Готовые решения задач по физике (1000 решений часть 2)

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 11)

1. Проводник длиной l = 1 м движется со скоростью υ = 5 м/с перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Определить магнитную индукцию B, если на концах проводника возникает разность потенциалов U = 0,02 В. Готовое решение задачи

2. Рамка площадью S = 50 см², содержащая N=100 витков, равномерно вращается в однородном магнитном поле (B=40 мТл). Определить максимальную ЭДС индукции ε_max, если ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции, а рамка вращается с частотой n=960 об/мин. Готовое решение задачи

3. Кольцо из проволоки сопротивлением R = 1 мОм находится в однородном магнитном поле (B = 0,4 Тл). Плоскость кольца составляет с линиями индукции угол φ = 90⁰. Определить заряд Q, который протечет по кольцу, если его выдернуть из поля. Площадь кольца S = 10 см². Готовое решение задачи

4. Соленоид содержит N = 4000 витков провода, по которому течет ток I = 20 А. Определить магнитный поток Ф и потокосцепление Ψ, если индуктивность L = 0,4 Гн. Готовое решение задачи

5. Бесконечно длинный провод с током I = 100 А изогнут так, как это показано на рис. Определить магнитную индукцию В в точке О. Радиус дуги R = 10 см Готовое решение задачи

6. Магнитный момент pm тонкого проводящего кольца p_m = 5 А•м². Определить магнитную индукцию В в точке А, находящейся на оси кольца и удаленной от точек кольца на расстояние r = 20 см (см. рис.). Готовое решение задачи

7. По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии d = 20 см друг от друга, текут одинаковые токи I = 400 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить для каждого из проводов отношение силы, действующей на него, к его длине. Готовое решение задачи

8. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи I = 200 А. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном ее длине. Готовое решение задачи

9. Короткая катушка площадью поперечного сечения S = 250 см², содержащая N = 500 витков провода, по которому течет ток I = 5 А, помещена в однородное магнитное поле напряженностью H = 1000 А/м. Найти: 1) магнитный момент p_m катушки; 2) вращающий момент M, действующий на катушку, если ось катушки составляет угол φ = 30⁰ с линиями поля. Готовое решение задачи

10. Тонкий провод длиной l = 20 см изогнут в виде полукольца и помещен в магнитное поле (B = 10 мТл) так, что площадь полукольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. По проводу пропустили ток I = 50 А. Определить силу F, действующую на провод. Подводящие провода направлены вдоль линий магнитной индукции. Готовое решение задачи

11. Шины генератора длиной l=4м находятся на расстоянии d=10cм друг от друга. Найти силу взаим¬ного отталкивания шин при коротком замыкании, если ток I_кз короткого замыкания равен 5 кА. Готовое решение задачи

12. Квадратный контур со стороной a=10см, по которому течет ток I=50 А, свободно установился в од¬нородном магнитном поле (В=10мТл). Определить из¬менение ΔП потенциальной энергии контура при пово¬роте вокруг оси, лежащей в плоскости контура, на угол α= 180°. Готовое решение задачи

13. Тонкое проводящее кольцо с током I = 40 А помещено в однородное магнитное поле (B = 80 мТл). Плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. Радиус R кольца равен 20 см. Найти силу F, растягивающую кольцо. Готовое решение задачи

14. Квадратная рамка из тонкого провода может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из сторон. Масса m рамки равна 20 г. Рамку поместили в однородное магнитное поле (В = 0,1 Тл), направленное вертикально вверх. Определить угол α, на который отклонилась рамка от вертикали, когда по ней пропустили ток I = 10 А Готовое решение задачи

15. По круговому витку радиусом R=5см течет ток I=20 А. Виток расположен в однородном магнитном поле (В = 40мТл) так, что нормаль к плоскости контура составляет угол θ =π/6 с вектором В. Определить изме¬нение ΔП потенциальной энергии контура при его пово¬роте на угол φ = π/2 в направлении увеличения угла θ. Готовое решение задачи

16. По тонкому кольцу радиусом R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ=50 нКл/м. Кольцо вращается относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр, с частотой n =10 с^-1. Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением кольца. Готовое решение задачи

17. Стержень длиной l=20 см заряжен равномерно распределенным зарядом с линейной плотностью τ=0,2 мкКл/м. Стержень вращается с частотой n=10 с^-1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец. Определить магнитный момент pm, обусловленный вращением стержня. Готовое решение задачи

18. Протон движется по окружности радиусом R = 0,5 см с линейной скоростью υ=10⁶ м/с. Определить магнитный момент p_m, создаваемый эквивалентным круговым током. Готовое решение задачи

19. Два иона разных масс с одинаковыми зарядами влетели в однородное магнитное поле, стали двигаться по окружностям радиусами R₁ = 3 см и R₂ = 1,73 см. Определить отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов. Готовое решение задачи

20. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий соленоид, если его длина l = 50 см и магнитный момент p_m = 0,4 А•м². Готовое решение задачи

21. В комнате вертикально весит зеркало, верхний конец которого расположен на уровне волос верхней части головы человека ростом 180 см. Какой наименьшей длины должно быть зеркало, чтобы этот человек видел себя в зеркале во весь рост? Готовое решение задачи

22. На поверхность стекла падает световое излучение с интенсивностью 25 Дж/(м²с). Определить интенсивность светового излучения, проникающего в стекло, если коэффициент отражения 0,18. Как изменится эта интенсивность, если угол падения света на стекло уменьшится? Готовое решение задачи

23. В дно пруда вертикально вбит шест высотой 1,25 м. Определить длину тени от шеста на дне пруда, если солнечные лучи падают на поверхность воды под углом 38⁰, а шест целиком находится в воде. Готовое решение задачи

24. Предмет расположен на расстоянии 1,6 F от линзы. Его приблизили к линзе на 0,8 F. Насколько при этом переместилось изображение предмета, если оптическая сила линзы 2,5 диоптрии? Готовое решение задачи

25. Найти фокусное расстояние линзы, если известно, что действительное изображение предмета, находящегося на расстоянии 50 см от линзы, получается на таком же расстоянии от нее. Построить изображение предмета. Готовое решение задачи

26. Расстояние между свечей и стеной составляет 2 м. Когда между ними поместили собирающую линзу на расстоянии 40 см от свечи, то на стене получилось отчетливое изображение свечи. Определить главное фокусное расстояние линзы. Построить изображение. Готовое решение задачи

27. Светящийся предмет расположен на расстоянии 12,5 м от линзы, а его действительное изображение на расстоянии 85 см от нее. Где получится изображение, если предмет придвинуть к линзе на 2,5 м? Готовое решение задачи

28. На расстоянии 125 см от линзы с оптической силой 2 диоптрии перпендикулярно к оптической оси помещен предмет высотой 15 см. Как изменится высота изображения, если предмет придвинуть к линзе на 50 см? Готовое решение задачи

29. В выпуклом сферическом зеркале получается уменьшенное в 10 раз изображение предмета, находящегося на расстоянии 180 см от зеркала. Определить радиус кривизны этого зеркала. Готовое решение задачи

30. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны r_k = 4 мм и r_k+1 = 4,38 мм. Радиус кривизны линзы R = 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего света. Готовое решение задачи

31. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в проходящем свете. Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами l₁ = 4,8 мм. Найти расстояние l₂ между третьим и шестнадцатым темными кольцами Ньютона. Готовое решение задачи

32. На щель шириной а = 6λ падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ. Под каким углом будет наблюдаться четвертый дифракционный минимум света? Готовое решение задачи

33. Какое число штрихов N₀ на единицу длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути (λ = 546,1 нм) в спектре первого порядка наблюдается под углом γ = 19⁰. Готовое решение задачи

34. Постоянная дифракционной решетки d = 2,5 мкм. Найти угловую дисперсию решетки для λ = 589 нм в спектре первого порядка. Готовое решение задачи

35. Для какой длины волны дифракционная решетка имеет угловую дисперсию равную 6,3∙10⁵ рад/м в спектре третьего порядка? Постоянная решетки d = 5 мкм. Готовое решение задачи

36. Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества i = 45⁰. Найти для этого вещества угол полной поляризации. Готовое решение задачи

37. На сколько процентов уменьшается интенсивность света после прохождения через призму Николя, если потери света составляют 10%? Готовое решение задачи

38. Пучок естественного света падает на полированную поверхность стеклянной пластины, погруженной в жидкость. Отраженный от пластины пучок света, составляет угол φ = 97⁰ с падающим лучом. Определить показатель преломления жидкости, если отраженный свет полностью поляризован. Готовое решение задачи

39. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, поставленные так, что угол между главными плоскостями равен φ. Поляризатор и анализатор поглощают и отражают по 8% падающего на них света. Найти угол φ, если интенсивность света, вышедшего из анализатора равна 9% интенсивности естественного света падающего на поляризатор. Готовое решение задачи

40. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность света, прошедшего через поляризатор и анализатор уменьшится в 4 раза. Коэффициент поглощения k = 0,2. Готовое решение задачи

41. Луч света падает под углом i=30⁰ на плоскопараллельную стеклянную пластинку и выходит из нее параллельно первоначальному лучу. Показатель преломления стекла n = 1,5. Какова толщина d пластинки, если расстояние между лучами l=1,94 см? Готовое решение задачи

42. Луч света падает под углом i на тело с показателем преломления n. Как должны быть связаны между собой величины i и n, чтобы отраженный луч был перпендикулярен к преломленному? Готовое решение задачи

43. Показатель преломления стекла n = 1,52. Найти предельный угол полного внутреннего отражения β для поверхности раздела: а) стекло — воздух, б) вода — воздух, в) стекло — вода. Готовое решение задачи

44. Монохроматический луч падает нормально на боковую поверхность призмы, преломляющий угол которой γ=400. Показатель преломления материала призмы для этого луча n=1,5. Найти угол отклонения δ луча, выходящего из призмы, от первоначального направления. Готовое решение задачи

45. Радиусы кривизны поверхностей двояковыпуклой линзы R₁= R₂=50 см. Показатель преломления материала линзы n=1,5. Найти оптическую силу D линзы Готовое решение задачи

46. Картину площадью S = 2 х 2 м² снимают фотоаппаратом, установленным от нее на расстоянии a = 4,5 м. Изображение получилось размером s = 5 х 5 см². Найти фокусное расстояние F объектива аппарата. Расстояние от картины до объектива считать большим по сравнению с фокусным расстоянием. Готовое решение задачи

47. Зрительная труба с фокусным расстоянием F = 50 см установлена на бесконечность. После того как окуляр трубы передвинули на некоторое расстояние, стали ясно видны предметы, удаленные от объектива на расстояние a = 50 м. На какое расстояние d передвинули окуляр при наводке? Готовое решение задачи

48. Микроскоп состоит из объектива с фокусным расстоянием F₁ = 2 мм и окуляра с фокусным расстоянием F₂ = 40 мм. Расстояние между фокусами объектива и окуляра d = 18 см. Найти увеличение k, даваемое микроскопом. Готовое решение задачи

49. Свет от электрической лампочки с силой света I = 200 кд падает под углом α = 45⁰ на рабочее место, создавая освещенность E = 141 лк. На каком расстоянии r от рабочего места находится лампочка? На какой высоте h от рабочего места она висит? Готовое решение задачи

50. Лампа, подвешенная к потолку, дает в горизонтальном направлении силу света I = 60 кд. Какой световой поток Ф падает на картину площадью S = 0,5 м², висящую вертикально на стене на расстоянии r = 2 м от лампы, если на противоположной стене находится большое зеркало на расстоянии а = 2 м от лампы? Готовое решение задачи

51. Лист бумаги площадью S = 10 х 30 см² освещается лампой с силой света I = 100 кд, причем, на него падает 0,5% всего посылаемого лампой света. Найти освещенность Е листа бумаги. Готовое решение задачи

52. Электрическая лампа с силой света I = 100 кд посылают во все стороны в единицу времени Wτ = 122 Дж/мин световой энергии. Найти механический эквивалент света K и к.п.д. η световой отдачи, если лампа потребляет мощность N = 100 Вт. Готовое решение задачи

53. При фотографировании спектра Солнца было найдено, что желтая спектральная линия (λ = 589 нм) спектрах, полученных от левого и правого краев Солнца, была смещена на Δλ = 0,008 нм. Найти скорость v вращения солнечного диска. Готовое решение задачи

54. Какая разность потенциалов U была приложена между электродами гелиевой разрядной трубки, если при наблюдении вдоль пучка α-частиц максимальное доплеровское смещение линии гелия (λ = 492,2 нм) получилось равным Δλ = 0,8 нм? Готовое решение задачи

55. При фотографировании спектра звезды ε Андромеды было найдено, что линия титана (λ = 495,4 нм) смещена к фиолетовому концу спектра на Δλ = 0,17 нм. Как движется звезда относительно Земли? Готовое решение задачи

56. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (λ₁ = 500 нм) заменить красным (λ₂ = 650 нм)? Готовое решение задачи

57. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света d = 0,5 мм, расстояние до экрана L = 5 м. В зеленом свете получились интерференционные полосы, расположенные на расстоянии l = 5 мм друг от друга. Найти длину волны λ зеленого света. Готовое решение задачи

