Готовые решения задач по физике (1000 решений часть 1)

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 1)

1. Тонкий стержень длиной l=30 см несет равномерно распределенный по длине заряд с линейной плотностью τ =1 мкКл/м. На расстоянии r₀=20 см от стержня находится заряд Q₁=10 нКл, равноудаленный от концов стержня. Определить силу F взаимодействия точечного заряда Q₁ с заряженным стержнем. Готовое решение задачи

2. В вершинах квадрата со стороной а расположены два положительных и два отрицательных заряда, каждый из которых равен Q. Определить потенциал φ и напряженность электрического поля E в центре этого квадрата. Готовое решение задачи

3. Напряженность поля, образованного точечным зарядом в керосине (ε=2,1) на расстоянии r =2 м от него, равна E=9 В/м. Определить величину заряда Q и потенциал φ электрического поля, созданного этим зарядом. Готовое решение задачи

4. Найти работу перемещения заряда q=10 нКл из точки 1 в точку 2, находящегося между двумя разноименно заряженными с поверхностной плотностью σ=0,4 мкКл/м² бесконечными параллельными плоскостями. Расстояние между плоскостями l=3 см. Готовое решение задачи

5. Два точечных электрических заряда Q₁ =1 нКл и Q₂ =-2 нКл находятся на расстоянии d =10 см друг от друга в воздухе. Определить потенциал φ поля, напряженность E, создаваемого этими зарядами в точке, удаленной от заряда Q₁, на расстояние r₁=9 см и от заряда Q₂ на расстояние r₂=7 см. Готовое решение задачи

6. Расстояние между двумя длинными одноименно заряженными проволоками, расположенными параллельно друг другу, равно 15 см. Линейная плотность зарядов на проводах τ равна 3∙10^-7 Кл/см. Найти величину и направление напряженности E результирующего электрического поля в точке, удаленной на 15 см от каждого провода. Готовое решение задачи

7. По тонкой нити, изогнутой по дуге окружности, равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ =10 нКл/м. Определить напряженность E и потенциал φ электрического поля, создаваемого таким распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кривизны дуги. Длина l нити составляет 1/3 длины окружности и равна 15 см. Готовое решение задачи

8. Электрическое поле создано бесконечной плоскостью, заряженной с поверхностной плотностью σ = 400 нКл/м² и бесконечной прямой нитью, заряженной с линейной плотностью τ =100 нКл/м. На расстоянии r =10 см от нити находится точечный заряд Q = 10 нКл. Определить силу F , действующую на заряд, ее направление, если заряд и нить лежат в одной плоскости, параллельной заряженной плоскости. Готовое решение задачи

9. В вакууме образовалось скопление зарядов в форме тонкого бесконечного длинного цилиндра радиуса R₀ с постоянной объемной плотностью ρ. Найти напряженность поля E в точке, лежащей внутри цилиндра. Готовое решение задачи

10. Электрическое поле создано двумя параллельными бесконечными заряженными плоскостями с поверхностными плотностями заряда σ₁ = 0,4 мкКл/м² и σ₂ = 0,1 мкКл/м². Определить напряженность электрического поля Е в областях I, II, III, созданную этими заряженными плоскостями. Готовое решение задачи

11. Две концентрические проводящие сферы радиусами R₁ = 6 см и R₂ = 10 см несут соответственно заряды Q₁ = 1 нКл и Q₂ = -0,5 нКл. Найти напряженности Е поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r₁ = 5 см; r₂ = 9 см; r₃ = 15 см. Построить график зависимости E(r). Готовое решение задачи

12. Электростатическое поле создается бесконечно длинным цилиндром радиусом R = 7 мм, равномерно заряженным с линейной плотностью τ =15 нКл/м. Определить: 1) напряженность E поля в точках, лежащих от оси цилиндра на расстояниях r₁ = 5 мм, r₂ = 1 см; 2) разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстоянии r₃ = 1 см и r₄ = 2 см от поверхности цилиндра, в средней его части. Готовое решение задачи

13. Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет d = 1 см, разность потенциалов U = 200 В. Определите поверхностную плотность σ’ связанных зарядов эбонитовой пластинки (ε = 3), помещённой на нижнюю пластину конденсатора. Толщина пластины d₂ = 8 мм. Готовое решение задачи

14. Свободные заряды равномерно распределены с объёмной плотностью ρ = 5 нКл/м³ по шару радиусом R = 10 см из однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью ε = 5. Определите напряжённость электростатического поля E на расстояниях r₁ = 5 см и r₂ = 15 см от центра шара Готовое решение задачи

15. Определить электрическую емкость C плоского конденсатора с двумя слоями диэлектриков: фарфора (ε₁= 5) толщиной d₁ = 2 мм и эбонита (ε₂= 3) толщиной d₂ = 1,5 мм, если площадь S пластин равна 100 см2 Готовое решение задачи

16. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов 1,5 кВ. Площадь пластин 150 см2 и расстояние между ними 5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения в пространство между пластинами внесли стекло (ε₂ = 7). Определить: 1) разность потенциалов U₂ между пластинами после внесения диэлектрика; 2) емкость конденсатора C₁ до и C₂ после внесения диэлектрика; 3) поверхностную плотность зарядов на пластинах σ₁ до и σ₂ после внесения диэлектрика. Готовое решение задачи

17. Определите емкость коаксиального кабеля длиной 10 м, если радиус его центральной жилы r₁ = 1 см, радиус оболочки r₂ =1,5 см, а изоляционным материалом служит резина (ε = 2,5) Готовое решение задачи

18. Плоский конденсатор с пластинами размером 16x16 см и расстоянием между ними d = 4 мм присоединен к полюсам батареи с эдс. равной 250В. В пространство между пластинами с постоянной скоростью V = 3 мм/с вдвигают стеклянную пластинку толщиной 4 мм. Какой ток I пойдет по цепи? Диэлектрическая проницаемость стекла ε=7. Готовое решение задачи

19. При поочередном замыкании источника тока на сопротивления R₁ и R₂ в них выделились равные количества тепла. Найти внутреннее сопротивление r источника тока. Готовое решение задачи

20. Два плоских конденсатора емкостью C₁ и C₂ соединили последовательно, подключили к источнику, напряжение на клеммах которого U₁, и зарядили. Найти напряжение на пластинах конденсаторов после отключения от источника, если их пересоединить параллельно. Чему будет равна работа A при перезарядке конденсаторов? Готовое решение задачи

21. Конденсатор электроемкостью C₁ = 3 мкФ был заряжен до разности потенциалов U₁ = 40 В. После отключения от источника тока конденсатор был соединен параллельно с другими незаряженным конденсатором электроемкостью C₂ = 5 мкФ. Определить энергию ∆W, израсходованную на образование искры в момент присоединения второго конденсатора. Готовое решение задачи

22. Плоский конденсатор заряжен до разности потенциалов U = 1 кВ. Расстояние d между пластинами равно 1 см. Диэлектрик – стекло (ε = 7). Определить объемную плотность энергии ω поля конденсатора. Готовое решение задачи

23. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора U = 100 В. Площадь каждой пластины S = 200 см², расстояние между пластинами d = 0,5 мм, расстояние между ними заполнено парафином (ε = 2). Определить силу F притяжения пластин друг к другу. Готовое решение задачи

24. Уединенная металлическая сфера электроемкостью С = 4 пФ заряжена до потенциала φ = 1 кВ. Определите энергию поля W , заключенную в сферическом слое между сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в 4 раза больше радиуса уединенной сферы. Готовое решение задачи

25. Определить заряд, прошедший по проводу с сопротивлением r = 3 Ом при равномерном нарастании напряжения на концах провода от U₀ = 2 В до U = 4 B в течение времени t = 20 с. Готовое решение задачи

26. Электрическая лампочка накаливания потребляет ток I =0,2 А. Диаметр вольфрамового волоска d = 0,02 мм, температура волоска при горении лампы t = 2000⁰C . Определите напряженность E электрического поля в волоске. Удельное сопротивление вольфрама ρ₀=0,056∙10^-6 Омּм, термический коэффициент сопротивления α = 4,6∙10^-3град^-1. Готовое решение задачи

27. Два элемента с электродвижущими силами ε₁ =3,0 В, ε₂ =2,0 В и с внутренними сопротивлениями r = 0,5 Ом каждый соединены параллельно и замкнуты на некоторое внешнее сопротивление R. Найти внешнее сопротивление R и силу тока во всех участках цепи, если показания вольтметра U, подключенного к узлам, равны: 1) 1,8 В; 2) 2,0 В; 3) 2,2 В. Готовое решение задачи

28. Определить плотность j тока в медной проволоке длиной l = 10м, если разность потенциалов на ее концах φ₁= φ₂=12 B. Готовое решение задачи

29. Определить плотность j электрического тока в медном проводе (удельное сопротивление ρ =17 нОм∙м, если удельная тепловая мощность тока ω=1,7∙10⁴Дж/(м³∙с). Готовое решение задачи

30. Три гальванических элемента с электродвижущими силами ε₁ = 2,5 В, ε₂ = 2,2 В, ε₃ = 3,0 В и внутренним сопротивлением по 0,2 Ом каждый включены, как показано на схеме (рис.). Внешнее сопротивление R = 4,7 Ом. Найти силы токов во всех участках цепи, разность потенциалов между узлами, количество джоулевой теплоты, выделяющейся во всей цепи, и работу каждого элемента за время t = 1 с. Готовое решение задачи

31. По длинному прямому тонкому проводу течет ток силой I = 20A. Определить магнитную индукцию B поля, создаваемого проводником в точке, удаленной от него на расстояние r = 4 см. Готовое решение задачи

32. Два параллельных бесконечно длинных провода, по которым текут в одном направлении токи силой I = 60 А, расположены на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определить магнитную индукцию В в точке, отстоящей от одного проводника на расстоянии r₁ = 5 см и от другого – на расстоянии r₂ = 12 см. Готовое решение задачи

33. По двум длинным прямолинейным проводам, находящимся на расстоянии r = 5 см друг от друга в воздухе, текут токи силой I = 10А каждый. Определить магнитную индукцию В поля, создаваемого токами в точке, лежащей посередине между проводами для случаев: 1) Провода параллельны, токи текут в одном направлении; 2) Провода параллельны, токи текут в разных направлениях; 3) Провода перпендикулярны друг другу, направление токов указано. Готовое решение задачи

34. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной a = 10 см, течет ток силой I = 100A. Найти магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей квадрата. Готовое решение задачи

35. По проводнику, согнутому в виде квадратной рамки со стороной a = 10см, течет ток I = 5A. Определить индукцию В магнитного поля в точке, равноудаленной от квадрата на расстояние, равное его стороне. Готовое решение задачи

36. К тонкому однородному проволочному кольцу радиуса R подводят ток I . Найти индукцию магнитного поля В в центре кольца, если подводящие провода, делящие кольцо на две дуги, длиной l₁ и l₂, расположены радиально и бесконечно длинны. Готовое решение задачи

37. По контуру, изображенному на, идет ток силой I = 10,0 А. Определить магнитную индукцию В в точке О, если радиус дуги R = 10,0 см, α = 60⁰. Готовое решение задачи

38. Контур в виде квадрата с диагональю, изготовленный из медной проволоки с сечением S = 1 мм², подключён к источнику постоянного напряжения U =110 В. Плоскость квадрата расположена параллельно магнитному полю с индукцией B =1,7∙10^-2Тл. Определите величину и направление силы F, действующей на контур со стороны поля. Готовое решение задачи

39. В одной плоскости с бесконечно длинным прямым током I = 5А расположена прямоугольная рамка, обтекаемая током i =1A. Найти силы, действующие на каждую сторону рамки со стороны поля, создаваемого прямым током, если длинная сторона b = 20 см параллельна прямому току и находится на расстоянии от него r₀ = 5 см; меньшая a = 10 см. Готовое решение задачи

40. Плоский квадратный контур со стороной a = 10 см, по которому течет ток I = 100 А, свободно установлен в однородном магнитном поле с индукцией B = 1Тл. Определить работу А, совершаемую внешними силами при повороте контура относительно оси, проходящей через середину его противоположных сторон, на угол: 1) φ₁=90⁰; 2) φ₂=3⁰. При повороте контура сила тока в нем поддерживается неизменной. Готовое решение задачи

41. Электрон, обладающий энергией W = 10³ эВ, влетает в однородное электрическое поле E = 800 В/см перпендикулярно силовым линиям поля. Каковы должны быть направление и величина магнитного поля B, чтобы электрон не испытывал отклонений? Готовое решение задачи

42. Электрон движется в однородном магнитном поле (B = 10мТл) по винтовой линии, радиус R которой равен 1 см и шаг h = 6 см. Определить период T обращения электрона и его скорость V. Готовое решение задачи

43. Электрон движется в магнитном поле, индукция которого B = 50 Тл, по винтовой линии радиусом r = 2 см и шагом “винта” h = 5 см. Определить энергию электрона W в электрон-вольтах и направление вектора скорости в начальный момент. Готовое решение задачи

44. В однородном магнитном поле с индукцией B = 6∙10^-2 Тл находится соленоид диаметром d = 8 см, имеющий n = 80 витков медной проволоки сечением σ = 1мм2. Соленоид поворачивают на угол α = 180⁰ за время ∆t = 0,2 с так, что его ось остаётся направленной вдоль поля. Определите среднее значение электродвижущей силы ε, возникающей в соленоиде, и индукционный заряд q. Удельное сопротивление меди ρ = 0,017∙10^-6 Ом∙м. Готовое решение задачи

45. В одной плоскости с бесконечно длинным прямым током I = 5 А расположена прямоугольная рама, обтекаемая током I₁ = 1 А. Длинная сторона рамки b = 20 см параллельна току и находится от него на расстоянии x₀ = 5 см, меньшая сторона a = 10 см. Найти работу, которую надо совершить для того чтобы: 1) перенести рамку параллельно самой себе на расстояние, равное a; 2) повернуть рамку на 180⁰ вокруг второй стороны b. Токи I и I₁ считать постоянными. Готовое решение задачи

46. Медный диск радиусом R = 5см касается ртути, налитой в сосуд. Ртуть и ось диска подключаются к полюсам батареи. Ток в цепи I = 5А. Определить механический момент М, действующий на диск, если перпендикулярно плоскости диска направлено магнитное поле с индукцией B = 0,1Тл. В какую сторону вращается диск, если магнитное поле направлено от нас за плоскость диска, а ток – от оси диска к ртути? Готовое решение задачи

47. В магнитном поле с индукцией B =10^-2 Тл вращается стержень длиной l =0,2 м с постоянной угловой скоростью ω =100 с^-1. Найдите ЭДС индукции, возникающей в стержне, если ось вращения проходит через конец стержня параллельно силовым линиям магнитного поля. Готовое решение задачи

48. Проволочная рамка расположена перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону: B=B₀ (1+e^-kt), где B₀=0,5 Тл, k=1с^-1. Рамка изготовлена из алюминиевого провода с поперечным сечением S = 1мм². Определить величину ЭДС, индуцируемой в рамке, имеющей форму квадрата со стороной a = 20 см, в момент времени t = 2,3 с. Готовое решение задачи

49. Короткая катушка, содержащая N =10³ витков, равномерно вращается с частотой n =10 c^-1 относительно оси AB, лежащей в плоскости катушки и перпендикулярной линиям однородного магнитного поля (B = 0,04 Тл). Определить мгновенное значение ЭДС индукции для тех моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол α = 60⁰ с линиями поля. Площадь катушки равна S =100 см². Готовое решение задачи

50. Квадратная проволочная рамка со стороной а = 5 см и сопротивлением R =10 мОм находится в однородном магнитном поле (B = 40 мТл). Нормаль к плоскости рамки составляет угол α = 30⁰ с линиями магнитной индукции. Определить заряд Q, который пройдет по рамке, если магнитное поле выключить. Готовое решение задачи

51. Соленоид с сердечником из немагнитного материала содержит N =1200 витков провода, плотно прилегающих друг к другу. При силе тока I = 4 А магнитный поток Ф = 6 мкВб. Определить индуктивность L соленоида и энергию W магнитного поля соленоида. Получить решение задачи

52. По длинному соленоиду с немагнитным сердечником сечением S = 5,0 см², содержащему N = 1200 витков, течет ток силой I = 2,0 А. Индукция магнитного поля в центре соленоида B = 10,0 мТл. Определите его индуктивность L. Получить решение задачи

53. Два плоских прямоугольных зеркала образуют двугранный угол φ = 179⁰. На расстоянии L = 10 см от линии соприкосновения зеркал и на одинаковом расстоянии от каждого зеркала находится точечный источник свет а. Определить расстояние d между мнимыми изображениями источника в зеркалах. Получить решение задачи

54. Два плоских зеркала располагаются под углом друг к другу и между ними помещается точечный источник света. Расстояние от этого источника до одного зеркала 3 см, до другого – 8 см. Расстояние между первыми изображениями в зеркалах 14 см. Найти угол β (в градусах) между зеркалами. Получить решение задачи

55. Солнечный луч проходит через отверстие в стене, составляет с поверхностью стола угол 48⁰. Как надо расположить плоское зеркало, чтобы изменить направление луча на горизонтальное? Получить решение задачи

56. Величина изображения H предмета в вогнутом сферическом зеркале вдвое больше, чем величина h самого предмета. Расстояние между предметом и изображением 15 см. Определить: 1) фокусное расстояние F, 2) оптическую силу D зеркала. Получить решение задачи

57. Вогнутое сферическое зеркало даёт на экране изображение предмета, увеличенное в Г = 4 раза. Расстояние g от предмета до зеркала равно 25 см. Определить радиус R кривизны зеркала. Получить решение задачи

58. Фокусное расстояние f вогнутого зеркала равно 15 см. Зеркало даёт действительное изображение предмета, уменьшенное в три раза. Определить расстояние g от предмета до зеркала. Получить решение задачи

59. Радиус R кривизны выпуклого зеркала равен 50 см. Предмет высотой G = 15 см находится на расстоянии g, равном 1 м, от зеркала. Определить расстояние b от зеркала до изображения и его высоту В. Получить решение задачи

60. Расстояние g от светящейся точки S до вогнутого сферического зеркала равно двум радиусам кривизны. Точка S находится на главной оптической оси. Определить положение изображения точки и построить это изображение. Получить решение задачи

61. На рис. (а,б) указаны положения главной оптической оси MN сферического зеркала, святящейся точки S и её изображение S’. Найти построением положение оптического центра О зеркала, его полюса Р и главного фокуса F. Определить, вогнутым или выпуклым является данное зеркало. Будет ли изображение действительным или мнимым? Получить решение задачи

62. В вогнутом сферическом зеркале изображение в k раз больше предмета. Зеркало передвинули на расстояние l вдоль главной оптической оси, при этом изображение осталось в k раз больше предмета. Определить радиус R зеркала. Получить решение задачи

63. Где будет находиться и какой величины будет изображение Солнца, получаемое в сферическом рефлекторе, радиус которого 16 м? Получить решение задачи

64. Горизонтальный луч света падает на вертикально расположенное зеркало. Зеркало поворачивается на угол β около вертикальной оси. На какой угол γ повернётся отражённый луч? Получить решение задачи

65. Построить изображение предмета AB, если он находится от вершины сферического зеркала P на расстоянии: 1) большем радиуса зеркала R; 2) R от зеркала (R – радиус зеркала); 3) меньше м фокусного; 4) в пределах между фокусом и центром O. Получить решение задачи

66. Выпуклое сферическое зеркало имеет радиус кривизны 60 см. На расстоянии 10 см от зеркала поставлен предмет высотой 2 см. Определить: 1) положение изображения, 2) высоту изображения. Построить чертёж. Получить решение задачи

67. На горизонтальном дне бассейна глубиной h = 1,5 м лежит плоское зеркало. Луч света входит в воду под углом i₁=45⁰. Определить расстояние S от места вхождения луча в воду до места выхода его на поверхность воды после отражения от зеркала. Показатель преломления воды n =1,33. Получить решение задачи

68. Предельный угол полного отражения на границе стекло – жидкость iпр =65⁰. Определить показатель преломления жидкости, если показатель преломления стекла n = 1,5. Получить решение задачи

69. Луч света выходит из стекла в вакуум. Предельный угол iпр =42⁰. Определить скорость света в стекле. Получить решение задачи

70. На дне сосуда, наполненного водой (n = 1,33) до высоты h = 25 см, находится точечный источник света. На поверхности воды плавает непрозрачная пластинка так, что центр пластинки находится над источником света. Определить минимальный диаметр пластинки, при котором свет не пройдет через поверхность воды. Получить решение задачи

71. На плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,5) толщиной 6 см падает под углом 35⁰ луч света. Определить боковое смещение луча, прошедшего сквозь эту пластинку. Получить решение задачи

72. На плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной 1 см падает луч света под углом 60⁰. Показатель преломления стекла 1,73. Часть света отражается, а часть, преломляясь, проходит в стекло, отражается от нижней поверхности пластинки и, преломляясь вторично, обратно в воздух параллельно первому отраженному лучу. Определить расстояние l между лучами. Получить решение задачи

73. Преломляющий угол равнобедренной призмы θ равен 10⁰. Монохроматический луч падает на боковую грань под углом 10⁰. Найти угол отклонения луча δ от первоначального направления, если показатель преломления материала призмы n = 1,6. Получить решение задачи

74. Показатель преломления материала призмы для некоторого монохроматического луча равен 1,6. Каков должен быть наибольший угол падения этого луча на призму, чтобы при выходе луча из нее не наступило полное внутреннее отражение? Преломляющий угол призмы 45.Получить решение задачи

75. Монохроматический луч падает на боковую поверхность равнобедренной призмы и после преломления идет в призме параллельно ее основанию. Выйдя из призмы, он оказывается отклоненным на угол δ от своего первоначального направления. Найти в этом случае связь между преломляющим углом призмы θ, отклонением луча δ и показателем преломления n для этого луча. Получить решение задачи

76. Луч света выходит из скипидара в воздух. Предельный угол полного внутреннего отражения для этого луча 42⁰23. Чему равна скорость распространения света в скипидаре? Получить решение задачи

77. На стакан, наполненный водой, положена стеклянная пластинка. Под каким углом должен падать на пластинку луч света, что бы от поверхности раздела воды со стеклом произошло полное внутреннее отражение? Показатель преломления стекла 1,5. Получить решение задачи

78. На плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,5) толщиной d = 5 см падает под углом 30⁰ луч света. Определить боковое смещение луча x, прошедшего сквозь эту пластинку. Получить решение задачи

79. Монохроматический луч падает нормально на боковую поверхность призмы и выходит из нее отклоненным на 25⁰. Показатель преломления материала призмы для этого луча 1,7. Найти преломляющий угол призмы θ. Получить решение задачи

80. Построить изображение произвольной точки S, которая лежит на главной оптической оси собирающей линзы. Получить решение задачи

81. Определить построением ход луча после преломления его собирающей (рис. а) и рассеивающей (рис. б) линзами. На рисунках MN – положение главной оптической оси; О – оптический центр линзы; F– фокус линзы. Среды по обе стороны одинаковы. Получить решение задачи

82. На рисунке показаны положение главной оптической оси MN тонкой собирающей линзы и ход одного луча ABC через эту линзу. Построить ход произвольного луча DE. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

83. На рисунке показаны положение главной оптической оси MN тонкой рассеивающей линзы и ход луча 1, падающего на линзу, и преломлённого луча 2. Определить построением оптический центр и фокусное расстояние линзы. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

84. На рисунке а показаны положения главной оптической оси MN тонкой линзы, светящейся точки S и её изображение S’. Определить построением оптический центр О линзы и её фокусы F. Указать вид линзы. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

85. На рис. показаны положения главной оптической оси MN тонкой линзы, светящейся точки S и её изображение S’. MN – положение главной оптической оси. Определить построением положения оптического центра линзы и её фокусов F. Указать вид линзы. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

86. Горизонтально расположенное вогнутое зеркало заполнено коричным маслом на небольшую глубину. Радиус зеркала 70 см. Каково фокусное расстояние F такой системы? Получить решение задачи

87. Пучок лучей, параллельных главной оптической оси, падает на двояковыпуклую линзу, главное фокусное расстояние которой 12 см. На расстоянии 14 см от первой линзы расположена вторая двояковыпуклая линза с главным фокусным расстоянием 2 см. Главные оптические оси линз совпадают. 1. Где получится изображение? 2. Какова оптическая сила данной системы линз? Выполнить построение. Получить решение задачи

88. Двояковыпуклая линза с показателем преломления n = 1,5 имеет одинаковые радиусы кривизны поверхностей, равные 10 см. Изображение предмета с помощью этой линзы оказывается в 5 раз больше предмета. Определить расстояние от предмета до изображения. Получить решение задачи

89. Из тонкой плоскопараллельной стеклянной пластинки изготовлены три линзы. Фокусное расстояние линз 1 и 2, сложенных вместе, равно f‘, фокусное расстояние линз 2 и 3 равно f‘. Определить фокусное расстояние каждой из линз. Получить решение задачи

90. У линзы, находящейся в воздухе, фокусное расстояние f₁ = 5 см, а погружённой в раствор сахара f₂ = 35 см. Определить показатель преломления n2 раствора. Получить решение задачи

91. Тонкая линза, помещённая в воздухе, обладает оптической силой D₁=5 дптр, а в некоторой жидкости D₂=0,48 дптр. Определить показатель преломления n2 жидкости, если показатель преломления n1 стекла, из которого изготовлена линза, равен 1,52. Получить решение задачи

92. Воздушная полость в стекле имеет форму плосковыпуклой линзы. Найти фокусное расстояние этой линзы, если известно, что фокусное расстояние линзы из стекла, которое совпадает по форме с полостью, равно в воздухе F0. Получить решение задачи

93. Лупа, представляющая собой двояковыпуклую линзу, изготовлена из стекла с показателем преломления n = 1,6. Радиусы кривизны R поверхностей линзы одинаковы и равны 12 см. Определить увеличение Г лупы. Получить решение задачи

Получить решение задачи

95. На рисунке a указаны положения главной оптической оси MN тонкой линзы, светящейся точки S и её изображение S’. Указать вид линзы. Найти построением оптический центр О линзы и её фокусы F. Среды по обе стороны линзы одинаковы. Получить решение задачи

96. Построить изображение произвольной точки S, которая лежит на главной оптической оси рассеивающей линзы. Получить решение задачи

97. Двояковыпуклая линза из стекла (n = 1,5) обладает оптической силой D = 4 дптр. При её погружении в жидкость (n₁ = 1,7) линза действует как рассеивающая. Определить: 1) оптическую силу линзы в жидкости; 2) фокусное расстояние линзы в жидкости; 3) положение изображения точки, находящейся на главной оптической оси на расстоянии трёх фокусов от линзы (а = 3f), для собирающей линзы и рассеивающей линзы. Построить изображение точки для обоих случаев. Получить решение задачи

98. Между неподвижным предметом и экраном помещена линза с фокусным расстоянием f = 16 см, сквозь которую лучи от предмета попадают на экран. Два положения линзы дают резкое изображение предмета на экране. Расстояние между двумя положениями l = 60 см. Найти расстояние L от предмета до экрана. Получить решение задачи

99. Оптическая сила D объектива телескопа равна 0,5 дптр. Окуляр действует как лупа, дающая увеличение Г₂ = 10. Какое увеличение Г даёт телескоп? Получить решение задачи

100. Фокусное расстояние F₁ объектива микроскопа равно 1 см, окуляра F₂ = 2 см. Расстояние от объектива до окуляра L = 23 см. Какое увеличение Г даёт микроскоп? На каком расстоянии а от объектива находится предмет? Получить решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 2)

1. В вогнутое сферическое зеркало R =20 см налит тонким слоем глицерин. Определить главное фокусное расстояние F такой системы. Готовое решение задачи

2. Сколько длин волн монохроматического света с частотой колебаний ν = 5·10¹⁴ Гц уложится на пути длиной ℓ = 1,2 мм: 1) в вакууме; 2) в стекле? Готовое решение задачи

3. Определить длину отрезка l₁, на котором укладывается столько же длин волн монохроматического света в вакууме, сколько их укладывается на отрезке l₂ =5 мм в стекле. Показатель преломления стекла n₂ = 1,5. Готовое решение задачи

4. Какой длины l₁ путь пройдет фронт волны монохроматического света в вакууме за то же время, за какое он проходит путь длиной l₂ = 1м в воде? Готовое решение задачи

5. На пути световой волны, идущей в воздухе, поставили стеклянную пластинку толщиной h = 1 мм. На сколько изменится оптическая длина пути ∆L, если волна падает на пластинку: 1) нормально; 2) под углом α = 30⁰? Готовое решение задачи

6. Два параллельных пучка световых волн 1 и 2 падают на стеклянную призму с преломляющим углом α = 30⁰ и после преломления выходят из нее. Найти оптическую разность хода ∆ световых волн после преломления их призмой. Готовое решение задачи

7. Оптическая разность хода ∆ двух интерферирующих волн монохроматического света равна 0,3λ. Определить разность фаз ∆φ. Готовое решение задачи

8. Найти все длины волн видимого света (от 0,76 до 0,38 мкм), которые будут: 1) максимально усилены; 2) максимально ослаблены при оптической разности хода ∆ интерферирующих волн, равной 1,8 мкм. Готовое решение задачи

9. В опыте Юнга расстояние между щелями равно 1 мм, а расстояние ℓ от щелей до экрана равно 3 м. Определить: 1) положение первой светлой полосы; 2) положение третьей темной полосы, если щели освещать монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,5 мкм. Готовое решение задачи

10. В опыте с зеркалами Френеля расстояние d между мнимыми изображениями источника света равно 0,5 мм, расстояние ℓ от них до экрана равно 5 м. В желтом свете ширина интерференционных полос равна 6 мм. Определить длину волны λ желтого цвета. Готовое решение задачи

11. Если в опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей поместить перпендикулярно этому лучу тонкую стеклянную пластинку (n = 1,5), то центральная светлая полоса смещается в положение, первоначально занимаемое пятой светлой полосой. Длина волны λ = 0,5 мкм. Определить толщину d пластинки. Готовое решение задачи

12. Расстояние d между двумя щелями в опыте Юнга равно 1 мм, расстояние l от щелей до экрана равно 3 м. Определить длину волны λ, испускаемой источником монохроматического света, если ширина Δх полос интерференции на экране равна 1,5 мм. Готовое решение задачи

13. В опыте с зеркалами Френеля расстояние d между мнимыми изображениями источника света равно 0,5 мм, расстояние ℓ от них до экрана равно 3 м. Длина волны λ = 0,6 мкм. Определить ширину Δх полос интерференции на экране. Готовое решение задачи

14. Источник S света (λ = 0,6 мкм) и плоское зеркало М расположены, как показано на рисунке 10 (зеркало Ллойда). Что будет наблюдаться в точке Р экрана, где сходятся лучи |SP| и SMP, – свет или темнота, если |SP| = r = 2 м, a =0,55 мм, |SM| = |MP|? Готовое решение задачи

15. Определить, какую длину пути S1 пройдет фронт волны монохроматического света в вакууме за то же время, за которое он проходит путь S2 = 1,5 мм в стекле с показателем преломления n2 = 1,5. Готовое решение задачи

16. Расстояние d между двумя когерентными источниками света (λ = 0,5 мкм) равно 0,1 мм. Расстояние Δх между интерференционными полосами на экране в средней части интерференционной картины равно 1 см. Определить расстояние ℓ от источников до экрана. Готовое решение задачи

17. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга d = 0,5 мм (λ = 0,6 мкм). Определить расстояние ℓ от щели до экрана, если ширина Δх интерференционных полос равна 1,2 мм. Готовое решение задачи

