета должны выполнить контрольные работы в соответствии с учебным планом. Первая контрольная работа состоит из 6 задач, вторая – также из 6 задач. Номера вариантов и задач определяются в соответствии с двумя последними цифрами шифра зачетной книжки по таблице 1.
Перед выполнением контрольной работы студенту необходимо внимательно ознакомиться с основными формулами и разобрать примеры решения задач.
При выполнении контрольной работы обязательно соблюдать следующие правила:
полностью переписывать условия задач своего варианта;
сделать краткую запись условия, при этом числовые данные перевести в систему единиц СИ;
выполнить аккуратно чертеж, рисунок или схему, поясняющие описанный в задаче процесс;
в ходе решения задачи делать краткие и ясные комментарии используемых физических законов и формул;
решив задачу в общем виде, проверить ответ по равенству размерностей левой и правой части расчетной формулы;
в полученную расчетную формулу подставить числовые данные и оценить правдоподобность ответа;
оставлять поля для замечаний;
на титульном листе указывать номер контрольной работы, наименование дисциплины, фамилию и инициалы студента, шифр и домашний адрес.
Контрольные работы, представленные без соблюдения указанных выше правил оформления, а также работы, выполненные не по своему варианту, приниматься на рецензию не будут. На повторную проверку работу обязательно представлять с первым и исправленным вариантом работы.
Таблица вариантов
Таблица №1
Вариант |
Номер задачи |
|||||
|
|
1 |
16 |
31 |
46 |
61 |
76 |
|
|
2 |
17 |
32 |
47 |
62 |
77 |
|
|
3 |
18 |
33 |
48 |
63 |
78 |
|
|
4 |
19 |
34 |
49 |
64 |
79 |
|
|
5 |
20 |
35 |
50 |
65 |
80 |
|
|
6 |
21 |
36 |
51 |
66 |
81 |
|
|
7 |
22 |
37 |
52 |
67 |
82 |
|
|
8 |
23 |
38 |
53 |
68 |
83 |
Вариант |
Номер задачи |
|||||
|
|
9 |
24 |
39 |
54 |
69 |
84 |
|
|
10 |
25 |
40 |
55 |
70 |
85 |
|
|
11 |
26 |
41 |
56 |
71 |
86 |
|
|
12 |
27 |
42 |
57 |
72 |
87 |
|
|
13 |
28 |
43 |
58 |
73 |
88 |
|
|
14 |
29 |
44 |
59 |
74 |
89 |
|
|
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
90 |
|
|
2 |
16 |
45 |
48 |
64 |
83 |
|
|
3 |
17 |
44 |
49 |
65 |
84 |
|
|
4 |
18 |
43 |
50 |
66 |
85 |
|
|
5 |
19 |
42 |
51 |
67 |
86 |
|
|
6 |
20 |
41 |
52 |
68 |
87 |
|
|
7 |
21 |
40 |
53 |
69 |
88 |
|
|
8 |
22 |
39 |
54 |
70 |
89 |
|
|
9 |
23 |
38 |
55 |
71 |
90 |
|
|
10 |
24 |
37 |
56 |
72 |
76 |
|
|
11 |
25 |
36 |
57 |
73 |
77 |
|
|
12 |
26 |
35 |
58 |
74 |
78 |
|
|
13 |
27 |
34 |
59 |
75 |
79 |
|
|
14 |
28 |
33 |
60 |
61 |
80 |
|
|
15 |
29 |
32 |
46 |
62 |
81 |
|
|
1 |
30 |
31 |
47 |
63 |
82 |
|
|
3 |
23 |
31 |
48 |
65 |
77 |
|
|
4 |
24 |
32 |
49 |
66 |
78 |
|
|
5 |
25 |
33 |
50 |
67 |
79 |
|
|
6 |
26 |
34 |
51 |
68 |
80 |
|
|
7 |
27 |
35 |
52 |
69 |
81 |
|
|
8 |
28 |
36 |
53 |
70 |
82 |
|
|
9 |
29 |
37 |
54 |
71 |
83 |
|
|
10 |
30 |
38 |
55 |
72 |
84 |
|
|
11 |
16 |
39 |
56 |
73 |
85 |
|
|
12 |
17 |
40 |
57 |
74 |
86 |
|
|
13 |
18 |
41 |
58 |
75 |
87 |
|
|
14 |
19 |
42 |
59 |
61 |
88 |
|
|
15 |
20 |
43 |
60 |
62 |
89 |
|
|
1 |
21 |
44 |
46 |
63 |
90 |
|
|
2 |
22 |
45 |
47 |
64 |
85 |
|
|
4 |
16 |
45 |
48 |
66 |
86 |
|
|
5 |