58. На мыльную пленку падает белый свет под углом i = 45⁰ к поверхности планки. При какой наименьшей толщине h пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет (λ = 600 нм)? Показатель преломления мыльной воды n = 1,33. Готовое решение задачи

59. Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. При наблюдении интерференционных полос в отраженном свете ртутной радуги (λ = 546,1 нм) оказалось, что расстояние между пятью полосами l = 2 см. Найти угол γ клина. Свет падает перпендикулярно к поверхности пленки. Показатель преломления мыльной воды n = 1,33. Готовое решение задачи

60. Пучок света (λ = 582 нм) падает перпендикулярно к поверхности стеклянного клина. Угол клина γ = 20’’. Какое число k₀ темных интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель преломления стекла n = 1,5. Готовое решение задачи

61. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R = 15 м. Наблюдение ведется в отраженном свете. Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона l = 9 мм. Найти длину волны λ монохроматического света. Готовое решение задачи

62. Для измерения показателя преломления аммиака в одно из плечей интерферометра Майкельсона поместили откачанную трубку длиной l = 14 см. Концы трубки закрыли плоскопараллельными стеклами. При заполнении трубки аммиаком интерференционная картина для длины волны λ = 590 нм сместилась на k = 180 полос. Найти показатель преломления n аммиака. Готовое решение задачи

63. Найти радиусы r_k первых пяти зон Френеля для плоской волны, если расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения b = 1 м. Длина волны света λ = 500 нм. Готовое решение задачи

64. На щель шириной а = 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ = 589 нм). Под какими углами φ будут наблюдаться дифракционные минимумы света? Готовое решение задачи

65. На дифракционную решетку падает нормально пучок света. Для того чтобы увидеть красную линию (λ = 700 нм) в спектре 2-го порядка, зрительную трубу пришлось установить под углом φ = 30⁰ к оси коллиматора. Найти постоянную d дифракционной решетки. Какое число штрихов N₀ нанесено на единицу длины этой решетки? Готовое решение задачи

66. Какова должна быть постоянная d дифракционной решетки, чтобы в первом порядке были разрешены линии спектра калия λ₁ =404,4 нм и λ₂ =404,7 нм. Ширина решетки a=3 см? Готовое решение задачи

67. Для какой длины волны λ дифракционная решетка имеет угловую дисперсию dφ/dλ = 6,3∙10⁵ рад/м в спектре третьего порядка? Постоянная решетки d = 5 мкм. Готовое решение задачи

68. Под каким углом i_Б к горизонту должно находится Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были наиболее полно поляризованы? Готовое решение задачи

69. Найти показатель преломления n стекла, если при отражении от него света отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления β = 30⁰. Готовое решение задачи

70. Найти угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, проходящего через поляризатор и анализатор, уменьшается в 4 раза. Готовое решение задачи

71. Найти коэффициент отражения ρ естественного света, падающего на стекло (n=1,54) под углом i_Б полной поляризации. Найти степень поляризации Р лучей, прошедших в стекло. Готовое решение задачи

72. Найти температуру Т печи, если известно, что излучение из отверстия в ней площадью S = 6,1 см² имеет мощность N = 34,6 Вт. Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела. Готовое решение задачи

73. Какую мощность излучения N имеет Солнце? Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела. Температура поверхности Солнца Т = 5800 К. Готовое решение задачи

74. Какую энергетическую светимость R_э’ имеет затвердевающий свинец? Отношение энергетических светимостей свинца и абсолютно черного света для данной температуры k = 0,6. Готовое решение задачи

75. Мощность излучения абсолютно черного тела N = 34 кВт. Найти температуру T этого тела, если известно, что его поверхность S = 0,6 м². Готовое решение задачи

76. Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке d = 0,3 мм, длина спирали l = 5 см. При включении лампочки в сеть напряжением U = 127 В через лампочку течет ток I = 0,31 А. Найти температуру T спирали. Считать, что по установлении равновесия все выделяющееся в нити тепло теряется в результате излучения. Отношение энергетических светимостей вольфрама и абсолютно черного тела для данной температуры k = 0,31. Готовое решение задачи

77. Считая, что атмосфера поглощает 10% лучистой энергии, посылаемой Солнцем, найти мощность излучения N, получаемую от Солнца горизонтальным участком Земли площадью S = 0,5 га. Высота Солнца над горизонтом φ = 30⁰. Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела. Готовое решение задачи

78. Какую энергетическую светимость R_э имеет абсолютно черное тело, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны λ = 484 нм? Готовое решение задачи

79. Мощность излучения абсолютно черного тела N = 10 кВт. Найти площадь S излучающей поверхности тела, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны λ = 700 нм. Готовое решение задачи

80. На какую длину волны λ приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, имеющего температуру, равную температуре t = 370С человеческого тела, т. е. Т = 310 К? Готовое решение задачи

81. Абсолютно черное тело имеет температуру Т₁ = 2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на Δλ= 9 мкм. До какой температуры Т₂ охладилось тело? Готовое решение задачи

82. Поверхность тела нагрета до температуры Т=1000 К. Затем одна половина этой поверхности нагрета на ΔТ=100 К, другая охлаждается на ΔТ=100 К. Во сколько раз изменится энергетическая светимость R_э поверхности этого тела? Готовое решение задачи

83. На сколько уменьшится масса Солнца за год вследствие излучения? За какое время τ масса Солнца уменьшится вдвое? Температура поверхности Солнца Т = 5800 К. Излучение Солнца считать постоянным. Готовое решение задачи

84. Световому потоку в 1 лм, образованному излучением с λ=555 нм, соответствует поток энергии, равный 0,00160 Вт. Какой поток энергии соответствует световому потоку в 100 лм, образованному излучением, для которого относительная спектральная чувствительность глаза V = 0,762? Готовое решение задачи

85. Какой световой поток соответствует потоку энергии в 1,00 Вт, образованному излучением, для которого относительная спектральная чувствительность глаза V = 0,342? Готовое решение задачи

86. Монохроматическая световая волна с λ = 510 нм при нормальном падении на некоторую поверхность создает освещенность Е = 100 лк. Определить давление р, оказываемое светом на поверхность, если отражается половина падающего света. Готовое решение задачи

87. Точечный изотропный источник света испускает по всем направлениям поток Ф = 1257 лм. Чему равна сила света I этого источника? Готовое решение задачи

88. Параллельный пучок лучей, несущий однородный световой поток плотности j = 200 лм/м², падает на плоскую поверхность, внешняя нормаль к которой образует с направлением лучей угол  = 120⁰. Какова освещенность Е этой поверхности? Готовое решение задачи

89. Две световые волны создают в некоторой точке пространства колебания одинакового направления, описываемые функциями Acosωt и Acos[(ω+Δω)t], где Δω = 0,628 с^-1. Как ведет себя интенсивность света в этой точке? Готовое решение задачи

90. Найти интенсивность I волны, образованной наложением двух когерентных волн, поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях. Значения интенсивностей этих волн равны I₁ и I₂. Готовое решение задачи

91. Оценить радиус когерентности ρ_ю света, приходящего от Солнца на Юпитер. Сравнить его с радиусом когерентности ρ₃ света, приходящего от Солнца на Землю. Длину световой волны принять равной 500 нм. Готовое решение задачи

92. Какова толщина мыльной пленки, если при наблюдении ее в отраженном свете она представляется зеленой (λ = 500 нм), когда угол между нормалью и лучом зрения равен 35⁰? Показатель преломления мыльной воды принять 1,33. Готовое решение задачи

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

94. На дифракционную решетку нормально падает свет от натриевого пламени ( = 589 нм). При этом для спектра третьего порядка получается угол отклонения 10⁰11’. Какова длина волны, для которой угол отклонения во втором порядке равен 6⁰16’? Готовое решение задачи

95. На решетку с постоянной 0,006 мм нормально падает монохроматический свет. Угол между спектрами 1-го и 2-го порядков равен 436’. Определить длину световой волны. Готовое решение задачи

96. Определить наибольший порядок спектра, который может образовать дифракционная решетка, имеющая 500 штрихов на 1 мм, если длина волны равна 590 нм. Рассмотреть два случая: 1) свет падает на решетку нормально; 2) свет падает под углом 30⁰. Готовое решение задачи

97. Определить толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации света с длиной волны 509 нм равен 180⁰. Постоянная вращения в кварце для этой длины волны равна 29,7 град•мм^-1. Готовое решение задачи

98. Определить наибольшую длину световой волны, при которой может иметь место фотоэффект: а) для платины, б) для цезия. Готовое решение задачи

99. Определить максимальную скорость электрона, вылетевшего из цезия при освещении светом с длиной волны 400 нм. Готовое решение задачи

100. Вольфрамовая нить накаливается в вакууме током 1 А до температуры 1000⁰ К. При каком токе нить накаливается до 3000⁰ К? При расчете пренебречь потерями энергии вследствие теплопроводности подвесов нити и обратным излучением окружающих тел. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 12)

1. Определить энергию связи Есв/А (в МэВ), приходящуюся на один нуклон, для ядра ¹¹₅B Готовое решение задачи

2. Хлор представляет собой смесь двух изотопов с относитель¬ными атомными массами A_r1=34,969 и A_r2=36,966. Вычислить от¬носительную атомную массу А_r хлора, если массовые доли ω₁ и ω₂ первого и второго изотопов соответственно равны 0,754 и 0,246. Готовое решение задачи

3. Определить энергию Q ядерных реакций: ⁹₄Ве + ²₁Н →¹⁰₅В+¹₀n. Освобождается или поглощается энергия в указанной реакции? Готовое решение задачи

4. Зная массу m нейтрального атома изотопа лития ⁷₃Li определить массы m₁, m₂ и m₃ ионов лития : однозарядного (⁷₃Li) ⁺, двухзарядного (⁷₃Li)⁺⁺ и трёхзарядного (⁷₃Li)⁺⁺⁺. Готовое решение задачи

5. За время t = 1 сут. Активность изотопа уменьшилась от A₁=118 ГБк до A₂ =7,4 ГБк. Определить период полураспада T_1/2 этого нуклида. Готовое решение задачи

6. Под действием космических лучей в воздухе объёмом V = 1 см³ на уровне моря образуется в среднем N = 120 пар ионов за промежуток времени ∆t = 1 мин. Определить экспозиционную дозу Х излучения, действию которого подвергается человек за время t = 1 сут. Готовое решение задачи

7. Определить энергию связи Е_св/А (в МэВ), приходящуюся на один нуклон, для ядра ²⁹₁₀Ne. Готовое решение задачи

8. Бор представляет собой смесь двух изотопов с относительными атомными массами A_r1 = 10,013 и A_r2 = 11,009. Определить массовые доли w₁ и w₂ первого и второго изотопов в естественном боре. Относительная атомная масса A_r бора равна 10,811. Готовое решение задачи

9. Определить энергию Q ядерных реакций: ⁶₃Li + ²₁Н →⁴₂He+⁴₂He. Освобождается или поглощается энергия в указанной реакции? Готовое решение задачи

10. Определить дефект массы Δm и энергию связи Е_св ядра атома тяжёлого водорода. Готовое решение задачи

11. На сколько процентов снизится активность А изотопа иридия ¹⁹²Ir за время t = 30 сут? Готовое решение задачи

12. Воздух при нормальных условиях облучается γ-излучением. Определить энергию W, поглощаемую воздухом массой m = 5 г при экспозиционной дозе излучения Х = 258 мкКл/кг. Готовое решение задачи

13. Определить энергию связи Е_св/А (в МэВ), приходящуюся на один нуклон, для ядра ²⁸₁₄Si. Готовое решение задачи

14. Полагая, что атомные ядра имеют форму сферы, радиус которой определяется формулой r=r⁰³√A, где = 1,4•10^-13 см и А – массовое число, показать, что средняя плотность p ядерного вещества одинакова для всех ядер. Определить (по порядку величины) ее значение. Готовое решение задачи

15. Определить энергию Q ядерных реакций: ⁷₃Li + ⁴₂Нe →¹⁰₅B+¹₀n. Освобождается или поглощается энергия в указанной реакции? Готовое решение задачи

16. Определить энергию Е_св, которая освободится при соединении одного протона и двух нейтронов в атомное ядро. Готовое решение задачи

17. Определить промежуток времени τ, в течение которого активность А изотопа стронция ⁹⁰Sr уменьшится в k₁= 10 раз? В k₂= 100 раз? Готовое решение задачи

18. Какая доля ω всех молекул воздуха при нормальных условиях ионизируется рентгеновским излучением при экспозиционной дозе Х = 258 мкКл/кг? Готовое решение задачи

19. Определить энергию связи Е_св/А(в МэВ), приходящуюся на один нуклон, для ядра ⁵⁶₂₆Fe Готовое решение задачи

20. Покоившееся ядро радона ²²⁰86Rn выбросило -частицу со скоростью υ = 16 Мм/с. В какое ядро превратилось ядро радона? Какую скорость υ1 получило оно вследствие отдачи? Готовое решение задачи