18. Два параллельных световых пучка, отстоящих друг от друга на расстоянии d = 5 см, падают на кварцевую призму (n = 1,49) с преломляющим углом α = 25⁰. Определить оптическую разность хода Δ этих пучков после преломления их призмой. Готовое решение задачи

19. Определить, во сколько раз изменится ширина интерференционных полос на экране в опыте с зеркалами Френеля, если фиолетовый светофильтр (0,4 мкм) заменить красным (0,7 мкм) Готовое решение задачи

20. В опыте Юнга расстояние l от щелей до экрана равно 3 м (рис.). Определить угловое расстояние между соседними светлыми полосами, если третья светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на расстоянии 4,5 мм. Готовое решение задачи

21. Плоскопараллельная стеклянная пластинка толщиной d =1,2мкм и показателем преломления n =1,5 помещена между двумя средами с показателями преломления n1 и n2. Свет с длиной волны λ = 0,6мкм падает нормально на пластинку. Определить оптическую разность хода ∆ волн 1 и 2, отраженных от верхней и нижней поверхностей пластинки, и указать, усиление или ослабление интенсивности света происходит при интерференции в следующих случаях: 1) n₁ n n ₂; 2) n₁ n n ₂; 3) n₁ n n ₂; 4) n₁ n n ₂. Готовое решение задачи

22. На мыльную пленку (n =1,3), находящуюся в воздухе, падает нормально пучок лучей белого света. При какой наименьшей толщине d пленки отраженный свет с длиной волны λ =0,55мкм окажется максимально усиленным в результате интерференции? Готовое решение задачи

23. Пучок монохроматических (λ = 0,6мкм) световых волн падает под углом i = 30⁰ на находящуюся в воздухе мыльную (n =1,3) пленку. При какой наименьшей толщине d пленки отраженные световые волны будут максимально ослаблены интерференцией? Максимально усилены? Готовое решение задачи

24. На плоскопараллельную пленку с показателем преломления n =1,33 под углом i = 45⁰ падает параллельный пучок белого света. Определить, при какой наименьшей толщине d пленки зеркально отраженный свет наиболее сильно окрасится в желтый свет (λ = 0,6мкм). Готовое решение задачи

25. Для уменьшения потерь света при отражении от стекла на поверхность объектива (n₂=1,7) нанесена тонкая прозрачная пленка (n = 1,3). При какой наименьшей ее толщине d_min произойдет максимальное ослабление отраженного света, длина волны которого приходится на среднюю часть видимого спектра (λ₀ = 0,56 мкм)? Считать, что лучи падают нормально к поверхности объектива. Готовое решение задачи

26. На тонкий стеклянный клин (n =1,55) падает нормально монохроматический свет. Двугранный угол α между поверхностями клина равен 2'. Определить длину световой волны λ, если расстояние b между смежными интерференционными максимумами в отраженном свете равно 0,3 мм. Готовое решение задачи

27. На тонкий стеклянный клин в направлении нормали к его поверхности падает монохроматический свет (λ = 600 нм). Определить угол α между поверхностями клина, если расстояние ∆x между смежными интерференционными минимумами в отраженном свете равно 4 мм. Готовое решение задачи

28. Две плоскопараллельные стеклянные пластинки образуют клин с углом α = 30". Пространство между пластинками заполнено глицерином. На клин нормально к его поверхности падает пучок монохроматического света с длиной волны λ = 500нм. В отраженном свете наблюдается интерференционная картина. Какое число N темных интерференционных полос приходится на 1 см длины клина? Готовое решение задачи

29. Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками заключен очень тонкий воздушный клин. На пластинки нормально падает монохроматический свет (λ₀ = 0,50 мкм). Определить угол φ между пластинками, если в отраженном свете на протяжении l = 1,00 см наблюдается N = 20 интерференционных полос Готовое решение задачи

30. Плосковыпуклая линза с оптической силой D = 2 дптр выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Радиус r4 четвертого темного кольца Ньютона в проходящем свете равен 0,7 мм. Определить длину световой волны. Готовое решение задачи

31. Диаметры d_i и d_k двух светлых колец Ньютона соответственно равны 4,0 и 4,8 мм. Порядковые номера колец не определялись, но известно, что между двумя измеренными кольцами расположены три светлых кольца. Кольца наблюдались в отраженном свете (λ = 500 нм). Найти радиус кривизны R плосковыпуклой линзы, взятой для опыта. Готовое решение задачи

32. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой стеклянной линзой налита жидкость, показатель преломления которой меньше показателя преломления стекла. Радиус r8 восьмого темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете (λ = 700 нм) равен 2 мм. Радиус R кривизны выпуклой поверхности линзы равен 1 м. Найти показатель преломления n жидкости. Готовое решение задачи

33. На установке для наблюдения колец Ньютона был измерен в отраженном свете радиус третьего темного кольца (k = 3). Когда пространство между плоскопараллельной пластиной и линзой заполнили жидкостью, то тот же радиус стал иметь кольцо с номером, на единицу большим. Определить показатель преломления n жидкости. Готовое решение задачи

34. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,6мкм, падающим нормально. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью, и наблюдение ведется в проходящем свете. Радиус кривизны линзы R = 4 м. Определить показатель преломления n жидкости, если радиус второго светлого кольца r₂ =1,8мм. Готовое решение задачи

35. В опыте с интерферометром Майкельсона для смещения интерференционной картины на 450 полос зеркало пришлось переместить на расстояние 0,135 мм. Определить длину волны λ падающего света. Готовое решение задачи

36. На пути одного из лучей интерференционного рефрактометра поместили откачанную трубку длиной 10 см. При заполнении трубки хлором интерференционная картина сместилась на 131 полосу. Определить показатель преломления хлора n_x, если наблюдение производилось с монохроматическим светом с длиной волны 0,59 мкм Готовое решение задачи

37. На толстую плоскопараллельную стеклянную пластинку с показателем преломления n₁ = 1,5, покрытую очень тонкой пленкой постоянной толщины h с показателем преломления n₂ = 1,4, падает нормально пучок параллельных лучей монохроматического света с длиной волны λ = 0,6мкм. Отраженный свет максимально ослаблен в результате интерференции. Определить толщину пленки h. Готовое решение задачи

38. Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками положили очень тонкую проволочку, расположенную параллельно линии соприкосновения пластинок и находящуюся на расстоянии l = 75 мм от неё. В отражённом свете (λ = 0,5 мкм) на верхней пластинке видны интерференционные полосы. Определить диаметр d поперечного сечения проволочки, если на протяжении a = 30мм насчитывает k =16 светлых полос. Готовое решение задачи

39. Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить толщину h слоя воздуха там, где в отраженном свете (λ=0,6мкм) видно первое светлое кольцо Ньютона. Готовое решение задачи

40. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,55мкм, падающим нормально. Определить толщину d_k воздушного зазора, образованного плоскопараллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой линзой в том месте, где в отраженном свете наблюдается четвертое темное кольцо. Готовое решение задачи

41. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. При заполнении пространства между линзой и стеклянной пластинкой прозрачной жидкостью радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,21 раза. Определить показатель преломления n2 жидкости. Готовое решение задачи

42. Для измерения показателя преломления аммиака в одно из плеч интерферометра Майкельсона помещена закрытая с обеих сторон откачанная до высокого вакуума стеклянная кювета длиной l =15 см. При заполнении кюветы аммиаком интерференционная картина для длины волны λ = 589 нм сместилась на 192 полосы. Определить показатель преломления n1 аммиака. Готовое решение задачи

43. Найти радиус 4-й зоны Френеля, если расстояние от источника до зонной пластинки равно 10 м, а расстояние от пластинки до экрана равно 15 м. Длина волны падающего света 0,5мкм. Готовое решение задачи

44. Определите радиус третьей зоны Френеля r3 для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м. Длина волны λ = 0,6 мкм. Готовое решение задачи

45. Сферическая волна, распространяющаяся из точечного монохроматического источника света (λ = 0,6мкм), встречает на своем пути экран с круглым отверстием радиусом r = 0,4мм. Расстояние a от источника до экрана равно 1м. Определите расстояние b от отверстия до точки экрана, лежащей на линии, соединяющей источник с центром отверстия, где наблюдается максимум освещенности Готовое решение задачи

46. На щель падает нормально параллельный пучок монохроматического света, длина волны которого укладывается на ширине щели 6 раз. Под каким углом φ будет наблюдаться третий дифракционный минимум света? Готовое решение задачи

47. На щель шириной 0,05 мм падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6мкм). Определить угол отклонения φ лучей, соответствующих второй светлой дифракционной полосе Готовое решение задачи

48. Монохроматический свет падает на длинную прямоугольную щель шириной а = 12∙10^-6 м под углом α = 30⁰ к её нормали. Определите длину волны λ света, если направление φ на первый минимум (m = 1) от центрального фраунгоферова максимума составляет 33⁰. Готовое решение задачи

49. На дифракционную решетку, содержащую n = 100 мм штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум третьего порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на ∆φ=20⁰. Определить длину волны λ света (рис. а). Готовое решение задачи

50. Дифракционная решетка освещена параллельным пучком белого света. Разность углов отклонения конца первого и начала второго спектров (∆φ=0⁰12’) длины волн этих крайних лучей можно принять равными λ_к = 0,76 мкм и λ_ф = 0,38 мкм. Определить период d решетки. Готовое решение задачи

51. Дифракционная решетка освещена нормально падающим светом. В дифракционной решетке максимум второго порядка отклонен на угол φ₁ = 14⁰. На какой угол φ₂ отклонен максимум третьего порядка? Готовое решение задачи

52. Дифракционная решетка содержит n =100штрихов на 1 мм. На решетку падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6 мкм). Максимум m_max какого наибольшего порядка дает решетка? Найти общее число N_max дифракционных максимумов, которые дает эта решетка. Определить угол φ_max дифракции, соответствующий последнему максимуму. Готовое решение задачи

53. При освещении дифракционной решетки белым светом спектры второго и третьего порядков отчасти перекрывают друг друга. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница (λ=0,4мкм) спектра третьего порядка? Готовое решение задачи

54. На дифракционную решетку, содержащую n=500 штрихов на 1 мм, падает в направлении нормали к ее поверхности белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить ширину b спектра первого порядка на экране, если расстояние L линзы до экрана равно 3м. Границы видимости спектра λ_кр=780 нм, λ_ф=400 нм. Готовое решение задачи

55. На дифракционную решетку под углом θ падает монохроматический свет с длиной волны λ. Найдите условие, определяющее направления на главные максимумы, если d>>mλ (m – порядок спектра). Готовое решение задачи

56. На зонную пластинку падает плоская монохроматическая волна (λ = 0,5мкм). Определите радиус первой зоны Френеля r, если расстояние от зонной пластинки до места наблюдения b = 1 м. Готовое решение задачи

57. Точечный источник света (λ = 0,5 мкм) расположен на расстоянии a =1 м перед диафрагмой с круглым отверстием диаметра d = 2мм. Определить расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения, если отверстие открывает три зоны Френеля. Готовое решение задачи

58. Перед щелью шириной a =28,5мкм, освещенной монохроматическим пучком света, помещена собирающая линза. На экране, отстоящем на l =10 см от линзы, наблюдаются полосы дифракции. Среднее расстояние между расположенными симметрично полосами равно ∆l = 0,23см. Определить длину световой волны λ. Готовое решение задачи

59. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок монохроматического света (λ = 0,5мкм). Помещенная вблизи решетки линза проектирует дифракционную картину на экран, находящийся в фокальной плоскости линзы и удаленный от нее на расстояние l =1 м. Расстояние между двумя максимумами первого порядка на экране x = 20,2 см. Определить: 1) постоянную решетки d ; 2) число штрихов n на 1 мм; 3) общее число максимумов N_max, которое дает решетка; 4) угол φ_max, под которым виден последний максимум. Готовое решение задачи

60. Узкий параллельный пучок рентгеновского излучения с длиной волны λ = 245 пм падает на естественную грань монокристалла каменной соли. Определите расстояние d (рис.) между атомными плоскостями монокристалла, если дифракционный максимум второго порядка наблюдается при падении излучения к поверхности монокристалла под углом скольжения θ = 61⁰.Готовое решение задачи

61. Узкий пучок рентгеновского излучения падает под углом скольжения θ = 60⁰ на естественную грань монокристалла NaCl (М = 58,5·10^-3 кг/моль), плотность которого ρ=2,16 г/см³. Определите длину волны λ излучения, если при зеркальном отражении от этой грани наблюдается максимум третьего порядка. Готовое решение задачи

62. Диаметр D объектива телескопа равен 8 см. Каков о наименьшее угловое расстояние φ между двумя звёздами, дифракционные изображения которых в фокальной плоскости объектива получаются раздельными? При малой освещённости глаз человека наиболее чувствителен к свету с длиной волны λ = 0,5мкм. Готовое решение задачи

63. На шпиле высотного здания укреплены одна под другой две красные лампы (λ= 640 нм). Расстояние d между лампами 20 см. Здание рассматривают ночью в телескоп с расстояния r =15 км. Определить наименьший диаметр D_min объектива, при котором в его фокальной плоскости получаются раздельные дифракционные изображения. Готовое решение задачи

64. Дифракционная картина получена с помощью дифракционной решётки длиной l = 1,5 см и периода d = 5 мкм. Определить, в спектре какого наименьшего порядка этой картины получаются раздельные изображения двух спектральных линий с разностью длин волн Δλ = 0,1 нм, если линии лежат в крайней красной части спектра (λ = 760 нм). Готовое решение задачи

65. Подсчитать разрешающую способность дифракционной решетки с периодом d = 2,5∙10^-4 см и шириной l = 3см в спектрах первого и четвертого порядков. Готовое решение задачи

66. На дифракционную решётку нормально падает пучок света. Красная линия λ₁ =6300∙10^-10 м видна в спектре третьего порядка под углом φ = 60⁰. 1. Какая спектральная линия видна под этим же углом в спектре четвёртого порядка? 2. Какое число штрихов на 1 мм имеет решётка? 3. Чему равна угловая дисперсия решётки для λ₁ =6300∙10^-10 м в спектре третьего порядка (ответ выразить в единицах СИ и в минутах на нанометр)? Готовое решение задачи

67. Угловая дисперсия Dφ дифракционной решётки для излучения некоторой длины волны (при малых углах дифракции) составляет 5мин/нм. Определить разрешающую силу R этой решётки для излучения той же длины волны, если длина ℓ решётки равна 2 см. Готовое решение задачи

68. Нормально поверхности дифракционной решётки падает пучок света. За решёткой помещена собирающая линза с оптической силой D = 1дптр. В фокальной плоскости линзы расположен экран. Определить число n штрихов на 1 мм этой решётки, если при малых углах дифракции линейная дисперсия D_l = 1 мм/нм. Готовое решение задачи

69. На дифракционную решетку нормально ее поверхности падает монохроматический свет λ = 650 нм. За решеткой находится линза, в фокальной плоскости которой расположен экран. На экране наблюдается дифракционная картина под углом дифракции φ = 30⁰. При каком главном фокусном расстоянии f линзы линейная дисперсия D_l = 0,5 мм/нм? Готовое решение задачи

70. Узкий параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на грань кристалла с расстоянием 0,28 нм между его атомными плоскостями. Определить длину волны λ рентгеновского излучения, если под углом 30⁰ к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка. Готовое решение задачи

71. В станице Зеленчукской (на Кавказе) установлен телескоп с диаметром зеркала D = 6м. Определить, можно ли с его помощью разрешить (увидеть раздельно) компоненты двойной звезды, если угол между ними при рассмотрении с Земли составляет φ=10^-6 рад. Готовое решение задачи

72. Чему равна постоянная дифракционной решетки, если она разрешит в первом порядке линии спектра калия λ₁=4044∙10^-10 м, λ₂=4047∙10^-10 м? Ширина решётки ℓ = 3 см. Готовое решение задачи

73. На дифракционную решетку, содержащую n = 500 штрихов на 1 мм, падает монохроматический свет с длиной волны λ = 700 нм. За решеткой помещена собирающая линза с главным фокусным расстоянием f = 50 см. Определить линейную дисперсию D_l такой системы для максимума второго порядка. Ответ выразить в миллиметрах на нанометр. Готовое решение задачи

74. Определите степень поляризации Р света, который представляет собой смесь естественного света с плоскополяризованным, если интенсивность поляризованного света в 5 раз больше интенсивности естественного. Готовое решение задачи

75. Во сколько раз ослабляется интенсивность света, проходящего через два николя, плоскости пропускания которых образуют угол α = 30⁰, если в каждом из николей в отдельности теряется 10% интенсивности падающего на него света? Готовое решение задачи

76. Определите, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, главные плоскости которых образуют угол в 60⁰, если каждый из николей как поглощает, так и отражает 5% падающего на них света. Готовое решение задачи

77. Анализатор в k = 2 раза уменьшает интенсивность света, приходящего к нему от поляризатора. Определить угол α между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора. Потерями интенсивности света в анализаторе пренебречь. Готовое решение задачи

78. Найти угол полной поляризации для света, отраженного от стекла с показателем преломления n = 1,5. Найти степень поляризации преломленного света. Падающий свет – естественный. Готовое решение задачи

79. На николь падает пучок частично поляризованного света. При некотором положении николя интенсивность света, прошедшего через него, стала минимальной. Когда плоскость пропускания николя повернули на угол β = 45⁰, интенсивность света возросла в k = 1,5 раза. Определить степень поляризации Р света. Готовое решение задачи

80. Пучок света, идущий в воздухе, падает на поверхность жидкости под углом i_B = 54⁰. Определить угол преломления i' пучка, если отраженный пучок полностью поляризован. Готовое решение задачи

81. Пучок естественного света, идущий в воде, отражается от грани алмаза, погруженного в воду. При каком угле падения i_B отраженный свет полностью поляризован. Готовое решение задачи

82. Предельный угол i_пр полного отражения пучка света на границе жидкости с воздухом равен 43⁰. Определить угол Брюстера i_B для падения луча из воздуха на поверхность этой жидкости. Готовое решение задачи

83. Алмазная призма находится в некоторой среде с показателем преломления n₁. Пучок естественного света падает на призму. Определить показатель преломления n₁ среды, если отраженный пучок максимально поляризован. Готовое решение задачи

84. Параллельный пучок естественного света падает на сферическую каплю воды. Найти угол φ между отраженным и падающим пучками в точке А. Готовое решение задачи

85. Пучок естественного света падает на стеклянный шар, находящийся в воде. Найти угол α между отраженным и падающим пучками в точке А. Показатель преломления n стекла принять равным 1,58. Готовое решение задачи

86. Свет, проходя через жидкость, налитую в стеклянный сосуд (n = 1,5), отражается от дна, причем отраженный свет плоскополяризован при падении его на дно сосуда под углом 41⁰. Определите: 1) показатель преломления жидкости n; 2) угол падения i_пр света на дно сосуда, чтобы наблюдалось полное отражениеГотовое решение задачи

87. Плоскополяризованный свет, длина волны которого в вакууме λ = 530 нм, падает на пластинку из кварца перпендикулярно его оптической оси. Определить показатели преломления кварца для обыкновенного (n₀) и необыкновенного (n_е) лучей, если длины волн этих лучей в кристалле соответственно равны λ₀=344 нм и λ_е=341 нм. Готовое решение задачи

88. Определить наименьшую толщину кристаллической пластинки в четверть волны для λ = 530 нм, если разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей для данной длины волны n_е – n₀=0,01. Пластинкой в четверть волны называется кристаллическая пластинка, вырезанная параллельно оптической оси, при прохождении через которую в направлении, перпендикулярном оптической оси, обыкновенный и необыкновенный лучи, не изменяя своего направления, приобретают разность хода, равную λ/4. Готовое решение задачи

89. Определите толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации монохроматического света определенной длины волны φ = 180⁰. Удельное вращение в кварце для данной длины волны α = 0,52 рад/мм. Готовое решение задачи

90. Никотин (чистая жидкость), содержащийся в стеклянной трубке длиной ℓ = 8 см, поворачивает плоскость поляризации желтого света натрия на угол φ = 137⁰. Плотность никотина ρ = 1,01∙10³ кг/м³. Определить удельное вращение [α] никотина. Готовое решение задачи

91. Раствор глюкозы с массовой концентрацией С₁ = 280 кг/м³, содержащийся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через этот раствор, на угол φ₁ =32⁰. Определить массовую концентрацию С₂ глюкозы в другом растворе, налитом в трубку такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол φ₂ =24⁰.Готовое решение задачи

92. Степень поляризации частично поляризованного света составляет 0,75. Определите отношение максимальной интенсивности света, пропускаемого анализатором, к минимальной. Готовое решение задачи

93. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два поляризатора, расположенных так, что угол между их главными плоскостями равен 45⁰, а в каждом из николей теряется 5% интенсивности падающего на него света. Готовое решение задачи

94. На какой угловой высоте φ над горизонтом должно находиться Солнце, чтобы солнечный свет, отраженный от поверхности воды, был полностью поляризован? Готовое решение задачи

95. Пучок естественного света падает на стеклянную (n =1,6) призму (рис.). Определить двугранный угол α призмы, если отраженный пучок максимально поляризован. Готовое решение задачи

96. Пучок естественного света падает на стеклянный шар (n =1,54). Найти угол γ между преломленным и падающим пучками в точке АГотовое решение задачи

97. На пути частично поляризованного света, степень поляризации Р которого равна 0,6, поставили анализатор так, что интенсивность света, прошедшего через него, стала максимальной. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, если плоскость пропускания анализатора повернуть на угол φ = 30⁰?Готовое решение задачи

98. Параллельный пучок света падает нормально на пластинку из исландского шпата толщиной 50 мкм, вырезанную параллельно оптической оси. Принимая показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно n₀ =1,66 и n_е = 1,49, определить разность хода этих лучей, прошедших через пластинку. Готовое решение задачи

99. Пластинку кварца толщиной d₁ = 2 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации света повернулась на угол φ = 53⁰. Определить толщину d₂ пластинки, при которой данный монохроматический свет не проходит через анализатор. Готовое решение задачи

100. На сколько градусов отклонится отраженный от зеркала луч, если зеркало повернуть на угол α =15⁰? Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 3)

1. Два груза равной массы (m₁=m₂=1кг), связанные невесомой и нерастяжимой нитью, лежат на идеально гладком столе. К первому телу приложена сила F=10 H. Найти силу натяжения нити Т и ускорение а грузов. Нить считать все время натянутой. Готовое решение задачи

2. Через блок перекинут шнур, к концам которого подвешены грузы массами m₁=1,5кг и m₂=3кг. Найти силу давления F_д блока на ось. Массами блока и шнура пренебречь. Готовое решение задачи

3. Автомобиль с грузом массой 5 т проходит по выпуклому мосту со скоростью 21,6км/ч. С какой силой F он давит на середину моста, если радиус кривизны моста 50м? Готовое решение задачи

4. Определить вес летчика при выходе самолета из пикирования по дуге окружности радиусом 0,5 км, лежащей в вертикальной плоскости, при скорости самолета 600 км/ч. Масса летчика 60 кг. Готовое решение задачи

5. Шарик массой 200 г, привязанный нитью к подвесу, описывает в горизонтальной плоскости окружность, имея постоянную скорость. Определите скорость V шарика и период T его обращения по окружности, если длина нити 1 м, а ее угол с вертикалью составляет 60⁰. Готовое решение задачи

6. На наклонную плоскость поместили кубик. Коэффициент трения кубика о плоскость 0,5. Угол наклона плоскости 30⁰. Найти ускорение a кубика. При каком значении коэффициента трения он останется в покое? Готовое решение задачи

7. Невесомый блок укреплен на вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы 30⁰и 45⁰.Тела массами m₁=m₂=1 кг соединены нитью. Найти ускорение а, с которым движутся тела, и силу натяжения Т нити. Трением пренебречь. Нить нерастяжима. Готовое решение задачи

8. Велосипедист движется по горизонтальному пути со скоростью 18 км/ч. Какой минимальный радиус закругления r_min и максимальный наклон α_max к вертикали может допустить велосипедист, если коэффициент трения скольжения шин 0,3? Готовое решение задачи

9. Тело массой 0,2 кг падает с высоты 1м с ускорением 8 м/с². Найти изменение ∆(mV) импульса тела. Готовое решение задачи

10. Материальная точка, массой m =1кг, двигаясь равномерно, описывает четверть окружности радиуса R =1,2м в течение времени t = 2 с. Найти изменение ∆P импульса точки. Готовое решение задачи

11. Шарик массой m=10 г падает на горизонтальную плоскость с высоты h₁ =27см. Найти среднюю силу удара F_с в случае, если шарик пластмассовый и после удара поднимается на высоту h₂ =12 см. Соприкосновение шарика с плоскостью длилось (длительность удара) 0,03 с. Готовое решение задачи

12. Тележка с песком массой М=100 кг движется прямолинейно и равномерно по горизонтальной плоскости со скоростью V₀ =3 м/с. Шар массой m = 20 кг падает без начальной скорости с высоты h =10 м и попадает в тележку с песком. Определить скорость V тел после их взаимодействия. Трение отсутствует. Готовое решение задачи

13. Человек массой m₁ =60 кг, бегущий со скоростью V₁ =9 км/ч, догоняет тележку массой m₂ =80 кг, движущуюся со скоростью V₂ =3,6 км/ч, и вскакивает на нее: 1) с какой скоростью U₁ станет двигаться после этого тележка? 2) с какой скоростью U₂ будет двигаться тележка с человеком, который бежал ей навстречу? Готовое решение задачи

14. Тележка, масса которой M =120кг, движется по инерции по горизонтальной плоскости со скоростью V =6 м/с. С тележки соскакивает человек массой m =80 кг под углом α =30⁰ к направлению ее движения в горизонтальной плоскости. Скорость тележки уменьшается при этом до V =5м/с. Какова была скорость U человека во время прыжка относительно Земли? Готовое решение задачи

15. Человек массой m =70 кг находится на корме лодки, находящейся в озере. Длина лодки l=5 м и масса ее M =280 кг. Человек переходит на нос лодки. На какое расстояние человек передвинется относительно дна? Сопротивлением воды пренебречь. Готовое решение задачи

16. Санки весом 20 Н скатываются с горы, которая образует угол 30⁰ с горизонтом. Пройдя расстояние 100м, санки развивают скорость 5м/с. Вычислить количество теплоты Q, выделившееся при трении полозьев о снег. Готовое решение задачи

17. Какую работу совершит сила тяги F=30Н, подняв по наклонной плоскости груз массой m = 2кг на высоту h = 2,5м с ускорением a = 5 м/с². Сила действует параллельно наклонной плоскости. Трением о плоскость пренебречь. Готовое решение задачи

18. Вагонетку массой m=3т поднимают по рельсам в гору, наклон которой к горизонту равен β =30⁰ . Какую работу совершила сила тяги на пути S =50м, если известно, что вагонетка двигалась с ускорением а =0,2 м/с²? Коэффициент трения принять равным f = 0,1; g = 10 м/с².Готовое решение задачи

19. Используя функцию распределения молекул идеального газа по энергиям, найдите среднюю кинетическую энергию молекул. Готовое решение задачи

20. Рассчитайте коэффициент диффузии Д азота: 1) при нормальных условиях; 2) при давлении p=100 Па и температуре T=300К. Готовое решение задачи

21. Воспользовавшись таблицей Менделеева, определите относительную молекулярную массу метана СН₄, массу молекулы метана. Готовое решение задачи

22. При температуре 5⁰С давление воздуха в баллоне равно 10⁴ Па. При какой температуре давление в нем будет 2,6•10⁴ Па? Готовое решение задачи

23. Давление в кабине космического корабля «Союз» при температуре 290 К равно 9,7•10⁴ Па. Как изменится давление воздуха при повышении температуры на 8 К? Готовое решение задачи

24. В технике для смазки подшипников скольжения, работающих в условиях относительно небольших скоростей, применяется фитильная смазка: один конец фитиля опускается в масло, а по другому масло поступает на смазываемую поверхность (цапфу или шейку вала). Определите, на какую высоту может подняться масло по фитилю, если он сделан из ткани, диаметр капилляров которой 0,2 мм. Плотность масла 870 кг/м³, поверхностное натяжение 26•10^-3 Н/м. Готовое решение задачи

25. С помощью пресса, развивающего усилие в 1,5•10⁷ Н, сжимают куб, из хромоникелевой стали с ребром 15 см. Определите модуль Юнга для этого сорта стали, если сжатие ребер куба составляет 0,5 мм. Готовое решение задачи

26. Стальной резец массой 200 г нагрели до температуры 800⁰С и погрузили для закалки в воду, взятую при 20⁰С. Через некоторое время температура воды поднялась до 60⁰С. Какое количество теплоты было передано резцом воде? Готовое решение задачи

27. Какое количество теплоты требуется для нагревания и расплавления 10⁴ кг стального лома в мартеновской печи, если начальная его температура 20⁰С? Температура плавления стали 1500⁰С. Удельная теплота плавления стали 2,7•10⁵ Дж/кг. Готовое решение задачи

28. 1 м³ воздуха при температуре 0⁰С находится в цилиндре при давлении 2•10⁵ Па. Какая будет совершена работа при его изобарном нагревании на 10⁰С? Готовое решение задачи

29. Один киломоль газа при изобарическом расширении совершает работу А = 831 кДж. В исходном состоянии объем газа V₁ = 3 м³, а температура Т₁ = 300 К. Каковы параметры газа р₂, V₂, Т₂ после расширения? Готовое решение задачи

30. Пластинку кварца толщиной d=2мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохромотичесского света повернулась на угол φ=53⁰. Какой нам толщину d_min следует взять, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно тёмным. Готовое решение задачи

31. На мыльную плёнку с показателем преломления n=1,33 падает по нормали монохроматический свет с длинной волны λ=0,6 мкм Отражённый свет в результате интерференции имеет наибольшую яркость. Какова наименьшая возможная толщина d_min плёнкиГотовое решение задачи

32. Деревянный шар массой M=10 кг подвешен на нити длиной l=2м. В шар попадает горизонтально летящая пуля массой m=5 г и застревает в нем. Определить скорость υ пули, если нить с шаром отклонилась от вертикали на угол α=3⁰. Размером шара пренебречь. Удар пули считать центральным. Готовое решение задачи

33. Найти массу фотона: 1) красных лучей видимого света (λ = 7∙10^-7 м); 2) рентгеновских лучей ((λ = 0,25∙10^-10 м); 3) гамма лучей ((λ = 1,24∙10^-12 м) Готовое решение задачи

34. Найти радиусы первой и второй боровских орбит электрона в атоме водорода (z = 1) и скорости электрона на них. Готовое решение задачи

35. Атомарный водород при облучении его моноэнергетическим пучком электронов испускает свет с длиной волны 0,1221 мкм. Найти энергию электронов и определить, в которое из возбужденных состояний переходит атом при ударе электрона. Готовое решение задачи

36. Определить, что (и во сколько раз) больше, продолжительность трех периодов полураспада или 2 средних времени жизни радиоактивного ядра. Готовое решение задачи

37. Сколько молекул воздуха ударяется ежеминутно об оконное стекло размером 40 см на 60 см при температуре 17 ⁰С и давлении 760 мм рт. ст.? Готовое решение задачи

38. При изотермическом расширении водорода массой m = 1 г, имеющего температуру Т = 280 К, объем газа увеличился в три раза. Определить работу А расширения. Готовое решение задачи

39. Двухатомный идеальный газ (ν = 2 моль) нагревают при постоянном объеме до температуры 289 К. Определить количество теплоты, которое необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление в три раза. Готовое решение задачи