17 |
44 |
49 |
67 |
87 |
|
|
6 |
18 |
43 |
50 |
68 |
88 |
|
|
7 |
19 |
42 |
51 |
69 |
89 |
Вариант |
Номер задачи |
|||||
|
|
8 |
20 |
41 |
52 |
70 |
90 |
|
|
9 |
21 |
40 |
53 |
71 |
76 |
|
|
10 |
22 |
39 |
54 |
72 |
77 |
|
|
11 |
16 |
38 |
55 |
73 |
78 |
|
|
12 |
17 |
37 |
56 |
74 |
79 |
|
|
13 |
18 |
36 |
57 |
75 |
80 |
|
|
14 |
19 |
35 |
58 |
61 |
81 |
|
|
15 |
20 |
34 |
59 |
62 |
82 |
|
|
1 |
21 |
33 |
60 |
63 |
83 |
|
|
2 |
22 |
32 |
46 |
64 |
84 |
|
|
3 |
19 |
31 |
47 |
65 |
85 |
|
|
5 |
20 |
31 |
48 |
67 |
86 |
|
|
6 |
23 |
32 |
49 |
68 |
87 |
|
|
7 |
24 |
33 |
50 |
69 |
88 |
|
|
8 |
25 |
34 |
51 |
70 |
89 |
|
|
9 |
26 |
35 |
52 |
71 |
90 |
|
|
10 |
27 |
36 |
53 |
72 |
76 |
|
|
11 |
28 |
37 |
54 |
73 |
77 |
|
|
12 |
29 |
38 |
55 |
74 |
78 |
|
|
13 |
30 |
39 |
56 |
75 |
79 |
|
|
14 |
23 |
40 |
57 |
61 |
80 |
|
|
15 |
24 |
41 |
58 |
62 |
81 |
|
|
1 |
25 |
42 |
59 |
63 |
82 |
|
|
2 |
26 |
43 |
60 |
64 |
83 |
|
|
3 |
27 |
44 |
46 |
65 |
84 |
|
|
4 |
28 |
45 |
47 |
66 |
85 |
|
|
6 |
29 |
45 |
48 |
68 |
86 |
|
|
7 |
30 |
44 |
49 |
69 |
87 |
|
|
8 |
16 |
43 |
50 |
70 |
88 |
|
|
9 |
17 |
42 |
51 |
71 |
89 |
|
|
10 |
18 |
41 |
54 |
72 |
90 |
|
|
11 |
19 |
40 |
55 |
73 |
76 |
|
|
12 |
20 |
39 |
56 |
74 |
77 |
|
|
13 |
21 |
38 |
57 |
75 |
78 |
|
|
14 |
22 |
37 |
58 |
61 |
79 |
|
|
15 |
16 |
36 |
59 |
62 |
80 |
|
|
1 |
17 |
35 |
60 |
63 |
81 |
|
|
2 |
18 |
34 |
46 |
64 |
82 |
|
|
3 |
19 |
33 |
47 |
65 |
83 |
|
|
4 |
20 |
32 |
48 |
66 |
84 |
|
|
5 |
21 |
31 |
49 |
67 |
85 |
Вариант |
Номер задачи |
|||||
|
|
7 |
22 |
45 |
50 |
68 |
86 |
|
|
8 |
23 |
44 |
51 |
69 |
87 |
|
|
9 |
24 |
43 |
52 |
70 |
88 |
|
|
10 |
25 |
42 |
53 |
71 |
89 |
|
|
11 |
26 |
41 |
46 |
72 |
90 |
|
|
12 |
27 |
40 |
47 |
73 |
80 |
|
|
13 |
28 |
39 |
48 |
74 |
81 |
|
|
14 |
29 |
38 |
49 |
75 |
82 |
|
|
15 |
30 |
37 |
50 |
66 |
83 |
|
|
1 |
25 |
36 |
51 |
67 |
84 |
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
ТЕМА №1. МЕХАНИКА
1.1. Законы и формулы к выполнению задач по теме №1
Кинематика
Уравнение движения материальной точки (или центра масс абсолютно твердого тела),
движущейся
равномерно вдоль оси x:
,
(1.1)
движущейся
равноускоренно вдоль оси x:
.
(1.2)
Для прямолинейного движения разность между конечной (x) и начальной (x0) координатами тела равна пройденному пути S.
Закон изменения скорости при равноускоренном движении:
.
(1.3)
Здесь
и
– скорость тела в начальный момент
времени и в момент времени t
соответственно, a
– линейное ускорение.
Средняя путевая скорость:
,
(1.4)
где ΔS – величина пути, пройденного телом за интервал времени Δt.
Тангенциальное ускорение:
.
(1.5)
Нормальное ускорение:
,
(1.6)
где R – радиус кривизны траектории.
Полное ускорение:
.
(1.7)
Вращательное движение
Уравнение движения материальной точки (или центра масс абсолютно твердого тела), движущейся равноускоренно по окружности радиуса R:
.
(1.8)
Закон изменения скорости при равноускоренном движении:
.
(1.9)
Здесь Δφ – угол поворота тела за время t, ω0 и ω – угловые скорости тела в начальный момент времени и в момент времени t соответственно, ε – угловое ускорение.
Угловая скорость ω связана: