Bài tập vật lí A1 có lời giải

HC VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG ===== ( ===== SÁCH HNG DN HC TP VT LÝ I CNG (A1) (Dùng cho sinh viên h đào to đi hc t xa) Lu hành ni b HÀ NI - 2005 Gii thiu môn hc 2 GII THIU MÔN HC 1. GII THIU CHUNG: Môn Vt lý hc là môn khoa hc t nhiên nghiên cu các dng vn đng tng quát nht ca th gii vt cht đ nm đc các qui lut, đnh lut và bn cht ca các s vn đng vt cht trong th gii t nhiên. Con ngi hiu bit nhng điu này đ tìm cách chinh phc th gii t nhiên và bt nó phc v con ngi. Vt lý hc nghiên cu các dng vn đng sau: X Vn đng c: là s chuyn đng và tng tác ca các vt v mô trong không gian và thi gian. X Vn đng nhit: là s chuyn đng và tng tác gia các phân t nguyên t. X Vn đng đin t: là s chuyn đng và tng tác ca các ht mang đin và photon. X Vn đng nguyên t: là s tng tác xy ra trong nguyên t, gia ht nhân vi các electron và gia các electron vi nhau. X Vn đng ht nhân: là s tng tác gia các ht bên trong ht nhân, gia các nuclêon vi nhau. Trong phn Vt lý đi cng A1 ca chng trình này s xét các dng vn đng c, nhit và đin t. Do mc đích nghiên cu các tính cht tng quát nht ca th gii vt cht, nhng quy lut tng quát v cu to và vn đng ca vt cht, đng v mt khía cnh nào đó có th coi Vt lý là c s ca nhiu môn khoa hc t nhiên khác nh hoá hc, sinh hc, c hc lý thuyt, sc bn vt liu, đin k thut, k thut đin t -vin thông, k thut nhit… Vt lý hc cng có quan h mt thit vi trit hc. Thc t đã và đang chng t rng nhng phát minh mi, khái nim, gi thuyt và đnh lut mi ca vt lý làm phong phú và chính xác thêm các quan đim ca trit hc đng thi Gii thiu môn hc 3 làm phong phú hn và chính xác hn tri thc ca con ngi đi vi th gii t nhiên vô cùng vô tn. Vt lý hc có tác dng ht sc to ln trong cuc cách mng khoa hc k thut hin nay. Nh nhng thành tu ca Vt lý hc, khoa hc k thut đã tin nhng bc dài trong trong nhiu lnh vc nh: X Khai thác và s dng các ngun nng lng mi: nng lng ht nhân, nng lng mt tri, nng lng gió, nng lng nc… X Nghiên cu và ch to các loi vt liu mi: vt liu siêu dn nhit đ cao, vt liu vô đnh hình, vt liu nanô, các cht bán dn mi và các mch t hp siêu nh siêu tc đ …. X To c s cho cuc cách mng v công ngh thông tin và s thâm nhp ca nó vào các ngành khoa hc k thut và đi sng…. 2. MC ÍCH MÔN HC: X Cung cp cho sinh viên nhng kin thc c bn v Vt lý  trình đ đi hc, X To c s đ hc tt và nghiên cu các ngành k thut c s và chuyên ngành, X Góp phn rèn luyn phng pháp suy lun khoa hc, t duy logich, phng pháp nghiên cu thc nghim, X Góp phn xây dng th gii quan khoa hc và tác phong khoa hc cn thit cho ngi k s tng lai. 3. PHNG PHÁP NGHIÊN CU MÔN HC:  hc tt môn hc này, sinh viên cn lu ý nhng vn đ sau : 1- Thu thp đy đ các tài liu : ◊ Bài ging Vt lý đi cng. Võ inh Châu, V Vn Nhn, Bùi Xuân Hi, Hc vin Công ngh BCVT, 2005. ◊ Bài tp Vt lý đi cng. Võ inh Châu, V Vn Nhn, Bùi Xuân Hi, Hc vin Công ngh BCVT, 2005. Nu có điu kin, sinh viên nên tham kho thêm: Gii thiu môn hc 4 ◊ a CD- ROM bài ging đin t Vt lý i cng do Hc vin Công ngh BCVT n hành. ◊ Vt lý đi cng; Bài tp Vt lý đi cng (tp I, II). Lng Duyên Bình, D Trí Công, Bùi Ngc H. Nhà Xut bn Giáo dc, 2003. 