40. Сколько атомов содержится в 1 г: 1) гелия; 2) углерода; 3) фтора; 4) полония? Готовое решение задачи

41. Баллон содержит азот массой m = 2 г при температуре Т = 280 К. Определить суммарную кинетическую энергию вращательного движения всех молекул газа. Готовое решение задачи

42. Гелий находится в закрытом сосуде объемом 2 л при температуре 20 ⁰С и давлении 10⁵ Па. Какое количество тепла надо сообщить гелию, чтобы повысить его температуру на 100 ⁰С? Готовое решение задачи

43. Какая часть молекул водорода при 0 ⁰С обладает скоростями от 2000 до 2100 м/с? Готовое решение задачи

44. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул азота 830 м/с? Готовое решение задачи

45. Расстояние между двумя точечными зарядами Q₁ = 7∙10^-9 Кл и Q₂ = 1,5∙10^-8 Кл равно 5 см. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 3 см от положительного заряда и 4 см от отрицательного заряда. Готовое решение задачи

46. Капля масла диаметром 0,01 мм удерживается в равновесии между горизонтальными пластинами, расстояние между которыми равно 25 мм. Какой заряд имеет капля, если равновесие достигается при разности потенциалов 36 кВ? Готовое решение задачи

47. Расстояние между пластинами плоского конденсатора равно 1,3 мм, площадь пластин 20 см². В пространстве между пластинами находятся два слоя диэлектриков: слюда толщиной 0,7 мм и эбонит толщиной 0,3 мм. Определить емкость конденсатора. Готовое решение задачи

48. Имеются три конденсатора с равными емкостями С = 0,5∙10^-6 Ф. Определить емкость системы из этих трех конденсаторов. Рас¬смотреть все возможные соединения. Готовое решение задачи

49. Определить заряд, прошедший по резистору с сопротивлением 1 Ом, при равномерном возрастании напряжения на концах резистора от 1 до 3 В в течение 10 с. Готовое решение задачи

50. Определить заряд, прошедший по резистору за 10 с, если сила тока в резисторе за это время равномерно возрастала от 0 до 5 А. Готовое решение задачи

51. Источник постоянного тока один раз подсоединяют к резистору сопротивлением 9 Ом, другой раз - 16 Ом. В первом и во втором случае количество теплоты, выделяющееся на резисторах за одно и то же время, одинаково. Определить внутреннее сопротивление источника тока. Готовое решение задачи

52. Определить удельное сопротивление и материал провода, который намотан на катушку, имеющую 500 витков со средним диаметром витка 6 см, если при напряжении 320 В допустимая плотность тока 2•10⁶ А/м²Готовое решение задачи

53. Определить разность потенциалов на концах нихромового проводника длиной 1 м, если плотность тока, текущего по нему, 2•10⁸ А/м² Готовое решение задачи

54. Два источника тока, ЭДС которых по 2 В и внутреннее сопротивление каждого 0,5 Ом, соединены последовательно. При какой внешнем сопротивлении потребляемая полезная мощность будет максимальной? Готовое решение задачи

55. Определить плотность тока, текущего по никелиновому проводнику, если удельная тепловая мощность выделяемая в проводнике, равна 10⁴ Дж/(м³•с) Готовое решение задачи

56. Два источника тока, ЭДС которых по 1,5 В и внутреннее сопротивление каждого по 0,5 Ом, соединены параллельно. Какое сопротивление нужно подключить к ним, чтобы потребляемая полезная мощность была максимальна? Готовое решение задачи

57. Два тела падают с различных высот, но достигают поверхности Земли одновременно. Определить высоту, на которой было второе тело, когда первое тело начало падать, если время падения второго тела 6 с, а первого 2 с. Принять g= 9,8 м/с².Готовое решение задачи

58. К бруску массой m, который лежит на горизонтальной поверхности, приложена сила F = mg/2. Брусок движется прямолинейно. Угол между направлением силы и горизонтом изменяется по закону α = b∙S, где b =const. Выразить скорость как функцию угла αГотовое решение задачи

59. Нить с привязанными к ее концам грузами массой m₁= 80 г и m₂ = 40 г перекинута через блок диаметром D = 4 см. Определить момент инерции блока, если под действием силы тяжести грузов он получил угловое ускорение ε = 1,5 рад/с². Готовое решение задачи

60. Горизонтальная платформа массой М = 100 кг вращается, делая 10 об/мин. Человек массой m = 60 кг находится на краю платформы. С какой скоростью начнет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру? Считать платформу однородным диском, а человека точечной массой. Готовое решение задачи

61. Если на верхний конец вертикально расположенной спиральной пружины положить груз, то пружина сожмется на величину ∆l = 3 мм. На сколько сожмет пружину тот же груз, упавший на конец пружины с высоты h = 8 см? Готовое решение задачи

62. Найти максимальную кинетическую энергию Т_max материальной точки массой m = 2 г, совершающей гармонические колебания с амплитудой А = 4 см и частотой ν = 5 Гц. Готовое решение задачи

63. Точка прошла половину пути со скоростью 10 км/ч. Оставшуюся часть пути она половину времени двигалась со скоростью 18 км/ч, а последний участок  со скоростью 25,2 км/ч. Найти среднюю скорость движения точки. Готовое решение задачи

64. Через блок, имеющий форму диска, перекинут шнур. К концам шнура привязаны грузики массой m₁=100 г и m₂=110 г. С каким ускорением будут двигаться грузики, если масса блока равна m=400 г? Готовое решение задачи

65. Диск массой 1 кг и диаметром 0,6 м вращается вокруг оси, проходящей че¬рез центр перпендикулярно его плоскости, делая 20 об/с. Какую работу надо со¬вер¬шить, чтобы остановить диск? Готовое решение задачи

66. Два шарика массами 2 и 4 кг двигаются со скоростями 5 м/с и 7 м/с соот¬вет¬ственно. Определить скорость шаров после прямого неупругого удара, если большой шар догоняет меньший. Готовое решение задачи

67. Определить высоту горы, если давление на ее вершине равно половине давления на уровне моря. Температура всюду одинакова и равна 0 ⁰С. Готовое решение задачи

68. В баллонах объемом V₁=20 л и V₂=44 л содержится газ. Давление в первом баллоне р₁=2,4 МПа, во втором р₂=1,6 МПа. Определить общее давление р и парциальные р₁' и р₂' после соединения баллонов, если температура газа осталась прежней. Готовое решение задачи

69. Найти среднее число столкновений, испытываемых в течение 1с молекулой кислорода при нормальных условиях. Эффективный диаметр молекулы кислорода равен 0,36 нм. Готовое решение задачи

70. Вычислить отношение молярных теплоемкостей C_p/C_v для смеси 3 молей аргона и 5 молей кислорода. Готовое решение задачи

71. При нагревании 1 кмоля двухатомного газа его абсолютная температура увеличивается в 1,5 раза. Найти изменение энтропии, если нагревание происходит: 1) изохорически; 2) изобарически. Готовое решение задачи

72. Самолёт массой m=3т для взлёта должен иметь скорость V=360км/ч и длину разбега S=600м. Какова должна быть минимальная мощность мотора N_min, необходимая для взлёта самолёта? Силу сопротивления движению считать пропорциональной силе нормального давления, средний коэффициент сопротивления принять равным f = 0,2. Движение при разгоне самолёта происходит равноускоренно. Готовое решение задачи

73. Камень брошен с высоты h=2м под некоторым углом α к горизонту с начальной скоростью V₀=6м/с. Найти скорость V камня в момент падения на землю, если сопротивлением воздуха можно пренебречь. Готовое решение задачи

74. Ракета установлена на поверхности Земли для запуска в вертикальном направлении. При какой минимальной скорости V₁, сообщенной ракете при запуске, она удалится от поверхности на расстояние, равное радиусу Земли (R=6,37∙10⁶ м)? Всеми силами, кроме силы гравитационного взаимодействия ракеты и Земли, пренебречь. Готовое решение задачи

75. При выстреле из пружинного пистолета вертикально вверх пуля массой m= 20 г. поднялась на высоту h= 5 м. Определить жесткость k пружины пистолета, если она была сжата на x=10 см. Массой пружины пренебречь. Готовое решение задачи

76. Шар массой m, подвешенный на нерастяжимой нити длиной l отклоняют на угол 90⁰ от вертикали и дают возможность качаться. Определить максимальное натяжение T_max нити. Готовое решение задачи

77. В покоящийся шар массой М=1 кг, подвешенный на легком несжимаемом стержне, закрепленном в подвесе на шарнире, попадает пуля массой m=0,01 кг. Угол между направлением полета пули и линией стержня α=45⁰. После удара пуля застревает в шаре, и шар вместе с пулей, откачнувшись, поднимается на высоту h=0,2 м относительно первоначального положения. Найти скорость пули V. Готовое решение задачи

78. На гладкой горизонтальной поверхности на некотором расстоянии от вертикальной стенки находится шар массой М. Второй шар массой m движется от стенки к первому шару. Между шарами происходит центральный упругий удар. При каком соотношении масс M и m второй шар после удара достигнет стенки и, упруго отразившись от нее, догонит первый шар? Оба шара находятся на одном перпендикуляре к стенке. Готовое решение задачи

79. Груз начинает скользить с начальной скоростью V₀ вверх по наклонной плоскости, имеющей длину l и высоту h. Коэффициент трения равен f. Какой путь S пройдет груз до остановки? Готовое решение задачи

80. Санки съезжают с горы высотой H и углом наклона α и движутся дальше по горизонтальному участку. Коэффициент трения на всем пути санок одинаков и равен f. Определить расстояние S, которое пройдут санки по горизонтальному участку до полной остановки. Готовое решение задачи

81. Груз массой m=1кг падает с высоты h=240 м и углубляется в песок на S=0,2 м. Определите среднюю силу сопротивления грунта, если начальная скорость падения груза V₀=14 м/с. Сопротивление воздуха не учитывать. Готовое решение задачи

82. Вывести момент инерции однородного стержня относительно оси, проходящей через: 1) середину стержня перпендикулярно к его длине l; 2) начало стержня перпендикулярно к его длине l. Готовое решение задачи

83. Через блок, закрепленный на горизонтальной оси, проходящей через его центр, перетянута нить, к концам которой прикреплены грузы m₁=300 г и m₂=200 г. Масса блока m₀=300 г. Блок считать однородным диском. Найти ускорение а грузов. Готовое решение задачи

84. Маховик массой 4 кг свободно вращается вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр, делая 720 об/мин. Массу маховика можно считать распределенной по его ободу радиусом 40 см. Через 30 с под действием тормозящего момента маховик остановился. Найти тормозящий момент M и число оборотов N, которое делает маховик до полной остановки. Готовое решение задачи

85. Вал в виде сплошного цилиндра массой m₁=10 кг насажен на горизонтальную ось. На цилиндр намотан шнур, к свободному концу которого подвешена гиря массой m₂=2 кг. С каким ускорением a будет опускаться гиря, если её предоставить самой себе? Готовое решение задачи

86. Вычислить момент инерции J_z молекулы NO₂ относительно оси Z, проходящей через центр масс молекулы перпендикулярно плоскости, содержащей ядра атомов. Межъядерное расстояние d этой молекулы равно 0,118 нм, валентный угол α140⁰. Готовое решение задачи

87. Физический маятник представляет собой стержень длиной l=1м и массой m1=1кг с прикреплённым к одному из его концов диском массой m₂=0,5m₁. Определить момент инерции Jz такого маятника относительно оси OZ, проходящей через точку O на стержне перпендикулярно плоскости чертежа Готовое решение задачи

88. Платформа в виде диска радиусом R=1,5 м и массой m1=180 кг вращается по инерции около вертикальной оси с частотой n=10 мин^-1. В центре платформы стоит человек массой m₂=60 кг. Какую линейную скорость V относительно пола помещения будет иметь человек, если он перейдёт на край платформы? Готовое решение задачи

89. Человек стоит в центре скамьи Жуковского и вместе с ней вращается по инерции. Частота вращения n₁=0,5 с^-1. Момент инерции J₀ тела человека относительно оси вращения равен 1,6 кг·м². В вытянутых в стороны руках человек держит по гире массой m=2 кг каждая. Расстояние между гирями l₁=1,6 м. Определить частоту вращения n₂ скамьи с человеком, когда он опустит руки и расстояние l₂ между гирями станет равным 0,4 м. Моментом инерции скамьи пренебречь. Готовое решение задачи

90. Маятник в виде однородного шара, жёстко скреплённого с тонким стержнем, длина l которого равна радиусу R шара, может качаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через конец стержня. В шар нормально к его поверхности ударилась пуля массой m=10 г, летевшая со скоростью V=800 м/с, и застряла в шаре. Масса шара M=10 кг, радиус его R=15см. На какой угол α отклонится маятник в результате удара пули? Массой стержня пренебречь. Готовое решение задачи

91. С наклонной плоскости скатывается без скольжения однородный диск. Найти ускорение а диска, если угол наклона плоскости к горизонту α=36⁰; масса диска m=500 г Готовое решение задачи

92. С наклонной плоскости скатываются без скольжения сплошной цилиндр и тележка, поставленная на лёгкие колёса. Массы цилиндра и тележки одинаковы. Какое из тел скатится быстрее и во сколько раз? Готовое решение задачи

93. Стержень длиной l =1,5 м и массой М = 10 кг может вращаться вокруг неподвижной оси, проходящей через верхний конец стрежня. В середину стержня ударяет пуля массой m =10г, летящая в горизонтальном направлении со скоростью V₀ = 500 м/с и застревает в стрежне. На какой угол φ отклонится стержень после удара? Готовое решение задачи

94. Точка совершает гармонические колебания с часто той ν = 10 Гц. В момент, принятый за начальный, точка имела максимальное смещение x_max = 1 мм. Написать уравнение колебаний точки и начертить их график. Готовое решение задачи

95. Частица массой m = 0,01 кг совершает гармонические колебания с периодом Т = 2 с. Полная энергия колеблющейся частицы Е = 0,1 мДж, Определить амплитуду А колебаний и наибольшее значение силы F_max действующей на частицу. Готовое решение задачи

96. Материальная точка массой 20 г совершает гармонические колебания с периодом 9 с. Начальная фаза колебаний 10⁰. Через сколько времени от начала движения смещение точки достигнет половины амплитуды? Найти амплитуду A, максимальную скорость V_max и ускорение точки a_max, если полная энергия E ее равна 10^-2 Дж. Готовое решение задачи

97. Складываются два колебания одинакового направления, выраженные уравнениями: x₁=A₁cos2π/T(t+τ₁); x₂=A₂cos2π/T(t+τ₂), где А₁= 3 см; А₂= 2 см; τ₁= 1/6 с; τ₂=1/3 с; Т = 2 с. Построить векторную диаграмму сложения этих колебаний и написать уравнение результирующего колебания. Готовое решение задачи

98. Материальная точка участвует одновременно в двух взаимно - перпендикулярных гармонических колебаниях, уравнения которых: x=A₁cosω₁t (1) y=A₂cosω₂t (2) где А₁=1 см; ω₁=π с^-1; А₂=2 см; ω₂=π/2 с^-1. Определите траекторию точки с соблюдением масштаба. Готовое решение задачи

99. Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля λ была равна: 1 Ǻ; 0,001 Ǻ? Готовое решение задачи

100. Определить максимальную энергию E_max фотона серии Пашена в спектре излучения атомарного водорода. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 4)

1. Во сколько раз отличается удельная энергия связи (энергия связи, рассчитанная на один нуклон) для ядер лития ₃Li⁶ и водорода ₁Н³? Готовое решение задачи

2. Имеется 8 кг радиоактивного цезия. Определить массу нераспавшегося цезия после 135 лет радиоактивного распада, если его период полураспада равен 27 годам. Готовое решение задачи

3. Найти смещение ξ(x, t) точек среды, находящихся на расстоянии x=100 см от источника, в момент t=0,1 с. Скорость υ звуковой волны принять равной 300 м/с. Затуханием пренебречь Готовое решение задачи

4. Наблюдатель отсчитывает ширину 10 колец Ньютона от их центра. Она оказывается равной 0,7 мм. Ширина следующих 10 колец оказывается равной 0,4 мм Наблюдение производится в свете при длине полны λ=589 нм, Определить радиус кривизны поверхности линзы. Готовое решение задачи

5. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Чему должна быть равна постоянная дифракционной решетки, чтобы в направлении φ = 41⁰ совпадали максимумы двух линий: λ₁ = 6563 Ǻ и λ₂ = 4102 Ǻ? Известно, что максимальный порядок спектра данной решетки в области видимого света (400 700 нм) k_max=12 Готовое решение задачи

6. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, угол между главными плоскостями которых а. Поляризатор и анализатор как поглощают, так и отражают 10 % падающего на них света. Определить угол α, если интенсивность света, вышедшего из анализатора равна 12 % интенсивности света, падающего на поляризатор. Готовое решение задачи

7. Определить дебройлевскую длину волны электрона, кинетическая энергия которого Т=1кэВ Готовое решение задачи

8. Определить потенциал ионизации атома водорода, находящегося в основном состоянии. Определить первый потенциал возбуждения атома водорода. Готовое решение задачи

9. При делении одного ядра урана ₉₂U²³⁵ на два осколка выделя¬ется около 220 МэВ энергии. Какова электрическая мощность атом¬ной электростанции, расходующей в сутки 220 г изотопа урана ₉₂U²³⁵ и имеющей КПД 25%? Готовое решение задачи

10. Активность а препарата некоторого изотопа за время t = 5 суток уменьшилась на 30%. Определить период полураспада этого препарата. Готовое решение задачи

11. На тонкую плёнку в направлении нормали к её поверхности падает монохромный свет с длинной волны λ= 500 нм. Отраженный от неё свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d_min плёнки, если показатель преломления материала плёнки n=1,4 Готовое решение задачи

12. Под каким углом наблюдается максимум третьего порядка, полученный с помощью дифракционной решётки, имеющей 500 штрихов на 1 см, если длина волны падающего нормально на решетку света λ=0,6 мкм? Готовое решение задачи

13. Кварцевую пластинку поместили между скрещенными николями. При какой наименьшей толщине d_min кварцевой пластины поле зрения между николями будут максимально просветлено. Постоянная вращения a кварца равна 27 град/мм. Готовое решение задачи

14. Работа выхода электронов из кадмия 4,08 эВ. Какой должна быть длина волны излучения, падающего на кадмий, чтобы при фотоэффекте максимальная скорость вылетающих электронов была 7,2∙10⁵ м/c? Готовое решение задачи

15. Абсолютно чёрное тело имеет температуру T₁=500 К. Какова будет температура Т₂ тела, если в результате нагревания поток излучения увеличивается в n=5 раз? Готовое решение задачи

16. На каркас длиной l=10см и диаметром d=5см намотано 150 витков проволоки. Через середину каркаса в направлении одного из его диаметров проходит медный проводник с током I1=5А. Считая магнитное поле внутри средней части соленоида однородным, определить силу, с которой оно действует на участок проводника внутри каркаса, если ток в соленоиде I2=1A. Готовое решение задачи

17. Плоская волна распространяется вдоль прямой со скоростью V= 20 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстоянии x₁ = 12 м и x₂ = 15 м от источника волн, колеблются с разностью фаз ∆φ= 0,75π. Найти длину волны λ написать уравнение волны и найти смещение указанных точек в момент t = 1,2с, если амплитуда колебаний А=0,1 м. Готовое решение задачи

18. Колеблющиеся точки, находящиеся на одном луче, удалены от источника колебания на 6 м и 8,7 м и колеблются с разностью фаз 3/4 π. Период колебания источника Т =10^-2 с. Чему равна длина λ волны и скорость V распространения колебаний в данной среде? Составить уравнение волны для первой и второй точек, считая амплитуды колебаний точек, равными 0,5 м. Готовое решение задачи

19. Два одинаковых небольших шарика массой по 0,1 г каждый подвешены на нитях длиной 25 см. После того, как шарикам были сообщены одинаковые заряды, они разошлись на расстояние 5 см. Определить заряды шариков. Готовое решение задачи

20. В вершинах квадрата расположены равные положительные заряды + 2∙10^-7 Кл. В центре квадрата размещен отрицательный заряд. Вычислить, какой величины должен быть этот заряд, чтобы уравновесить силы взаимного отталкивания зарядов, расположенных по вершинам квадрата. Готовое решение задачи

21. На тонком стержне длиной ℓ=20 см находится равномерно распре деленный электрический заряд. На продолжении оси стержня на расстоянии a = 10 см от ближайшего конца находится точечный заряд Q = 40 нКл, который взаимодействует со стержнем с силой F = 6 мкН. Определить линейную плотность τ заряда на стержне. Готовое решение задачи

22. По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q = 40 нКл с линейной плотностью τ = 50 нКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке А, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное половине радиуса. Готовое решение задачи

23. На тонком стержне длиной ℓ равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ =10 нКл/м. Найти потенциал φ, созданный распределенным зарядом в точке А, расположенной на оси стержня и удаленной от его ближайшего конца на расстоянии ℓ. Готовое решение задачи

24. В плоском, горизонтально расположенном, конденсаторе заряженная капелька ртути находится в равновесии при напряженности поля E = 600 В/см. Заряд капли равен q = 0,8∙10^-18 Кл. Найти радиус r капли. Готовое решение задачи

25. Определить ускоряющую разность потенциалов U, которую должен пройти в электрическом поле электрон, обладающий скоростью υ₁ = 10⁶ м/с, чтобы скорость его возросла в n = 2 раза. Готовое решение задачи

26. Два точечных заряда Q₁= 6 нКл и Q₂= 3 нКл находятся на расстоянии d= 60 см друг от друга. Какую работу А необходимо совершить внешним с илам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое? Готовое решение задачи

27. Электрическое поле создано точечным зарядом Q₁ = 50 нКл. Не пользуясь понятием потенциала, вычислить работу А внешних сил по перемещению точечного заряда Q₂ = -2 нКл из точки С в точку В, если r₁ = 10 см, r₂ = 20 cм. Определить также изменение ΔП потенциальной энергии системы зарядов. Готовое решение задачи

28. Электрическое поле создается двумя зарядами Q₁ = 4 мкКл и Q₂ = -2 мкКл, находящимися на расстоянии а= 0,1 м друг от друга. Определить работу А_1,2 сил поля по перемещению заряда Q = 50 нКл из точки 1 в точку 2. Готовое решение задачи

29. Два шарика одинаковой массы подвешены на нитях длиной ℓ = 2 м каждая, верхние концы которых соединены вместе. Радиусы шариков относятся друг к другу как 1:2. Шарики соприкасаются. После т ого как шарикам сообщили заряд q = 6•10^-6 Кл нити разошлись на угол 60⁰. Определить массу m шариков. Готовое решение задачи

30. Два шарика с зарядами q₁ = 6,7•10^-9 Кл и q₂ = 13,3•10^-9 Кл находятся на расстоянии r₁ = 40 см друг от друга. Какую работу нужно совершить, чтобы сблизить их на расстояние r₂ = 25 cм? Готовое решение задачи

31. Расстояние d между двумя положительными точечными зарядами Q₁ = 9Q и Q₂ = Q равно 8 см. На каком расстоянии r от первого заряда находится точка, в которой напряженность E поля зарядов равна нулю? Готовое решение задачи

32. Два точечных электрических заряда Q₁ = 30 нКл и Q₂ = 10 нКл находятся в воздухе на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определить напряженность E и потенциал φ поля, создаваемого этими зарядами в точке А, удаленной от заряда Q₁ на расстояние r₁ = 12 см и от заряда Q₂ на r₂ = 6 см. Готовое решение задачи

33. Тонкий стержень длиной ℓ = 20 см несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью τ = 0,1мкКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии а = 20 см от его конца. Готовое решение задачи

34. Две трети тонкого кольца радиусом R = 10 см несут равномерно -распределенный заряд с линейной плотностью τ = 0,2 мкКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца. Готовое решение задачи

35. Точечный заряд Q = 25 нКл находится в поле, созданном прямым бесконечным цилиндром R = 1 см, равномерно заряженным с поверхностной плотностью σ = 0,2 нКл/см². Определить силу F, действующую на заряд, если его расстояние от оси цилиндра r = 10 см. Готовое решение задачи

36. Металлический шар имеет заряд Q₁ = 0,1 мкКл. На расстоянии, равном радиусу шара, от его поверхности находится конец нити, вытянутой вдоль силовой линии. Нить несёт равномерно распределённый по длине заряд Q₂ = 10 нКл. Длина нити равна радиусу шара. Определить силу F, действующую на нить, если радиус шара R = 10 см. Готовое решение задачи

37. Две длинные тонкостенные коаксиальные трубки радиусами R₁ = 2 см и R₂ = 4 см несут заряды, равномерно распределенные по длине с линейными плотностями τ₁ = 1 нКл/м и τ₂ = 0,5 нКл/м. Пространство между трубками заполнено эбонитом. Определить напряженность E поля в точках, находящихся на расстояниях r₁ = 1 см, r₂ = 3 см, r₃ = 5 см. Построить график зависимости E от r. Готовое решение задачи

38. Точечный заряд q₁ = 20 нКл помещен в центре непроводящей сферической поверхности радиуса R = 15 см, по которой равномерно распределен заряд q₂ = -20 нКл. Определить напряженность E в точках А и В, удаленных от центра сферы на расстояния r_A = 20 см и r_B = 10 см. Готовое решение задачи

39. Два одинаковых положительных заряда 10_-7 Кл находятся в воздухе на расстоянии 8 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке О, находящейся на середине от отрезка, соединяющего заряды, и в точке А, расположенной на расстоянии 5 см от зарядов. Готовое решение задачи

40. Две одинаковые круглые пластины площадью S = 100 см² каждая, расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины равен Q₁ = +100 нКл, другой Q₂ = -100 нКл. Определить силу F взаимного притяжения пластин в двух случаях, когда расстояние между ними: 1) r₁ = 2 см; 2) r₂ = 10 м. Готовое решение задачи

41. Электрическое поле создано тонкой бесконечно длинной нитью, равномерно заряженной с линейной плотностью τ =30 нКл/м. На расстоянии а = 20 см от нити находится плоская круглая площадка r =1 см. Определить поток вектора напряженности через эту площадку, если плоскость ее составляет угол β = 30⁰ с линией напряженности, проходящей через середину площадки. Готовое решение задачи

42. Три тонкие плоскопараллельные пластины, расположенные на малом расстоянии друг от друга равномерно заряжены. Поверхностные плотности зарядов пластин σ₁ = 3•10^-8 Кл/м², σ₂= -5•10^-8 Кл/м², σ₃ = 8•10^-8 Кл/м². Найти напряженность в точках, лежащих между пластинами и с внешней стороны. Построить график зависимости напряженности поля от расстояния, выбрав за начало отсчета положение первой пластины. Готовое решение задачи

43. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено парафином (ε= 2). Расстояние между пластинами d = 8,85 мм. Какую разность потенциалов необходимо подать на пластины, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов σ' на парафине составляла 0,1 нКл/см².Готовое решение задачи

44. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (=7). Расстояние между пластинами d = 5 мм, разность потенциалов U = 1 кВ. Определите: 1) напряженность E поля в стекле; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 3) поверхностную плотность связанных зарядов ' на стекле. Готовое решение задачи

45. Между пластинами плоского конденсатора помещено два слоя диэлектрика – слюдяная пластинка (₁ = 7) толщиной d₁ = 1 мм и парафин (₂ = 2) толщиной d₂ = 0,5 мм. Определите: 1) напряженность E₁ и E₂ электростатических полей в слоях диэлектрика; 2) электрическое смещение D, если разность потенциалов между пластинами конденсатора U = 500 В. Готовое решение задачи

46. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U₁ = 500 В. Площадь пластин S = 200см², расстояние между ними d = 1,5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения в пространство между пластинами внесли парафин (ε = 2). 1) Определите разность потенциалов U₂ между пластинами после внесения диэлектрика. Определите емкости конденсатора C₁ и C₂ до и после внесения диэлектрика; 2) Решите задачу для случая, когда парафин вносится в пространство между пластинами при включенном источнике питания. Готовое решение задачи

47. Определите напряженность электростатического поля на расстоянии d = 1 см от оси коаксиального кабеля, если радиус его центральной жилы r₁ = 0,5 см, а радиус оболочки r₂ = 1,5 см. Разность потенциалов между центральной жилой и оболочкой U=1кВ. Готовое решение задачи

48. Сферический конденсатор состоит из двух концентрических сфер радиусами r₁=5 см и r₂ = 5,5 см. Пространство между обкладками конденсатора заполнено маслом (= 2,2). Определите: 1) емкость C этого конденсатора; 2) шар какого радиуса, помещенный в масло, обладает такой емкостью. Готовое решение задачи

49. Два плоских воздушных конденсатора одинаковой ёмкости соединены параллельно и заряжены до разности потенциалов U = 300 В. Определите разность потенциалов этой системы, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнено слюдой (= 7). Готовое решение задачи

50. Разность потенциалов между точками А и В U = 9 В. Емкости конденсаторов соответственно равны C₁ = 3 мкФ и C₂ = 6 мкФ. Определите: 1) заряды Q₁ и Q₂; 2) разности потенциалов U₁ и U₂ на обкладках каждого конденсатора. Готовое решение задачи

51. Две концентрические проводящие сферы радиусами R₁ = 20 см и R₂ = 50 см заряжены соответственно одинаковыми зарядами Q = 100 нКл. Определите энергию электростатического поля, заключенного между этими сферами. Готовое решение задачи

52. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U₁ = 500В. Площадь пластин S = 200 см². Расстояние между ними d₁ = 1,5 мм. Пластины раздвинули до расстояния d₂ = 15 мм. Найдите энергии W₁ и W₂ конденсатора до и после раздвижения пластин. Если источник напряжения перед раздвижением: 1) отключался; 2) не отключался. Готовое решение задачи

53. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено слюдой (=7). Площадь пластин конденсатора составляет 50 см². Определите поверхностную плотность связанных зарядов σ' на слюде, если пластины конденсатора притягивают друг друга с силой 1 мН. Готовое решение задачи

54. В однородное электростатическое поле E₀ =700 В/м перпендикулярно полю помещается бесконечная плоскопараллельная стеклянная пластина (ε = 7). Определите: 1) напряженность E электростатического поля внутри пластины; 2) электрическое смещение D внутри пластины; 3) поляризованность Р стекла; 4) поверхностную плотность связанных зарядов σ' на стекле. Готовое решение задачи

55. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d₁ =0,2 см и слоем парафина d₂ = 0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U = 300 В. Определить напряженность E₁ и E₂ поля и потенциалы Δφ₁ и Δφ₂ в каждом из слоев. Готовое решение задачи

56. Сплошной эбонитовый шар (= 3) радиусом R = 5 см заряжен равномерно с объемной плотностью ρ = 10 нКл/м3. Определите энергию электростатического поля, заключенную внутри шара. Готовое решение задачи

57. Два конденсатора электроемкостями C₁ = 3 мкФ и C₂ = 6 мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ε = 120 В. Определить заряды Q₁ и Q₂ конденсаторов и разности потенциалов U₁ и U₂ между их обкладками, конденсаторы соединены: 1) параллельно; 2) последовательно. Готовое решение задачи

58. В однородное электростатическое поле напряжённостью E₀ = 700 В/м перпендикулярно полю поместили стеклянную пластинку (ε = 7) толщиной d = 1,5 мм и площадью 200 см². Определите: 1) поверхностную плотность связанных зарядов σ' на стекле; 2) энергию электростатического поля, сосредоточенную в пластине. Готовое решение задачи

59. Установить, как изменится емкость и энергия плоского воздушного конденсатора, если параллельно его обкладкам ввести металлическую пластинку толщиной 1 мм. Площадь обкладки конденсатора и пластины 150 см2, расстояние между обкладками 6 мм. Конденсатор заряжен до 400 В и отключен от батареи. Готовое решение задачи

60. Определить силу и направление тока, идущего по участку АД. ЭДС источника ε = 10 В, внутреннее сопротивление r = 2 Ом. Потенциалы точек: φ_А = 5 В, φ_Д = 25 В. Сопротивление проводов R = 3 Ом. Готовое решение задачи

61. Определить плотность тока j в железном проводнике длиной l = 10 см, если провод находится под напряжением U = 6 В. Готовое решение задачи

62. На концах железного провода длиной 30 м, диаметром 0,5 мм включенного в цепь, напряжение равномерно возрастает с 12 до 60 В за 16 с. Определить количество электричества q, прошедшее за это время через провод. Готовое решение задачи

63. Цепь сопротивлений и источников составлена так, как показано на. Сопротивление внешней цепи R=5 Ом, сопротивление источников: r₁=r₂=r₃=1 Ом, ЭДС ε₁=15 В, ε₂=13 В, ε₃=18 В. Найти силу тока I. Готовое решение задачи

64. Проводник из нихрома (ρ₁ = 10^-6 Ом∙м) длиной 1 м и проводник из никелина (ρ₂ = 0,4 10^-6 Ом∙м) длиной 1 м соединены последовательно. Сечения проводов одинаковы. К концам проводов приложена разность потенциалов 2 В. Определить напряженность E1 и E2 поля в каждом проводе. Готовое решение задачи

65. Сила тока в проводнике с сопротивлением R = 20 Ом нарастает в течение времени ∆t = 2 с по линейному закону от J₀ = 0 до J = 6 А (рис.). Определите теплоту Q1, выделившуюся в этом проводнике за первую секунду, и Q₂ - за вторую секунду, а также найдите отношение Q₂/Q₁.Готовое решение задачи

66. При внешнем сопротивлении R₁ = 8 Ом сила тока в цепи J₁ = 0,8 А, при сопротивлении R₂ = 15 Ом, сила тока J₂ = 0,5 А. Определить силу тока короткого замыкания J_к.з. источника ЭДС. Готовое решение задачи

67. ЭДС батареи аккумуляторов ε = 12 В, сила тока короткого замыкания J_к.з. равна 5 А. Какую наибольшую мощность P_max можно получить во внешней цепи, соединенной с такой батареей? Готовое решение задачи

68. Электрическая цепь изображена на рис.. Здесь R₁ = 100 Ом, R₂ = 50 Ом, R₃ = 20 Ом, ЭДС элемента ε₁ = 2 В. Через гальванометр идет ток I₃ = 50 мА в направлении, указанном стрелкой. Определить ЭДС ε₂. Сопротивлением гальванометра и внутренними сопротивлениями элементов пренебречь. Готовое решение задачи

69. Определить силы токов, проходящих через сопротивления R₁ = R₄ = 2 Ом, R₂ = R₃ = 4 Ом, включенные в цепь, как показано на рис., если ε₁=10 В, ε₂=4 В. Сопротивлениями источников тока пренебречь. Готовое решение задачи

70. В медном проводнике объемом V = 6 см³ при прохождении по нему постоянного тока за время t = 1 мин выделилось количество теплоты Q = 216 Дж. Вычислить напряженность E электрического поля в проводнике. Готовое решение задачи

71. ЭДС батареи ε = 80 В, внутреннее сопротивление r = 5 Ом, внешняя цепь потребляет мощность P = 100 Вт. Определить силу тока J в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь и ее сопротивление R. Готовое решение задачи

72. Найти токи, протекающие в каждой ветви электрической цепи (рис.), если ε₁ = 130 В, ε₂ = 117 В, R₁ = 0,5 Ом, R₂ = 0,3 Ом, R₃ = 12 Ом. Внутреннее сопротивление источников ЭДС не учитывать. Готовое решение задачи

73. Ha рис. изображены сечения двух прямолинейных длинных проводников с током. Расстояние АВ между проводниками равно 10см, J₁ = 20 A, J₂ = 30 A. Найти напряженность магнитного поля, вызванного токами J₁ и J₂ в точках M₁, M₂ и М₃. Расстояние M₁A = 2 cм, АМ₂ = 4 см и ВМ₃ = 3 см. Готовое решение задачи

74. По двум бесконечно длинным прямым проводам, скрещенным под прямым углом (рис.а), текут токи I₁ = 30 А и I₂ =40 А. Расстояние d между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке С, одинаково удаленной от обоих проводов на расстояние, равное d. Готовое решение задачи

75. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи силой J₁ = 20 A и J₂ = 30 A в одном направлении. Расстояние d между проводами равно 10 см. Определить магнитную индукцию В в точке, удаленной от обоих проводов на одинаковое расстояние r = 10 см. Готовое решение задачи

76. Определить магнитную индукцию В поля, создаваемого отрезком бесконечно длинного провода, в точке, равноудаленной от концов отрезка и находящейся на расстоянии R = 4 см от его середины. Длина отрезка провода ℓ =20 см, а сила тока в проводе J = 10 А Готовое решение задачи

77. Определить магнитную индукцию в центре кругового проволочного витка радиусом R = 10 см, по которому течет ток силой J = 1А. Готовое решение задачи

78. Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. По проводу идет ток силой 5А. Найти радиус петли, если известно, что напряженность магнитного поля H в центре петли равна 41 А/м. Готовое решение задачи

79. Бесконечно длинный прямой проводник, обтекаемый током J = 5 А, согнут под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля в точках А и С, находящихся на биссектрисе угла, и в точке Д на продолжении одной из его сторон. Расстояние от вершины угла до каждой из точек r = 10 см. Готовое решение задачи

80. Бесконечно длинный тонкий проводник с током силой J = 50 А имеет изгиб (плоскую петлю) радиусом r = 10 см. Определить в точке O магнитную индукцию В поля, создаваемого этим током, в случаях а - е, изображенных на рисунке. Готовое решение задачи

81. По проводнику, изогнутому в виде окружности течет ток. Напряженность магнитного поля в центре окружности Нок = 20 А/м. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить напряженность Нкв магнитного поля в точке пересечения диагоналей этого квадрата. Готовое решение задачи

82. Прямой провод длиной ℓ = 10 см, по которому течет ток силой I = 20А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл. Найти угол α между направлениями вектора В и тока I, если на провод действует сила F = 10 мН. Готовое решение задачи

83. По трем параллельным проводам, находящимся на одинаковом расстоянии а = 10 см друг от друга, текут одинаковые токи силой I = 100 А. В двух проводах направления тока совпадают. Вычислить силу F, действующую на отрезок длиной ℓ = 1 м каждого провода. Готовое решение задачи

84. Проволочный виток радиусом R = 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью Н = 2кА/м. Плоскость витка образует угол α = 60° с направлением поля. По витку течет ток силой I = 4 А. Найти механический момент М, действующий на виток. Готовое решение задачи

85. Виток диаметром d = 20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток силой I = 10 А. Найти механический момент М, который нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении. (Горизонтальную составляющую Вг магнитной индукции поля Земли принять равной 20 мкТл). Готовое решение задачи

86. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1000 В, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное направлению его движения. Индукция магнитного поля равна 1,19•10^-3 Тл. Найти: 1. радиус R кривизны траектории электрона, 2. период T его обращения по окружности, 3. момент количества движения L электрона. Готовое решение задачи

87. В однородном магнитном поле с индукцией В = 100 мкТл движется электрон по винтовой линии. Определить скорость υ электрона, если шаг h винтовой линии равен 20 см, а радиус R = 5 см. Готовое решение задачи

88. По двум параллельным проводам длиной ℓ = 1 м каждый текут токи одинаковой силы. Расстояние d между проводами равно 1 см. Токи взаимодействуют с силой F = l мН. Найти силу тока I в проводах. Готовое решение задачи

89. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией В = 0,1 Тл возбуждено электрическое поле напряженностью E = 100 кВ/м. Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица. Вычислить скорость υ частицы. Готовое решение задачи

90. На длинный картонный каркас диаметром d = 5 см уложена однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d₁ = 0,2 мм. Определить магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока J = 0,5 А. Готовое решение задачи

91. Однородное магнитное поле нарастает пропорционально времени В = kt, где k = 10 Тл/с. Какое количество теплоты выделится в рамке, имеющей форму квадрата со стороной а = 1 м за время t₂ – t₁ = 2 с? Рамка сделана из алюминиевого провода, с поперечным сечением S = 1 мм2. Плоскость рамки расположена под углом 30° к полю. Температура в помещении 20°С. Готовое решение задачи

92. Виток радиусом R = 20 см, по которому течет ток силой J = 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью Н = 10³ А/м. Виток повернулся относительно диаметра на угол φ = 30°. Определить совершенную при этом работу А. Готовое решение задачи

93. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл вращается с частотой n = 10 с^-1 стержень длиной ℓ = 20 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов U на концах стержня. Готовое решение задачи

94. Соленоид, состоящий из 80 витков и имеющий диаметр d = 8 см, находится в однородном магнитном поле индукция которого 6,03∙10^-2 Тл. Соленоид поворачивается на угол 180⁰ в течении 0,2 с. Найти среднее значение ЭДС, возникающего в соленоиде, если его ось до и после поворота направлена вдоль поля Готовое решение задачи

95. Тонкий медный провод массой m = 5 г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В = 0,2 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд Q, который потечет по проводнику, если квадрат потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию. Готовое решение задачи

96. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R = 20 Ом. Через время t= 0,1 с сила тока J в катушке достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность L катушки Готовое решение задачи

97. Магнитный поток Ф сквозь сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида ℓ = 50 см. Найти магнитный момент рm соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу. Готовое решение задачи

98. Два точечных заряда 9Q и Q закреплены на расстоянии l=50 см друг от друга. Третий заряд Q₁ может перемещаться только вдоль, прямой, проходящей через заряды. Определить положение заряда Q₁, при котором он будет находиться в равновесии. При каком знаке заряда Q₁ равновесие будет устойчивым? Готовое решение задачи

99. Три точечных заряда Q₁=Q₂=Q₃=1 нКл расположены в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд Q₄ нужно поместить в центре треугольника, чтобы указанная система зарядов находилась в равновесии? Готовое решение задачи

100. Найти силу F, действующую на точечный заряд q =1,7∙10^-9 Кл, расположенный в центре полукольца радиуса r₀ =5 см, со стороны этого полукольца, по которому равномерно распределен заряд Q=3∙10^-7 Кл. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 5)

1. На концах нити, переброшенной через неподвижный блок, подвешены два тела массой по 240 г. Какой массы добавочный груз был положен на одно из тел, если каждое из них через 2 с прошло путь 1,6 м? Готовое решение задачи

2. На каком расстоянии от перекрёстка начинает тормозить шофёр при красном свете светофора, если автомобиль движется вверх по шоссе с углом наклона α = 30⁰ со скоростью 60 км/час? Коэффициент трения между шинами и дорогой равен 0,1. Готовое решение задачи

3. Наклонная доска, составляющая с горизонтом угол 60°, приставлена к горизонтальному столу. Два груза массой 1 кг каждый соединены легкой нитью, перекинутой через неподвижный и невесомый блок, и могут перемещаться соответственно по доске и столу. Найти силу натяжения нити и ускорение системы, если коэффициент трения тел о поверхность доски и стола одинаков и равен 0,3. Готовое решение задачи

4. Мотоцикл едет по внутренней поверхности вертикального цилиндра ради усом R = 11,2 м. Центр тяжести мотоцикла с человеком расположен на расстоянии ℓ = 0,8 м от поверхности цилиндра. Коэффициент трения f покрышек о поверхность цилиндра равен 0,6. С какой минимальной скоростью υ_min должен ехать мотоциклист? Каков будет при этом угол φ наклона его к плоскости горизонта? Готовое решение задачи

5. Тело массой 200 г свободно падает вертикально вниз с ускорением 920 см/с². Чему равна средняя сила F сопротивления воздуха? Готовое решение задачи

6. Шарик массой m = 100 г, движущийся со скоростью V = 1 м/с, упруго ударяется о плоскость. Определить изменение импульса шарика, если направление скорости составляет с плоскостью угол α, равный: а) 90⁰; б) 30⁰.Готовое решение задачи

7. Шарик массой m = 10 г падает на горизонтальную плоскость с высоты h = 27 см. Найти среднюю силу удара в следующих случаях: а) шарик и плоскость из стали (абсолютно упругий удар); б) шарик пластилиновый (абсолютно неупругий удар). Рассмотреть эти же случаи удара шарика о плоскость, наклоненную под углом (α = 30⁰) Δt = 0,03 с. Готовое решение задачи

8. Тело массой m = 5 кг брошено под углом α = 30⁰ к горизонту с начальной скоростью V₀ = 20 м/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти: 1). импульс силы F, действующей на тело, за время его полета; 2). изменение ΔP импульса тела за время полета. Готовое решение задачи

9. Шарик массой m = 300 г ударился о стену и отскочил от нее. Определить импульс Р1, полученный стеной, если в последний момент перед ударом шарик имел скорость V₀ = 10 м/с, направленную под углом α = 30⁰ к поверхности стены. Удар считать абсолютно упругим. Готовое решение задачи

10. Конькобежец, стоя на льду, бросает груз весом 100 Н под углом 30⁰ к горизонту. Груз падает на расстоянии 2,2 м от точки бросания. Какова будет начальная скорость движения конькобежца, если вес его равен 640 Н. Перемещением конькобежца во время броска пренебречь. Готовое решение задачи

11. Снаряд массой m = 10 кг обладал скоростью V = 200 м/с в верхней точке траектории. В этой точке он разорвался на две части. Меньшая часть массой m₁ = 3 кг получила скорость u₁ = 400 м/с. С какой скоростью u₂ и под каким углом φ₂ к горизонту полетит большая часть снаряда, если меньшая полетела вперёд под углом φ₁ = 60º к горизонту. Готовое решение задачи

12. Движущееся тело массой m₁ ударяется о неподвижное тело массой m₂. Считая удар неупругим, а тела движущимися после удара вместе, найти, какая часть ΔQ первоначальной кинетической энергии К₁ переходит при ударе в тепло. Задачу решить сначала в общем виде, а затем рассмотреть случаи: 1) m₁ = m₂; 2). m₁ = 9m₂. Готовое решение задачи

13. Тело массой m₁ = 2 кг движется по горизонтальной плоскости навстречу телу массой m₂ = 1,5 кг и неупруго сталкивается с ним так, что после столкновения оба тела двигаются вместе. Скорости тел непосредственно перед столкновением равны: V₁ = 1 м/с, V₂ = 2 м/с. Сколько времени t будут двигаться эти тела после столкновения, если коэффициент трения k = 0,05? Готовое решение задачи

14. Мяч массой 250 г со скоростью 50 м/с ударяется о вертикальную стенку и упруго отскакивает. Стенка получает импульс, равный 2,2 кг•м/с. Определить угол и силу удара при продолжительности удара 0,02 с. Готовое решение задачи

15. Под углом 30˚ к нормали стенки подлетает молекула со скоростью 400 м/с и массой 3•10^-23 г, упруго ударяется и отлетает. Определить импульс силы, полученный стенкой. Готовое решение задачи

16. Снаряд летит с горизонтальной скоростью 600 м/с и разрывается на два осколка. Один из осколков большей массы падает по вертикали, а другой массой в 2 раза меньше первого, движется после разрыва под углом 30˚ к горизонту. Какова скорость второго осколка? Готовое решение задачи

17. Камень бросили под углом α = 60º к горизонту со скоростью V₀ = 15 м/с. Найти кинетическую, потенциальную и полную энергии камня: 1) спустя 1 с после начала движения; 2) в высшей точке траектории. Масса камня m = 0,2 кг, сопротивлением воздуха пренебречь. Готовое решение задачи

18. Под действием постоянной силы F вагонетка прошла путь S = 5 м и приобрела скорость V = 2 м/с. Определить работу А силы, если масса вагонетки равна m = 400 кг и коэффициент трения f= 0,01. Готовое решение задачи

19. Вычислить работу А, совершаемую на пути S =12 м равномерно возрастающей силой, если в начале пути сила F₁ = 10 Н, в конце пути F₂ = 46 Н. Готовое решение задачи

20. Пуля массой m = 10 г, летящая с горизонтальной скоростью V = 400 м/с попадает в мешок, набитый ватой, массой М = 4 кг, висящий на длинной нити. Найти высоту, на которую поднимается мешок, если пуля застревает в нем, и долю ее кинетической энергии, которая была израсходована на пробивание ваты. Готовое решение задачи

21. Пружина жесткостью К = 1 кН/м была сжата на х₁ = 4 см. Какую нужно совершить работу А, чтобы сжатие пружины увеличить до х₂ = 18 см. Готовое решение задачи

22. Материальная точка массой m = 2 кг двигалась под действием некоторой силы согласно уравнению x = A + Bt + Ct² + Дt³, где А = 10 м, В = −2 м/с, С = 1 м/с², Д = −0,2 м/с³. Найти мощность, затрачиваемую на движение точки в моменты времени t₁ = 2c и t₂ = 5c. Готовое решение задачи

23. Определить работу А, которую совершает сила гравитационного поля Земли, если тело массой m = 1 кг упадет на поверхность Земли:1) с высоты h, равной радиусу Земли; 2) из бесконечности. Радиус R Земли и ускорение свободного падения g на ее поверхности считать известными. Готовое решение задачи

24. Шар массой m₁= 6 кг налетает на другой, покоящийся шар массой m₂=4 кг. Импульс Р₁ первого шара равен 5 кг•м/с. Удар шаров прямой, неупругий. Определить непосредственно после удара: 1) импульсы P'₁ первого шара и Р'₂ второго шара; 2) изменение Р₁ импульса первого шара; 3) кинетические энергии Т'₁ первого шара и Т'₂ второго шара; 4) изменение Т₁ кинетической энергии первого шара; 5) долю ω1 кинетической энергии, переданной первым шаром второму и долю ω₂ кинетической энергии, оставшейся у первого шара; 6) изменение ΔU внутренней энергии шаров; 7) долю ω кинетической энергии первого шара, перешедшей во внутреннюю энергию шаров. Готовое решение задачи

25. Определить максимальную часть ω кинетической энергии Т₁, которую может передать частица массой m₁ = 2∙10^-22 г, сталкиваясь упруго с частицей массой m₂ = 6∙10^-22 г, которая до столкновения покоилась. Готовое решение задачи

26. Какие величины связывает между собой постоянная Ридберга? Готовое решение задачи

27. В металле, находящемся при температуре T = 0 К, максимальная энергия свободного электрона равна Emax = 3 эВ. Найти среднее значение обратной энергии свободных электронов <1/E> (в Эв^-1) Готовое решение задачи

28. Движения материальной точки задано следующим уравнением: x₂ = 2t – t², м. Построить график зависимости скорости от времени. Готовое решение задачи

29. Определить импульс протона, если его кинетическая энергия равна энергии покоя. Готовое решение задачи

30. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе заряженная капелька ртути находится в равновесии при напряженности электрического поля E = 60 кВ/м. Заряд капли q = 2•10^-18 Кл. Найти радиус капли. Готовое решение задачи

31. Четыре одинаковые капли ртути, заряженные до потенциала φ = 10 В, сливаются в одну. Каков потенциал φ1 образовавшейся капли? Готовое решение задачи

32. На пластинах плоского воздушного конденсатора равномерно распределен заряд 5•10^-6 Кл. Площадь обкладок 100 см², а расстояние между обкладками 3 мм. Заряженный конденсатор отключен от батареи. Какую надо произвести работу при раздвижении пластин до 8 мм? Готовое решение задачи

33. Сколько витков нихромовой проволоки диаметром 1 мм надо навить на цилиндр радиусом 2,5 см, чтобы получить печь сопротивлением 40 Ом? Готовое решение задачи

34. Нить накала радиолампы включена в цепь с источником тока ε = 2,2 В. Внутреннее сопротивление источника r = 0,006 Ом. Длина медных проводов 2 м, диаметр 2 мм. Определить сопротивление нити накала лампы, если напряжение на зажимах источника 2,17 В. Готовое решение задачи

35. Батареи имеют ЭДС e₁ = 2 В, e₂ = 3 В, сопротивление R₃ = 1,5 кОм, сопротивление амперметра R_A = 0,5 кОм (рис. 1). Падение потенциала на сопротивлении R₂ равно U₂ = 1 В (ток через R₂ направлен сверху вниз). Найти показания амперметра Готовое решение задачи

36. В ионизационной камере находится азот, который ионизируется рентгеновскими лучами. Расстояние между пластинами 1,5 см. Найти плотность тока в трубке, если в 1 см³ газа в условиях равновесия находится 10⁷ пар ионов. Между электродами приложена разность потенциалов U = 200 В. Ионы одновалентны. Готовое решение задачи

37. Рамка площадью S = 100 см² равномерно вращается с частотой n = 5 с^-1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям индукции однородного магнитного поля (B = 0,5 Тл). Определить среднее значение ЭДС индукции за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения. Готовое решение задачи

38. Силу тока в катушке равномерно увеличивают при помощи реостата на ∆I = 0,6 A в секунду. Найти среднее значение ЭДС самоиндукции, если индуктивность катушки L = 5 мГн. Готовое решение задачи

39. Объемная плотность энергии однородного магнитного поля в воздухе 500 Дж/м³. В этом поле перпендикулярно ему расположен прямолинейный проводник с током 50 А. С какой силой поле действует на единицу длины проводника? Готовое решение задачи

40. Потенциал точки А, расположенной на расстоянии 6 см от поверхности заряженного шара радиусом 8 см в воздухе, равен 84 В. Найдите потенциал точки В, находящейся на расстоянии 12 см от поверхности этого шара. Готовое решение задачи

41. Два одинаковых заряда q находятся на расстоянии a. Посередине между ними расположен заряд −q. Найдите потенциальную энергию этой системы зарядов. Готовое решение задачи

42. Опишите движение электрического заряда в однородном поперечном магнитном поле. Готовое решение задачи

43. Заряженная частица, обладающая кинетической энергией 12 кЭв, движется в магнитном поле по окружности радиусом 4 см со скоростью 10⁶ м/с. Магнитная индукция поля равна 0,3 мТл. Найдите заряд частицы. Готовое решение задачи

44. Короткую катушку площадью 60 см², содержащую 100 витков поместили в однородное магнитное поле так, что ее плоскость составляет с направлением силовых линий поля угол 30 градусов. Потокосцепление катушки с магнитным полем равно 15 мВб. Найдите магнитную индукцию поля. Готовое решение задачи

45. Точечный электрический заряд + 8,4 нКл находится на расстоянии 24 см от плоскости, по которой равномерно распределен электрический заряд с поверхностной плотностью σ=−0,052 мкКл/м². Найдите силу, действующую на точечный заряд. Готовое решение задачи

46. Чему равна напряженность поля в центре равномерно заряженного проволочного кольца? Чему равна напряженность поля в центре равномерно заряженной сферической поверхности? Готовое решение задачи

47. Точка наблюдения находится на оси электрического диполя на расстоянии r от него. Электрический момент диполя равен р. Получите формулу для вычисления напряженности электрического поля в этой точке. Готовое решение задачи

48. Перпендикулярно плоскости кольцевого тока силой 10 А и радиусом 20 см проходит изолированный провод так, что он касается кольца. Ток в проводе равен 10 А. Найти суммарную напряженность магнитного поля в центре кольца. Готовое решение задачи

49. Найти кинетическую энергию протона, движущегося по дуге окружности радиусом 60 см в магнитном поле 10^-3 Тл. Готовое решение задачи

50. Во сколько раз увеличится продолжительность существования нестабильной частицы по часам неподвижного наблюдателя, если она начинает движение со скоростью V=0,99c? Готовое решение задачи

51. Имеются два шарика массой 1,0 г каждый. Какой заряд нужно сообщить каждому шарику, чтобы сила взаимного отталкивания зарядов уравновешивала силу взаимного притяжения шариков, обусловленную законом всемирного тяготения Ньютона? Готовое решение задачи

52. В вершинах правильного шестиугольника расположены точечные одинаковые по величине заряды. При каких знаках зарядов в центре шестиугольника напряженность электрического поля равна нулю. Ответ обосновать. Готовое решение задачи

53. Опишите механизм появления поверхностных связанных зарядов при поляризации полярных диэлектриков. Готовое решение задачи

54. При равномерном перемещении заряда 20 нКл между двумя точками электрического поля внешними силами была совершена работа 4,0 мкДж. Определите разность потенциалов этих точек. Готовое решение задачи

55. Две одинаковые микрочастицы с массами m и зарядами q летят по одной прямой навстречу друг другу со скоростью v. Найдите минимальное расстояние, до которого могут сблизиться эти частицы. Готовое решение задачи

56. Во сколько раз изменится сопротивление неизолированного проводника, если его сложить пополам и скрутить? Готовое решение задачи

57. Объясните, почему при последовательном включении двух ламп мощностью 40 Вт и 100 Вт первая горит значительно ярче второй, если обе лампы рассчитаны на одно и тоже напряжение. Готовое решение задачи

58. Опишите структуру магнитного поля соленоида. Приведите формулы для вычисления магнитной индукции поля, созданного соленоидом. Готовое решение задачи

59. Длинный проводник согнут под прямым углом и по нему течет ток силой 100 А. Вычислите магнитную индукцию в точке М, расположенной на биссектрисе прямого угла на расстоянии 30 см от его вершины. Готовое решение задачи

60. Короткая плоская прямоугольная катушка со сторонами 5,0 см и 10 см, содержащая 200 витков, находится в однородном магнитном поле индукцией 0,050 Тл. Какой максимальный вращающий момент может действовать на катушку в этом поле, если сила тока в катушке 2,0 А. Готовое решение задачи

61. В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,015 Тл находится плоский контур площадью 300 см². В контуре поддерживается неизменный ток 10 А. Определите работу внешних сил по перемещению контура с током из магнитного поле в область пространства, в которой магнитное поле отсутствует. Готовое решение задачи

62. Источник тока замкнули на катушку, сопротивление которой равно R = 20 Ом. По истечении времени t = 0,1 с сила тока замыкания достигла 95 от предельного значения. Определить индуктивность катушки. Готовое решение задачи

63. В колебательном контуре с периодом колебаний T = 100 мкс напряжение на конденсаторе через промежуток времени t = 25 мкс, прошедший с момента, когда напряжение было равно нулю, составляет U = 500 В. Найти емкость конденсатора при общей энергии контура, равной W = 1 мДж. Готовое решение задачи

64. Тороид выполнен из мягкой стали. Индукция поля одинакова во всех точках внутри тороида и равна B = 1,2 Тл. Диаметр проволоки, из которой сделана однослойная обмотка, равен d = 1 мм, объем тороида V = 1,0 дм³. Определить индуктивность тороида и ток, текущий по его обмотке. Готовое решение задачи

65. Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол φ=40⁰. Принимая, что коэффициент поглощения каждого николя равен k = 0,15, найти, во сколько раз пучок света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с пучком, падающим на первый николь. Готовое решение задачи

66. Камень брошен под углом к горизонту со скоростью V₁. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить, на какой высоте от горизонта скорость камня уменьшится вдвое? Готовое решение задачи

67. Камень брошен вверх под углом φ= 60⁰ к горизонту. Кинетическая энергия Т₀ камня в начальный момент времени равна 20 Дж. Определить кинетическую Т и потенциальную П энергии камня в высшей точке его траектории. Сопротивлением воздуха пренебречь. Готовое решение задачи

68. На рельсах стоит платформа, на которой в горизонтальном положении закреплено орудие без противооткатного устройства. Из орудия производят выстрел вдоль железнодорожного пути. Масса m₁ снаряда равна 10 кг и его скорость V = 1 км/с. Масса m₂ платформы с орудием и прочим грузом равна 20 т. На какое расстояние ℓ откатится платформа после выстрела, если коэффициент сопротивления f= 0,002? Готовое решение задачи

69. Какую работу надо совершить, чтобы заставить движущееся тело массой m = 2 кг: 1) увеличить свою скорость от V₁ = 2 м/с до V₂ = 5 м/с; 2) остановиться при начальной скорости V₀ = 8 м/с? Готовое решение задачи

70. Теннисный мяч, падая с высоты h₀, поднимается на высоту h₁. На какую высоту он поднимется после n-го удара? Коэффициент восстановления считать постоянным. Готовое решение задачи

71. Два шара массами m и 2m (m = 10 г) закреплены на тонком невесомом стержне длиной ℓ = 40 см так, как это указано на рис. Определить моменты инерции J системы относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец в этих двух случаях. Размерами шаров пренебречь. Готовое решение задачи

72. Определить моменты инерции J_x, J_y, J_z трёхатомных молекул типа АВ относительно осей x, y, z, проходящих через центр инерции С молекулы (ось z перпендикулярна плоскости ху). Межъядерное расстояние АВ обозначено d, валентный угол α. Вычисления выполнить для следующих молекул: 1) H₂O (d = 0,097 нм, α = 104⁰30’); 2) SO₂ (d = 0,145 нм, α =124⁰ ). Готовое решение задачи

73. В однородном диске массой m = 1кг и радиусом r = 30 см вырезано круглое отверстие диаметром d = 20 см, центр которого находится на расстоянии ℓ = 15 см от оси диска. Найти момент инерции J полученного тела относительно оси, проходящей перпендикулярно плоскости диска через его центр. Готовое решение задачи

74. Обруч диаметром 56,5 см висит на гвозде, вбитом в стенку, и совершает малые колебания в плоскости, параллельной стене. Найти период этих колебаний. Готовое решение задачи

75. На барабан радиусом R = 20 см, момент инерции которого J = 0,1 кг∙м², намотан шнур, к которому привязан груз массой m = 0,5 кг. До начала вращения барабана высота груза над полом h = 1 м. Найти: 1) через какое время t₁ груз опустится до пола; 2) кинетическую энергию груза W_к в момент удара о пол; 3) натяжение шнура Т. Трением и растяжением шнура пренебречь. Готовое решение задачи

76. Шар массой m = 10 кг и радиусом R = 20 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Уравнение вращения шара имеет вид φ = А + Вt² + Сt³, где В = 4 рад/с²; С = −1 рад/с³. Найти закон изменения момента сил, действующих на шар. Определить момент сил М в момент времени t = 2c. Готовое решение задачи

77. Тонкий однородный стержень длиной ℓ = 50 см и массой m = 400 г вращается с угловым ускорением ε = 3 рад/с² около оси, проходящей перпендикулярно стержню через его середину. Определить вращающий момент М. Готовое решение задачи

78. На горизонтальную ось насажены маховик и тонкий шкив радиусом R = 5 см. На шкив намотан шнур, к которому привязан груз массой m = 0,4 кг. Опускаясь равноускоренно, груз прошёл путь S = 1,8 м за время t = 3 с. Определить момент инерции маховика. Массу шкива считать пренебрежимо малой. Готовое решение задачи

79. Кинетическая энергия вала, вращающегося с постоянной скоростью, соответствующей 5 об/с, равна 60 Дж. Найти момент импульса этого вала. Готовое решение задачи

80. Человек стоит на скамье Жуковского и ловит рукой мяч массой m = 0,4 кг, летящий в горизонтальном направлении со скоростью υ = 20 м/с. Траектория мяча проходит на расстоянии r = 0,8 м от вертикальной оси вращения скамьи. С какой угловой скоростью ω начинает вращаться скамья Жуковского с человеком, поймавшим мяч, если суммарный момент инерции J человека и скамьи равен 6 кг•м²? Готовое решение задачи