21. Определить энергию Q ядерных реакций: ⁷₃Li + ¹₁Н →⁷₄Be + ¹₀n. Освобождается или поглощается энергия в указанной реакции? Готовое решение задачи

22. Энергия связи E_св ядра, состоящего из двух протонов и одного нейтрона, равна 7,72 МэВ. Определить массу m_а нейтрально¬го атома, имеющего это ядро. Готовое решение задачи

23. Счетчик Гейгера, установленный вблизи препарата радиоактивного изотопа серебра, регистрирует поток β-частиц. При первом измерении поток Ф₁ частиц был равен 87 с^-1, а по истечении времени t = 1 сут поток Ф₂ оказался равным 22 с^-1. Определить период полураспада Т_1/2 изотопа. Готовое решение задачи

24. Чугунная плита уменьшает интенсивность I узкого пучка γ-излучения (энергия ε гамма-фотонов равна 2,8 МэВ) в k = 10 раз. Во сколько раз уменьшит интенсивность этого пучка свинцовая плита такой же толщины? Готовое решение задачи

25. Определить энергию связи Е_св/А (в МэВ), приходящуюся на один нуклон, для ядра ²¹⁰₈₅At. Готовое решение задачи

26. Какая часть начального количества атомов распадается за один год в радиоактивном изотопе тория ²²⁹Th? Готовое решение задачи

27. При соударении γ-фотона с дейтроном последний может расщепиться на два нуклона. Написать уравнение реакции и определить минимальную энергию γ-фотона, способного вызывать такое расщепление. Готовое решение задачи

28. Какую наименьшую энергию связи Е_св нужно затратить, чтобы разделить ядро ⁴2He на две одинаковые части? Готовое решение задачи

29. Радиоактивный изотоп ²²₁₁Na излучает γ-кванты энергией ε=1,28 МэВ. Определить мощность Р гамма-излучения и энергию W, излучаемую за время t=5 мин изотопом натрия массой m = 5 г. Считать , что при каждом акте распада излучается один γ-фотон с указанной энергией. Готовое решение задачи

30. Определить число Ν слоев половинного ослабления, уменьшающих интенсивность Ι узкого пучка γ-излучения в k =100 раз. Готовое решение задачи

31. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U₁ =3,7 В. Если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придется увеличить до 6 В. Определить работу А выхода электронов с поверхности этой пластинки. Готовое решение задачи

32. Определить длину волны λ, соответствующую третьей спектральной линии в серии Бальмера. Готовое решение задачи

33. Электрон движется со скоростью υ = 200 Мм/с. Определить длину волны де Бройля , учитывая изменения массы электрона в зависимости от скорости. Готовое решение задачи

34. Используя соотношения неопределенностей ΔxΔp_x≥h, найти выражение, позволяющее оценить минимальную энергию Е электрона, находящегося в одновременном потенциальном ящике шириной l. Готовое решение задачи

35. Заполненный электронный слой характеризуется квантовым числом n=3. Указать число N электронов в этом слое, которые имеют одинаковые следующие квантовые числа: 1) m_s= +1/2; 2) m = -2. Готовое решение задачи

36. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны λ =220 нм. Определить максимальную скорость υ_max фотоэлектронов. Готовое решение задачи

37. Определить потенциальную П, кинетическую Т и полную Е энергии электрона, находящегося на первой орбите атома водорода. Готовое решение задачи

38. Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля была равна 0,1 нм? Готовое решение задачи

39. Используя соотношение неопределенностей ΔxΔp ≥ ħ оце¬нить низший энергетический уровень электрона в атоме водорода. Принять линейные размеры атома l ≈ 0,1 нм. Готовое решение задачи

40. Заполненный электронный слой характеризуется квантовым числом n = 3. Указать число N электронов в этом слое, которые имеют одинаковые следующие квантовые числа: 1) m_s = -1/2 и m = 0; 2) m_s = +1/2 и l = 2. Готовое решение задачи

41. Определить частоту f вращения электрона на второй орбите атома водорода. Готовое решение задачи

42. Определить длину волны де Бройля λ электрона, если его кинетическая энергия кэВ. Готовое решение задачи

43. Приняв, что минимальная энергия Е нуклона в ядре равна 10 МэВ, оценить, исходя из соотношения неопределенностей, линейные размеры ядра. Готовое решение задачи

44. Найти число N электронов в атоме, у которого в основном состоянии заполнены K и L –слои, 3 s-оболочка и наполовину 3р-оболочка. Что это за атом? Готовое решение задачи

45. Определить максимальную скорость υ_max фотоэлектронов, вылетающих из металла под действием -излучения с длиной волны λ =0,3 нм. Готовое решение задачи

46. Определить скорость υ электрона на второй орбите атома водорода. Готовое решение задачи

47. Найти длину волны де Бройля λ для электрона, движуще¬гося по круговой орбите атома водорода, находящегося в основном состоянии. Готовое решение задачи

48. Рассмотрим следующий мысленный эксперимент. Пусть моноэнергетический пучок электронов (Т = 10 эВ) падает на щель шириной а. Можно считать, что если электрон прошел через щель, то его координата известна с неточностью Δx = а. Оценить получаемую при этом относительную неточность в определении импульса Δρ/ρ электрона в двух случаях: 1) а = 10 нм; 2) а = 0,1 нм. Готовое решение задачи

49. Написать формулу электронного строения атома углерода. Готовое решение задачи

50. Максимальная скорость υ_max фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении его γ-фотонами, равна 291 Мм/с. Определить энергию ε γ-фотонов. Готовое решение задачи

51. Вычислить радиусы r₂ и r₃ второй и третьей орбиты в атоме водорода Готовое решение задачи

52. Определить длину волны де Бройля λ электрона, находящегося на второй орбите атома водорода. Готовое решение задачи

53. Пылинки массой m=10^-12 г взвешены в воздухе и находятся в тепловом равновесии. Можно ли установить, наблюдая за движением пылинок, отклонение от законов классической механики? Принять, что воздух находиться при нормальных условиях, пылинки имеют сферическую форму. Плотность вещества, из которого состоят пылинки, равна 2•10³ кг/м³. Готовое решение задачи

54. Написать формулу электронного строения атома натрия. Готовое решение задачи

55. На поверхность лития падает монохроматический свет (λ =310 нм). Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U не менее 1,7 В. Определить работу выхода А. Готовое решение задачи

56. Найти наибольшую λ_max и наименьшую λ_min длины волн в первой инфракрасной серии спектра водорода (серии Пашена). Готовое решение задачи

57. Определить длину волны де Бройля λ, характеризующую волновые свойства электрона, если его скорость υ = 1Мм/с. Сделать такой же подсчет для протона. Готовое решение задачи

58. Предполагая, что неопределенность координаты движущейся частицы равна дебройлевской длине волны, определить относительную неточность Δp/p импульса этой частицы. Готовое решение задачи

59. Используя принцип Паули, указать, какое максимальное число N_max электронов в атоме могут иметь одинаковыми следующие квантовые числа n, l. Готовое решение задачи

60. Рентгеновские лучи с длиной волны λ₀= 70,8 пм испытывают комптоновское рассеяние на парафине. Найти длину волны λ рентгеновских лучей, рассеянных в направлениях: а) φ = π/2, б) φ = π. Готовое решение задачи

61. Какова была длина волны λ₀ рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения графитом под углом φ = 60⁰ длина волны рассеянного излучения оказалась равной λ = 25,4 пм? Готовое решение задачи

62. Рентгеновские лучи с длиной волны λ₀ = 20 пм испытывают комптоновское рассеяние под углом φ = 90⁰. Найти изменение Δλ длины рентгеновских лучей при рассеянии, а также энергию W_e и импульс электрона отдачи. Готовое решение задачи

63. Энергия рентгеновских лучей ε = 0,6 МэВ. Найти энергию W_e электрона отдачи, если длина волны рентгеновских лучей после комптоновского рассеяния изменилась на 20%. Готовое решение задачи

64. Найти длину волны де Бройля λ для электронов, прошедших разность потенциалов U₁ = 1 В и U₂ = 100 В. Готовое решение задачи

65. Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов U = 200 В, имеет длину волны де Бройля λ = 2,02 пм. Найти массу m частицы, если ее заряд численно равен заряду электрона. Готовое решение задачи

66. -частица движется по окружности радиусом r=8,3 мм в однородном магнитном поле, напряженность которого H = 18,9 кА/м. Найти длину волны де Бройля λ для -частицы. Готовое решение задачи

67. С какой скоростью υ должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона с длиной волны λ = 520 нм? Готовое решение задачи

68. Импульс, переносимый монохроматическим пучком фотонов через площадку S = 2 см² за время t = 0,5 мин, равен p = 3•10^-9 кгм/с. Найти для этого пучка энергию Е, падающую на единицу площади за единицу времени. Готовое решение задачи

69. При какой температуре Т кинетическая энергия молекулы двухатомного газа будет равна энергии фотона с длиной волны λ = 589 нм? Готовое решение задачи

70. Найти массу m фотона, импульс которого равен импульсу молекулы водорода при температуре t = 20⁰С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости. Готовое решение задачи

71. Найти частоту ν света, вырывающего из металла электроны, которые полностью задерживаются разностью потенциалов U = 3 В. Фотоэффект начинается при частоте света ν₀ = 6•10¹⁴ Гц. Найти работу выхода A электрона из металла. Готовое решение задачи

72. При фотоэффекте с платиновой поверхности электроны полностью задерживаются разностью потенциалов U = 0,8 В. Найти длину волны λ применяемого облучения и предельную длину волны λ₀, при которой еще возможен фотоэффект. Готовое решение задачи

73. Фотоны с энергией ε=4,9 эВ вырывают электроны из металла с работой выхода А=4,5 эВ. Найти максимальный импульс р_max, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона. Готовое решение задачи

74. Найти световое давление Р на стенки электрической 100-ваттной лампы. Колба лампы представляет собой сферический сосуд радиусом r = 5 см. Стенки лампы отражают 4% и пропускают 6% падающего на них света. Считать, что вся потребляемая мощность идет на излучение. Готовое решение задачи

75. На поверхность площадью S = 0,01 м² в единицу времени падает световая энергия E = 1,05 Дж/с. Найти световое давление P в случаях, когда поверхность полностью отражает и полностью поглощает падающие на нее лучи. Готовое решение задачи

76. Монохроматический пучок света (λ=490 нм), падая по нормали к поверхности, производит световое давление Р = 4,9 мкПа. Какое число фотонов I падает в единицу времени на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света ρ = 0,25. Готовое решение задачи

77. Самолет летит относительно воздуха со скоростью υ=800 км/ч. Ветер дует с запада на восток со скоростью u=15 м/с. С какой скоростью υ самолет будет двигаться относительно земли, и под каким углом α к меридиану надо держать курс, чтобы перемещение было: а) на юг; б) на север; в) на запад: г) на восток. Готовое решение задачи

78. С какой высоты упало тело, если последний метр своего пути оно прошло за время t=0,1 секунда? Готовое решение задачи

79. Самолет летит от пункта А до пункта В, расположенный на расстоянии l = 300 км к востоку. Найти продолжительность t полета, если: а) ветра нет; б) ветер дует с юга на север; в) ветер дует с запада на восток. Скорость ветра u=20 м/с, скорость самолета относительно воздуха v=600 км/ч Готовое решение задачи

80. Лодка движется перпендикулярно к берегу со скоростью . Течение относит ее на расстояние l = 150 м вниз по реке. Найти скорость u течения реки и время t, затраченное на переправу через реку. Ширина реки L=0,5км Готовое решение задачи

81. Камень падает с высоты h=1200м. Какой путь s пройдет камень за последнюю секунду своего падения? Готовое решение задачи

82. Тело движется по кривой с постоянным тангенциальным ускорением аτ=0,5 м/с². Определить полное ускорение тела на участке кривой с радиусом кривизны R=3 м, если тело движется на этом участке со скоростью v=2 м/с. Готовое решение задачи

83. По дуге окружности радиусом R= 10 м движется точка. В некоторый момент времени нормальное ускорение точки а_n=4,9 м/с²; в этот момент векторы полного и нормального ускорений образуют угол α=60°. Найти скорость и тангенциальное ускорение точки. Готовое решение задачи

84. С балкона бросили мячик вертикально вверх с начальной скоростью υ₀=5 м/с. Через t=2 с мячик упал на землю. Определить высоту балкона над землей и скорость мячика в момент удара о землю. Готовое решение задачи

85. Какой угол α с горизонтом составляет поверхность бензина в баке автомобиля, движущегося горизонтально с ускорением а=2,44 м/с²? Готовое решение задачи

86. Масса лифта с пассажирами m=800 кг. С каким ускорением, и в каком направлении движется лифт, если известно, что сила натяжения троса, поддерживающего лифт: а) Т=12 кН; б) Т=6 кН? Готовое решение задачи

87. Две гири с массами m₁ =2 кг и m₂=1 кг соединены нитью и перекинуты через невесомый блок. Найти ускорение a, с которым движутся гири, и силу натяжения нити Т. Трением в блоке пренебречь. Готовое решение задачи