2- t ra mc tiêu, thi hn cho bn thân: X t ra mc các mc tiêu tm thi và thi hn cho bn thân, và c gng thc hin chúng Cùng vi lch hc, lch hng dn ca Hc vin ca môn hc cng nh các môn hc khác, sinh viên nên t đt ra cho mình mt k hoch hc tp cho riêng mình. Lch hc này mô t v các tun hc (t hc) trong mt k hc và đánh du s lng công vic cn làm. ánh du các ngày khi sinh viên phi thi sát hch, np các bài lun, bài kim tra, liên h vi ging viên. X Xây dng các mc tiêu trong chng trình nghiên cu Bit rõ thi gian nghiên cu khi mi bt đu nghiên cu và th thc hin, c đnh nhng thi gian đó hàng tun. Suy ngh v thi lng thi gian nghiên cu đ “Tit kim thi gian”. “Nu bn mt quá nhiu thì gi nghiên cu”, bn nên xem li k hoch thi gian ca mình. 3- Nghiên cu và nm nhng kin thc đ ct lõi: Sinh viên nên đc qua sách hng dn hc tp trc khi nghiên cu bài ging môn hc và các tài liu tham kho khác. Nên nh rng vic hc thông qua đc tài liu là mt vic đn gin nht so vi vic truy cp mng Internet hay s dng các hình thc hc tp khác. Hãy s dng thói quen s dng bút đánh du dòng (highline maker) đ đánh du các đ mc và nhng ni dung, công thc quan trng trong tài liu. 4- Tham gia đy đ các bui hng dn hc tp: Thông qua các bui hng dn hc tp này, ging viên s giúp sinh viên nm đc nhng ni dung tng th ca môn hc và gii đáp thc mc; đng thi sinh viên cng có th trao đi, tho lun ca nhng sinh viên khác cùng lp. Thi gian b trí cho các bui hng dn không nhiu, do đó đng b qua nhng bui hng dn đã đc lên k hoch. 5- Ch đng liên h vi bn hc và ging viên: Gii thiu môn hc 5 Cách đn gin nht là tham d các din đàn hc tp trên mng Internet. H thng qun lý hc tp (LMS) cung cp môi trng hc tp trong sut 24 gi/ngày và 7 ngày/tun. Nu không có điu kin truy nhp Internet, sinh viên cn ch đng s dng hãy s dng dch v bu chính và các phng thc truyn thông khác (đin thoi, fax, ) đ trao đi thông tin hc tp. 6- T ghi chép li nhng ý chính: Nu ch đc không thì rt khó cho vic ghi nh. Vic ghi chép li chính là mt hot đng tái hin kin thc, kinh nghim cho thy nó giúp ích rt nhiu cho vic hình thành thói quen t hc và t duy nghiên cu. 7 -Tr li các câu hi ôn tp sau mi chng, bài. Cui mi chng, sinh viên cn t tr li tt c các câu hi. Hãy c gng vch ra nhng ý tr li chính, tng bc phát trin thành câu tr li hoàn thin. i vi các bài tp, sinh viên nên t gii trc khi tham kho hng dn, đáp án. ng ngi ngn trong vic liên h vi các bn hc và ging viên đ nhn đc s tr giúp. Nên nh thói quen đc và ghi chép là chìa khoá cho s thành công ca vic t hc! [...]... n v tr cho phép ta tính c l c hút F gi a hai v t b t k (coi nh ch t i m) có kh i l ng m1, m2 cách nhau m t kho ng r: 1 F =G m 1 m 2 r2 trong ó G là h ng s h p d n v tr có giá tr G =6,67.10-11Nm2/kg2 Công th c trên c ng có th áp d ng cho hai qu c u ng ch t có kh i l ng m1, m2 có hai tâm cách nhau m t kho ng r T nh lu t trên, ta có th tìm c gia t c tr ng tr ng c a v t cao h so v i m t t: g = GM (R + h... v1 = a1T1 = 10m/s; 2 T1 = 40s; a1 = 0,25m/s a2 = -k.g = - 0,49m/s2 b T = T1 + T2 = T1 + ( − v1 a2 ) = 60,4s, s = s1 + s2 = 302m 7 M t ôtô kh i l ng 2,0 t n ch y trên o n ng ph ng có h s ma sát 2 là 0,10 L y g = 9,80m/s Tính l c kéo c a ng c ôtô khi: a Ôtô ch y nhanh d n u v i gia t c 2,0m/s2 trên ng n m ngang b Ôtô ch y lên d c v i v n t c không i M t ng có d c 4% (góc nghiêng α c a m t ng có sin... ) 4H 2 15 K l c y t Hà N i (có g=9,727m/s ) là 12,67m N u cùng i u ki n t ng t (cùng v n t c ban u và góc nghiêng) thì n i có gia t c tr ng tr ng g=9,81m/s2 k l c trên s là bao nhiêu? áp s : 12,63m 16 Tìm v n t c dài c a chuy n ng quay c a m t i m trên m t t t i Hà N i Bi t Hà N i có v là 210 áp s : v = Rωcosα = 430m/s 17 Ph ng trình chuy n ng chuy n ng c a m t ch t i m có d ng: x=acosωt, y=bsinωt... nó trao i n ng l ng v i v t khác, làm v n t c c a nó thay i, do ó ng n ng c a nó thay i, bi n thiên ng n ng c a v t b ng công A12 trao i gi a v t v i ngo i v t: A12 = Wñ 2 - Wñ1 = 2 mv 2 2 - 2 mv1 2 (1) N u A12 > 0 thì ng n ng c a v t t ng, v n t c t ng, ó là công phát ng N u A12 < 0 thì ng n ng c a v t gi m, v n t c gi m, ó là công c n Xét m t v t chuy n ng trong tr ng tr ng, d i tác d ng c a tr ng... = - Fms s ≅ - 20,9 106 J s= Ac Fh + Fms m a1 l C B s Hình 3-1bt ≅ 355m 2 M t ôtô kh i l ng 1 t n, khi t t máy và ch y xu ng d c thì có v n t c không i v = 54km/h nghiêng c a d c là 4% L y gia t c tr ng tr ng g = 28 Ch ng 3 - Công và n ng l 9,80m/s2 H i ng c ôtô ph i có công su t b ng bao nhiêu lên d c trên v i cùng v n t c v = 54km/h áp s : 11,8kW ng nó có th ch y 3 M t xe chuy n ng t nh xu ng chân... (s’ = 2,4cm) 5 M t máy bay có kh i l ng b ng 3000kg và ph i m t 60s bay t i cao 1000m (so v i m t t) ng c máy bay ph i có công su t b ng bao nhiêu? L y gia t c tr ng tr ng g = 9,80m/s2 áp s : 493kW 6 M t kh u pháo có kh i l ng 500kg b n theo ph ng ngang Viên n có kh i l ng 5,0kg và có v n t c u nòng là 400m/s Ngay sau khi b n, kh u pháo gi t lùi m t o n 45cm Hãy xác nh l c hãm trung bình tác d ng lên... =15m/s m làm cho oàn tàu có kh i l ng 800 t n t ng t c áp s : 54.107J 15 oàn tàu có kh i l ng 800 t n ang chuy n Tính công c n thi t hãm phanh oàn tàu d ng l i áp s : ng v i v n t c 72km/h 16.109J 16 Nâng m t v t có kh i l ng m =2kg lên cao h = 1m theo ph ng th ng ng b ng m t l c F không i Cho bi t l c ó ã th c hi n m t công A=78,5J Tìm gia t c c a v t áp s : 29,4m/s2 17 M t v t có kh i l ng m =1kg Tìm... Ch ng minh nh lý ng n ng và nh lý th n ng ng n ng c a m t ch t i m có c xác nh sai khác m t h ng s c ng không? T i sao? 6 Ch ng minh nh lu t b o toàn c n ng trong tr ng tr ng 7 T i sao nói th n ng c tr ng cho s t ng tác gi a các v t? 8 Thi t l p nh lu t b o toàn c n ng Xét tr ng h p h g m ch t i m và qu t 3.4 BÀI T P VÀ H NG D N GI I BÀI T P 1 M t ôtô kh i l ng 10 t n ang ch y trên D o n ng ph ng ngang... c i n quan ni m nh th nào v không gian, th i gian? 13 Trình bày phép t ng h p v n t c và gia t c trong c h c Newton 14 Trình bày phép bi n 2.4 BÀI T P VÀ H i Galiléo và nguyên lý t ng i Galiléo NG D N GI I BÀI T P 1 M t v t n ng nh tr t không ma sát t nh A có cao h1 xu ng chân 0 B c a m t ph ng AB nghiêng m t góc α = 45 so v i m t ph ng ngang dài c a m t AB là s1 = 2,00m Tính v n t c v1 c a v t n ng... thái f chuy n ng c a v t s thay i, t c là nó chuy n ng có gia t c a c xác nh b i công th c: f f F a = m , trong ó, là t ng h p các ngo i l c tác d ng lên v t, gây ra s bi n i f tr ng thái chuy n ng, gia t c a c tr ng cho s bi n i tr ng thái chuy n ng, m là kh i l ng c a v t, c tr ng cho quán tính c a v t N u bi t các i u ki n c a bài toán, ta có th d a vào nh lu t Newton II xác nh c hoàn toàn tr ng . thêm: Gii thiu môn hc 4 ◊ a CD- ROM bài ging đin t Vt lý i cng do Hc vin Công ngh BCVT n hành. ◊ Vt lý đi cng; Bài tp Vt lý đi cng (tp I, II). Lng Duyên Bình,. 1- Thu thp đy đ các tài liu : ◊ Bài ging Vt lý đi cng. Võ inh Châu, V Vn Nhn, Bùi Xuân Hi, Hc vin Công ngh BCVT, 2005. ◊ Bài tp Vt lý đi cng. Võ inh Châu, V Vn Nhn,. coi Vt lý là c s ca nhiu môn khoa hc t nhiên khác nh hoá hc, sinh hc, c hc lý thuyt, sc bn vt liu, đin k thut, k thut đin t -vin thông, k thut nhit… Vt lý hc cng