81. Шарик массой m = 100 г, привязанный к концу нити длиной ℓ₁ =1 м, вращается, опираясь на горизонтальную плоскость, с частотой n₁ = 1 с^-1. Нить укорачивается, и шарик приближается к оси вращения до расстояния ℓ₂ = 0,5 м. С какой частотой n₂ будет при этом вращаться шарик? Какую работу А совершит внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь. Готовое решение задачи

82. Маховик, момент инерции J которого равен 40 кг∙м², начал вращаться равноускоренно из состояния покоя под действием момента силы M = 20 Н∙м. Вращение продолжалось в течение t = 10 с. Определить кинетическую энергию Т, приобретённую маховиком. Готовое решение задачи

83. Обруч и диск имеют одинаковую массу m₁ = m₂ = m и катятся без скольжения так, что линейные скорости их центров υ₁ и υ₂ одинаковы. Кинетическая энергия обруча W₁ = 40 Дж. Найти кинетическую энергию диска W₂.Готовое решение задачи

84. Тонкий прямой стержень длиной ℓ = 1 м прикреплён к горизонтальной оси, проходящей через его конец. Стержень отклонили на угол φ = 60˚ от положения равновесия и отпустили. Определить линейную скорость υ нижнего конца стержня в момент прохождения через положение равновесия. Готовое решение задачи

85. Человек массой m = 60 кг, стоящий на краю горизонтальной платформы радиусом R = 1 м и массой M = 120 кг, вращающейся по инерции вокруг неподвижной вертикальной оси с частотой n₁ = 10 мин^-1, переходит к её центру. Считая платформу круглым однородным диском, а человека – точечной массой, определите работу, совершаемую человеком при переходе от края платформы к её центру. Готовое решение задачи

86. Человек стоит на скамье Жуковского и держит в руках стержень, расположенный вертикально вдоль оси вращения скамейки. Стержень служит осью вращения колеса, расположенного на верхнем конце стержня. Скамья неподвижна, колесо вращается с частотой n₁ = 10 с^-1. Радиус R колеса равен 20 см, его масса m = 3 кг. Определить частоту вращения скамьи, если человек повернёт стержень на угол 180⁰? Суммарный момент инерции J человека и скамьи равен 6 кг∙м². Массу колеса можно считать равномерно распределённой по ободу. Готовое решение задачи

87. Маховик в виде диска массой m = 80 кг и радиусом R = 30 см находится в состоянии покоя. Какую работу A₁ нужно совершить, чтобы сообщить маховику частоту n = 10 с^-1? Какую работу А₂ пришлось бы совершить, если бы при той же массе диск имел меньшую толщину, но вдвое больше радиус? Готовое решение задачи

88. Шар скатывается без скольжения по наклонной плоскости, высота которой h = 0,5 м, угол наклона α. Найти линейную скорость υ₁ центра масс шара в конце спуска, если в начале движения его скорость υ₀ = 0. Сравнить υ₁ со скоростью тела υ, соскальзывающего с этой же плоскости без трения. Готовое решение задачи

89. Какова скорость движения обруча у подножия наклонной плоскости, высота, которой h = 0,5 м, если обруч катился без скольжения и на вершине имел скорость υ₀= 1 м/с. Готовое решение задачи

90. Записать закон движения гармонически колеблющейся точки с амплитудой 10 см, периодом 4 с и начальной фазой, равной нулю. Готовое решение задачи

91. Закон движения гармонического колебания имеет вид х = ASin( ωt + φ). Определить скорость колеблющейся точки, ее ускорение. При каком условии скорость и ускорение будут иметь максимальные значения? Готовое решение задачи

92. Записать выражение для закона движения гармонически колеблющейся точки с амплитудой 5 см, если в одну минуту она совершает 150 колебаний и начальная фаза колебаний равна 45°. Готовое решение задачи

93. Начертить на одном графике кривые четырех гармонических колебаний точек с одинаковыми амплитудами, одинаковыми периодами, но имеющими разность фаз: 1) π/4, 2) π/2, 3) π, 4) 2π. Готовое решение задачи

94. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра λ_кр = 780 нм на фиолетовую λ_ф = 390 нм? Готовое решение задачи

95. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если угол рассеяния фотона равен φ=90⁰? Энергия фотона до рассеяния равна ε₁ = 0,51 МэВ. Готовое решение задачи

96. Вычислить кинетическую энергию электрона, находящегося на n-й орбите атома водорода, для n = 1, n = 2, n = 3 и n = 8. Готовое решение задачи

97. Реакция (n, α) на изотопе бора ¹⁰₅B идет при бомбардировке ядер медленными нейтронами. Найти энергию, выделяющуюся при этой реакции, и скорость α-частицы. Готовое решение задачи

98. Материальная точка массой 10 кг движется по прямой согласно уравнению S=4+2t³ (S выражено в метрах, t – сек.) под действием некоторой силы. Найти мгновенную мощность в момент времени t=2 c. Готовое решение задачи

99. Два груза массами 10 и 15 кг подвешены на нитях длиной 2 м так, что грузы соприкасаются между собой. Меньший груз был отклонен на угол 60° и отпущен. На какую высоту поднимутся оба груза после удара? Удар неупругий. Готовое решение задачи

100. Гидроэлектростанция работает при напоре воды 14 м. При каком расходе воды турбина будет развивать номинальную мощность 600 кВт, если к.п.д. турбины 75%. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 6)

1. Точка равномерно движется по окружности против часовой стрелки с периодом Т=12 с. Диаметр окружности d=20 см. Написать уравнение проекции точки на прямую, касательную к окружности. За начало отсчета времени принять момент, когда точка, движущаяся по окружности, проходит через точку касания. Готовое решение задачи

2. Определить массу аммиака (NH₃), содержащегося в баллоне ёмкостью 20 л при температуре 27° С и под давлением 790 мм рт. ст. Готовое решение задачи

3. Какое количество молекул воздуха находится в комнате объёмом 80 м³ при температуре 17° С и давлении 750 мм рт. ст. Готовое решение задачи

4. В сосуде с маслом стальной шарик падает с постоянной скоростью 0,19 см/с. Тот же шарик в сосуде с глицерином падает со скоростью 0,25 см/с. Определить коэффициент вязкости глицерина, если коэффициент вязкости масла равен 20 Пуаз, ρ_масла=0,8 г/см³, ρ_глиц.=1,26 г/см³. Готовое решение задачи

5. Мотор, вращаясь со скоростью 40 об/с, развивает мощность 3 кВт. Определить вращающий момент мотора. Готовое решение задачи

6. Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением r = 4 кОм. Амперметр показывает силу тока I = 0,3 А, вольтметр – напряжение U = 120 В. Определить сопротивление R катушки. Определить относительную погрешность ε, которая будет допущена при измерении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр. Готовое решение задачи

7. За время t = 20 с при равномерно возраставшей силе тока от нуля до некоторого значения в проводнике сопротивлением R = 5 Ом выделилось количество теплоты Q = 4 кДж. Определить скорость нарастания силы тока, если сопротивление проводника R = 5 Ом. Готовое решение задачи

8. По двум параллельным проводам длиной l = 3м каждый текут одинаковые токи I= 500 А. Расстояние d между проводами равно 10см. Определить силу F взаимодействия проводов. Готовое решение задачи

9. Протон влетел в скрещенные под углом α= 120° магнитное (В = 50 мТл) и электрическое (Е = 20 кВ/м) поля. Определить ускорение а протона, если его скорость v (|v| = 4ּ10⁵ м/с) перпендикулярна векторам Е и В. Готовое решение задачи

10. В однородном магнитном поле (B = 0,1 Тл) равномерно с частотой n = 5 c^-1 вращается стержень длиной l=50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов U. Готовое решение задачи

11. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R, рис.24, равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂. Построить сквозной график зависимости Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I – внутри сферы меньшего радиуса, II –между сферами и III – за пределами сферы большего радиуса. Принять σ₁ = σ, σ₂= − σ. 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра сфер на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ = 0,1 мкКл/м², r=3RГотовое решение задачи

12. ЭДС батареи ε = 80 В, внутреннее сопротивление R_i = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р= 100 Вт. Определите к.п.д., с которым работает батарея. Готовое решение задачи

13. Частица начала движение (с нулевой начальной скоростью) из начала координат. Ее ускорение зависит от времени по закону a(t) = iAt²/τ² + j(Bt+C)+kd. Найти модуль скорости частицы в момент времени t=3с, если τ = 2с; A=3 м/с²; B=4 м/с³; С=5 м/с²; D=10 м/с² Готовое решение задачи

14. Груз массой 4 кг вращается на канате длиной l = 2,5 м в горизонтальной плоскости, совершая n=20 об/мин. Какой угол с вертикалью образует канат и какова сила его натяжения? Готовое решение задачи

15. Два тонких горизонтальных диска вращались свободно без трения в разные стороны вокруг общей вертикальной закрепленной оси, проходящей через центры дисков. Масса нижнего диска в 4 раза больше, чем масса верхнего, а радиус нижнего в 2 раза больше радиуса верхнего диска. Верхний диск упал вниз и оба диска, слипшись, стали вращаться вместе в направлении, в котором вращался верхний диск, с угловой скоростью ω = 2 рад/с. Нижний диск до падения вращался с угловой скоростью ωн = 0,5 рад/с. Чему равна угловая скорость верхнего диска до ωВ до падения? Готовое решение задачи

16. Выведите формулу для момента инерции тонкого диска радиусом R и массой m относительно оси, проходящей через центр масс диска и лежащей в плоскости диска. Готовое решение задачи

17. Снаряд, летевший горизонтально на высоте h=40 м со скоростью υ = 100 м/с, разрывается на две равные части. Одна часть снаряда через t =1 с падает на Землю точно под местом взрыва. Определить скорость другой части снаряда сразу после взрыва. Готовое решение задачи

18. Маятник часов имеет вид массивного диска, закрепленного на практически невесомом тонком стержне длины l=128 см, и может колебаться относительно горизонтальной оси (точка О), проходящей через другой конец стержня перпендикулярно плоскости диска. Чему равен радиус диска R, если маятник совершает колебания с периодом Т=2,4 с? Трение отсутствует. Готовое решение задачи

19. Грузик на пружинке жесткостью k колеблется в жидкости, причем частота его колебаний ω в два раза меньше собственной частоты ω0 незатухающих колебаний грузика на той же пружинке. Коэффициенты жесткости пружинки k увеличили в 7 раз. Во сколько раз надо увеличить коэффициент вязкого трения жидкости, чтобы период колебаний грузика не изменилсяГотовое решение задачи

20. Определить количество вещества ν водорода, находящегося в сосуде объемом V=3л при нормальных условиях, если плотность газа ρ = 6,65∙10^-3 кг/м³Готовое решение задачи

21. Найти показатель адиабаты γ для смеси газов, содержащей гелий m₁ = 10 г и водород m₂ = 4 г. Готовое решение задачи

22. Водород находится в баллоне вместимостью V₁ = 20 м³ при температуре T₁ = 300 К под давлением p₁ = 0,4 МПа. Каковы будут температура и давление, если водороду сообщить количество теплоты Q = 6 кДж. Готовое решение задачи

23. Идеальный газ совершает цикл состоящий из трех последовательных процессов: изобарного, адиабатного и изотермического. В ходе адиабатного процесса газ нагревается от температуры T₂ = 300 К до T₃ = 600 К. Определить КПД цикла. Готовое решение задачи

24. Идеальный одноатомный газ (ν = 2 моль) сначала изобарно нагрели, так что объем газа увеличился в n = 2 раза, а затем изохорно охладили так, что давление газа уменьшилось в 2 раза. Определить приращение энтропии в ходе перечисленных процессов. Готовое решение задачи

25. Используя закон распределения молекул идеального газа по скоростям, найдите закон, выражающей распределение молекул газа по относительным скоростям u=υ/υ_вГотовое решение задачи

26. Найдите зависимость средней длины свободного пробега молекул идеального газа от давления при следующих процессах: 1) изохорном; 2) изотермическом. Изобразите эти процессы зависимости на графиках. Готовое решение задачи

27. Шарик массой m=100 г свободно падает с высоты h₁=1 м на стальную плиту и подпрыгивает на высоту h₂=0,5 м. Определить импульс Р (по величине и направлению), сообщенный плитой шарику. Готовое решение задачи

28. Тело брошено под углом к горизонту с V₀=9,81 м/c. Найти максимальный радиус кривизны траектории. Готовое решение задачи

29. Однородный тонкий стержень массы m и длинны L может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку которая делит длину стержня в отношении 1:3. стержень отклонили от положения равновесия на угол α и отпустили. Чему равен и как направлен момент силы тяжести (M) относительно момента времени? Готовое решение задачи

30. Заряженная частица, прошедшая ускоряющую разность потенциалов U = 200 В, движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 15,1 мТл по окружности радиусом R = 10 см. Определить отношение заряда частицы к её массе q/m и скорость υ частицы. Готовое решение задачи

31. Тонкое кольцо радиусом R = 10 см несет заряд q = 10 нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой n = 10 об/c относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр. Найти: 1) магнитный момент p_m кругового тока, создаваемого кольцом; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса p_m/L, если масса m кольца равна 10 г. Готовое решение задачи

32. В однородном магнитном поле перпендикулярно его силовым линиям расположен прямолинейный медный проводник диаметром d = 3,2 мм, по которому течёт ток I = 7 А. Плотность меди r = 8900 кг/м³. Определить индукцию В магнитного поля, если вес проводника уравновешивается силой, действующий на проводник со стороны поля. Готовое решение задачи

33. Определить максимальные значения скорости x’_max и ускорения x’_max точки, совершающей гармонические колебания с амплитудой А=3 см и циклической частотой ω=π/2 c^-1. Готовое решение задачи

34. На стержне длиной l = 30см укреплены два одинаковых грузика: один – в середине стержня, другой – на одном из его концов. Стержень с грузиком колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить приведённую длину L и период Т колебаний такой системы. Массой стержня пренебречь. Готовое решение задачи

35. Точка одновременно совершает два гармонических колебания, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и выражаемых уравнениями Х= 0,5sinωt (см) и Y = 2 cos(ωt) (см). Найти уравнение траектории и построить её, указав направление движения. Готовое решение задачи

36. Волна с периодом Т=1,2 с и амплитудой колебаний А=2см распространяется со скоростью V=15 м/с. Чему равно смещение ξ(х,t) точки, находящейся на расстоянии х=45м от источника волн, в тот момент, когда от начала колебаний источника прошло время t=4с? Готовое решение задачи

37. Волна распространяется в упругой среде со скоростью υ=100 м/с. Наименьшее расстояние Δx между точками среды, фазы колебаний которых противоположны, равно 1 м. Определить частоту ν колебаний. Готовое решение задачи

38. Записать закон гармонического колебательного движения, если максимальное ускорение точки аmax = 49,3∙10^-2 м/с², период колебания Т = 2 с и смещение точки от положения равновесия в начальный момент t = 0 х₀ = 25∙10^-3 м. Готовое решение задачи

39. Колебания точки происходят по закону х = Аcos(ωt+φ). В некоторый момент времени смещение х точки равно 5 см, её скорость x = 20 см/с и ускорение x = -80 см/c². Найти амплитуду А, циклическую частоту ω, период Т колебаний и фазу ωt+ φ в рассматриваемый момент времени. Готовое решение задачи

40. Колебания материальной точки массой m = 0,1 г происходят согласно уравнению x = AСosωt, где A = 5 см; ω = 20 c^-1. Определить максимальные значения возвращающей силы F_max и кинетической энергии T_max.Готовое решение задачи

41. Однородный диск радиусом R = 30 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей через одну из образующих цилиндрической поверхности диска. Каков период колебаний? Готовое решение задачи

42. Движение точки по кривой задано уравнением x = t³ и y = 2t. Найти уравнение траектории и полное ускорение точки в момент времени 0,5с. Готовое решение задачи

43. Определить разность фаз Δφ колебаний источника волн, находящегося в упругой среде, и точки этой среды, отстоящей на x = 2 м от источника. Частота колебаний равна 5 Гц; волны распространяются со скоростью υ = 40 (м/c). Готовое решение задачи

44. Движение тела массой 1 кг задано уравнением s=6t³ + 3t + 2. Найти зависимость скорости V и ускорения a от времени. Вычислить силу F, действующую на тело в конце второй секунды. Готовое решение задачи

45. Зависимость координаты тела от времени имеет следующий вид: x = а – bt + ct², где a = 6м, b = 3 м/с, с = 2м/с². Найти среднюю скорость V и среднее ускорение a в интервале времени от 1 до 4 с. Готовое решение задачи

46. Найти среднюю путевую скорость движения автомобиля в двух случаях: 1. Первую половину пути автомобиль двигался со скоростью 80 км/ч, а вторую половину пути со скоростью 40 км/ч. 2. Первую половину времени автомобиль двигался со скоростью 80 км/ч, а вторую половину времени - со скоростью 40 км/ч. Готовое решение задачи

47. Моторист направляет движение лодки так, что если бы не было течения реки, лодка двигалась бы перпендикулярно к берегу со скоростью V₀ = 7,2 км/ч. Течение относит лодку на l =150 м вниз по реке. Найти скорость течения реки V_p, время t_n, затраченное на переезд через реку, скорость движения лодки V_л. Ширина реки h = 0,5 км. Готовое решение задачи

48. При равноускоренном движении из состояния покоя тело проходит за пятую секунду 90 см. Определить перемещение тело за cедьмую секунду. Готовое решение задачи

49. Мяч, брошенный вертикально вверх, упал на землю через 3с. С какой скоростью был брошен мяч, и на какую высоту он поднимался? Готовое решение задачи

50. Зависимость скорости тела от времени задана уравнением V = 0,3t² (м/с). Определить путь, пройденный телом за промежуток времени от t₁ = 2 с до t₂ = 5 с. Готовое решение задачи

51. Тяжелое тело брошено вверх с высоты 12 м под углом 30⁰ к горизонту с начальной скоростью 12 м/с. Определить продолжительность полёта тела до точки A и до точки B, максимальную высоту, которую достигает тело, дальность полёта тела. Сопротивлением воздуха пренебречь. Готовое решение задачи

52. Тяжелое тело брошено вверх с высоты 12 м под углом 30⁰ к горизонту с начальной скоростью 12 м/с. Найти в момент приземления тела следующие величины: скорость и угол падения тела, тангенциальное и нормальное ускорения тела и радиус кривизны траектории. Готовое решение задачи

53. Камень брошен на склоне горы под углом α к её поверхности. Определите дальность полёта камня, если начальная скорость камня равна V₀, угол наклона горы к горизонту β. Сопротивлением воздуха пренебречь. Готовое решение задачи

54. Мяч с отвесной скалы высотой 24,5м бросают в горизонтальном направлении с некоторой начальной скоростью. Мяч попадает в цель, лежащую на земле, на расстоянии 30м от основания скалы. С какой начальной скоростью V₀ был брошен мяч и какую конечную скорость VB он приобрёл, попадая в цель? Готовое решение задачи

55. Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны R = 50м. Уравнение движения автомобиля ξ(t) = A+Bt+Ct², где А=10м, В=10м/с, С = −0,5м/с². Найти: 1) Скорость автомобиля, его тангенциальное аτ, нормальное а_n и полное а ускорение в момент времени t =5с. 2) Длину пути S и модуль перемещения |∆r| автомобиля за интервал время τ =10с, отсчитанный с момента начала движения. Готовое решение задачи

56. Колесо, вращаясь равнозамедленно, при торможении уменьшило свою частоту за 1 минуту от 300 до 180 об/мин. Найти угловое ускорение ε колеса и число оборотов N за это время. Готовое решение задачи

57. Тело вращается вокруг неподвижной оси по закону: φ = A + Bt + Ct², где А=10 рад, В=20 рад/с, С=−2 рад/с². Найти полное ускорение а точки, находящейся на расстоянии r=0,1м от оси вращения, для момента времени t =4 с. Готовое решение задачи

58. Груз массой 50 кг равноускоренно поднимают при помощи каната вертикально вверх в течение 2 с на высоту 10 м. Определить силу натяжения T каната. Готовое решение задачи

59. Электрон движется со скоростью υ= 60 км/с. Определить индукцию B магнитного поля, возникающего на расстоянии r = 0,5 см от электрона, если угол φ между направлением его скорости и радиусом-вектором, проведённым в точку, где определяется поле, составляет 70⁰. Заряд электрона e = –1,6×10^-19 Кл. Готовое решение задачи

60. Определить внутреннее сопротивление источника тока, если во внешней цепи при токе I₁=0,6 А выделяется Р₁=6,3 Вт, а при токе I₂=2 А, - Р₂=20 Вт. Готовое решение задачи

61. Определить количество электричества, протекшего по проводу сопротивлением R=10 Ом, если при этом в нем за t=30 с выделилось Q=100 Дж тепла, и ток равномерно убывал до нуля в течение указанного времени. Готовое решение задачи

62. Вычислить энергетический эффект Q реакции: ₄Be⁹ + ₂He⁴→₆C¹² + ₀n¹Готовое решение задачи

63. Цилиндр, расположенный горизонтально, может вращаться около оси, совпадающей с осью цилиндра. Масса цилиндра m₁ = 12 кг. На цилиндр намотали шнур, к которому привязали гирю массой m₂ = 1 кг. С каким ускорением будет опускаться гиря? Какова сила натяжения шнура во время движения гири? Готовое решение задачи

64. Две когерентные плоские световые волны, угол между направлениями распространения которых φ<<1, падают почти нормально на экран. Амплитуды волн одина¬ковы. Показать, что расстояние между соседними максиму¬мами на экране ∆х=λ/φ, где λ – длина волны. Готовое решение задачи

65. Шар с радиусом 6 см заряжен до потенциала 300В, а шар с радиусом 4 см-до потенциала 500В. Определить потенциал шаров после того, как их соединили с проводником, емкостью которого можно пренебречь. Готовое решение задачи

66. Камень брошен со скоростью под углом к горизонту. Определите радиус кривизны его траектории в момент падения на Землю (тело бросают на горизонтальной поверхности) Готовое решение задачи

67. По тонкому кольцу радиуса R= 22см равномерно распределён заряд с линейной плотностью 0,2 мкКл/м. На каком расстоянии от центра кольца потенциал на оси φ=12ВГотовое решение задачи

68. На расстоянии а₁=5см от поверхности шара потенциал электрического поля φ₁ = 1,2 кВ, а на расстоянии а₂= 10см – 0,9кВ. Чему равен радиус шараГотовое решение задачи

69. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным проводом так, что две её стороны параллельны проводу, по рамке и проводу текут токи 2 кА. Найти силу действующую на ту сторону рамки, которая расположена перпендикулярно длинному проводу если ближайшая к проводу сторона рамки находиться на расстоянии равном её длине r = 50 смГотовое решение задачи

70. Несколько тел с массами m₁, m₂, соединены невесомыми нерастяжимыми нитями, перекинутыми через блоки массой m₀. Углы, которые составляют наклонные плоскости с горизонтальной, равны α₁ коэффициенты трения тел о поверхности –k. Найти ускорения, с которыми движутся тела, и силы натяжения нитей. Блоки считать однородными дисками. Трением на осях блоков пренебречь. m₀ = 0,2 кг, m₁ = 0,3 кг; m₂ = 0,3 кг; k = 0,1; α₁ = 30⁰Готовое решение задачи

71. Дана зависимость радиус вектора материальной точки от времени: r(t)=4sin(π/2t)e_x+cos(3π /2t)e_y. Найти модуль скорости в момент времени t=2 с? π(3,14) Готовое решение задачи

72. Дана зависимость скорости материальной точки от времени υ(t)=2te_x+3t²e_y (м/с) и начальный радиус вектор r(e)=2e_x+3e_y (м). найти модуль радиус вектора в момент времени t=1с. Готовое решение задачи

73. Радиус вектор материальной точки в некоторый момент времени r=2e_x+3e_y (м) импульс p=3e_x+2e_y (кг∙м/с). Найти модуль момента импульса относительно координат в тот же момент времениГотовое решение задачи

74. Зависимость потенциальной энергии материальной точки от координат имеет вид E(xp)=10−15x+5x³. Найти x устойчивого равновесия материальной точки в этом потенциальном поле. Готовое решение задачи

75. Вычислить работу силы F(x)=3x²e_x (Н) на участке x₁=0 x₂=3 м. Готовое решение задачи

76. При какой скорости тела его кинетическая энергия равна энергии покоя? Готовое решение задачи

77. Тело массы m начинает двигаться под действием силы F=2te_x+3te_y. найти мощность P(t) развиваемую силой в момент времени t=2c. Готовое решение задачи

78. Свет падает нормально на дифракционную решетку ширины l=6,5 см, имеющую 200 штрихов на миллиметр. Исследуемый спектр содержит спектральную линию с λ=670,8 нм, которая состоит из двух компонент, отличаю¬щихся на δλ =0,015 нм. Найти: а) в каком порядке спектра эти компоненты будут раз¬решены; б) наименьшую разность длин волн, которую может разрешить эта решетка в области λ ≈670 нм. Готовое решение задачи

79. Найти для эталона Фабри – Перо, толщина кото¬рого d=2,5 см: а) максимальный порядок интерференции света с длиной волны λ=0,50 мкм; б) дисперсионную область Δλ т. е. спектральный интер¬вал длин волн, для которого еще нет перекрытия с другими порядками интерференции, если наблюдение ведется вблизи λ=0,50 мкм. Готовое решение задачи

80. Определить для атома водорода и иона Не⁺: энер¬гию связи электрона в основном состоянии, потенциал ио¬низации, первый потенциал возбуждения и длину волны головной линии серии Лаймана. Готовое решение задачи

81. Покоящийся ион Не⁺ испустил фотон, соответст¬вующий головной линии серии Лаймана. Этот фотон выр¬вал фотоэлектрон из покоящегося атома водорода, который находился в основном состоянии. Найти скорость фото¬электрона. Готовое решение задачи

82. Две бесконечные прямые плоскости несущие одинаковый заряд, равномерно распределенный с поверхностной плоскостью σ=10^-7 Кл/м² пересекаются под углом 60⁰. Найти напряженность поля, создаваемого плоскостями. Готовое решение задачи

83. В проводнике индуктивностью 5мГн сила тока в течении 0,2с равномерно возрастает с 2А до какого-то конечного значения. При этом в проводнике возбуждается Э.Д.С. самоиндукции, равная 0,2В. Найти конечное значение силы тока в проводнике. Готовое решение задачи

84. По стержню равномерно распределен заряд q. Стержень расположен вдоль оси Х так, что один из его концов совпадает с началом координат, а другой точкой координата которой равна Х, на расстоянии b от этой точки помещен точечный заряд q нулевое. Найти модуль силы Кулона между стержнем и зарядом. Готовое решение задачи

85. Рамка площадью 50 см², содержащая 500 витков, равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией В=0,4 Тл. Ось вращения лежит плоскости рамки и перпендикулярна силовым линиям поля. Найти угловую скорость вращения рамки, если максимальная Э.Д.С. индукции, возникающей в рамке равна 30 В. Готовое решение задачи

86. По длинному проводу, согнутому под прямым углом, течет ток силой 12 А, определить индукцию магнитного поля, в точке на продолжении одной из сторон угла на расстоянии 3,2 см. от вершины. Готовое решение задачи

87. Две материальные точки в момент t = 0 начинают двигаться вдоль оси Ox согласно x₁=A₁t+A₂t²+A₃t⁴, x₂=B₁t+B₂t²+B₃t⁴, где А₁=50 м, А₂=2м/с, A₃=−3м/с⁴, B₁=42 м, B₂=10м/с, B₃=−3м/с⁴. Найти скорости и ускорения этих точек в момент их встречи. Готовое решение задачи

88. Материальная точка движется из начала координат вдоль оси x с нулевой начальной скоростью. Ее ускорение линейно растет и за первые 10 с достигает значения 5 м/с². Определить в конце десятой секунды: а) скорость точки; б) пройденный точкой путь. Готовое решение задачи

89. В вагоне укреплен отвес (шарик массой m на нити). Вагон скатывается без терния с наклонной плоскости, образующей угол α с горизонтом. Считая отвес неподвижным относительно вагона, определите, на какой угол β отклонится отвес от нормали к наклонной плоскости. Готовое решение задачи

90. В центре горизонтального сидел кузнечик массой m₁=5г, а на краю диска – другой кузнечик массой m₂=10г. Диск при этом вращался без трения с некоторой угловой скоростью вокруг закрепленной вертикально оси симметрии. Затем кузнечики прыгают навстречу друг другу и меняются местами. Во сколько раз при этом увеличится угловая скорость вращения диска? Масса диска M=50 г. Готовое решение задачи

91. Выведите формулу для момента инерции сплошного цилиндра, относительно оси, совпадающей с его осью симметрии. Масса цилиндра m, радиуса R. Готовое решение задачи

92. После абсолютно упругого соударения тела массой m₁, двигавшегося поступательно, с покоившимся телом массы m₂. Оба тела разлетаются симметрично относительно направления вектора скорости первого тела до удара. При каких значениях n= m₁/m₂ это возможно, если угол θ между векторами скоростей тел после удара равен π/2? Готовое решение задачи

93. Тонкий стержень с массой M=10г совершает незатухающие колебания с периодом T=2с вокруг горизонтальной закрепленной оси (точка О на рис.) проходящей через его конец. На другом конце стержня сидит жук массой m=10 г. Чему станет равным период колебаний стержня, когда жук улетит? Готовое решение задачи

94. Небольшой груз массы m=50 г подвешен на пружине и колеблется вертикально в вязкой жидкости с периодом T=0,7с. При этом логарифм отношения амплитуды, колебаний в некоторый момент времени к амплитуде через период равен λ=3. Определите коэффициент жесткости пружины k. Готовое решение задачи

95. В котле объемом V=5м³ находится перегретый водяной пар массой m=10 кг при температуре T=500К. Рассчитайте давление пара в котле. Готовое решение задачи

96. Гелий массой m=1 г был нагрет на ∆T = 100К при постоянном давлении p. Определим: 1) работу расширения А; 2) приращение внутренней энергии ∆U газа; 3) количество теплоты Q переданного газу. Готовое решение задачи

97. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя T₁ в три раза выше температуры холодильника T₂. Нагреватель передал газу количество теплоты Q=42 кДж. Какую работу A совершает газ? Готовое решение задачи

98. Азот массой m=4 г изобарно расширили от объема V₁=5л до V₂=9л. Найдите изменение энтропии. Готовое решение задачи

99. Два груза, связанные нитью движутся вниз с ускорением a=2g. Во сколько раз сила натяжения Т нити, за которую тянут оба груза, больше силы натяжения Т₁ нити, связывающей грузы? Масса нижнего груза в три раза больше массы верхнего Готовое решение задачи

100. Два груза массой М подвешены на нити, перекинутой через неподвижный блок. На один из грузов положили перегрузок m. Определить ускорение a системы, силу натяжения T нити, силу давления перегрузка P на груз, силу давления Q на ось блока. Трение в оси блока не учитывать. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 7)

1. При какой температуре T₂ молекулы кислорода имеют такую же среднюю квадратичную скорость υ_кв, как молекулы водорода при температуре T₁ = 100 К. Готовое решение задачи

2. Определить среднюю арифметическую скорость υ молекул газа, если их средняя квадратичная скорость υ_кв = 1 км/с Готовое решение задачи

3. В сосуде вместимостью V = 2,24л при нормальных условиях находится кислород. Определить количество вещества ν и массу m кислорода, а также концентрацию n его молекул в сосуде. Готовое решение задачи