88. Канат лежит на столе так, что часть его свешивается со стола, и начинает скользить тогда, когда длина свешивающийся части составляет 1/4 его длины. Найти коэффициент трения k каната о стол. Готовое решение задачи

89. Человек, стоящий в лодке, сделал шесть шагов вдоль нее и остановился. На сколько шагов передвинулась лодка, если масса лодки в два раза больше (меньше) массы человека? Готовое решение задачи

90. Шар на нити подвешен к потолку трамвайного вагона. Вагон тормозится, и его скорость за время t = 3 с равномерно уменьшается от υ₁= 18 км/ч до υ₂= 6 км/ч. На какой угол α отклонится при этом нить с шаром? Готовое решение задачи

91. Под действием силы F = 10 Н тело движется прямолинейно так, что зависимость пройденного телом пути s от времени t дается уравнением s=A – Bt + Ct², где С = 1 м/с². Найти массу тела. Готовое решение задачи

92. Молекула массой m=4,65•10^-26 кг, летящая со скоростью υ=600м/с, ударяется о стенку сосуда под углом α=60° к нормали и упруго отскакивает от нее без потери скорости. Найти импульс силы FΔt, полученный стенкой во время удара. Готовое решение задачи

93. Тонкое однородное медное кольцо радиусом R=10 см вращается относительно оси, проходящей через центр кольца, с угловой скоростью =10 рад/с. Определить нормальное напряжение , возникающее в кольце в двух случаях: 1) когда ось вращения перпендикулярна плоскости кольца и 2) когда лежит в плоскости кольца. Деформацией кольца при вращении пренебречь. Готовое решение задачи

94. Определить КПД неупругого удара бойка мас¬сой 0,5 т, падающего на сваю массой 120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи. Готовое решение задачи

95. На двух шнурах одинаковой длины, равной l=0,8 м, подвешены два свинцовых шара массами m₁=0,5 кг и m₂=1 кг. Шары соприкасается между собой. Шар меньшей массы отвели в сторону так, что шнур отклонился на угол α=60⁰, и отпустили. На какую высоту поднимутся оба шара после столкновения? Удар считать центральным и неупругим. Определить энергию, израсходованную на деформацию шаров при ударе. Готовое решение задачи

96. Конькобежец массой М=70 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении камень массой m=3 кг со скоростью υ=8 м/с. На какое расстояние s откатится при этом конькобежец, если коэффициент трения о лед k=0,02? Готовое решение задачи

97. Найти к.п.д. η двигателя автомобиля, если известно, что при скорости движения двигатель потребляет объем V=13,5 л бензина на пути s=100 км и развивает мощность N=12 кВт. Плотность бензина ρ=0,8•10³ кг/м³, удельная теплота сгорания бензина q=46 МДж/кг Готовое решение задачи

98. Два шара с массами m₁=0,2 кг и m₂=0,1 кг подвешены на нитях одинаковой длины так, что они соприкасаются. Первый шар отклоняют на высоту h₀=4,5 см и отпускают. На какую высоту h поднимутся шары после удара, если удар: а) упругий; б) неупругий? Готовое решение задачи

99. Граната, летящая со скоростью υ=10 м/с, разорвалась на два осколка. Больший осколок, масса которого составляла 0,6 массы всей гранаты, продолжал двигаться в прежнем направлении, но с увеличенной скоростью u₁ = 25 м/с. Найти скорость u₂ меньшего осколка. Готовое решение задачи

100. Человек, стоящий на неподвижной тележке, бросает в горизонтальном направлении камень массой m=2 кг. Тележка с человеком покатилась назад, и в первый момент бросания ее скорость была υ₀=0,1 м/с. Масса тележки с человеком М=100 кг. Найти кинетическую энергию брошенного камня через время t=0,5 с после начала движения. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 13)

1. Пуля, летящая горизонтально, попадает в шар, подвешенный на невесомом жестком стержне, и застревает в нем. Масса пули в 1000 раз меньше массы шара. Расстояние от центра шара до точки подвеса стержня l = 1 м. найти скорость пули, если известно, что стержень с шаром отклонился от удара пули на угол α = 10⁰ Готовое решение задачи

2. В пружинном ружье пружина сжата на x₁=20 см. При взводе ее сжали еще на x₂=30 см. С какой скоростью вылетит из ружья стрела массой m=50 г, если жесткость пружины равна 200 Н/м? Готовое решение задачи

3. На сколько переместится относительно берега лодка длиной L=3,5 м и массой M=200кг, если стоящий на корме человек массой m = 80 кг переместится на нос лодки? (Cчитать лодку расположенной перпендику¬лярно берегу. Готовое решение задачи

4. Кинетическая энергия Т вращающегося маховика равна 1 кДж. Под действием постоянного тормозящего момента маховик начал вращаться равнозамедленно и, сделав N=80 оборотов, оста¬новился. Определить момент М силы торможения. Готовое решение задачи

5. Тонкий стержень массой m=200 г и длиной 50 см вращается с угловой скоростью ω=10 с^-1 в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через середину стержня. Найти угловую скорость, если в процессе вращения в той же плоскости стержень переместится так, что ось вращения пройдет через конец стержня. Готовое решение задачи

6. Через блок, имеющую форму диска, перекинут шнур. К концам шнура привязали грузы массами m₁=0,1 кг и m₂=0,11 кг. С каким ускорением будут двигаться грузы, если масса блока равна 0,4 кг? Трением при вращении блока можно пренебречь. Готовое решение задачи

7. Однородный стержень длиной 1 м и массой 0,5 кг. вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня. С каким угловым ускорением ε вращается стержень, если на него действует момент сил М=98,1 мН•м? Готовое решение задачи

8. Однородный диск радиусом 0,2 м и массой 5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно к его плоскости. Зависимость угла скорости вращения диска от времени дается уравнением ω=A+Bt, где B=8 рад/c². Найти касательную силу, приложенную к ободу диска. Трением пренебречь. Готовое решение задачи

9 Пуля массой 10 г летит со скоростью 800 м/с, вра¬щаясь около продольной оси с частотой 3000 с^-1. Принимая пулю за цилиндр, диаметром 8 мм, определить полную кине¬тическую энергию пули. Готовое решение задачи

10. Якорь мотора вращается с частотой 1500 мин^-1. Опре¬делить вращающий момент. Если мотор развивает мощность 500 Вт. Готовое решение задачи

11. Стержень длиной 1 м движется мимо наблюдателя со скорость 0,8с. Какой покажется наблюдателю его длина? Готовое решение задачи

12. Стальной шарик диаметром d=1 мм падает с постоянной скоростью υ=0,185 см/с в большом сосуде, наполненном касторовым маслом. Найти динамическую вязкость η касторового масла. Готовое решение задачи

13. По горизонтальной трубе AB течет жидкость. Разность уровней этой жидкости в трубах a и b равна Δh= 10 см. Диаметры трубок a и b одинаковы. Найти скорость течения жидкости в трубе AB. Готовое решение задачи

14. Протон движется со скоростью 0,7 c. Найти импульс и кинетическую энергию протона. Готовое решение задачи

15. Кинетическая энергия Т электрона равна 10 МэВ. Во сколько раз его релятивистская масса покоя? Сделать такой же подсчет для протона. Готовое решение задачи

16. Найти центростремительное ускорение, с которым движется по круговой орбите искусственный спутник земли, находящийся на высоте h=200 км от поверхности Земли. Готовое решение задачи

17. Метеорит падает на Солнце с очень большого расстояния, которое практически можно считать бесконечно большим. Начальная скорость метеорита пренебрежимо мала. Какую скорость υ будет иметь метеорит в момент, когда его расстояние от Солнца равна среднему расстоянию Земли от Солнца? Готовое решение задачи

18. Две пружины с жестокостями k₁=0,3 кН/м и k₂=0,5 кН/м скреплены последовательно и растянуты так, что абсолютная дефор¬мация х₂ второй пружины равна 3 см. Вычислить работу А растяже¬ния пружин. Готовое решение задачи

19. Две пружины с жесткостями k₁=1 кH/м и k₂=0,5 кH/м скреплены параллельно. Определить потенциальную энергию данной системы при абсолютной деформации Δx=5 см. Готовое решение задачи

20. В цилиндр длиной l = 1,6 м, заполненный возду¬хом при нормальном атмосферном давлении p₀, начали медленно вдвигать поршень площадью S=200 см². Определить силу F, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии l₁=10 см от дна цилиндра. Готовое решение задачи

21. В U-образный манометр налита ртуть. Открытое колено манометра соединено с окружающим пространством при нормальном атмосферном давлении ρ₀, и ртуть в открытом колене стоит выше, чем в закрытом, на Δh=10 см. При этом свободная от ртути часть трубки закрытого колена имеет длину l=20 см. Когда открытое колено присоединили к баллону с воздухом, разность уровней ртути увеличилась и достигла значения Δh₁=26 см. Найти давление p воздуха в баллоне. Готовое решение задачи

22. Полый шар вместимостью V=10 см³, заполненный воздухом при температуре T₁=573 К, соединили трубкой с чашкой, заполнен¬ной ртутью. Определить массу m ртути, вошедшей в шар при осты¬вании воздуха в нем до температуры Т₂=293 К. Изменением объема шара пренебречь. Готовое решение задачи

23. В оболочке сферического аэростата находится газ объемом V=1500 м³, заполняющий оболочку лишь частично. На сколько изменится подъемная сила аэростата, если газ в аэростате нагреть от Т₀=273 К до Т=293 К? Давления газа в оболочке и окружающего воздуха постоянны и равны нормальному атмосферному давлению. Готовое решение задачи

24. Оболочка аэростата объемом V=1600 м³, находящегося на поверхности земли, на k=7/8 наполнена водородом при давлении р=100 кПа и температуре Т=290 К. Аэростат подняли на некоторую высоту, где давление р₁=80 кПа и температура Т₁=280 К. Определить массу m водорода, вышедшего из оболочки аэростата при его подъеме. Готовое решение задачи

25. В сосуде находится смесь кислорода и водорода. Масса m смеси равна 3,6 г. Массовая доля ω₁ кислорода составляет 0,6. Определить количество вещества ν смеси, ν₁ и ν₂ каждого газа в отдельности. Готовое решение задачи

26. Во сколько, раз средняя квадратичная скорость <υ_кв> моле¬кул кислорода больше средней квадратичной скорости пылинки массой m=10^-8 г, находящейся среди молекул кислорода? Готовое решение задачи

27. При какой температуре Т средняя квадратичная скорость атомов гелия станет равной второй космической скорости υ₂=11,2 км/с? Готовое решение задачи

28. Смесь газов состоит из аргона и азота, взятых при одинаковых условиях и в одинаковых объемах. Определить показатель адиабаты γ такой смеси. Готовое решение задачи

29. Горючая смесь в двигателе дизеля воспламеняется при температуре T₂=1,1 кК. Начальная температура смеси T₁=350 К. Во сколько раз нужно уменьшить объем смеси при сжатии, чтобы она воспламенилась? Сжатие считать адиабатическим. Показатель адиабаты γ для смеси принять равным 1,4. Готовое решение задачи

30. При адиабатическом сжатии газа его объем уменьшился в n=10 раз, а давление увеличилось в k=21,4 раза. Определить отношение C_p/C_v теплоемкостей газа. Готовое решение задачи

31. Воздух, находящийся под давлением р₁=100 кПа, был адиабатически сжат до давления р₂=1 МПа. Найти давление р₃, которое установится, когда сжатый воздух, сохраняя объем неизменным, охладится до первоначальной температуры. Готовое решение задачи

32. Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса μ=4•10^-3кг/моль и отношение теплоемкостей С_p/С_v=1,67. Готовое решение задачи

33. Какая работа А совершается при изотермиче¬ском расширении водорода массой m= 5г, взятого при температуре Т= 290 К, если объем газа увеличивается в три раза? Готовое решение задачи

34. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν=l моль и находящийся под давлением p₁=0,1 МПа при температуре T₁=300 К, нагревают при постоянном объеме до давления p₂=0,2 МПа. После этого газ изотермически расширился до начального давления и затем изобарно был сжат до начального объема V₁. Построить график цикла. Определить температуру Т газа для характерных точек цикла и его термический КПД η. Готовое решение задачи

35. Идеальный многоатомный газ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар, причем наибольшее давление газа в два раза больше наименьшего, а наибольший объем в четыре раза больше наименьшего. Определить термический к. п. д. η цикла. Готовое решение задачи

36. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T₁ нагревателя в четыре раза выше температуры Т₂ охладителя. Какую долю ω количества теплоты, получаемого за один цикл от нагревателя, газ отдает охладителю? Готовое решение задачи

37. Идеальный двухатомный газ совершает цикл Карно, график которого изображен на рис.1. Объемы газа в состояниях В и С соответственно V₁=12 л и V₂=16 л. Найти термический к. п. д. η цикла. Готовое решение задачи

38. Кусок льда массой m=200 г, взятый при температуре t₁= - 10⁰С, был нагрет до температуры t₂=0⁰С и расплавлен, после чего образовавшаяся вода была нагрета до температуры t=10 ⁰С. Определить изменение энтропии в ходе указанных процессов. Готовое решение задачи