4. Определить давление P идеального газа при значениях температуры газа: 1) T = 3К ; 2) T =1кК . Принять концентрацию n молекул газа равной 10¹⁹ см⁻³. Готовое решение задачи

5. Взвешенные в воздухе мельчайшие пылинки движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Определить среднюю квадратичную скорость υ_кв пылинки массой m = 10-10 г , если температура T воздуха равна 300К Готовое решение задачи

6. Разность удельных теплоемкостей c_p − c_v некоторого двухатомного газа равна 260 Дж/(кг∙К). Найти молярную массу μ газа и его удельные теплоемкости c_v и c_p. Готовое решение задачи

7. Каковы удельные теплоемкости c_v и c_p смеси газов, содержащей кислород массой m₁ = 10г и азот массой m₂ = 20г? Готовое решение задачи

8. Аргон при давлении 0,8 атм изменил объем с 1л до 2л . Как изменяется величина внутренней энергии, если расширение газа производилось при различных процессах: изобарическом, адиабатическом? Готовое решение задачи

9. В цилиндре под поршнем находится азот, имеющий массу m = 0,6кг и занимающий объем V₁ = 1,2 м³ при температуре T₁ = 560К. В результате нагревания газ расширился и занял объем V₂ = 4,2м³, причем температура осталась неизменной. Найти изменение внутренней энергии газа ΔU , совершенную им работу A и теплоту Q, сообщенную газу. Готовое решение задачи

10. Водород массой m = 4г, занимая первоначальный объем V₁ = 0,1м³, расширяется до V₂ = 1м³. Вычислить работу расширения при: 1) изотермическом; 2) адиабатическом; 3) изобарическом процессе. Начальная температура газа t = 27⁰C Готовое решение задачи

11. Расширяясь, водород совершил работу A = 6 кДж, определить количество теплоты, подведенное к газу, если процесс протекал: 1) изобарически, 2) изотермически. Готовое решение задачи

12. Углекислый газ, находившийся под давлением P₁ = 100кПа при температуре T₁ = 290К, был адиабатически сжат до давления P₂ = 200кПа. Какова температура T₂ газа после сжатия? Готовое решение задачи

13. Определить удельную теплоемкость c_v смеси газов, содержащей V₁= 5л водорода и V₂ = 3л гелия. Газы находятся при одинаковых условиях. Готовое решение задачи

14. Азот массой m = 200г расширяется изотермически при температуре T = 280К, причем объем газа увеличивается в два раза. Найти: 1) изменение ΔU внутренней энергии газа; 2) совершенную при расширении газа работу A; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Готовое решение задачи

15. Монохроматический свет (λ=0,5 мкм) падает нормально на круглое отверстие диаметром d=1 см. На каком расстоянии от отверстия должна находиться точка наблюдения, чтобы в отверстии помещалось 2 зоны Френеля? Темное или светлое пятно получится в центре дифракционной картины? Готовое решение задачи

16. Расстояние между вторым и первым темными кольцами Ньютона в отраженном свете равно 1 мм. Определить расстояние между десятым и девятым кольцами. Готовое решение задачи

17. Свет от монохроматического источника (λ=0,6 мкм) падает нормально на диафрагму с круглыми отверстием. Диаметр отверстия 6 мм. За диафрагмой на расстоянии 3 м от нее находится экран. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы? Каким будет центр дифракционной картины на экране: темным или светлым? Готовое решение задачи

18. Дифракционная решетка содержит N₀=200 штрихов на 1 мм длины. На решетку падает нормально монохроматический свет (λ=0,6 мкм). Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка? Готовое решение задачи

19. Раствор глюкозы с концентрацией С₁=0,28 г/см³, налитый в стеклянную трубку, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через этот раствор, на угол ϕ₁=32⁰. Определить концентрацию С₂ раствора в другой трубке такой же длины, если он вращает плоскость поляризации на угол ϕ₂=24⁰. Готовое решение задачи

20. Из смотрового окошка печи за 1 мин излучается энергия 5040 Дж. Определить температуру печи, если площадь окошка 3 см². Готовое решение задачи

21. Предельный угол полного внутреннего отражения луча на границе жидкости с воздухом равен 43⁰. Каков должен быть угол падения луча на поверхности жидкости и воздуха, чтобы отраженный луч был максимально поляризован? Найти скорость света в жидкости. Готовое решение задачи

22. При освещении катода светом с длинами волн сначала 440 нм, затем 680 нм обнаружили, что запирающий потенциал изменился в 3,3 раза. Определить работу выхода электрона. Готовое решение задачи

23. Определить силу светового давления солнечного излучения на поверхности земного шара, считая ее абсолютно черной и не учитывая поглощения излучения в атмосфере Земли. Если бы атмосфера не поглощала, то 1 см² земной поверхности, расположенной перпендикулярно лучам, получал бы около 8 Дж/мин. Радиус Земли 6400 км. Готовое решение задачи

24. Определить перемещение зеркала в интерферометре Майкельсона, если интерференционная картина сместилась на 100 полос. Опыт проводился со светом с длиной волны λ=0,546 мкм. Готовое решение задачи

25. Диаметр второго светлого кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете (λ=0,6 мкм) равен 1,2 мм. Определить оптическую силу плосковыпуклой линзы, взятой для опыта. Готовое решение задачи

26. Две дифракционные решетки имеют одинаковый период d=3⋅10^-3 мм, ширина первой l₁=2 м, второй l₂=6 мм. Определить наибольшую разрешающую способность каждой решетки для λ=589,6 нм. Готовое решение задачи

27. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 4 м от точечного источника монохроматического света (λ=500 нм). Посредине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе отверстия центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране, будет наиболее темным? Готовое решение задачи

28. Определить удельное вращение мятного масла, плотность которого 0,905 г/см³ в трубке длиной 10 см, если угол вращения равен 22⁰. Готовое решение задачи

29. Вследствие изменения температуры абсолютно черного тела максимум спектральной плотности излучательности переместился с 500 на 700 нм. Как и во сколько раз изменилась суммарная мощность излучения? Готовое решение задачи

30. Луч света проходит через жидкость. налитую в стеклянный (n=1,5) сосуд, и отражается от дна. Отраженный луч полностью поляризован при падении его на дно сосуда под углом 42⁰37'. Найти: 1) показатель преломления жидкости, 2) под каким углом должен падать на дно сосуда луч света, идущий в этой жидкости, чтобы наступило полное внутреннее отражение. Готовое решение задачи

31. Определить давление солнечного света на зачерненную пластинку, расположенную перпендикулярно солнечным лучам на верхней границе земной атмосферы. Солнечная постоянная 1,4 кВт/м2 , коэффициент отражения пластинки 8%. Готовое решение задачи

32. Определить скорости, с которыми вылетают фотоэлектроны из меди, если она облучается монохроматическим светом (λ=430 нм). Работа выхода электронов меди равна 4,5 эВ. Готовое решение задачи

33. Кислород массой m = 2кг занимает объем V₁ =1 м³ и находится под давлением P1 = 0,2МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема V₂ =3 м³, а затем при постоянном объеме до давления P₃ = 0,5МПа. Найти: 1)изменение ΔU внутренней энергии газа; 2) совершенную им работу A; 3) количество теплоты Q, переданное газу. Построить график процесса. Готовое решение задачи

34. Азот, занимавший объем V₁ = 10л под давлением P₁ = 0,2МПа изотермически расширился до объема V₂ = 28л. Определить работу A расширения газа. Готовое решение задачи

35. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν=1кмоль, совершает замкнутый цикл, график которого изображен на рисунке Определить: 1) количество теплоты Q₁, полученное от нагревателя; 2) количество теплоты Q₂, переданное охладителю; 3) работу A, совершаемую газом за цикл; 4) термический к.п.д. η цикла. Готовое решение задачи

36. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 2/3 количества теплоты Q₁, полученного от нагревателя, отдаёт охладителю. Температура T₂ охладителя равна 280К. Определить температуру T₁ нагревателя. Готовое решение задачи

37. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура нагревателя в 3 раза выше, чем температура охладителя. Нагреватель передал газу Q₁ = 41,9 кДж теплоты. Какую работу совершил газ? Готовое решение задачи

38. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T₁ нагревателя равна 470К, температура T₂ охладителя равна 280К. При изотермическом расширении газ совершает работу A =100Дж. Определить термический к.п.д. η цикла, а также количество теплоты Q₂, которое газ отдает охладителю при изотермическом сжатии. Готовое решение задачи

39. Идеальный газ совершает цикл Карно. Работа A₁ изотермического расширения газа равна 5 Дж. Определить работу A₂ изотермического сжатия, если термический к.п.д. η цикла равен 0,2. Готовое решение задачи

40. Найти изменение ΔS энтропии при изобарическом расширении азота массой m = 4г от объёма V₁ = 5л до объёма V₂ = 9л. Готовое решение задачи

41. Найти изменение ΔS энтропии при превращении массы m = 10г льда (t = −20⁰C ) в пар ( t_n = 100⁰C ). Готовое решение задачи

42. Найти изменение ΔS энтропии при изотермическом расширении массы m = 6 г водорода от давления P₁ = 100 кПа до давления P₂ = 50 кПа. Готовое решение задачи

43. В результате кругового процесса газ совершил работу A=1Дж и передал охладителю количество теплоты Q₂=4,2Дж. Определить термический к.п.д. η цикла. Готовое решение задачи

44. Определить изменение энтропии ΔS при изотермическом расширении азота массой m =10г, если давление газа уменьшилось от P₁ =0,1МПа до P₂ = 50кПа. Готовое решение задачи

45. Найти число столкновений Z , которые происходят в течение секунды между всеми молекулами, находящимися в объеме V = 1мм³ водорода при нормальных условиях. Принять эффективный диаметр молекулы водорода d = 2,3∙10^-10 м. Готовое решение задачи

46. Найти объем, который занимает азот массой m = 0,7г, если средняя длина свободного пробега молекул в нем составляет l =10^-7 м. Готовое решение задачи

47. Определить среднюю длину l и время τ свободного пробега молекул кислорода при давлении P = 200 Па и температуре t = 27⁰C , если диаметр молекулы кислорода d = 2,9∙10^-10 м. Готовое решение задачи

48. Средняя длина свободного пробега l атомов гелия при нормальных условиях равна 180нм. Определить диффузию D гелия. Готовое решение задачи

49. Пространство между двумя цилиндрами заполнено водородом при t =17⁰C. Радиус внешнего цилиндра r₁ = 10,5см, радиус внутреннего цилиндра r₂ = 10см. Внешний цилиндр приводят во вращение со скоростью υ=15 об/мин. Длина цилиндров l = 30см. Эффектами у оснований цилиндров можно пренебречь. Эффективный диаметр молекулы водорода d = 2,3∙10^-8см. Какой момент сил нужно приложить к внутреннему цилиндру, чтобы он остался неподвижным? Готовое решение задачи

50. Найти коэффициент внутреннего трения азота при нормальных условиях, если коэффициент диффузии для него при этих условиях равен 1,42∙10-^-5 м/с Готовое решение задачи

51. Найти коэффициент внутреннего трения газа, имеющего молекулярную массу Mr и эффективный диаметр молекулы d, при температуре T и давлении P. Готовое решение задачи

52. Между двумя металлическими стенками, имеющими температуры t₁= 20⁰C t₂= 30⁰C, зажаты сложенные вплотную деревянная пластинка толщиной l₁ = 3см и стеклянная пластинка толщиной l₂ = 2см. Пренебрегая скачком температуры в местах соприкосновения разных материалов, определить температуру t₀ поверхности соприкосновения стекла и дерева. Коэффициент теплопроводности дерева λ_д=0,45Дж/(м∙с∙К), коэффициент теплопроводности стекла λ_с=0,72Дж/(м∙с∙К). Потерями тепла на боковых стенках можно пренебречь. Готовое решение задачи

53. Вычислить теплопроводность λ гелия при нормальных условиях. Готовое решение задачи

54. В сосуде V =0,5л находится O₂ при нормальных условиях. Найти общее число столкновений между молекулами O₂ в этом объеме за 1с. Готовое решение задачи

55. Найти коэффициент диффузии D молекулы водорода при нормальных условиях, если средняя длина пробега молекул при этих условиях равна 0,16 мкм. Готовое решение задачи

56. Цилиндр радиусом R₁ = 10см и длиной l = 30см расположен внутри цилиндра радиусом R₂ = 10,5 см так, что оси обоих цилиндров совпадают. Малый цилиндр неподвижен, большой вращается относительно геометрической оси с частотой n =15 с^-1. Динамическая вязкость η газа, в котором находятся цилиндры, равна 8,5мкПа∙с. Определить: 1) касательную силу Fт, действующую на поверхность цилиндра площадью S= 1м² ; 2) вращающий момент M , действующий на этот цилиндр. Готовое решение задачи

57. Между двумя пластинами, находящимися на расстоянии 1мм друг от друга находится воздух. Между пластинами поддерживается разность температур 1К. Площадь каждой пластины равна 100см². Какое количество теплоты передается за счет теплопроводности от одной пластины к другой за 10мин? Считать, что воздух находится при нормальных условиях. Диаметр молекулы воздуха принять равным 0,3нм. Готовое решение задачи

58. Какую работу необходимо совершить, чтобы разбить сферическую каплю радиусом R на две одинаковые капли Готовое решение задачи

59. На сколько градусов нагреется капля ртути, полученная от слияния двух капель диаметром 1мм каждая Готовое решение задачи

60. Капиллярная, длинная, открытая с обоих концов трубка радиусом 1мм наполнена водой и поставлена вертикально. Какова будет высота столба оставшейся в капилляре воды? Толщиной стенки капилляра пренебречь. Готовое решение задачи

61. В спирт опущена на ничтожную глубину трубка, радиус внутреннего канала которой r = 2 мм. Определить массу спирта, вошедшего в трубку. На сколько давление в точках, лежащих на половине высоты столбика спирта, меньше атмосферного? Коэффициент поверхностного натяжения спирта σ=22∙10^-3Н/м. Готовое решение задачи

62. Определить силу с которой притягиваются две плоскопараллельные стеклянные пластинки, опущенные нижними концами в воду, если расстояние между пластинками 0,2 мм, а длина и ширина каждой из них 10 см. Готовое решение задачи

63. В городе площадью 400 км² за 10 мин во время разливного дождя выпало 20 мм воды. Вычислить энергию и мощность тепловыделения от слияния капель во время дождя, если капли, достигшие поверхности Земли, имели диаметр 3 мм, а образовались из мелких капель диаметром 3∙10^-3мм. Готовое решение задачи

64. Вода течёт в горизонтально расположенной трубе переменного сечения S. Скорость U₁ воды в широкой части трубы равна 20 см/с. Определить скорость U₂ в узкой части трубы, диаметр d₂ которой в 1,5 раза меньше диаметра d₁ широкой части. Готовое решение задачи

65. К поршню спринцовки, расположенной горизонтально, приложена сила F = 15H. Определить скорость υ истечения воды из наконечника спринцовки, если площадь S поршня равна 12 см². Готовое решение задачи

66. Вода течёт по круглой гладкой трубе диаметром d = 5см со средней по сечению скоростью U =10 см/c. Определить число Рейнольдса R_e для потока жидкости в трубе и указать характер течения жидкости. Готовое решение задачи

67. Медный шарик диаметром d =1см падает с постоянной скоростью в касторовом масле. Является ли движение масла, вызванное падением шарика ламинарным? Критическое значение числа Рейнольдса R_екр = 0,5 Готовое решение задачи

68. Считая процесс образования мыльного пузыря изотермическим, определить работу A, которую надо совершить, чтобы увеличить его диаметр от d₁ = 6 мм до d₂ = 60 мм. Поверхностное натяжение мыльного раствора принять равным 40 мН/м. Готовое решение задачи

69. Ртуть массой 3 г помещена между двумя параллельными стеклянными пластинками. Определить силу, которую необходимо приложить, чтобы расплющить каплю до толщины d = 0,1мм. Ртуть стекло не смачивает. Плотность ртути ρ=13,6 г/см³, а её поверхностное натяжение σ= 0,5 Н/м Готовое решение задачи

70. Трубка имеет диаметр d = 0,2см. На нижнем конце трубки повисла капля воды, имеющая вид шарика. Найти диаметр D этой капли. Готовое решение задачи

71. В широкой части горизонтально расположенной трубы нефть течёт со скоростью V₁= 2 м/с. Определить скорость V₂ нефти в узкой части трубы, если разность ΔP давлений в широкой и узкой частях её равна 6,65кПа. Готовое решение задачи

72. Электрон прошел ускоряющую разность потен¬циалов U = 800 В и, влетев в однородное магнитное поле В = 47мТл, стал двигаться по винтовой линии с шагом h = 6 мм. Определить радиус R винтовой линии. Готовое решение задачи

73. Альфа-частица влетела в скрещенные под пря¬мым углом магнитное (В = 5мТл) и электрическое (Е =30 кВ/м) поля. Определить ускорение а альфа-части¬цы, если ее скорость υ (|υ| = 2•10⁶ м/с) перпендикулярна векторам В и Е, причем силы, действующие со стороны этих полей, противонаправлены. Готовое решение задачи

74. В средней части соленоида, содержащего n = 8 витков/см, помещен круговой виток диаметром d=4 см. Плоскость витка расположена под углом φ = 60° к оси соленоида. Определить магнитный поток Ф, прони¬зывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток I=1 А. Готовое решение задачи

75. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд 50 мкКл. Определить изменение магнитного потока через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра 10 Ом. Готовое решение задачи

76. Катушка, намотанная на немагнитный цилиндрический кар¬кас, имеет 250 витков и индуктивность 36 мГн. Чтобы уве¬личить индуктивность катушки до 100 мГн, обмотку катушки сня¬ли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расче¬том, чтобы длина катушки осталась прежней. Сколько витков ока¬залось в катушке после перемотки? Готовое решение задачи

77. Альфа-частица прошла ускоряющую разность потенциалов 300 В и, попав в однородное магнитное поле, стала двигаться по винтовой линии радиусом 1 см и шагом 4 см. Определить магнитную индук¬цию В поля. Готовое решение задачи

78. Баллон вместимостью V=20л заполнен азотом при температуре T=400К. Когда часть газа израсходо¬вали, давление в баллоне понизилось на ΔP=200кПа. Определить массу m израсходованного газа. Процесс считать изотермическим. Готовое решение задачи

79. Количество вещества гелия ν= 1,5 моль, темпе¬ратура T= 120 К. Определить суммарную кинетическую энергию ЕK поступательного движения всех молекул этого газа. Готовое решение задачи

80. Определить показатель адиабаты γ идеального газа, который при температуре T=350К и давлении P = 0,4 МПа занимает объем V=300л и имеет теплоем¬кость C_v=857Дж/К. Готовое решение задачи

81. При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от P₁=50кПа до P₂=0,5МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление P₃ газа в конце процесса. Готовое решение задачи

82. Какая энергия Е выделится при слиянии двух капель ртути диаметром d₁ = 0,8 мм и d₂=1,2мм в одну каплю? Готовое решение задачи

83. Найти вес водорода, заполняющего воздушный шар, если объем шара 1400 м³, давление газа 9,6•10⁴ Па, температура 7 ºС. Готовое решение задачи

84. Молот массой 350 кг падает с высоты 2 м, на кусок стали массой 2 кг. На сколько градусов нагревается изделие, если оно получает 50% выделившейся при ударе теплоты? Готовое решение задачи

85. Найти среднюю квадратичную скорость молекулы водорода при температуре 27 ºС. Готовое решение задачи

86. Какой объем занимает 5 молей меди? Готовое решение задачи

87. Объем пузырька газа, всплывающего на поверхность со дна озера, увеличился в 2 раза. Какова глубина озера? Готовое решение задачи

88. Газы, из топки в трубу, охлаждаются от 1150 ºС до 20 ºС. Во сколько раз изменился их объем? Готовое решение задачи

89. Во сколько раз изменится давление газа в баллоне электрической лампочки, если после ее включения температура повысилась от 15 ºС до 300 ºС. Готовое решение задачи

90. Какой объем занимает 5 г. азота. Находящегося при температуре 250 К и давлении 1,8 кПа? Готовое решение задачи

91. В сосуд содержащий 1,5 кг воды при 15ºС, выпускают 200 г. водяного пара при 100ºС. Какая общая температура установится после конденсации пара? Готовое решение задачи

92. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа при температуре 5000 К равна 1,5•10^-23 Дж. Какой будет энергия молекул при 1227 ⁰С? Готовое решение задачи

93. В алюминиевую кружку массой 120 г. влили 0,5 л воды при температуре 100 ⁰С. Какая температура установилась в результате теплообмена, если первоначальная температура кружки была 150 ⁰С? Готовое решение задачи

94. В 0,5 кг воды ввели 63 г водяного пара при температуре 100 ⁰С, после чего установилась температура 80 ⁰С. Какова была начальная температура воды? Готовое решение задачи

95. Относительная влажность воздуха днем при температуре 25 ⁰С была 54%. Какой будет относительная влажность ночью при 18 ⁰С, если не изменится абсолютная влажность? Готовое решение задачи

96. Для охлаждения 3 л воды до температуры 8 ⁰С в нее бросают кусочки льда, имеющие температуру 0 ⁰С. Сколько потребуется льда, если начальная температура воды 293 К? Готовое решение задачи

97. При температуре 273 К алюминиевая и медная проволока имеют одинаковую длину, равную 500 мм. Определить разность их длин при температуре 40 ⁰С. Готовое решение задачи

98. Газ в количестве 16 г при давлении p=1 МПа и температуре t=112ºС занимает объем V=1600 см³. Определить какой это газ. Готовое решение задачи

99. Масса m=6,6 г водорода расширяется изобарически от объема V₁ до объема V₂=2V₁. Найти изменение энтропии при этом расширении. Готовое решение задачи

100. В сосуд содержащий 2,35 кг воды 20 ⁰С, опускают кусок олова, нагретого до 234 ⁰С; температура воды в сосуде повысилась 15 ⁰С. Вычислить массу олова. Испарением воды пренебречь. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 8)

1. Какова масса стальной детали, нагретой предварительно до 500 ⁰С, если при опускании ее в сосуд, содержащий 18,6 л воды при 13 ⁰С, последняя нагрелась до 35 ⁰С? Испарением воды пренебречь. Готовое решение задачи

2. Трамвайный вагон массой 12,5 т, имеющий скорость 28,8 км/ч, тормозит и останавливается. Насколько нагревается его 8 чугунных тормозных колодок, если масса каждой колодки 9,0 кг и на их нагревание затрачивается 60% кинетической энергии вагона? Готовое решение задачи

3. КПД плавильной печи 20%. Какое количество угля марки А-II нужно сжечь, чтобы нагреть 3,0 т серого чугуна от 10⁰С до температуры плавления? Готовое решение задачи

4. Кусок металла, подвешенный к динамометру, опущен сначала в воду, затем - в керосин. В первом случае динамометр показал 2,0 кН, а во втором – 2,5 кН. Найти плотность металла, если плотность керосина равна 0,8•10³ кг/м³ Готовое решение задачи

5. Теплоход переходит из моря в реку. Для того, чтобы его осадка не изменилась, с него сняли 90 т груза. Найти массу теплохода с грузом до перехода в реку. Плотность морской воды равна 1,03•10³ кг/м³ Готовое решение задачи

6. Внутреннюю полость толстостенного стального баллона наполовину заполнили водой при комнатной температуре. После этого баллон герметически закупорили и нагрели до температуры T=650 К. Определить давление р водяного пара в баллоне при этой температуре. Готовое решение задачи

7. Давление р кислорода равно 7 МПа, его плотность ρ=100 кг/м³. Найти температуру Т кислорода. Готовое решение задачи

8. Критические давление и температура неона равны 27,3⋅10⁵ Па и 44,5 К. Считая газ реальным, определите, по этим данным, постоянные Ван-дер-Ваальса и оцените диаметр молекул неона. Готовое решение задачи

9. Пылинки, взвешенные в воздухе, имеют массу m=10^-18 г. Во сколько раз уменьшится их концентрация n при увеличении высоты на h =10 м? Температура воздуха Т=300 К. Готовое решение задачи

10. Одинаковые частицы массой m=10^-12 г каждая распреде¬лены в однородном гравитационном поле напряженностью G=0,2 мкН/кг. Определить отношение n₁/n₂ концентраций частиц, находящихся на эквипотенциальных уровнях, отстоящих друг от друга на z= 10 м. Температура Т во всех слоях считается одинако¬вой и равной 290 К. Готовое решение задачи

11. Масса m каждой из пылинок, взвешенных в воздухе, рав¬на 1 аг. Отношение концентрации n1 пылинок на высоте h₁=1м к концентрации n₀ их на высоте h₀=0 равно 0,787. Температура воз¬духа Т=300 К. Найти по этим данным значение постоянной Авогадро N_A,.Готовое решение задачи

12. Определить силу F, действующую на частицу, находящую¬ся во внешнем однородном поле силы тяжести, если отношение n₁/n₂ концентраций частиц на двух уровнях, отстоящих друг от друга на z=1 м, равно e. Температуру Т считать везде одинаковой и равной 300 К. Готовое решение задачи

13. На сколько уменьшится атмосферное давление р=100 кПа при подъеме наблюдателя над поверхностью Земли на высоту h=100 м? Считать, что температура Т воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой. Готовое решение задачи

14. Бесконечно длинная тонкостенная металлическая трубка радиусом R=2 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд (σ=1 нКл/м²). Определить напряженность Е поля в точках, отстоящих от оси трубки на расстояниях r₁=l см, r₂=3 см. Построить график зависимости Е(r). Готовое решение задачи

15. Большая плоская, пластина толщиной d=1 см несет заряд, равномерно распределенный: по объему с объемной плотностью ρ=100 нКл/м³. Найти напряженность E электрического поля: вблизи центральной части пластины вне ее, на малом расстоянии от поверхности. Готовое решение задачи

16. Плоская квадратная пластина со стороной длиной а, равной 10 см, находится на некотором расстоянии от бесконечной равномерно заряженной (σ=1 мкКл/м²) плоскости.. Плоскость пластины составляет угол β=30° с линиями поля. Найти поток Ψ электрического смещения через эту пластину. Готовое решение задачи

17. В вершинах квадрата АВСД со стороной 25 см находятся заряды: q_A = q_B = +100•10^-6 Кл, q_C = q_Д = 100•10^-6 Кл. Вычислить напряженность и потенциал электростатического поля в центре квадрата. Готовое решение задачи

18. Используя теорему Остроградского-Гаусса, определите напряженность электрического поля внутри и вне равномерно заряженной бесконечной пластины толщиной d и объемной плотностью заряда ρ. Постройте график зависимости напряженности поля от расстояния до центральной плоскости пластины. Готовое решение задачи

19. На расстоянии r₁=4 см от бесконечно длинной заряженной нити находится точечный заряд 2•10^-6 Кл. Под действием поля заряд перемещается по силовой линии в точку находящуюся на расстоянии r₂=2 см от нити. При этом совершается работа 0,5 Дж. Найти линейную плотность заряда нити. Готовое решение задачи

20. Определить силу тока, проходящего между электродами установки для франклинизации пациента за 10 мин процедуры, соответствующую заряду 1,6∙10^-2 Кл. Готовое решение задачи

21. Элемент, с ЭДС равной 1,1 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом, замкнут на внешнее сопротивление R = 9 Ом. Найти ток в цепи, падение потенциала во внешней цепи и падение потенциала внутри элемента. С каким КПД работает элемент? Готовое решение задачи

22. От батареи с ЭДС равной 500 В требуется передать энергию на расстояние L=2,5 км. Потребляемая мощность в сети P=10 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных проводов d =1,5 мм. Готовое решение задачи

23. Сколько витков никелевой проволоки диаметром 0,1 мм надо навить на фарфоровый цилиндр диаметра 2 см, чтобы устроить кипятильник, с помощью которого за 10 мин закипит 200 г воды с начальной температурой 10 ⁰С. Считать, что 60% электрической энергии идёт на нагревание воды, теплоёмкость воды 4,2•10³Дж/кг•К, удельное сопротивление никеля 0,42•10^-6 Ом•м, напряжение в сети 120 В. Готовое решение задачи

24. Сплошной цилиндр радиусом R = 4 см и высотой H=15 см несет равномерно распределенный по объему заряд (ρ = 0,1 мкКл/м³). Цилиндр вращается с частотой n=10с^-1 относительно оси, совпадающей с его геомет¬рической осью. Найти магнитный момент P_m цилиндра, обусловленный его вращением. Готовое решение задачи

25. Протон прошел некоторую ускоряющую раз¬ность потенциалов U и влетел в скрещенные под прямым углом однородные поля: магнитное (В = 5 мТл) и электри¬ческое (E=20кВ/м). Определить разность потенциа¬лов U, если протон в скрещенных полях движется прямо¬линейно. Готовое решение задачи

26. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S = 100 см². Поддерживая в контуре постоянную силу тока I=50А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить индукцию В магнитного поля, если при перемещении контура была совершена работа А=0,4 Дж. Готовое решение задачи

27. Цепь состоит из катушки индуктивностью L= 0.1 Гн и источ¬ника тока. Источник тока можно отключать, не разрывая цепь. Вре¬мя, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первона¬чального значения, равно t=0,07 с. Определить сопротивление ка¬тушки. Готовое решение задачи

28. Прямой проводящий стержень длиной L=40 см водится в однородном магнитном поле (В = 0,1 Тл). Концы стержня замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи R = 0,5 Ом. Какая мощность P потребуется для равномерного перемещения стержня перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью υ=10м/с? Готовое решение задачи

29. Альфа-частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U, стала двигаться в однородном магнит¬ном поле (В = 50мТл) по винтовой линии с шагом h= 5 см и радиусом R=1 см. Определить ускоряющую разность потенциалов, которую прошла альфа-частица. Готовое решение задачи

30. Определить количество вещества ν и число N молекул кислорода массой m=0,5 кг. Готовое решение задачи

31. Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества ν=0,2 моль; 2) массой m=1 г? Готовое решение задачи

32. Найти молярную массу М и массу m_м одной молекулы поваренной соли. Готовое решение задачи

33. Определить массу m_м одной молекулы углекис¬лого газа. Готовое решение задачи

34. Определить количество вещества ν водорода, заполняющего сосуд объемом V=3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n = 2∙10¹⁸ м^-3.Готовое решение задачи

35. Определить относительную молекулярную мас¬су Mr 1) воды; 2) углекислого газа; 3) поваренной соли. Готовое решение задачи

36. В баллоне находится газ при температуре Т₁ = 400 К. До какой температуры T₂ надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза. Готовое решение задачи

37. В баллоне вместимостью V=15л находится аргон под давлением P₁ = 600кПа и при температуре Т₁ = 300 К. Когда из баллона было взято некоторое коли¬чество газа, давление в баллоне понизилось до P₂ = 400кПа, а температура установилась T₂=260К. Определить массу Δm аргона, взятого из баллона. Готовое решение задачи

38. Определить относительную молекулярную мас¬су Mr газа, если при температуре Т=154 К и давлении P=2,8МПа он имеет плотность ρ = 6,1 кг/м³.Готовое решение задачи

39. Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию <ε> молекулы этого газа при температуре T= 300 К, если количество вещества ν этого газа равно 0,5 моль. Готовое решение задачи

40. Молярная внутренняя энергия U_m некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию <ε_вр> вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать иде¬альным. Готовое решение задачи

41. Определить среднюю кинетическую энергию <ε_кин> одной молекулы водяного пара при температуре Т = 500 К. Готовое решение задачи

42. Водород находится при температуре T=300К. Найти среднюю кинетическую энергию <ε_вр> вращатель¬ного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию Eк всех молекул этого газа; коли¬чество водорода ν = 0,5 моль. Готовое решение задачи

43. В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки равна 6∙10^-10г. Газ находится при температуре T=400 К. Определить средние квадратичные скорости <υ_кв>, а также средние кинетические энергии <ε_кин> поступательного движения молекулы азота и пылинки. Готовое решение задачи

44. Какое количество кислорода выпустили из баллона V = 10 л, если при этом показания манометра на баллоне изменились от 14,0 до 7,0 ат, а температура снизилась от t₁ = 27⁰C до t₂ = 7⁰C? Готовое решение задачи

45. В баллоне объемом V=10л находится гелий под давлением p₁=1 МПа при температуре T₁ =300К. После того как из баллона был израсходован гелий массой m=10г, температура в баллоне понизилась до T₂ =290К. Определить давление p₂ гелия, оставшегося в баллоне. Готовое решение задачи

46. Найти молярную массу M смеси кислорода массой m₁ = 25г и азота m₂ = 75г. Готовое решение задачи

47. Найти молярную массу смеси M_см воздуха, считая, что он состоит по массе из одной части кислорода и трех частей азота (m₁ : m₂=1:3). Готовое решение задачи

48. Определить: 1) число N молекул воды, занимающей при температуре t = 4⁰C объем V =1 мм³; 2) массу m молекулы воды; 3) диаметр d молекулы воды, считая, что молекулы имеют форму шариков, соприкасающихся друг с другом. Готовое решение задачи

49. Установить, сколько киломолей и молекул водорода содержится в баллоне объемом 50 м³ под давлением 767 мм рт.ст., при температуре 18⁰С . Какова плотность и удельный объем газа? Готовое решение задачи

50. Найти среднюю кинетическую энергию <ε_вр> вращательного движения одной молекулы кислорода при температуре T = 286К, а также кинетическую энергию W_вр вращательного движения всех молекул этого газа, если его масса m = 4 г. Готовое решение задачи

51. Вычислить удельные теплоемкости неона и водорода при постоянных объеме С_v и давлении C_p принимая эти газы за идеальные. Готовое решение задачи

52. Вычислить удельные теплоемкости С_V и С_P смеси неона и водорода. Массовые доли газов соответственно равны ω₁=0,8 и ω₂=0,2. Значения удельных теплоемкостей газов для неона C_v1=623 Дж/(кг∙К), C_P1=1,04 кДж/(кг∙К), для водорода C_V2=10,4 кДж/(кг∙К), C_P2=14,54 кДж/(кг∙К) Готовое решение задачи

53. Определить количество теплоты Q, поглощаемой водородом массой m = 0,2 кг при нагревании его от температуры t₁ = 0⁰C до температуры t₂ =100⁰С при постоянном давлении. Найти также изменение внутренней энергии газа U и совершаемую им работу A. Готовое решение задачи

54. Кислород занимает объем V₁ =1м³ и находится под давлением p₁=200 кПа. Газ нагрели сначала при постоянном давлении до объема V₂ = 3 м³, а затем при постоянном объеме до давления p₂=500 кПа. Построить график процесса и найти: 1) изменение ΔU внутренней энергии газа; 2) совершенную работу A; 3) количество теплоты Q, переданное газу. Готовое решение задачи

55. В цилиндре под поршнем находится водород массой m = 0,02 кг при температуре T₁ =300 К. Водород начал расширятся адиабатически, увеличив свой объем в пять раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в пять раз. Найти температуру T₂ в конце адиабатического расширения и работу A, совершенную газом. Изобразить процесс графически. Готовое решение задачи

56. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν=1моль, находится под давлением p₁ =250 кПа и занимает объем V₁ = 10 л. Сначала газ изохорически нагревают до температуры T₂ = 400 К. Далее, изотермически расширяя, доводят его до первоначального давления. После этого путем изобарического сжатия возвращают газ в первоначальное состояние. Определить термический к.п.д. η цикла. Готовое решение задачи

57. Нагреватель тепловой машины, работающей по обратимому циклу Карно, имеет температуру t₁ = 200⁰C. Определить температуру T₂ охладителя, если при получении от нагревателя количества теплоты Q₁ = 1 Дж машина совершает работу A = 0,4 Дж? Потери на трение и теплоотдачу не учитывать. Готовое решение задачи

58. Тепловая машина работает по обратимому циклу Карно. Температура нагревателя T₁ =500 К. Определить термический к.п.д. η цикла и температуру T₂ охладителя тепловой машины, если за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, машина совершает работу A =350 Дж. Готовое решение задачи

59. Кислород, массой m = 200 г, нагревают от t₁= 27⁰C до t₂ =127⁰C . Найти изменение энтропии, если известно, что начальное и конечное давления одинаковы и близки к атмосферному. Готовое решение задачи

60. Определить изменение ΔS энтропии при изотермическом расширении кислорода массой m =10 г от объема V₁=25 л до объема V₂ = 100 л. Готовое решение задачи

61. Средняя длина свободного пробега l молекулы углекислого газа при нормальных условиях равна 40 нм. Определить среднюю арифметическую скорость υ молекулы и число Z соударений, которые испытывает молекула в 1 с. Готовое решение задачи

62. Вычислить коэффициенты внутреннего трения η и диффузии Д кислорода, находящегося при нормальных условиях. Готовое решение задачи

63. Два тонкостенных коаксиальных цилиндра длиной l =10 см могут свободно вращаться вокруг их общей оси Z. Радиус R большого цилиндра равен 5 см. Между цилиндрами имеется зазор размером d =2 мм. Оба цилиндра находятся в воздухе при нормальных условиях. Внутренний цилиндр приводят во вращение с постоянной частотой n₁= 20 с^-1. Внешний цилиндр заторможен. Определить, через какой промежуток времени с момента освобождения внешнего цилиндра он приобретет частоту вращения n₂ = 1 с^-1. При расчетах изменением относительной скорости цилиндров пренебречь. Масса внешнего цилиндра равна 100г. Готовое решение задачи

64. Медная пластинка толщиной l₁=6 мм и железная пластинка толщиной l₂=4 мм сложены так, как показано на рис. Определите коэффициент теплопроводности однородной пластинки толщиной l =10 мм, проводящей теплоту так же, как две данные λ₁= λ_Cu =390 Дж/(м∙с∙К), λ₂= λ_Fe=62 Дж/(м∙с∙К). Готовое решение задачи

65. Найти добавочное давление P внутри мыльного пузыря диаметром d =10 см. Какую работу A нужно совершить, чтобы выдуть этот пузырь? Готовое решение задачи

66. Определить изменение свободной энергии ΔE поверхности мыльного пузыря при изотермическом увеличении его объёма от V₁ = 10 cм³ до V₂ = 2V₁.Готовое решение задачи

67. В сосуд с ртутью опущен открытый капилляр. Разность уравнений ртути в сосуде и капилляре h = 37 мм. Принимая плотность ртути ρ=13,6г/см³, а её поверхностное натяжение σ = 0,5 Н/м, определить радиус кривизны R ртутного мениска в капилляре. Готовое решение задачи

68. Водомер представляет собой горизонтальную трубу переменного сечения, в которую впаяны две вертикальные манометрические трубки одинакового сечения (рис.). По трубе протекает вода. Пренебрегая вязкостью воды, определить её массовый расход Q, если разность уровней в манометрических трубках Δh = 8 см, а сечение трубы у оснований манометрических трубок соответственно равны S₁ = 6 см², S₂ = 12 см². Плотность воды ρ = 1г/см³. Готовое решение задачи

69. Стальной шарик (плотность ρ₁ = 9 г/см³) падает с постоянной скоростью в сосуде с глицерином (ρ₂ = 1,26 г/см³, динамическая вязкость η =1,48 Па∙с). Считая, что при числе Рейнольдса R_e ≤0,5 выполняется закон Стокса, определить предельный диаметр шарика d_max. Готовое решение задачи

70. Прямолинейное движение точки описывается уравнением S = 4t⁴ + 2t² + 7. Найти скорость и ускорение точек в момент времени t = 2 с и среднюю скорость за первые 2 с движения. Готовое решение задачи

71. Материальная точка движется прямолинейно с начальной скоростью υ0 = 10 м/с и постоянным ускорением а = −5 м/с². Определить, во сколько раз путь ΔS , пройденный материальной точкой, будет превышать модуль ее перемещения Δr спустя t = 4 с после начала отсчета времени. Готовое решение задачи

72. Камень, брошенный вертикально вверх, упал на землю через 2 с. Определить путь и перемещение камня за 1; 1, 5; 2с. Какую скорость приобретет камень за эти промежутки времени? Чему равна средняя скорость перемещения камня за все время движения? Готовое решение задачи

73. Велосипедист ехал из одного пункта в другой. Первую треть пути он проехал со скоростью υ₁ = 18 км/ч. Далее половину оставшегося времени он ехал со скоростью υ₂ = 22 км/ч, после чего до конечного пункта он шел пешком со скор остью υ₃ = 5 км/ч. Определить среднюю скорость υср велосипедиста. Готовое решение задачи

74. Движение точки по прямой задано уравнен ием Х = At + Bt² , где А = 2 м/с; В = − 0,5 м/с². Определить среднюю путевую скорость υ_ср точки в интервале времени от t₁ = 1 с до t₂ = 3 с. Готовое решение задачи

75. Тело массой m = 0,5 кг движется прямолинейно, причем зависимость пройденного телом пути S от времени t выражается уравнением S = А − Bt + Ct² − Дt³, где С = 5 м/с², Д = 1 м/с³. Найти силу F, действующую на тело в конце первой секунды движения. Готовое решение задачи

76. Уравнение скорости имеет вид: υ = 2; υ = 0,3 + 4t; υ = t; υ = 20 − 6t; υ = −2 + 3t. Запишите уравнение перемещения и постройте графики скорости и перемещения. Готовое решение задачи

77. Рядом с поездом на одной линии с передними буферами паровоза стоит человек. В тот момент, когда поезд начал двигаться с ускорением а = 0,1 м/с², человек начал идти в том же направлении со скоростью υ = 1,5 м/с. Через какое время t поезд догонит человека? Определите скорость υ1 поезда в этот момент и путь, пройденный за это время человеком. Готовое решение задачи

78. Тело прошло первую половину пути за время t₁ = 2 с, вторую за время t₂ = 8 с. Определить среднюю путевую скорость υ_ср тела, если длина пути S = 20 м. Готовое решение задачи

79. Тело брошено с балкона вертикально вверх со скоростью υ₀ = 10 м/с. Высота балкона над поверхностью земли h = 12,5м. Написать уравнение движения и определить среднюю путевую скорость υ с момента бросания до момента падения на землю. Готовое решение задачи

80. Поезд движется прямолинейно со скоростью υ₀ = 180 км/ч. Внезапно на пути возникает препятствие и машинист включает тормозной механизм. С этого момента скорость поезда изменяется по закону υ = υ₀ - αt² ,где α = 1 м/с³. Каков тормозной путь поезда? Через какое время после начала торможения он остановится? Готовое решение задачи

81. С башни высотой Н = 25 м горизонтально брошен камень со скоростью υ₀ = 15 м/с. Определить: 1) сколько времени камень будет в движении; 2) на каком расстоянии S_x от основания башни он упадет на землю; 3) с какой скоростью υ он упадет на землю; 4) какой угол φ составит траектория камня с горизонтом в точке его падения на землю. Сопротивление воздуха не учитывать. Готовое решение задачи

82. Точка движется по окружности радиусом R = 2 м согласно уравнению ξ = At³, где А = 2 м/с³. B какой момент времени t нормальное ускорение а_n точки будет равно тангенциальному аτ. Определить полное ускорение а в этот момент. Готовое решение задачи

83. Точка движется по окружности радиусом R = 4 м. Начальная скорость υ₀ точки равна 3 м/с, тангенциальное ускорение аτ = 1 м/с². Для момента времени t = 2 с определить: 1) длину пути S, пройденного точкой, 2) модуль перемещения |Δr|, 3) среднюю путевую скорость υ_путь, 4) модуль вектора средней скорости |υ_ср|. Готовое решение задачи

84. Колесо вращается с постоянным ускорением ε =5 рад/с². Найти линейную скорость точки обода колеса в момент времени t =5 с от начала вращения, если радиус колеса R = 2 см. Готовое решение задачи

85. Колесо радиусом R = 0,1 м вращается так, что зависимость угла поворота радиуса колеса от времени: φ = А + Bt + Ct³, где В= 2 рад/с, С= 1 рад/с². Для точек, лежащих на ободе колеса, найти следующие величины через t=2 с после начала движения: 1) угловую скорость ω, 2) линейную скорость υ, 3) угловое ускорение ε, 4) тангенциальное ускорение аτ, 5) нормальное ускорение аn. Готовое решение задачи

86. Пистолетная пуля пробила два вертикально закрепленных листа бумаги, расстояние ℓ между которыми равно 30 м. Пробоина во втором листе оказалась на h = 10 см ниже, чем в первом. Определить скорость υ пули, если к первому листу она подлетела, двигаясь горизонтально. Сопротивлением воздуха пренебречь. Готовое решение задачи

87. Тело брошено под некоторым углом α к горизонту. Найти величину этого угла, если горизонтальная дальность S полета тела в четыре раза больше максимальной высоты Н траектории. Готовое решение задачи

88. Велосипедное колесо вращается с частотой n = 5 с^-1. Под действием сил трения оно остановилось через интервал времени Δt = 1 мин. Определить угловое ускорение ε и число N оборотов, которое сделает колесо за это время. Готовое решение задачи

89. Колесо автомашины вращается равноускорен но. Сделав N = 50 полных оборотов, оно изменило частоту вращения от n₁ =4 с^-1 до n₂ = 6с^-1. Определить угловое ускорение колеса. Готовое решение задачи

90. Найти во сколько раз нормальное ускорение точки, лежащей на ободе вращающегося колеса, больше ее тангенциального ускорения для того момента, когда вектор полного ускорения этой точки составляет угол 30o с вектором ее линейной скорости. Готовое решение задачи

91. С вышки бросили камень в горизонтальном направлении. Через промежуток времени t = 2 с камень упал на землю на расстоянии S = 40 м от основания вышки. Определить начальную υ₀ и конечную υ скорость камня. Готовое решение задачи

92. Снаряд, выпущенный из орудия под углом α = 30° к горизонту, дважды был на одной и той же высоте h: спустя время t₁ = 10 с и t₂ = 50 с после выстрела. Определить начальную скорость υ₀ и высоту h. Готовое решение задачи

93. В багажнике автомобиля находится груз массой m = 42 кг. Автомобиль, едущий со скоростью υ₀ = 36 км/ч. резко тормозит и останавливается на расстоянии S = 7 м от места начала торможения. Найти силу F, с которой груз прижимается к передней стенке багажника при торможении. Готовое решение задачи

94. Два бруска массами m₁ = 1 кг и m₂ = 4 кг, соединенные шнуром, лежат на столе. С каким ускорением а будут двигаться бруски, если к одному из них приложить силу F = 10 Н, направленную горизонтально? Какова будет сила Т натяжения шнура, соединяющего бруски, если силу 10 Н приложить к первому бруску? ко второму бруску? Трением пренебречь. Готовое решение задачи

95. Самолет описывает петлю Нестерова радиусом R = 200 м. Во сколько раз сила F, с которой летчик давит на сиденье в нижней точке, больше силы тяжести mg летчика, если скорость самолета υ = 100 м/с? Готовое решение задачи

96. Сосуд с жидкостью вращается с частотой n = 2 с^-1 вокруг вертикальной оси. Поверхность жидкости имеет вид воронки. Чему равен угол φ наклона поверхности жидкости в точках, лежащих на расстоянии r = 5 см от оси? Указание: При равновесии жидкости равнодействующая всех сил, действующих на частицу жидкости, находящуюся на ее поверхности, направлена по нормали к поверхности. Готовое решение задачи

97. Автомобиль массой m = 5 т движется со скоростью υ = 10 м/с по выпуклому мосту. Определить силу F давления автомобиля на мост в его верхней части, если радиус R кривизны моста равен 50 м. Готовое решение задачи

98. Тело движется горизонтально под действием силы F, направленной под углом α к горизонту. Масса тела m, коэффициент трения тела о плоскость f . Найти ускорение тела. При какой силе F движение будет равномерным? Готовое решение задачи

99. Блок укреплен на конце стола. Гири А и В равной массы m = 1 кг соединены нитью (невесомой и нерастяжимой), перекинутой через блок. Коэффициент трения гири В о стол f = 0,1. Найти ускорение а, с которым движутся гири, натяжение нити Т. В начальный момент времени гиря А двигалась вниз. Трением в блоке и его массой пренебречь. Готовое решение задачи

100. Блок укреплен на вершине наклонной плоскости, составляющий с горизонтом угол α = 30⁰. Гири А и В равной массы m = 1 кг соединены нитью, перекинутой через блок. Найти ускорение, с которым движутся гири А и В, и натяжение нити. Коэффициент трения гири Во наклонную плоскость f = 0,1. В начальный момент грузы были в покое. Трением в блоке и его массой пренебречь. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 9)

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I=I₀sinω•t. Найти заряд Q, проходящий через поперечное сечение проводника за время, равное половине периода T, если амплитуда силы тока I0 = 10 А, циклическая частота ω = 50π c^-1. Готовое решение задачи

2. По тонкому кольцу радиусом R =20 см течет ток I=100 А. Определить магнитную индукцию В на оси кольца в точке А (рис. 53). Угол β = π/3. Готовое решение задачи

3. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U = 100 В и, влетев в однородное магнитное поле (В = 0,1 Тл), стала двигаться по винтовой линии с шагом h = 6,5 см и радиусом R=1 см. Определить отношение заряда частицы к ее массе. Готовое решение задачи

4. Однородные магнитное (B = 2,5 мТл) и электрическое (Е=10 кВ/м) поля скрещены под прямым углом. Электрон, скорость υ которого равна 4ּ10⁶ м/с, влетает в эти поля так, что силы, действующие на него со стороны магнитного и электрического полей, сонаправлены. Определите ускорение а электрона. Готовое решение задачи

5. Квадратный контур со стороной а=10 см, в котором течет ток I = 6 А, находится в магнитном поле (В = 0,8 Тл) и образует угол α=50° с линиям индукции. Какую работу А нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность? Готовое решение задачи

6. Рамка из провода сопротивлением R = 0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле (В = 0,6 Тл). Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки S = 200 см². Определить заряд Q, который пройдет через поперечное сечение провода рамки при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0 до 45°; 2) от 45° до 90°. Готовое решение задачи

7. Снаряд, летевший со скоростью υ = 400 м/с, в верхней точке траектории разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью и₁ = 150 м/с. Определить скорость u₂ большего осколка. Готовое решение задачи

8. Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m₁ = 10 г со скоростью v = 300 м/с. Затвор пистолета массой m₂ = 200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k = 25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреплен Готовое решение задачи

9. Из пружинного пистолета с пружиной жесткостью k= 150 Н/м был произведен выстрел пулей массой т = 8 г. Определить скорость υ пули при вылете ее из пистолета, если пружина была сжата на Δx = 4 см. Готовое решение задачи

10. Определить момент силы М, который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой п= 12 с^-1, чтобы он остановился в течение времени Δt = 8 с. Диаметр блока D = 30 см. Массу блока m = 6 кг считать равномерно распределенной по ободу Готовое решение задачи

11. На краю платформы в виде диска, вращающейся по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n₁ = 8 мин^-1, стоит человек массой m=70 кг. Когда человек перешел в центр платформы, она стала вращаться с частотой n₂ = 10 мин^-1. Определить массу m2 платформы. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки. Готовое решение задачи

12. Спутник обращается вокруг Земли по круговой орбите на высоте h = 520 км. Определить период обращения спутника. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и ее радиус R считать известными. Готовое решение задачи

13. Материальная точка совершает простые гармонические колебания так, что в начальный момент времени смещение х₀=4 см, а скорость υ0=10 см/с. Определить амплитуду А и начальную фазу φ0 колебаний, если их период Т=2 с Готовое решение задачи

14. От источника с напряжением U = 800 В необходимо передать потребителю мощность Р= 10 кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от передаваемой мощности? Готовое решение задачи

15. За время t = 8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R = 8 Ом выделилось количество теплоты Q = 500 Дж. Определить заряд q, проходящий в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю. Готовое решение задачи

16. По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рис. 55, течет ток I = 200 А. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R = 10 см. Готовое решение задачи

17. Протон прошел ускоряющую разность потенциалов U =300 В и влетел в однородное магнитное поле (B=20 мТл) под углом α=30° к линиям магнитной индукции. Определить шаг h и радиус R винтовой линии, по которой будет двигаться протон в магнитном поле Готовое решение задачи

18. Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I= 60 А, свободно установился в однородном магнитном поле (B = 20 мТл). Диаметр витка d=10 см. Какую работу А нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол α=π/3 рад? Готовое решение задачи

19. Рамка, содержащая N= 200 витков тонкого провода, может свободно вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь рамки S = 50 см². Ось рамки перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля (B = 0,05 Тл). Определить максимальную эдс Eтах, которая индуцируется в рамке при ее вращении с частотой n = 40 с^-1 . Готовое решение задачи

20. Вычислить групповую и фазовую скорости света с длиной волны 643,8 нм в воде, если известно, что показатель преломления для этой длины волны равен 1,3311. Готовое решение задачи

21. Определить скорость поступательного движения сплошного цилиндра, скатившегося с наклонной плоскости высотой 20 см Готовое решение задачи

22. По круглому проводнику радиусом 12 см течет ток силой 2 А.Перпендикулярно плоскости кругового проводника на расстоянии 10 см от его центра проходит бесконечно длинный прямолинейный проводник с током 5 А. определить магнитную индукцию в центре кругового проводника. Решение пояснить чертежом. Готовое решение задачи

23. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника скрещены под прямым углом. По проводнику текут токи 8 и 6 А. Расстояние между проводниками 10 см. Определить магнитную индукцию в точке одинаково удаленной от обоих проводников. Решение пояснить чертежом. Готовое решение задачи

24. Какова напряженность однородного горизонтального магнитного поля, в котором в равновесии находится незакрепленный прямолинейный медный проводник с током 10 А. Диаметр проводника 4 мм. Решение пояснить чертежом. Готовое решение задачи

25. Напряженность магнитного поля 50 А/м. В этом поле находится свободно вращающаяся плоская рамка площадью 10 см². Плоскость рамки в начале параллельна линиям напряженности магнитного поля. Затем по рамке коротко временно пропустили ток 1А, и рамка получила угловое ускорение 100 с-2 степени. Считая вращающий момент постоянным, найти момент инерции рамки. Готовое решение задачи

26. Найти расстояние между 3 и 5 минимумами на экране, если расстояние 2-х когерентных источников (λ=0,6мкм) от экрана 2м расстояние между источниками равно 2 мм. Готовое решение задачи

27. Найти наибольшую и наименьшую длину волн серии Бальмера в спектре водорода Готовое решение задачи

28. Во сколько раз изменится момент импульса электрона в атоме водорода, находившегося в первом возбужденном состоянии, при поглощении атомов кванта с энергией 4,85•10^-19 Дж? Готовое решение задачи

29. За год распалось 60% некоторого исходного радиоактивного вещества. Определить период полураспада этого элемента. Готовое решение задачи

30. Две автомашины движутся по дорогам, угол между которыми α=60°. Скорость автомашин υ₁ = 54 км/ч и υ₂ = 72км/ч. С какой скоростью υ удаля¬ются машины одна от другой? Готовое решение задачи

31. Орудие, жестко закрепленное на железнодорож¬ной платформе, производит выстрел вдоль полотна же¬лезной дороги под углом α=30° к линии горизонта. Определить скорость u₂ отката платформы, если снаряд вылетает со скоростью u₁=480 м/с. Масса платформы с орудием и снарядами m₂ =18т, масса снаряда m₁ =60 кг. Готовое решение задачи

32. Шар массой m₁ = 1 кг движется со скоростью υ₁ = 4 м/с и сталкивается с шаром массой m₂ = 2 кг, движущимся навстречу ему со скоростью υ₂= 3 м/с. Ка¬ковы скорости u₁ и u₂ шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным. Готовое решение задачи

33. Пружина жесткостью k=500 Н/м сжата силой F=100 Н. Опре¬делить работу A внешней силы, дополнительно сжимающей эту, пружину еще на Δl=2 см. Готовое решение задачи

34. На обод маховика диаметром D=60 см намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m=2 кг. Определить момент инерции J маховика, если он, вращаясь равноускоренно под действием силы тяжести груза, за время t=3 с он приобрел угловую скорость ω =9 рад/с. Готовое решение задачи

35. Платформа в виде диска диаметром D= 3м и массой m₁=180 кг может вращаться вокруг вертикаль¬ной оси. С какой угловой скоростью ω будет вращаться платформа, если по ее краю пойдет человек массой m₂=70 кг со скоростью υ=1,8 м/с относительно плат¬формы? Готовое решение задачи

36. Из бесконечности на поверхность Земли падает метеорит массой m = 30 кг. Определите работу А, которая при этом будет совершена силами гравитационного поля Земли. Ускорение сво¬бодного падения g и радиус R Земли считайте известными. Готовое решение задачи

37. Точка совершает простые гармонические колеба¬ния, уравнение которых x=Asinωt, где A = 5 см, ω= 2с^-1. В момент времени, когда точка обладала потен¬циальной энергией П=0,1 мДж, на нее действовала воз¬вращающая сила F=5 мН. Найти этот момент времени T. Готовое решение задачи

38. Материальная точка движется по окружности радиусом R = 2 м согласно уравнению х = At + Bt², где А = 8 м/с; В = - 0,2 м/с². Найти скорость v, тангенциальное а_τ , нормальное а_n и полное а ускорения в момент времени t = 3 с Готовое решение задачи

39. Искусственный спутник обращается вокруг Земли по круговой орбите на высоте Н=3200 км над поверхностью Земли. Определить линейную скорость спутника. Готовое решение задачи

40. Шар массой m₁ = 2 кг движется со скоростью v₁ = 3 м/с и сталкивается с шаром массой 4 кг, движущимся ему навстречу со скоростью v₂ = 4 м/с. Определить скорости шаров после прямого центрального удара. Удар считать абсолютно упругим. Готовое решение задачи

41. На краю горизонтальной платформы, имеющей форму диска радиусом R = 2 м, стоит человек. Масса платформы М = 200 кг, масса человека 80 кг. Платформа может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. Пренебрегая трением, найти, с какой угловой скоростью будет вращаться платформа, если человек будет идти вдоль ее края со скоростью v = 2 м/с относительно платформы. Готовое решение задачи

42. Точка движется по окружности радиусом R = 4 м. Закон ее движения выражается уравнением s=А+Bt², где А = 8 м; В = - 2 м/с². Найти момент времени t, когда нормальное ускорение точки а_n = 9 м/с²; скорость v; тангенциальное ат и полное а ускорения точки в этот момент времени. Готовое решение задачи

43. Точка совершает одновременно два гармонических колеба¬ния, происходящих по взаимно перпендикулярным направлениям и выражаемых уравнениями: х = A₁cosω₁t и у = A₂ cosω₂ (t + τ), где А₁ = 4 см; ω₁ = π c^-1; А₂ = 8 см; ω₂ = π c^-1, τ = 1с. Найти уравнение траектории, по которой движется точка. Готовое решение задачи

44. Задано уравнение плоской волны Eх,t) = Acos(ωt - kx) где A = 0,5 см, ω= 628 c^-1, k = 2 м^-1. Определите частоту колеба¬ний v и длину волны λ Готовое решение задачи

45. В сосуде вместимостью V = 2 л находится кислород, количе¬ство вещества v которого равно 0,2 моль. Определить плотность  газа. Готовое решение задачи

46. В цилиндр длиной l = 150 см, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении p0, начали медленно вдвигать поршень площадью 20 см². Определить силу F, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии l₁ = 100 см от дна цилиндра. Готовое решение задачи

47. Водород занимает объем V₁ = 10 м³ при давлении р₁ = 0,1 Па. Газ нагрели при постоянном объеме до давления р₂ = 0,3 МПа. Опреде¬лить изменение ∆U внутренней энергии газа, работу А, совершенную газом, и теплоту Q, сообщенную газу. Готовое решение задачи

48. Два одинаковых круговых витка радиусами R находятся в параллельных плоскостях на одной общей оси на расстоянии 3R друг от друга. Определите, в какой точке, лежащей на оси витков напряженность магнитного поля равна нулю, если токи равны 2 А и 6 А и имеют одинаковое направление. Готовое решение задачи

49. Горизонтальный проводник массой 100 г и длиной 0,5 м находится на наклонной плоскости, составляющей угол 30⁰ с горизонтом, перпендикулярно горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,1 Тл. Какую минимальную силу нужно приложить к проводнику параллельно наклонной плоскости для удержания его в состоянии покоя, если ток в проводнике 10 А? Коэффициент трения 0,1. Готовое решение задачи

50. Короткая катушка площадью S поперечного сечения, равной 150 см², содержит 200 витков провода, по которому течет ток силой 4 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью 8 кА/м. Определить магнитный момент катушки, а также вращающий момент, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол 60⁰ с линиями индукции и показать их векторами на рисунке. Готовое решение задачи

51. Заряженная частица с энергией 1 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 1 мм. Найти силу, действующую на частицу со стороны поля. Готовое решение задачи

52. Плоский контур площадью 20 см² находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,03 Тл. Определить магнитный поток, пронизывающий контур, если плоскость его составляет угол 60⁰ с направлением линий индукции. Готовое решение задачи

53. Определите циркуляцию вектора напряженности магнитного поля вдоль квадратного контура охватывающего три проводника с током в 3 А каждый, текущими в одном направлении. Готовое решение задачи

54. На картонный каркас длиной 0,5 м и площадью сечения 4 см² намотан в один слой провод диаметром 0,2 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Определить индуктивность, получившегося соленоида. Готовое решение задачи

55. Определить, через какое время сила тока замыкания достигнет 0,98 предельного значения, если источник тока замыкают на катушку сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,4 Гн. Готовое решение задачи

56. В колебательный контур параллельно конденсатору присоединили другой конденсатор, емкость которого в 3 раза больше. В результате частота электромагнитных колебаний изменилась на 300 Гц. Найти первоначальную частоту колебаний. Готовое решение задачи

57. Материальная точка движется в плоскости ху согласно уравнениям х=A₁+B₁t+C₁t² и y=A₂+B₂t+C₂t², где B₁=7 м/с, С₁=– 2м/с², B₂= – 1м/с, С₂ =0,2 м/с². Найти модули скорости и ускорения точки в момент времени t = 5с. Готовое решение задачи

58. Две одинаковые лодки массами m = 200 кг каждая (вме¬сте с лодочниками и грузами, находящимися в лодках) движутся параллельными курсами навстречу друг другу с одинаковыми ско¬ростями v = 1 м/с. Когда лодки поравнялись, то с первой лодки на вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают гру¬зы массами m₁ = 20 кг. Определите скорости u1 и u2 лодок после перебрасывания грузов. Готовое решение задачи

59. Шар массой m₁ = 5 кг движется со скоростью v₁ = 1 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m₂ = 2 кг. Определить скорости u₁ и u₂ шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным. Готовое решение задачи

60. Налетев на пружинный буфер, вагон массой m=16 т, двигавшийся со скоростью υ= 0,6 м/с, остановился, сжав пружину на Δl= 8 см. Найти общую жест¬кость k пружин буфера. Готовое решение задачи