39. Кислород массой m=2 кг увеличил свой объем в n=5 раз один раз изотермически, другой – адиабатно. Найти изменения энтропии в каждом из указанных процессов. Готовое решение задачи

40. Определить работу А₃₄ изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, КПД которого η = 0,4, если работа изотермического расширения равна А₁₂ = 8 Дж. Готовое решение задачи

41. Наименьший объем V₁ газа, совершающего цикл Карно, равен 153 л. Определить наибольший объем V₃, если объем V₂ в конце изотермического расширения и объем V₄ в конце изотермического сжатия равны соответственно 600 и 189 л. Готовое решение задачи

42. На какой высоте h над поверхностью Земли атмосферное давление вдвое меньше, чем на ее поверхности? Считать, что темпе¬ратура Т воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой. Готовое решение задачи

43. Барометр в кабине летящего самолета все время показыва¬ет одинаковое давление р=80 кПа, благодаря чему летчик считает высоту h неизменной. Однако температура воздуха изменилась на ΔT=1 К. Какую ошибку Δh в определении высоты допустил летчик? Считать, что температура не зависит от высоты и что у по¬верхности Земли давление р₀=100 кПа. Готовое решение задачи

44. Ротор центрифуги, заполненный радоном, вращается с частотой n=50 с^-1. радиус а равен 0,5 м. Определить давление р газа на стенки ротора, если в его центре давление р₀ равно нормальному атмосферному. Температуру Т по всему объему считать одинаковой и равной 300 К. Готовое решение задачи

45. Какова вероятность W того, что данная молекула идеального газа имеет скорость, отличную от 1/2υ_в не более чем на 1%? Готовое решение задачи

46. Определить относительное число ω молекул идеального газа, скорости которых заключены в пределах от нуля до одной сотой наиболее вероятной скорости υ_в. Готовое решение задачи

47. На сколько процентов изменится наиболее вероятное значение р_в импульса молекул идеального газа при изменении тем¬пературы на один процент? Готовое решение задачи

48. Водород находится при нормальных условиях и занимает объем V=1 см³. Определить число N молекул в этом объеме, обла¬дающих скоростями, меньшими некоторого значения υ_max=1 м/с. Готовое решение задачи

49. Определить долю ω молекул идеального газа, энергии которых отличаются от средней энергии <ε_п> поступательного движе¬ния молекул при той же температуре не более чем на 1 %. Готовое решение задачи

50. Определить долю ω молекул, энергия которых заключена в пределах от ε₁=0 до ε₂=0,01kТ Готовое решение задачи

51. Зная функцию распределения молекул по скоростям в некотором молекулярном пучке f(υ)=m²/2k²T²exp(-mυ²/(2kT)) υ³, найти вы¬ражения для: 1) наиболее вероятной скорости υ_в; 2) средней ариф¬метической скорости υ. Готовое решение задачи

52. Криптон, содержащий количество вещества ν=l моль, находится при температуре T=300 К. Определить относительную погрешность ε= Δp/p, которая будет допущена при вычислении давления, если вместо уравнения Ван-дер-Ваальса воспользоваться уравнением Менделеева — Клапейрона. Вычисления выполнить для двух значений объема: 1) V=2 л; 2) V=0,2 л. Готовое решение задачи

53. Определить наибольший объем V_max который может занимать вода, содержащая количество вещества ν=l моль. Готовое решение задачи

54. Газ находится в критическом состоянии. Во сколько раз возрастает давление р газа, если его температуру Т изохорно увеличить в k = 2 раза? Готовое решение задачи

55. Газ, содержащий количество вещества ν=l моль, находится при критической температуре и занимает объем V, в n=3 раза превышающий критический объем V_кр. Во сколько раз давление р газа в этом состоянии меньше критического давления р_кр? Готовое решение задачи

56. Водород находится под давлением p=20мкПа и имеет температуру T=300 К. Определить среднюю длину свободного пробега молекулы такого газа. Готовое решение задачи

57. При каком давлении P средняя длина свободного пробега молекул азота равна 1 м, если температура газа t=10°С? Готовое решение задачи

58. В сферической колбе вместимостью V = 3 л, со¬держащей азот, создан вакуум с давлением p = 80 мкПа. Температура газа T=250 К. Можно ли считать вакуум в колбе высоким? Готовое решение задачи

59. Диффузия D кислорода при температуре t=0°С равна 0,19 см²/с. Определить среднюю длину свободного пробега моле¬кул кислорода. Готовое решение задачи

60. Вычислить динамическую вязкость η кислорода при нормальных условиях. Готовое решение задачи

61. В вершинах правильного шестиугольника стороной 3 см расположены 3 положительных и 3 отрицательных заряда по 2 нКл. Найти напряженность электрического поля в центре шестиугольника при различных комбинациях в расположении этих зарядов. Готовое решение задачи

62. Тонкое проводящее кольцо радиусом 10 см имеет электрический заряд 30 нКл. Определить напряженность поля в центре кольца и в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии 20 см от его центра. Готовое решение задачи

63. Тонкий стержень, длиной 20 см заряжен с линейной плотностью 600 нКл/м. Определить напряженность электрического поля в точке, расположенной на нормали к стержню на расстоянии 15 см от его конца. Готовое решение задачи

64. В центре сферы радиусом 10 см находится точечный заряд Q = 1 нКл. Определить поток вектора напряженности через часть сферической поверхности площадью 10 см². Готовое решение задачи

65. Две параллельные бесконечные плоскости заряжены разноименно с неодинаковыми по модулю плотностями +σ₁ и -σ₂. Абсциссы указанных на рис.1 точек равны: x₁ = -3 м, х₂ = -1 м, x₃= +2 м, х₄ = +3 м. Разность потенциалов между точками 2 и 1 равна φ₂– φ₁ = 400 В. а) Какая из плотностей (+σ₁ или -σ₂ ) больше по абсолютной величине? б) Чему равна разность потенциалов φ₄–φ₃? Готовое решение задачи

66. Бесконечная тонкая прямая нить заряжена равномерно с плотностью 2 мкКл/м. а) Найти Е и φ как функции расстояния r от нити. Потенциал на расстоянии r₀ = 1 м положить равным нулю; б) Вычислить Е и φ для r = 10 м. Готовое решение задачи

67. Бесконечно длинная прямая нить заряжена равномерно с линейной плотностью 0,4 мкКл/м. Вычислить разности потенциалов точек 1 и 2, если точка 2 находится дальше от нити, чем точка 1, в k = 2 раза. Готовое решение задачи

68. Шар радиуса R имеет положительный заряд, объемная плотность которого зависит только от расстояния r до его центра как ρ = ρ₀ (1 – r/R), где ρ₀ – постоянная. Полагая, что диэлектрическая проницаемость ε=1 всюду, найти: а) модуль напряженности электрического поля внутри и вне шара как функцию r; б) максимальное значение модуля напряженности Е_max и соответствующее ему значение r_max. Готовое решение задачи

69. Определить потенциал точки поля, находящейся на расстоянии 10 см от центра заряженного шара радиусом 1 см, если поверхностная плотность заряда в шаре равна 10^-11 Кл/см². Готовое решение задачи

70. Найти потенциал точки поля, находящейся на расстоянии 25 см от центра заряженного шара радиусом 2 см, если потенциал шара равен 300 В. Готовое решение задачи

71. В схеме Э.д.с. батареи ε=120 В, сопротивления R₃=30 Ом, R₂=60 Ом. Амперметр показывает ток I= 2 A. Найти мощность P, выделяются в сопротивлении R₁. Сопротивлением батареи и амперметра пренебречь. Готовое решение задачи

72. Найти показания амперметра в схеме на рис. 2 ЭДС батареи ε =100 В, ее внутреннее сопротивление 2 Ом. Сопротивления R₁ и R₃ равны соответственно 25 Ом и 78 Ом. Мощность, выделяющуюся на сопротивлении R₁, P₁=16 Вт. Сопротивлением амперметра пренебречь. Готовое решение задачи

73. В схеме на рис. 3 ЭДС батареи ε =120 В, R₁ = 25 Ом, R₂ = R₃ =100 Ом. Найти мощность, выделяющуюся на сопротивлении R₁. Сопротивлением батареи пренебречь. Готовое решение задачи

74. Найти магнитную индукцию в центре тонкого кольца, по которому идет ток силой 10 А. радиус кольца равен 5 см. Готовое решение задачи

75. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка радиусом 8 см равна 30 А/м. Определить напряженность на оси витка в точке, расположенной на расстоянии 6 см от центра витка. Готовое решение задачи

76. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток силой 50 А. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной на расстояние 5 см от проводника. Готовое решение задачи

77. Два круговых витка расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что центры этих витков совпадают. Радиус каждого витка 2 см, токи в витках 5 А. Найти напряженность магнитного поля в центре этих витков. Готовое решение задачи

78. По бесконечно длинному прямому проводу, согнутому под углом 120⁰ течет ток 50 А. Найти магнитную индукцию в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от вершины его на расстоянии 5 см. Готовое решение задачи

79. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток силой 60 А Длины сторон прямоугольника равны 30 см и 40 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения диагоналей. Готовое решение задачи

80. По обмотке очень короткой катушки радиусом 16 см течет ток силой А. Сколько витков проволоки намотано на катушку, если напряженность магнитного поля в ее центре равна 800А/м? Готовое решение задачи

81. В однородном поле с индукцией 0,01 Тл находится прямой провод длиной 8 см, расположенный перпендикулярно линиям индукции. По проводу течет ток силой 2 А. Под действием сил поля, провод переместился на расстояние 5 см. найти работу сил поля. Готовое решение задачи

82. По двум параллельным проводам длиной 2,5 м каждый, находящимся на расстоянии 20 см друг от друга, текут одинаковые токи силой 1кА. Вычислить силу взаимодействия токов. Готовое решение задачи

83. Шины генератора представляют собой две параллельные медные полосы длиной 2 м каждая, отстоящие друг от друга на расстоянии 20 см. Определить силу взаимного отталкивания шин в случае короткого замыкания, когда по ним течет ток силой 10 кА. Готовое решение задачи

84. По витку радиусом 5 см течет ток силой 10 А. Определить магнитный момент кругового тока. Готовое решение задачи

85. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка равна 200 А/м. Магнитный момент витка равен 1 А•м² . Вычислить силу тока в витке и радиус витка. Готовое решение задачи

86. Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. По проводу длиной 70 см, помещенному перпендикулярно к направлению магнитного поля, течет ток 70 А. Найти силу, действующую на провод. Готовое решение задачи

87. Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии 10 см друг от друга. По проводникам текут токи: 20 А и 30 А. Какую работу надо совершить (на единицу длины проводников), чтобы раздвинуть эти проводники до расстояния 20 см? Готовое решение задачи

88. Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам текут токи одинаковые токи в одном направлении. Найти токи, текущие по каждому их проводников, если известно, что для того, чтобы раздвинуть эти проводники на вдвое большее расстояние, пришлось совершить работу (на единицу длины проводников) 55мкДж/м. Готовое решение задачи

89. Из проволоки, длиной 20 см, сделаны квадратный и круговой контуры. Найти вращающие моменты сил, действующие на каждый контур, помещенный в однородное магнитное поле с индукцией 0,4 Тл. По контурам течет ток 2 А. Плоскость каждого контура составляет угол 45⁰ с направлением поля. Готовое решение задачи

90. Вычислить радиус дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле с индукцией 15 мТл, если скорость протона равна 5 Мм/с. Готовое решение задачи

91. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 0,02 Тл по окружности 1 см. Определить кинетическую энергию электрона (в джоулях и электрон-вольтах). Готовое решение задачи

92. Заряженная частица, обладающая скоростью 2 •10⁶ м/с, влетела в однородное поле с индукцией 0,52 Тл. Найти отношение Q/m заряда частицы к ее массе, если частица описала дугу окружности радиусом 4 см. По этому отношению определить, какая это частица. Готовое решение задачи

93. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл и начал двигаться по окружности. Вычислить ее радиус. Готовое решение задачи

94. Ион с кинетической энергией 1 кэВ попал в однородное магнитное поле с индукцией 21мТл и стал двигаться по окружности радиусом 5 см. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока. Готовое решение задачи

95. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить силу, действующую на электрон со стороны поля, если радиус кривизны траектории = 0,5 см. Готовое решение задачи

96. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью 10 кА/м. Вычислить период вращения электрона. Готовое решение задачи

97. Альфа-частица, имеющая скорость 2 Мм/с, влетает под углом 30⁰ к сонаправленному магнитному (В=1 мТл) и электрическому (Е=1 кВ/м) полям. Определить ускорение альфа-частицы. Готовое решение задачи

98. Прямой провод длиной 40 см движется в однородном магнитном поле со скоростью 5 м/с, перпендикулярно линиям индукции. Разность потенциалов между концами провода равна 0,6 В. Вычислить индукцию магнитного поля. Готовое решение задачи

99. Прямой провод длиной 10 см помещен в однородном поле с индукцией 1 Тл. Концы его замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,04 Ом. Какая мощность потребуется для того, чтобы двигать провод перпендикулярно линиям индукции со скоростью 20м/c? Готовое решение задачи

100. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от 0 до 3 А в течение времени 10 с. Определить заряд, прошедший в проводнике. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 14)

1. Проволочный виток радиусом 4 см, имеющий сопротивление 0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Плоскость рамки составляет угол 30⁰ с линиями индукции поля. Какое количество электричества протечет по витку, если магнитное поле исчезнет? Готовое решение задачи

2. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл движется проводник длиной 10 см. Скорость движения проводника 15 м/с и направлена перпендикулярно к магнитному полю. Найти индуцированную в проводнике э.д.с. Готовое решение задачи

3. На соленоид длиной 20 см и диаметром 4 см, имеющий плотную трехслойную обмотку из провода диаметром 0,1 мм, по которой течет ток 0,1 А, надето изолированное кольцо того же диаметра. Определить э.д.с. индукции в кольце и э.д.с. в соленоиде, если за 0,01 секунд ток в его обмотке равномерно снижается до нуля. Готовое решение задачи

4. Кольцо из медного провода массой 10 г помещено в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл так, что плоскость кольца составляет угол 60⁰ с линиями магнитной индукции. Определить заряд, который пройдет по кольцу, если снять магнитное поле. Готовое решение задачи

5. По катушке, индуктивность L которой равна 0,03 мГн, течет ток силой 0,6 А. При размыкании цепи, сила тока изменяется практически до нуля за время 120 мкс. Определить среднюю э.д.с. самоиндукцией, возникающую в контуре. Готовое решение задачи

6. Соленоид индуктивностью 4 мГн содержит 600 витков. Определить магнитный поток, если сила тока, протекающего по обмотке, равна 12 А. Готовое решение задачи

7. В цепи шел ток силой 50 А. Источник тока можно отключить от цепи, не разрывая ее. Определить силу тока в этой цепи через 0,01с после отключения тока. Сопротивление цепи равно 20 Ом, ее индуктивность 0,1 Гн. Готовое решение задачи

8. Индуктивность L соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 0,5мГн. Длина соленоида l=0,6 м, диаметр D=2 см. Определить отношение числа витков соленоида к его длине. Готовое решение задачи

9. Магнитный поток сквозь соленоид (без сердечника) 5 мкВб. Найти магнитный момент соленоида, если его длина 25 см. Готовое решение задачи

10. Обмотка соленоида состоит из N витков медной проволоки, поперечное сечение которой 1 мм². Длина соленоида 25 см; его сопротивление 0,2 Ом. Найти индуктивность соленоида. Готовое решение задачи

11. Катушка длиной 20 см и диаметром 3 см имеет 400 витков. По катушке идет ток 2 А. Найти индуктивность катушки и магнитный поток, пронизывающий площадь ее поперечного сечения. Готовое решение задачи

12. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,8 Тл, равномерно вращается рамка с угловой скоростью 15 рад/с. Площадь рамки 150 см². Ось вращения находится в плоскости рамки и составляет угол 30⁰ с направлением магнитного поля. Найти максимальную э.д.с. индукции во вращающейся рамке. Готовое решение задачи

13. Горизонтальный стержень длиной 1 м вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов. Ось вращения параллельна магнитному полю, индукция которого 50 мкТл. При какой частоте вращения стержня разность потенциалов на концах этого стержня 1 мВ? Готовое решение задачи

14. Катушка имеет индуктивность 0,2 Гн и сопротивление 1,64 Ом. Во сколько раз уменьшится ток в катушке через время 0,05 с после того, как э.д.с. выключена и катушка замкнута накоротко? Готовое решение задачи

15. Два одинаково направленных гармонических колебания одинакового периода с амплитудами А₁ = 4 см и А₂ = 8 см имеют разность фаз φ=45⁰. Определите амплитуду результирующего колебания. Готовое решение задачи

16. Амплитуда результирующего колебания, получающегося при сложении двух одинаково направленных гармонических колебаний одинаковой частоты, обладающих разностью фаз φ=60⁰, равна А = 6 см. Определите амплитуду А₂ второго колебания, если А₁ = 5 см. Готовое решение задачи

17. Складываются два гармонических колебания одного направления, описываемых уравнениями x₁=3cos2πt, см и x₂=3cos(2πt+π/4), см. Определите для результирующего колебания: 1) амплитуду; 2) начальную фазу. Запишите уравнение результирующего колебания. Готовое решение задачи

18. Точка участвует в двух одинаковых колебаниях: x₁=A₁sinωt и x₂=A₂sinωt, где A₁ = 5см, A₂ = 6см, с^-1. Определите амплитуду и начальную фазу результирующего колебания. Готовое решение задачи

19. Результирующее колебание, получающееся при сложении двух гармонических колебаний одного направления, описывается уравнением x=Acost*cos45t (t – в секундах). Определите: 1) циклические частоты ω₁ и ω₂ складываемых колебаний; 2) период биений Т_б результирующего колебания. Готовое решение задачи

20. Точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и описываемых уравнениями x=3coswt, см и y=4coswt, см. Определите уравнение траектории точки и вычертите ее с нанесением масштаба. Готовое решение задачи

21. Точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и описываемых уравнениями x=3cos2wt, см и y=4cos(2wt+π), см. Определите уравнение траектории точки и вычертите ее с нанесением масштаба. Готовое решение задачи

22. Точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях одинаковой частоты, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и описываемых уравнениями x=Asin(wt+ π/2) и y=Asinwt. Определите уравнение траектории точки и вычертите ее с нанесением масштаба, указав направление ее движения по этой траектории. Готовое решение задачи

23. Точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и описываемых уравнениями x=2cos2πt и y=cosπt . Определите уравнение траектории точки и вычертите ее с нанесением масштаба. Готовое решение задачи

24. Точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и описываемых уравнениями x=Asinwt и y=Asin2wt. Определите уравнение траектории точки и вычертите ее с нанесением масштаба. Готовое решение задачи

25. Логарифмический декремент колебаний Θ маятника равен 0,01. Определите число N полных колебаний маятника до уменьшения его амплитуды в 3 раза. Готовое решение задачи

26. Амплитуда затухающих колебаний математического маятника за 1 мин уменьшилась в 3 раза. Определите, во сколько раз она уменьшится за 4 минГотовое решение задачи

27. Начальная амплитуда затухающих колебаний маятника А₀ = 3 см. По истечении t₁=10 с А₁ = 1 см. Определите, через какое время амплитуда колебаний станет равной А₂ = 0,3 см. Готовое решение задачи

28. При наблюдении затухающих колебаний выяснилось, что для двух последовательных колебаний амплитуда второго меньше амплитуды первого на 60%. Период затухающих колебаний Т = 0,5 с. Определите: 1) коэффициент затухания; 2) частоту незатухающих колебаний. Готовое решение задачи

29. Тело массой m = 100 г совершая затухающие колебания, за r = 1 мин потеряло 40% своей энергии. Определите коэффициент сопротивления r. Готовое решение задачи

30. Определить, на сколько резонансная частота отличается от частоты ν0=1 кГц собственных колебаний системы, характеризуемой коэффициентом затухания δ=400 с^-1.Готовое решение задачи

31. За время, в течение которого система совершает N = 50 полных колебаний, амплитуда уменьшается в 2 раза. Определите добротность Q системы. Готовое решение задачи

32. Частота свободных колебаний некоторой системы w=65рад/с, а ее добротность Q = 2. Определите собственную частоту колебаний системы. Готовое решение задачи

33. Определите логарифмический декремент, при котором энергия колебательного контура за N = 5 полных колебаний уменьшается в n = 8 раз. Готовое решение задачи

34. Под действием силы тяжести консольная балка, на которой установлен электродвигатель, прогнулась на h =1мм. При какой частоте вращения n якоря электродвигателя может возникнуть опасность резонанса? Готовое решение задачи

35. Длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения Солнца, λ=0,47 мкм, его радиус R_c=7•10⁸ м. Найти изменение массы Солнца Δm за t=10 лет. Солнце считать абсолютно черным телом. Готовое решение задачи

36. С поверхности сажи площадью S=2 см² при температуре Т=400К за время t=5 мин излучается энергия W=83 Дж. Определить коэффициент черноты аТ сажи. Готовое решение задачи

37. Можно условно принять, что Земля излучает как серое тело, находящееся при температуре Т=280 К. Определить коэффициент черноты а_Т Земли, если излучательность R_е ее поверхности равна 325 кДж/(м²•ч). Готовое решение задачи

38. Длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения абсолютно черного тела, λ_m=0,6 мкм. Определить температуру Т тела. Готовое решение задачи

39. Определить максимальную спектральную плотность (rλ,T) _max энергетической светимости (излучательности), рассчитанную на 1нм в спектре излучения абсолютно черного тела. Температура тела Т=1К. Готовое решение задачи

40. Будет ли наблюдаться фотоэффект, если на поверхность серебра направить ультрафиолетовое излучение с длиной волны λ=300 нм? Готовое решение задачи

41. На пластину падает монохроматический свет (λ=0,42 мкм). Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U=0,95 В. Определить работу выхода электронов с поверхности пластины. Готовое решение задачи

42. На цинковую пластину падает пучок ультрафиолетового излучения (λ=0,2 мкм). Определить максимальную кинетическую энергию Т_max и максимальную скорость υ_max фотоэлектронов. Готовое решение задачи

43. Определить максимальную скорость υ_max фотоэлектрона, вырванного с поверхности металла γ-квантом с энергией ε=1,53 МэВ. Готовое решение задачи

44. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта λ=307 нм и максимальная кинетическая энергия Т_max фотоэлектрона равна 1 эВ? Готовое решение задачи

45. Вычислить радиус второй электронной орбиты в атоме водорода. Готовое решение задачи

46. Определить скорость υ электрона на третьей орбите атома водорода. Готовое решение задачи

47. Определить частоту f вращения электрона на первой орбите атома водорода. Готовое решение задачи

48. Определить потенциальную П, кинетическую Т и полную Е энергии электрона, находящегося на второй орбите атома водорода. Готовое решение задачи

49. Вычислить энергию ε фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый. Готовое решение задачи

50. Фотон с энергией ε=16,5 эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода. Какую скорость будет иметь электрон вдали от ядра атома? Готовое решение задачи

51. Вычислить длину волны λ, которую испускает ион Li⁺⁺ при переходе с третьего энергетического уровня на первый. Готовое решение задачи

52. Найти энергию E_i и потенциал U_i ионизации иона He⁺. Готовое решение задачи

53. Найти наибольшую λ_max и наименьшую λ_min длины волн в ультрафиолетовой серии спектра атома водорода. Готовое решение задачи

54. Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с длиной волны λ=121,5 нм. Определить радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода. Готовое решение задачи

55. Зная, что нормированная собственная волновая функция, описывающая основное состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ(r)=1/(√πa³)•e^-r/a, найти среднее расстояние электрона от ядра. Готовое решение задачи

56. Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальную кинетическую энергию T_min электрона, движущегося внутри сферической области диаметром d=0,1 нм. Готовое решение задачи

57. Найти длину волны де Бройля для атома водорода, движущихся при температуре 293 К с наиболее вероятной скоростью. Готовое решение задачи

58. Определите отношение неопределенностей скоростей электрона, если его координата установлена с точностью до 10^-5м, и пылинки массой m=10^-12 кг, если ее координата установлена с такой же точностью. Готовое решение задачи

59. Определить относительную неопределенность Δp/p импульса движущейся частицы, если допустить, что неопределенность ее координаты равна длине волны де Бройля. Готовое решение задачи

60. Написать формулы электронного строения атомов ²⁸₁₄Si, ⁵⁶₂₆Fe. Готовое решение задачи

61. Заполненный электронный слой характеризуется квантовым числом n=2. Указать число электронов N в этом слое, которые имеют одинаковые следующие квантовые числа: 1) m_s=+1/2; 2) m=0. Готовое решение задачи

62. Заполненный электронный слой характеризуется квантовым числом n=4. Указать число электронов N в этом слое, которые имеют одинаковые следующие квантовые числа: 1) m_s=-1/2 и m=-1; 2) m_s=+1/2 и l=3. Готовое решение задачи

63. Найти число N электронов в атомах, у которых в основном состоянии заполнены: 1) К-слой, 2s, 2р и 3s-оболочки; 2) К, L, M-слои и 4s, 4р-оболочки и наполовину 4d-оболочка. Что это за атомы? Готовое решение задачи

64. Электронные конфигурации некоторых элементов 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹, 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. Определите, что это за элементы. Готовое решение задачи

65. Запишите квантовые числа, определяющие внешний, или валентный, электрон в основном состоянии атома натрия. Готовое решение задачи

66. Запишите возможные значения орбитального квантового числа l и магнитного квантового числа m для главного квантового числа n=4. Готовое решение задачи

67. Запишите возможные значения орбитального квантового числа l и магнитного квантового числа m для главного квантового числа n=3. Готовое решение задачи

68. Электрон в атоме находится в р-состоянии. Определите: 1) момент импульса Ll электрона; 2) максимальное значение проекции момента импульса (LlZ)_max на направление внешнего магнитного поля. Готовое решение задачи