61. Блок, имеющий форму диска массой m = 0,4 кг, вращается под действием силы натяжения нити, к кон¬цам которой подвешены грузы массами m₁ = 0,3 кг и m₂ = 0,7 кг. Определить силы натяжения Т₁ и T₂ нити по обе стороны блока. Готовое решение задачи

62. На краю неподвижной скамьи Жуковского диа¬метром D=0,8 м и массой m₁=6 кг стоит человек массой m₂=60 кг. С какой угловой скоростью ω начнет вра¬щаться скамья, если человек поймает летящий на него мяч массой m=0,5 кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии r=0,4 м от оси скамьи. Ско¬рость мяча υ=5 м/с. Готовое решение задачи

63. Определить линейную и угловую скорости спут¬ника Земли, обращающегося по круговой орбите на вы¬соте h =1000 км. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и ее радиус Rз считать известными. Готовое решение задачи

64. Складываются два колебания одинакового на¬правления и одинакового периода: х₁=А₁sinω₁t и х₂=A₂sinω₂ (t+τ), где A₁=А₂ =3 см, ω₁ = ω₂ = πс^-1, τ=0,5 с. Определить амплитуду А и начальную фазу φ₀ результирующего колебания. Написать его уравнение. Построить векторную диаграмму для момента време¬ни t=0. Готовое решение задачи

65. В баллоне объемом V = 3 л содержится кислород массой m = 10 г. Определить концентрацию n молекул газа. Готовое решение задачи

66. Найти плотность ρ азота при температуре T = 400 К и давлении P = 2 МПа. Готовое решение задачи

67. При какой температуре средняя кинетическая энергия <ε_п> поступательного движения молекулы газа равна 4,14•10^-21 Дж? Готовое решение задачи

68. В сосуде вместимостью V=5л находится водо¬род массой m= 0,5 г. Определить среднюю длину свобод¬ного пробега молекулы водорода в этом сосуде. Готовое решение задачи

69. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура теплоотдатчика Т₁=500 К, темпера¬тура теплоприемника T₂ = 250К. Определить термиче¬ски КПД η цикла, а также работу А₁ рабочего вещества при изотермическом расширении, если при изотермиче¬ском сжатии совершена работа A₂ = 70 Дж. Готовое решение задачи

70. На сколько давление р воздуха внутри мыльного пузыря больше нормального атмосферного давления р0, если диаметр пузыря d=5 мм? Готовое решение задачи

71. В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q₄ = 8•10^-10 Кл. Какой отрицательный заряд Q нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда? Готовое решение задачи

72. Четверть тонкого кольца радиусом r=10см несет равномерно распределенный заряд Q=0,05мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, со¬здаваемого распределенным зарядом в точке О, совпа¬дающей с центром кольца. Готовое решение задачи

73. На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂ (рис. 26). Требуется: 1 ) найти сквозную зависимость Е(r) для трех областей: I, II и III. Здесь: Е – напряженность электрического поля в точке наблюдения, r – расстояние от оси цилиндров до точки наблюдения. Принять σ₁ = –2σ, σ₂ = σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ = 50 нКл/м², r= 1,5R; 3) построить график Е(r). Готовое решение задачи

74. Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом р = 200 пКлּ м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии r = 40 см от центра диполя. Готовое решение задачи

75. В однородное электрическое поле напряженностью Е = 200 В/м влетает (вдоль силовой линии) электрон со скоростью u₀ = 2 Мм/с. Определить расстояние l, которое пройдет электрон до точки, в которой его скорость будет равна половине начальной. Готовое решение задачи

76. Два металлических шарика радиусами R₁ = 5 см и R₂ = 10 см имеют заряды Q₁ = 40 нКл и Q₂ = – 20 нКл соответственно. Найти энергию W, которая выделится, если шары соединить проводником. Готовое решение задачи

77. При включении электромотора в сеть с напряже¬нием U = 220 В он потребляет ток I =5А. Определить мощность, потребляемую мотором, и его КПД, если сопротивление R обмотки мотора равно 6 Ом. Готовое решение задачи

78. Определить количество теплоты Q, выделившееся за время T=10 с в проводнике сопротивлением R = 10 Ом, если сила тока в нем, равномерно уменьшаясь, изменилась от I₁= 10 А до I₂ = 0. Готовое решение задачи

79. Две бесконечные параллельные пластины равномерно заряжены с поверхностной плотностью σ₁=10 нКл/м² и σ₂= -30нКл/м². Определить силу взаимодействия между пластинами, приходящуюся на площадь S, равную 1м². Готовое решение задачи

80. Электрон влетел в плоский конденсатор, имея скорость  = 10 Мм/с, направленную параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составляло угол 35о с первоначальным направлением скорости. Определить разность потенциалов U между пластинами (поле считать однородным), если длина l пластин равна 10 см и расстояние d между ними равно 2 см. Готовое решение задачи

81. Плоский воздушный конденсатор с площадью пластины S подключен к источнику тока с ЭДС ε. Определить работу А внешних сил по раздвижению пластин от расстояния d₁ до d₂, если пластины перед раздвижением отключаются от источника. Готовое решение задачи

82. Сила тока в резисторе равномерно возрастает от нулевого значения в течение 10 с. За это время выделилось количество теплоты 500 Дж. Определить скорость возрастания тока, если сопротивление резистора 10 Ом. Готовое решение задачи

83. В схеме, представленной на рисунке, ξ₁=110В, ξ₂=220В, R₁ = R₂ = R = 100 Ом, R₃ = 500 Ом. Найти показание амперметра. Внутренними сопротивлениями амперметра и элементов пренебречь. Готовое решение задачи

84. По тонкому проволочному кольцу течет ток. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Во сколько раз изменится магнитная индукция в центре контура? Готовое решение задачи

85. В однородном магнитном поле с индукцией B=2 Тл движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом R=10 см и шагом h=60 см. Определить кинетическую энергию T протона. Готовое решение задачи

86. Точка участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях x=cosπt и y=cosπt/2. Найти траекторию результирующего движения точки. Готовое решение задачи

87. Колебательный контур имеет емкость 1,1•10^-9 Ф, индуктивность 5•10^-3 Гн. Логарифмический декремент затухания равен 0,005. За какое время потеряется вследствие затухания 99% энергии контура? Готовое решение задачи

88. Одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды |q|=18нКл расположены в двух вершинах равностороннего треугольника со стороной a=2 м. Найти напряженность поля Е в третьей вершине треугольника. Готовое решение задачи

89. Около заряженной бесконечно протяженной плоскости находится точечный заряд 2•10^-8 Кл. Под действием поля заряд перемещается вдоль силовой линии на расстояние 2см. При этом совершается работа А=5•10^-6 Дж. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости. Готовое решение задачи

90. Найти напряжение на каждом из двух конденсаторов, если они соединены последовательно, имеют электроемкость 4 и 6 мкФ и присоединены к источнику постоянного напряжения 100 В. Готовое решение задачи

91. Найти показание амперметра в схеме представленной на рисунке. Сопротивления амперметра и источника пренебрежимо малы. R = 10 Ом, ξ = 30В. Готовое решение задачи

92. В схеме, изображенной на рисунке, ξ₁ = 10 В, ξ₂ =20 В, ξ₃ = 30 В, R₁ =1 Ом, R₂ = 2 Ом, R₃ = 2 Ом, R₄= 4 Ом, R₅ =5 Ом, R₆ =6 Ом, R₇ = 7 Ом. Внутренние сопротивления источников малы. Найти силы токов. Готовое решение задачи

93. По бесконечно длинному прямому проводу, изогнутому так, как показано на рисунке, течет ток I = 100 А. Определить индукцию B в точке O, если r =10 см. Готовое решение задачи

94. Проводник в виде тонкого полукольца радиусом R=10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией B=5,0·10^-2 Тл. По проводнику течет ток I=10 А. Найти силу, действующую на проводник, если плоскость полукольца перпендикулярна линиям индукции, а подводящие провода находятся вне поля. Готовое решение задачи

95. Тонкий медный проводник массой 1 г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (B = 0,1 Тл) так, что плоскость его перпендикулярна линиям индукции поля. Определить количество электричества q, которое протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины вытянуть в линию. Готовое решение задачи

96. Материальная точка одновременно участвует в двух колебаниях, происходящих вдоль одной прямой и выражаемых уравнениями х₁=sinωt см и х₂=cosωt см. Найти амплитуду А результирующего колебания, его частоту ν и начальную фазу φ. Написать уравнение движения. Готовое решение задачи

97. Найти число N полных колебаний системы, в течение которых энергия системы уменьшилась в два раза. Логарифмический декремент колебаний λ = 0,01. Готовое решение задачи

98. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями σ₁=1 нКл/м² и σ₂=3 нКл/м². Определить напряженность E поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин. Построить график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной пластинам. Готовое решение задачи

99. Электрон влетел в пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью =10 Мм/с, направленной параллельно пластинам. На сколько приблизится электрон к положительно заряженной пластине за время движения внутри конденсатора (поле считать однородным), если расстояние d между пластинами равно 16 мм, разность потенциалов U=30 В и длина l пластин равна 6 мм? Готовое решение задачи

100. Сила F притяжения между пластинами плоского воздушного конденсатора равна 50 мН. Площадь S каждой пластины равна 200 см². Найти объемную плотность энергии поля конденсатора. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 10)

1. В течение 5 с по резистору сопротивлением 10 Ом течет ток, сила которого равномерно возрастает. В начальный момент сила тока равна нулю. Определить заряд, протекающий за 5 с, если количество теплоты, выделившееся в резисторе за это время, равно 500 Дж Готовое решение задачи

2. В схеме к задаче 47. R₁=R₂=100 Ом. Вольтметр показывает 50 В, сопротивление вольтметра равно 150 Ом. Найти ЭДС батарей. Сопротивлением источников пренебречь. Готовое решение задачи

3. По плоскому контуру из тонкого провода течет ток I=100 А. Определить магнитную индукцию B поля, создаваемого этим током в точке О. Радиус R изогнутой части контура равен 20 см. Готовое решение задачи

4. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией B=9•10^-3 Тл. По винтовой линии, радиус которой r=1 см и шаг h=7,8 см. Определить период обращения электрона и его скорость. Готовое решение задачи

5. По длинному прямому проводу течет ток. Вблизи провода расположена квадратная рамка из тонкого провода сопротивлением R=0,02 Ом. Провод лежит в плоскости рамки и параллелен двум ее сторонам, расстояния до которых от провода соответственно равны a₁=10 см, a₂=20 см. Найти силу тока в проводе, если при его включении через рамку протекло количество электричества q=693 мкКл. Готовое решение задачи

6. Написать уравнение результирующего колебания, получающегося в результате сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний с одинаковой частотой ν=5 Гц и с одинаковой начальной фазой φ=π/3. Амплитуды колебаний равны А₁=0,10 м и А₂=0,05 м. Готовое решение задачи

7. Добротность колебательного контура Q=5. Определить, на сколько процентов отличается частота ω свободных колебаний контура от ее собственной частоты ω₀. Готовое решение задачи

8. Определить концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде объемом V=2л. Количество вещества ν кислорода равно 0,2 моль. Готовое решение задачи

9. Вычислить плотность r азота, находящегося в баллоне под давлением р = 2 МПа и имеющего температуру T = 400 К. Готовое решение задачи

10. Определить среднюю квадратичную скорость <υ_кв> молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью V=2 л под давлением p=200 кПа. Масса газа m=0,3 г. Готовое решение задачи

11. Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости с_v=10,4 кДж/(кг•К) и с_p= 14,6 кДж/(кг•К). Готовое решение задачи

12. Кислород находится под давлением p= 133 нПа при температуре T=200К. Вычислить среднее число столкновений молекулы кислорода при этих условиях за время t= 1 с. Готовое решение задачи

13. Азот массой m=0,1 кг был изобарно нагрет от температуры T₁= 200 К до температуры Т₂ = 400 К. Определить работу А, совершенную газом, полученную им те¬плоту Q и ΔU изменение внутренней энергии азота. Готовое решение задачи

14. Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплопри¬емнику 67% теплоты, полученной от теплоотдатчика. Определить температуру T₂ теплоприемника, если температура теплоотдатчика T₁ = 430 К. Готовое решение задачи

15. Глицерин поднялся в капиллярной трубке диаметром канала d=1 мм на высоту h=20мм. Определить поверхностное натяжение α глицерина. Считать смачивание полным. Готовое решение задачи

16. Определить количество вещества ν и число N молекул азота массой m=0,2 кг. Готовое решение задачи

17. Определить плотность ρ водяного пара, находя¬щегося под давлением p = 2,5кПа и имеющего темпера¬туру Т =250 К. Готовое решение задачи

18. Определить среднюю кинетическую энергию <ε_кин> поступательного движения и <ε_вр> вращательного движения молекулы азота при температуре Т=1кК. Опреде¬лить также полную кинетическую энергию Е_к молекулы при тех же условиях. Готовое решение задачи

19. Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V=5л. Вычислить теплоемкость С_v этого газа при постоянном объеме. Готовое решение задачи

20. Определить работу А, которую совершит азот, если ему при по¬стоянном давлении сообщить количество теплоты Q = 21 кДж Найти также изменение ΔU внутренней энергии. Готовое решение задачи

21. В цикле Карно газ получил от теплоотдатчика теплоту Q₁ = 500Дж и совершил работу A=100Дж. Температура теплоотдатчика T₁=400K. Определить температуру T₂ теплоприемника. Готовое решение задачи

22. Две капли ртути радиусом r=1,2 мм каждая слились в одну большую каплю. Определить энергию Е, которая выделится при этом слиянии. Считать процесс изотермическим. Готовое решение задачи

23. Четыре маленьких заряженных шарика соединены тонкими нитями так, что система зарядов образует ромб с острым углом α. Определить отношение зарядов соседних шариков. Готовое решение задачи

24. На бесконечном тонкостенном цилиндре диаметром d = 10 см равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью σ=2 мкКл/м². Определить напряженность поля в точке, отстоящей от поверхности цилиндра на расстоянии 12 см. Готовое решение задачи

25. Электрон влетает в плоский конденсатор, находясь на одинаковом расстоянии от каждой пластины и имея скорость 10000 км/с, направленную параллельно пластинам. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электрон не вылетел из конденсатора, если расстояние между пластинами 2 см и длина пластин 10 см? Готовое решение задачи

26. Медное кольцо диаметром 0.15 м и сечением 1,5∙10^-6 м² вращается вокруг оси с угловой скоростью 62,8 с^-1. Определить заряд, который пройдёт по кольцу, если его резко остановить. Готовое решение задачи

27. Найти напряжение, которое покажет вольтметр, включенный в схему так, как показано на рисунке. ЭДС источников тока и их внутренние сопротивление равны соответственно ε₁ , r₁ и ε₂, r₂. Сопротивление нагрузки равно R. Готовое решение задачи

28. Как изменится ток во внешней цепи, сопротивление которой R = 4 Ом, если десять одинаковых элементов первоначально соединить между собой последовательно, а затем параллельно? ЭДС элемента 4 В, r = 0,4 Ом. Готовое решение задачи

29. Нагреватель выполнен из проволоки длиной l₁, диаметром d₁ и рассчитан на напряжение U₁. Каким нужно взять длину и толщину проволоки, чтобы при напряжении U₂ нагреватель потребовал ту же мощность? Теплопередача проволоки пропорциональна её поверхности. Готовое решение задачи

30. Определить силу, действующую на тело через 3 с после начала действия, и скорость в конце третьей секунды, если тело массой 3 кг движется с ускорением, изменяющимся по закону а = 10t – 10; v₀ = 0. Готовое решение задачи

31. В баллоне емкостью 5 л находится 2 кг водорода и 1 кг кислорода. Определить, давление смеси, если температура окружающее среды 7°С. Готовое решение задачи

32. Определить среднюю полную кинетическую энергию одной молекулы неона, кислорода и водяного пара при температуре 500 К. Готовое решение задачи

33. Полусфера равномерно заряжена с поверхностной плотностью заряда σ. Определить напряженность поля в центре основания полусферы. Готовое решение задачи

34. Две альфа - частицы летят из бесконечности навстречу друг другу со скоростями υ₁ и υ₂. На какое минимальное расстояние они смогут сблизиться и как будут после этого двигаться? Готовое решение задачи

35. В пространство между пластинами плоского воздушного конденсатора помещён стеклянный конденсатор с большой площадью пластин. Определить ёмкость такой системы, если: площадь пластины S₁=300 см², S₂=600 см², d₁=4 мм, d₂=3 мм. Толщиной пластин стеклянного конденсатора пренебречь. Готовое решение задачи

36. Сопротивление вольфрамовой нити накала электрической лампочки при 20 0С равно 35,8 Ом. Какова будет температура нити лампочки, если при включении в сеть напряжением 120 В по нити идет ток 0,33 А? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама равен 4,6•10^-3 К^-1. Готовое решение задачи

37. Если несколько элементов с внутренним сопротивлением 2,4 Ом соединить последовательно и замкнуть на сопротивление 12 Ом, то по цепи пойдёт ток 0,44 А. Если соединить элементы параллельно, то пойдёт ток 0,123 А. Определить максимально возможный ток во внешней цепи. Готовое решение задачи

38. Определить внутреннее сопротивление элемента r₁, если разность потенциалов на его зажимах равна нулю. R₁ = 6 Ом, R₂ = 12 Ом, r₂ = 0,8 Ом. ЭДС элементов одинаковы. Готовое решение задачи

39. Сопротивления стальной проволоки в два раза больше, чем медной. В которой из проволок будет выделяться больше тепла: а) при параллельном, б) при последовательном включении в цепь постоянного напряжения. Готовое решение задачи

40. Определите радиус проводящего шара, если потенциал в центре шара равен 200 В, а в точке, лежащей от центра шара на расстоянии 50 см, потенциал равен 40 В. Готовое решение задачи

41. Электрон в однородном электрическом поле получает ускорение 10¹² м/с². Найдите напряженность E электрического поля, скорость υ, которую получит электрон за время 10^-6 с своего движения, работу A сил электрического поля за это время и разность потенциалов Δφ, пройденную при этом электроном. Начальная скорость электрона равна нулю. Готовое решение задачи

42. Вычислите диэлектрическую проницаемость ε атомарного водорода при нормальных условиях. Радиус r электрона орбиты принять равным 53 пм. Готовое решение задачи

43. Принимая протон и электрон атома водорода за точечные заряды, находящиеся на расстоянии r друг от друга, найдите объемную плотность энергии электростатического поля в точке, находящейся на середине расстояния между ними. Готовое решение задачи

44. В однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл S=25 см². Нормаль к плоскости рамки составляет с направлением магнитного поля угол 60°. Определить вращающий момент, действующий на рамку, если по ней течет ток I=4 А. Готовое решение задачи

45. По прямому горизонтально расположенному проводу пропускают ток I₁=10 А. Под ним на расстоянии R=l,5 см находится параллельный ему алюминиевый провод, по которому пропускают ток I₂=1,5 А. Определить, какова должна быть площадь поперечного сечения алюминиевого провода, чтобы он удерживался незакрепленным. Плотность алюминия 2,7 г/см³. Готовое решение задачи

46. Сила тока в проводнике сопротивлением 50 Ом равномерно растет от 0 до 3А за 6 секунд. Определить выделившееся в проводнике количество теплоты. Готовое решение задачи

47. Вычислить радиус дуги окружности, которую описывает протон магнитном поле с индукцией В=15 мТл, если скорость протона υ=2 Мм/с Готовое решение задачи

48. Пo тонкой нити, изогнутой по дуге окружности радиусом R = 10 см равномерно распределен заряд Q = 20 нКл. Определите напряженность Е поля, создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром кривизны дуги, если длина нити равна четверти длины окружности. Готовое решение задачи

49. Поле образованно точечным диполем с электрическим моментом р_e = 200 пКл∙м. Определите разность потенциалов двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии r = 40 см от центра диполя. Готовое решение задачи

50. Первоначально пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено воздухом и напряженность поля в зазоре равна Е₀. Затем половину зазора, заполнили однородным изотропным диэлектриком с проницаемостью ε = 2. Найдите модули векторов Е и D в обеих частях зазора, если при введении диэлектрика заряды на обкладках оставались неизменными. Готовое решение задачи

51. Найдите потенциальную энергию системы трех точечных зарядов Q₁ = 10 нКл, Q₂ = 20 нКл и Q₃ = 30 нКл, расположенных в вершинах равностороннего треугольника со стороной, а = 10 см. Готовое решение задачи

52. Определите индукцию магнитного поля, создаваемого током с силой I = 5 А. Провод согнут в виде прямоугольника со сторонами а = 4 см и b = 3 см в его центре. Готовое решение задачи

53. Квадратная рамка с током силой I = 0,9 А расположена в одной плоскости с длинным прямым проводником, по которому течет ток І₀ = 5 А. Сторона рамки а = 8 см. Проходящая через середину противоположных сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстоянии в η=1,5 раза больше стороны рамки. Найдите механическую работу, которую нужно совершить при медленном повороте рамки вокруг её оси на 180°. Готовое решение задачи

54. Заряженная частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 200 В, влетела в скрещенные под прямым углом электрическое и магнитное поля, двигаясь равномерно перпендикулярно обоим полям. Напряженность электрического поля Е = 1 В/м, индукция магнитного поля В = 1 Тл. Найдите удельный заряд частицы. Готовое решение задачи

55. Соленоид имеет длину l = 0,6 м и сечение S = 10 см². При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создается магнитный поток Ф = 0,1 мВб? Чему равна энергия W магнитного поля соленоида? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно. Готовое решение задачи

56. Два диска, расположенные на одной оси на расстоянии 0,5 м друг от друга, вращаются с одинаковой угловой скоростью, делая 1600 об/мин. Пуля, летящая вдоль оси, пробивает оба диска; при этом отверстие на втором диске оказывается смещённым относительно отверстия на первом диске на 12° . Найти скорость пули. Готовое решение задачи

57. На наклонной плоскости лежит груз массой 350 г, к верхней стороне которого привязана нить. Её натягивают параллельно наклонной плоскости. При силе натяжения 2,6 Н груз скользит равномерно вверх по наклонной плоскости, а при силе натяжения 1,5 Н равномерно вниз. Определить силу трения между грузом и плоскостью, и угол наклона плоскости к горизонту. Готовое решение задачи

58. Под действием постоянной силы F вагонетка прошла путь s = 10 м и приобрела скорость v = 4 м/с. Определить работу A силы, если масса m вагонетки равна 300 кг и коэффициент трения f = 0,01. Готовое решение задачи

59. Маховик в виде сплошного диска радиусом 0,2 м и массой 0,5 кг раскручен до частоты 480 об/мин и предоставлен самому себе. Под действием трения маховик остановился через 50 с. Найти момент сил трения. Готовое решение задачи

60. Какую скорость приобретет сплошной диск, если он скатится с наклонной плоскости высотой 1 м? Готовое решение задачи

61. Определить максимальное ускорение материальной точки, совершающей гармоническое колебание с амплитудой 15 см, если ее максимальная скорость равна 30 см/с. Написать уравнение этих колебаний. Готовое решение задачи

62. Плотность газа при давлении 9,6•10⁴ Па и температуре 0° С равна 1,35 кг/м³. Найти молярную массу газа. Готовое решение задачи

63. В баллоне объемом 1,5•10^-2 м³ находится аргон под давлением 6•10⁵ Па и температуре 300 К. Когда из баллона было выпущено некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до 4•10⁵ Па, а температура упала до 260 К. Определить массу аргона, выпущенного из баллона. Готовое решение задачи

64. Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде объемом 3•10^-3 м³ под давлением 5,4•10⁵ Па. Готовое решение задачи

65. Кислород находится под давлением 1,33•10⁵ Па при температуре 200 К. Вычислить среднее число столкновений молекулы кислорода при этих условиях за 1 с. Готовое решение задачи

66. Объем водорода, имеющего температуру 300 К, при изотермическом расширении увеличился в три раза. Определить работу, совершенную газом, и теплоту, полученную при этом, если масса водорода равна 200 г. Готовое решение задачи

67. В центр квадрата, в вершинах которого находятся заряды по 3,5 нКл, помещён отрицательный заряд. Найти величину этого заряда, если вся система зарядов находится в равновесии. Готовое решение задачи

68. Определить напряжённость электростатического поля, создаваемого тонким длинным стержнем, равномерно заряженным с линейной плотностью заряда 20 мКл/м в точке, находящейся в 2 см от стержня. Готовое решение задачи

69. Восемь маленьких капелек ртути, заряженных каждая до потенциала 100 В, сливаются в одну. Каков потенциал образовавшейся капли? Готовое решение задачи

70. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора равна 90 В. Площадь каждой пластины 60 см² и заряд 10^-9 Кл На каком расстоянии друг от друга находятся пластины? Готовое решение задачи

71. Две батареи с ЭДС 12 В и 24 В и внутренними сопротивлениями 2 Ом и 6 Ом соответственно, соединены с резистором 12 Ом так, как показано на рисунке. Определить силы токов в батареях и резисторе. Готовое решение задачи

72. В вершинах квадрата со стороной a = 5 см находятся одинаковые положительные заряды q = 2 нКл. Определить напряженность поля в середине одной из сторон квадрата. Готовое решение задачи

73. Шарик массой 1 г и зарядом 10^-8 Кл перемещается из точки А, потенциал которой равен 600 В, в точку С, потенциал которой равен нулю. Чему была равна скорость в точке А, если в точке С она стала равной 20 м/с? Готовое решение задачи

74. Два конденсатора емкостью 3 и 5 мкФ соединены последовательно и подсоединены к источнику постоянного напряжения 12 В. Определить заряд каждого конденсатора и разность потенциалов между его обкладками. Готовое решение задачи

75. Определить силу тока, протекающего через амперметр. Напряжение на зажимах элемента в замкнутой цепи равно 2,1 В; R₁=5 Ом, R₂=6 Ом, R₃=3 Ом. Сопротивлением амперметра пренебречь. Готовое решение задачи

76. Определить силу тока I₃ в резисторе сопротивлением R₃ и напряжение U₃ на концах резистора, если ε₁ = 4 В, R₁ = 2 Ом, ε₂ = 3 В, R₂ = 6 Ом, R₃ = l Ом. Внутренними сопротивлениями амперметра и источников тока пренебречь. Готовое решение задачи

77. Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под прямым углом. По проводникам текут токи I₁ = 80 А и I₂ = 60 А. Расстояние между проводниками d = 10 см. Чему равна магнитная индукция в точках A и C, одинаково удаленных от обоих проводников? Готовое решение задачи

78. По тонкому проводу в виде кольца радиусом R=20 см течет ток I=100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией B = 20 мТл. Найти силу F, растягивающую кольцо. Готовое решение задачи

79. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества 10^-5 Кл. Определить магнитный поток Ф, пересеченный кольцом, если сопротивление цепи гальванометра равно 30 Ом. Готовое решение задачи

80. Точка совершает гармонические колебания. Период колебания Т=2 с, амплитуда А=5 см, начальная фаза равна нулю. Найти скорость точки в момент времени, когда ее смещение от положения равновесия равно 2,5 см. Готовое решение задачи

81. Гиря массой m=500 г подвешена к спиральной пружине жесткостью k=20 Н/м и совершает упругие колебания в некоторой среде. Логарифмический декремент колебаний λ=0,004. Определить число N полных колебаний, которые должна совершить гиря, чтобы амплитуда колебаний уменьшилась в 2 раза. За какое время t произойдет это уменьшение? Готовое решение задачи

82. Найти среднюю длину свободного пробега l молекулы водорода при давлении P = 0,001 мм.рт.ст. и температуре t = −173⁰ C. Готовое решение задачи

83. Баллон емкостью 12 л наполнен азотом при давлении 8,1∙10⁶ Н/м² и температуре 17⁰С. Какое количество азота находится в баллоне? Готовое решение задачи

84. 12г газа занимают объем 4∙10^-3 м³ при температуре 7⁰C . После нагревания газа при постоянном давлении его плотность стала равна 6∙10^-4 г/см³ До какой температуры нагрели газ? Готовое решение задачи

85. В закрытом сосуде находится 10кг газа при давлении 10⁷ Н/м². Найти, какое количество Δm газа взяли из сосуда, если окончательное давление стало равным 2,5∙10⁶ Н/м²? Готовое решение задачи

86. По газопроводной трубе идет углекислый газ CO₂ при давлении 3,9∙10⁵ Н/м² и температуре 7⁰C . Какова скорость υ движения газа в трубе, если за 10 мин протекает 2кг газа и площадь сечения канала трубы 5см²? MrCO₂=44Готовое решение задачи

87. Сосуд, емкостью 2∙V = 2∙10^-3м³ разделен пополам полупроницаемой перегородкой. В одну половину сосуда введен водород массой 2 г и азот массой 28 г, в другой половине вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. Во время процесса поддерживается температура 373 К. Какие давления установятся в обеих частях сосуда? Готовое решение задачи

88. Сколько гелия потребуется для наполнения воздушного шара диаметром 10 м, чтобы шар мог поднять груз весом 980 Н при нормальном атмосферном давлении и температуре 290 К? Объемом груза пренебречь. Готовое решение задачи

89. Какой объем V занимает смесь газов - азота массой m₁=1 кг и гелия массой m₂=1кг- при нормальных условиях? Готовое решение задачи

90. В сосуде объемом V =0,01м³ содержится смесь газов - азота массой m₁=7 г и водорода массой m₂=1 г - при температуре T =280К. Определить давление P смеси газов. Готовое решение задачи

91. В двух сосудах емкостью V₁=3л и V₂= 5лнаходятся соответственно азот под давлением P₁= 1 атм и окись углерода под давлением P₂= 5атм. Сосуды соединили тонкой трубкой, объёмом которой можно пренебречь. Найдите установившееся давление P смеси, если температура обоих газов равна температуре окружающей среды. Готовое решение задачи

92. Баллон объемом V =30л содержит смесь водорода и гелия при температуре T =300К и давлении P =828 кПа. Масса m смеси равна 24 г. Определить массу m₁ водорода и массу m₂ гелия. Готовое решение задачи

93. Найти плотность ρ газовой смеси водорода и кислорода, если их массовые доли ω₁ и ω₂ равны соответственно 1/9 и 8/9. Давление P смеси равно 100 кПа, температура T =300К. Готовое решение задачи

94. Найти эффективную молекулярную массу воздуха, рассматривая его как смесь азота (20 частей) и кислорода (80 частей). M _rN = 28, M _rO2 = 32 Готовое решение задачи

95. В баллоне вместимостью V = 5л содержится кислород массой m=20 г. Определить концентрацию n молекул в баллоне. Готовое решение задачи

96. Определить молярную массу μ и массу m₁ одной молекулы следующих газов: 1) кислорода, 2) азота, 3) окиси азота NO. Готовое решение задачи

97. В баллоне вместимостью V = 3л находится кислород массой m = 4г. Определить количество вещества ν газа и концентрацию n его молекул. Готовое решение задачи

98. Давление P газа равно 1 мПа, концентрация n его молекул равна 10¹⁰ см³. Определить: 1) температуру T газа; 2) среднюю кинетическую энергию ε_п поступательного движения молекул газа. Готовое решение задачи

99. Определить среднюю кинетическую энергию ε_п поступательного движения и среднее значение ε полной кинетической энергии молекулы водяного пара при температуре T = 600К. Найти также полную кинетическую W энергию всех молекул пара, содержащего количество вещества ν = 1кмоль. Готовое решение задачи

100. Определить среднее значение ε полной кинетической энергии одной молекулы гелия, кислорода и водяного пара при температуре T = 400К. Готовое решение задачи