69. Электрон в атоме находится в f-состоянии. Определите: 1) собственный механический момент импульса (спин) L_s электрона; 2) максимальное значение проекции спина (L_sz)_max на направление внешнего магнитного поля. Готовое решение задачи

70. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра ₄⁹Be. Готовое решение задачи

71. За какое время распадается 87,5% атомов ₃₈⁹⁰Sr. Готовое решение задачи

72. Вычислить энергию ядерной реакции ₄⁹Be + ⁴₂He →¹²₆C + ¹₀n. Готовое решение задачи

73. Определить какую энергию, выделяющуюся при распаде 1 кг ²³⁵₉₂U. Какое количество нефти с теплотворной способностью 42 кДж/г выделяет при сгорании такую энергию? Готовое решение задачи

74. Какой минимальной скоростью υ_min должен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала φ = 400 В металлического шара (рис. 29)? Готовое решение задачи

75. Две материальные точки движутся согласно уравнениям x₁ = A₁t + B₁t² + C₁t³ и x₂ = A₂t + B₂t² + C₂t³, где А₁ = 4 м/с; B₁ = 4 м/с²; С₁ = -16 м/с³; А₂ = 2 м/с; B₂ = -4 м/с²; С₂ = 1 м/с³. В какой момент времени t ускорения этих точек будут одинаковы? Готовое решение задачи

76. Ледяная гора составляет с горизонтом угол 15⁰. По ней пускают снизу вверх санки, которые, поднявшись на некоторую высоту, спускаются вниз по тому же пути. Определить коэффициент трения, если время спуска больше времени подъема в 3 раза. Готовое решение задачи

77. Телеграфный столб высотой h = 5 м подпиливают у основания. С какой скоростью упадет на землю верхний конец столба? Столб можно считать тонким и однородным. Готовое решение задачи

78. Определить работу растяжения двух соединенных последовательно пружин жесткостью k₁ = 400 Н/м и k₂ = 250 Н/м, если первая пружина при этом растянулась на Δl = 2 см. Готовое решение задачи

79. В двух сосудах одинакового объема содержится кислород. В одном сосуде газ находится при давлении Р₁ = 2 МПа и температуре Т₁ = 800 К, а в другом при давлении Р₂ = 2,5 Мпа и температуре Т₂ = 200 К. Сосуды соединили между собой трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры Т = 200 К. Определить установившееся в сосудах давление. Готовое решение задачи

80. Смесь состоит из водорода и кислорода. Масса кислорода в 8 раз больше массы водорода. Найти плотность такой смеси газов при температуре Т = 300 К и давлении р = 0,2 МПа. Готовое решение задачи

81. Водород массой m = 2 г при температуре 0°C занимает объем V = 2,5 л. Определить среднее число столкновений в единицу времени молекул водорода. Готовое решение задачи

82. Закон движения материальной точки, движущейся по прямой, имеет вид x = bt - ct², где b = 40 м/с; c = 4 м/с². Найти время и путь точки до полной остановки. Готовое решение задачи

83. Точка движется по окружности радиусом R = 4 м так, что в каждый момент времени ее нормальное и тангенциальное ускорения равны по модулю. В начальный момент времени t = 0 скорость точки V₀ = 0,2 м/с. Найти скорость точки в момент времени t₁ = 10 c. Готовое решение задачи

84. Шар и сплошной цилиндр, двигаясь с одинаковой скоростью, вкатываются вверх по наклонной плоскости. Найти отношение высот подъема шара и цилиндра. Радиусы шара и цилиндра одинаковы. Готовое решение задачи

85. Лодка длиной l = 3 м и массой m = 120 кг стоит на спокойной воде. На носу и корме находятся два рыбака массами m₁ = 60 кг и m₂ = 90 кг. На сколько сдвинется лодка относительно воды, если рыбаки пройдут по лодке и поменяются местами? Готовое решение задачи

86. Небольшое тело скатывается с вершины полусферы радиусом R = 0,3 м. На какой высоте h от основания полусферы тело оторвется от ее поверхности? Трением пренебречь. Готовое решение задачи

87. Найти плотность и число молекул в 1 см³ азота при давлении Р = 1∙10^-11 мм рт. ст. и температуре t = 15С. Готовое решение задачи

88. Вода при температуре t = 4 0C занимает объем V = 1 см³. Определите количество вещества  и число молекул воды N при данных условиях. Готовое решение задачи

89. Найти среднее число столкновений в единицу времени и длину свободного пробега молекул гелия, если газ находится под давлением р = 2 кПа и температуре Т = 200 К. Готовое решение задачи

90. Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой m₁ = 2,5 кг под углом α = 30° к горизонту со скоростью υ = 10 м/с. Какова будет начальная скорость υ₀ движения конькобежца, если масса его m₂ = 60 кг? Перемещением конькобежца во время броска пренебречь. Готовое решение задачи

91. Определить КПД η неупругого удара бойка массой m₁ = 0,5 т, падающего на сваю массой m₂ = 120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи. Готовое решение задачи

92. Скорость электрона = 0,8 с (где с - скорость света в вакууме). Зная энергию покоя электрона в мегаэлектрон-вольтах, определить в тех же единицах кинетическую энергию Т электрона. Готовое решение задачи

93. Четыре одинаковых заряда Q₁ = Q₂=Q₃=Q₄ = 40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной а = 10 см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных. Готовое решение задачи

94. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂ (рис. 25). Требуется: 1) найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трех областях: I, II и III. Принять σ₁ = 2σ, σ₂= σ; 2) Вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной слева от плоскостей, и указать направление вектора Е; 3) построить график Е(х). Принять σ=40 нКл/м² Готовое решение задачи

95. Диполь с электрическим моментом р = 100 пКлּ м свободно установился в однородном электрическом поле напряженностью Е = 200 кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол α = 180°. Готовое решение задачи

96. В вершинах правильного треугольника со стороной а=10см находятся заряды Q₁ =10 мкКл, Q₂ = 20 мкКл и Q₃=30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд Q₁ со стороны двух других зарядов. Готовое решение задачи

97. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ₁ и σ₂ (рис. 25). Требуется: 1) найти выражение Е(х)напряженности электрического поля в трех областях: I, II и III. Принять σ₁ = σ, σ₂= – 2σ; 2) Вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной справа от плоскостей, и указать направление вектора Е; 3) построить график Е(х). Принять σ = 20 нКл/м² Готовое решение задачи

98. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R = 10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью заряда τ = 800 нКл/м. Определить потенциал φ в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h = 10 см от его центра Готовое решение задачи

99. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние между пластинами d = 2 мм. Конденсатор подсоединен к источнику напряжения U= 80 В. Определить заряд Q и напряженность Е поля конденсатора в двух случаях: а) диэлектрик – воздух; б) диэлектрик – стекло. Готовое решение задачи

100. ЭДС батареи ε = 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, I_max = 10 А. Определить максимальную мощность Р_max, которая может выделяться во внешней цепи. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 15)

1. Уравнение движения тела имеет вид x = 2t + 0,75t² + 0,2t³. Определить начальную скорость тела, а также скорость и ускорение тела в момент времени t = 2 с. Готовое решение задачи

2. Тело, брошенное вертикально вверх, побывало на высоте h дважды с интервалом времени t. С какой скоростью было брошено тело? Готовое решение задачи

3. Первую половину своего пути автомобиль двигался со скоростью υ₁ = 80 км/час, а вторую половину пути - со скоростью υ₂ = 40 км/час. Какова средняя скорость движения автомобиля? Готовое решение задачи

4. Автомобиль начал двигаться с ускорением 0,2 м/с². Достигнув скорости 20 м/с он в течение 2 мин. двигался равномерно, а затем затормозив, прошел до остановки 100 м. Найти среднюю скорость автомобиля. Построить график скорости. Готовое решение задачи

5. Зависимость угловой скорости вращения от времени задается уравнением ω = 2 + 0,4t + 0,2t². Найти полное число оборотов, совершенных телом за 5 с после начала вращения. Готовое решение задачи

6. Колесо, вращаясь с постоянным ускорением 3,3 рад/с², достигло угловой скорости 20 рад/с. Сколько оборотов сделало колесо? Готовое решение задачи

7. Звук от падения камня в колодец услышан наверху через 5 с. Определить глубину колодца, если скорость звука 340 м/с. Готовое решение задачи

8. С самолета, летящего горизонтально на высоте 500 м с постоянной скоростью 300 м/с, сбрасывается бомба. На каком расстоянии по горизонтали должна быть сброшена бомба, чтобы она попала в цель, если цель движется в том же направлении со скоростью 20 м/с? Под каким углом упадет бомба? Готовое решение задачи

9. Из горизонтально расположенной винтовки стреляют в мишень, расположенную на расстоянии S = 300 м от винтовки. Пуля попадает точно в центр мишени. Куда и насколько нужно передвинуть мишень по горизонталь, чтобы пуля попала в нее на h = 25 см выше центра? Скорость пули 600 м/с. Готовое решение задачи

10. Два тела брошены с одинаковой начальной скоростью под углами α и (90 – α) к горизонту. Определить отношение наибольших высот подъема этих тел. Готовое решение задачи

11. Подвешенное к тросу тело массой 20 кг поднимается вертикально. С каким ускорением движется тело, если сила натяжения троса 230 Н? Каким будет натяжение троса при движении вниз с таким же ускорением? Готовое решение задачи

12. С каким максимальным ускорением можно поднимать на веревке тело массой 200 кг, если она выдерживает неподвижный груз весом до 2400 Н? Какой максимальный груз можно опускать на этой же веревке с таким же ускорением? Готовое решение задачи

13. Тело массой 100 г, брошенное вертикально вверх со скоростью 40 м/с, достигло высшей точки подъема через 2,5 с. Определить среднее значение силы сопротивления воздуха. Готовое решение задачи

14. К концам нити, перекинутой через блок, прикреплены грузы массой 1 и 3 кг. Первоначально грузы находятся на одном уровне. Определить силу натяжения нити и расстояние по вертикали, на которое разойдутся грузы через 0,2 с. Готовое решение задачи

15. С вершины наклонной плоскости высотой 10 м и углом наклона к горизонту 30⁰ начинает соскальзывать тело. Определить скорость тела в конце спуска, продолжительность спуска. Коэффициент трения тела о плоскость k = 0,1. Готовое решение задачи

16. Поезд массой 500 т отошел от станции и через 5 мин достиг скорости 15 м/с. Какова сила тяги электровоза, если коэффициент трения колес вагонов о рельсы равен 0,05? Готовое решение задачи

17. Из орудия массой 10 т выстрелили в горизонтальном направлении. Масса снаряда 40 кг, а его скорость при выстреле равна 1000 м/с. Определить длину отката орудия, если коэффициент трения лафета о почву равен 0,4. Готовое решение задачи

18. Гирька, привязанная к нити длиной 30 см, описывает в горизонтальной плоскости окружность радиусом 15 см. Определить частоту ее вращения. Готовое решение задачи

19. Спутник делает 16 оборотов за время одного оборота Земли. определить период, высоту и скорость спутника, считая его орбиту круговой. Готовое решение задачи

20. Период вращения спутника по круговой орбите вокруг Земли 240 мин. Определить высоту орбиты спутника над поверхностью Земли. Готовое решение задачи

21. Тело, привязанное к веревке, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти массу тела, если известно, что разность между максимальной и минимальной силами натяжения веревки равна 10 Н Готовое решение задачи

22. Однородный диск радиусом R = 0,2 м и массой m = 5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно к его плоскости. Зависимость угловой скорости вращения диска от времени дается уравнением ω=5+8t. Найти касательную силу F, приложенную к ободу диска. Трением пренебречь. Готовое решение задачи

23. Маховое колесо в виде однородного диска, момент инерции которого J = 245 кг•м², вращается с частотой n = 20 с^-1. Через время t = 1 мин после того, как на колесо перестал действовать момент сил М, оно остановилось. Найти момент сил трения М_тр и число оборотов N, которое сделало колесо до полной остановки после прекращения действия силы. Готовое решение задачи

24. На барабан радиусом R = 0,5 м намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m = 10 кг. Найти момент инерции J барабана, если известно, что груз опускается с ускорением 2,04 м/с². Готовое решение задачи

25. Расположенный горизонтально однородный цилиндр массы m и радиусом R начинает вращаться без трения вокруг своей оси под действием груза P, прикрепленного к легкой нити, намотанной на цилиндр. Найти время t, за которое груз P опустился с высоты h Готовое решение задачи

26. Четыре точечных тела массой по 4 г каждое жестко закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Определить момент инерции этой системы относительно оси проходящей сквозь две противоположные вершины. Готовое решение задачи

27. Два маленьких шарика массой m=15 г каждый, соединены тонким однородным стержнем длиной l=20 см, массой m=30 г. Определить момент инерции системы относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Готовое решение задачи

28. Диаметр диска d = 20 см, масса m = 0,8 кг. Определить момент инерции диска относительно оси, проходящей через середину одного из радиусов перпендикулярно к плоскости диска. Готовое решение задачи

29. Колесо, вращаясь равноускоренно, через время t = 60 с после начала вращения приобретает частоту n = 720 об/мин. Найти угловое ускорение колеса и число оборотов N колеса за это время. Готовое решение задачи

30. Диск радиусом 20 см и массой 4 кг вращался, делая 10 оборотов в секунду. При торможении он остановился, сделав 5 полных оборотов от начала торможения до остановки. Определить тормозящий момент. Готовое решение задачи

31. В баллистический маятник массой 5 кг попала пуля массой m = 10 г и застряла в нем. Найти скорость пули υ, если маятник, отклонившись после удара, поднялся на высоту h = 10 см. Готовое решение задачи

32. Лодка массой m = 100 кг плывет со скоростью υ = 2 м/с. Человек массой 50 кг прыгает с лодки в горизонтальном направлении со скоростью υ₁ = 6 м/с (относительно лодки). Найти скорость движения лодки после прыжка человека в сторону противоположную движению лодки. Готовое решение задачи

33. Тело массой 2 кг брошено с начальной скоростью 10 м/с под углом к горизонту 45⁰. Какова будет наименьшая кинетическая энергия тела за время его движения? Готовое решение задачи

34. Снаряд вылетает из ствола орудия со скоростью υ₀ = 300 м/с и падает на землю со скоростью υ = 60 м/с. Какая работа была затрачена во время полета на преодоление сопротивления, если масса снаряда 5 кг? Готовое решение задачи

35. Под действием постоянной силы F вагонетка прошла путь s = 5 м и приобрела скорость υ = 2 м/с. Определить работу A силы, если масса вагонетки m = 360 кг и коэффициент трения f = 0,01. Готовое решение задачи

36. Какую мощность должен развить мотор самолета для обеспечения подъема самолета на высоту h = 2000м, если масса самолета m = 3 т, а время подъема t = 1 мин? Готовое решение задачи

37. Ракета, пущенная вертикально вверх, поднялась на высоту 3200 м и начала падать. Какой путь h она пройдет за первую секунду своего падения. Готовое решение задачи

38. Однородный стержень длиной l = 85 см подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. Какую скорость υ надо сообщить нижнему концу стержня, чтобы он сделал полный оборот вокруг оси? Готовое решение задачи

39. Маховое колесо начинает вращаться с угловым ускорением 0,5 рад/с² и через время t₁ = 15 с после начала движения приобретает момент импульса L = 73,5 кг•м²/с. Найти кинетическую энергию колеса через время t₂ = 20 с после начала движения. Готовое решение задачи

40. Медный шар диаметром 6 см катится без скольжения по горизонтальной плоскости, делая 4 об/м. Найти кинетическую энергию шара. Готовое решение задачи

41. Точка совершает гармонические колебания по синусоидальному закону. Наибольшее смещение точки Х = 5 см, наибольшая скорость υ = 0,1 м/с. Найти максимальное ускорение. Готовое решение задачи

42. Чему равно отношение кинетической энергии точки, совершающей гармоническое колебание, к ее потенциальной энергии для момента, когда смещение точки от положения равновесия составляет x = А/7, где А — амплитуда колебания. Готовое решение задачи

43. Тонкий обруч, подвешенный на гвоздь, вбитый в стену, колеблется в плоскости, параллельной стене. Радиус обруча R = 0,3 м. Вычислить период колебаний обруча. Готовое решение задачи

44. Затухающие колебания происходят по закону x = 0,05e^-0,16tsin(8t). Найти амплитуду после 20 колебаний. Готовое решение задачи

45. Тело массой m = 5 г совершает затухающие колебания. В течение t = 6 мин оно потеряло 99% своей энергии. Определить коэффициент сопротивления. Готовое решение задачи

46. Точка участвует одновременно в двух взаимноперпендикулярных колебаниях x=asinωt и y=bsinωt. Найти траекторию движения. Готовое решение задачи

47. Однородный стержень длиной l = 0,5 м совершает малые колебания в вертикальной плоскости около горизонтальной оси, проходящей через верхний конец. Найти период колебаний стержня. Готовое решение задачи

48. Медный шарик, подвешенный к пружине, совершает вертикальные колебания. Как изменится период колебаний, если к пружине подвесить вместо медного шарика алюминиевый такого же радиуса? Готовое решение задачи

49. Маятник состоит из очень легкого стержня, на котором закреплены два одинаковых груза — один на расстоянии 30 см от оси, другой на расстоянии 15 см от оси. Каков период колебания такого маятника? Готовое решение задачи

50. Движение материальной точки задано уравнением x = At + Bt², где А = 4 м/с; В = -0.05 м/с². Определить момент времени, в который скорость v точки равна нулю. Найти координату и ускорение в этот момент. Построить графики зависимости координаты, пути, скорости и ускорения этого движения от времени. Готовое решение задачи

51. Линейная скорость υ₁ точек на окружности вращающегося диска равна 3 м/с. Точки, расположенные на ∆R = 10 см, ближе к оси имеют линейную скорость υ₂ = 2 м/с. Определить частоту вращения n диска. Готовое решение задачи

52. На гладком столе лежит брусок массой m = 4 кг. К бруску привязаны два шнура, перекинутые через неподвижные блоки, прикрепленные к противоположным краям стола. К концам шнуров подвешены гири, массы которых m₁ = 1 кг и m₂ = 2 кг. Найти ускорение а, с которым движется брусок, и силу Т натяжения каждого из шнуров. Массой блоков и трением пренебречь. Готовое решение задачи

53. Шар массой m₁ = 10 кг, движущийся со скоростью υ₁ = 4 м/с, сталкивается с шаром массой m₂ = 4 кг, скорость υ₂ которого равна 12 м/с. Считая удар прямым, неупругим, найти скорость u шаров после удара в двух случаях: 1) малый шар нагоняет большой шар, движущийся в том же направлении; 2) шары движутся навстречу друг другу. Готовое решение задачи

54. Вал массой m =100 кг и радиусом R = 5 см вращался с частотой n = 8 с^-1. К цилиндрической поверхности вала прижали тормозную колодку с силой F = 40 Н, под действием которой вал остановился через t = 10 с. Определить коэффициент трения f. Готовое решение задачи

55. На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень длиной l = 2,4 м и массой m = 8 кг, расположенный вертикально по оси вращения скамейки. Скамья с человеком вращается с частотой n₁ = 1 с^-1. С какой частотой n₂ будет вращаться скамья с человеком, если он повернет стержень в горизонтальное положение? Суммарный момент инерции J человека и скамьи равен 6 кг∙м². Готовое решение задачи

56. Из одного и того же места начали равноускоренно двигаться в одном направлении две точки, причем вторая начала свое движение через 2 с после первой. Первая точка двигалась с начальной скоростью υ₁ = 1 м/с и ускорением a₁ = 2 м/с², вторая — с начальной скоростью υ₂ = 10 м/с и ускорением a₂ = 1 м/с². Через сколько времени и на каком расстоянии от исходного положения вторая точка догонит первую? Готовое решение задачи

57. На цилиндр, который может вращаться около горизонтальной оси, намотана нить. К концу нити привязали груз и предоставили ему возможность опускаться. Двигаясь равноускоренно, груз за время t=3 с опустился на h=1,5 м. Определить угловое ускорение ε цилиндра, если его радиус r=4 см. Готовое решение задачи

58. Наклонная плоскость, образующая угол α=25⁰ с плоскостью горизонта, имеет длину l = 2 м. Тело, двигаясь равноускоренно, соскользнуло с этой плоскости за время t = 2 с. Определить коэффициент f трения тела о плоскость Готовое решение задачи

59. В лодке массой m₁ = 240 кг стоит человек массой m₂ = 60 кг. Лодка плывет со скоростью υ₁ = 2 м/с. Человек прыгает с лодки в горизонтальном направлении со скоростью υ = 4 м/с (относительно лодки). Найти скорость u движения лодки после прыжка человека в двух случаях: 1) человек прыгает вперед по движению лодки и 2) в сторону, противоположную движению лодки. Готовое решение задачи

60. Определить момент инерции J тонкого однородного стержня длиной l = 60 см и массой m = 100 г относительно оси, перпендикулярной ему и проходящей через точку стержня, удаленную на a = 20 см от одного из его концов. Готовое решение задачи

61. Платформа в виде диска радиусом R = 1 м вращается по инерции с частотой n₁ = 6 мин^-1. На краю платформы стоит человек, масса m которого равна 80 кг. С какой частотой n будет вращаться платформа, если человек перейдет в ее центр? Момент инерции J платформы равен 120 кг·м². Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки. Готовое решение задачи

62. Движения двух материальных точек выражаются уравнениями: х₁ = А₁ + В₁t + C₁t², x₂ = A₂ + B₂ t+ C₂t², где А₁ = 20 м; А₂ = 2 м; В₂ = В₁ =2 м/с; С₁ = -4м/с²; С₂=0,5 м/с². В какой момент времени скорости этих точек будут одинаковыми? Определить скорости v₁ и v₂ и ускорения a₁ и a₂ точек в этот момент. Готовое решение задачи

63. Диск радиусом r₁ = 10 см, находившийся в состоянии покоя, начал вращаться с постоянным угловым ускорением ε = 0,5 рад/с². Найти тангенциальное aτ, нормальное a_n и полное a ускорения точек на окружности диска в конце второй секунды после начала вращения. Готовое решение задачи

64. Шайба пущенная по поверхности льда с начальной скоростью υ₀ = 20 м/с, остановилась через t = 40 с. Найти коэффициент трения f шайбы о лед. Готовое решение задачи

65. На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса человека M = 60 кг, масса доски m = 20 кг. С какой скоростью u (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль доски со скоростью (относительно доски) υ = 1 м/с? Массой колес пренебречь. Трение во втулках не учитывать. Готовое решение задачи

66. Вычислить момент инерции проволочного прямоугольника со сторонами a = 12 см и b = 16 см относительно оси, лежащей в плоскости прямоугольника и проходящей через середины малых сторон. Масса равномерно распределена по длине проволоки с линейной плотностью τ = 0,1 кг/м. Готовое решение задачи

67. Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек массой m₁ = 60 кг. На какой угол φ повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы и, обойдя его, вернется в исходную точку на платформе? Масса m₂ платформы равна 240 кг. Момент инерции J человека рассчитывать как для материальной точки. Готовое решение задачи

68. Две материальные точки движутся согласно уравнениям: x₁ = A₁t + B₁t² + C₁t³; x₂ = A₂t + B₂t² + C₂t³, где А₁ = 4 м/с; В₁ = 8 м/с²; С₁ = -16 м/с²; А₂ = 2 м/с; В₂ = -4 м/с²; С₂ = 1 м/с³. В какой момент времени t ускорения этих точек будут одинаковы? Найти скорости v₁ и v₂ точек в этот момент. Готовое решение задачи

69. Две материальные точки движутся согласно уравнениям: x₁ = A₁t + B₁t² + C₁t³; x₂ = A₂t + B₂t² + C₂t³, где А₁ = 4 м/с; В₁ = 8 м/с²; С₁ = -16 м/с²; А₂ = 2 м/с; В₂ = -4 м/с²; С₂ = 1 м/с³. В какой момент времени t ускорения этих точек будут одинаковы? Найти скорости v₁ и v₂ точек в этот момент. Готовое решение задачи

70. Диск радиусом r = 20 см вращается согласно уравнению φ(t) = А + Вt + Ct³, где А = 3 рад; В = -1 рад/с; С = 0,1 рад/с³. Определить тангенциальное aτ, нормальное a_n и полное a ускорения точек на окружности диска для момента времени t = 10 с. Готовое решение задачи

71. Шарик массой m = 100 г упал с высоты h = 2,5 м на горизонтальную плиту, масса которой много больше массы шарика, и отскочил от нее вверх. Считая удар абсолютно упругим, определить импульс p, полученный плитой. Готовое решение задачи

72. На железнодорожной платформе установлено орудие. Масса платформы с орудием M = 15 т. Орудие стреляет вверх под углом φ = 60⁰ к горизонту в направлении пути. С какой скоростью покатиться платформа вследствие отдачи, если масса снаряда m = 20 кг и он вылетает со скоростью υ₂ = 600 м/с? Готовое решение задачи

73. Определить момент инерции J тонкого однородного стержня длиной l = 30 см и массой m = 100 г относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через: 1) его конец; 2) его середину; 3) точку, отстоящую от конца стержня на 1/3 его длины. Готовое решение задачи

74. На краю горизонтальной платформы, имеющей форму диска радиусом R = 2 м, стоит человек массой m1 = 80 кг. Масса m2 платформы равна 240 кг. Платформа может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. Пренебрегая трением, найти, с какой угловой скоростью ω будет вращаться платформа, если человек будет идти вдоль ее края со скоростью υ = 2 м/с относительно платформы. Готовое решение задачи

75. Точка движется по кривой с постоянным тангенциальным ускорением a_τ = 0,5 м/с². Определить полное ускорение a точки на участке кривой с радиусом кривизны R = 3 м, если точка движется на этом участке со скоростью ν = 2 м/с. Готовое решение задачи

76. Маховик начал вращаться равноускоренно и за промежуток времени Δt = 10 с достиг частоты вращения n = 300 мин^-1. Определить угловое ускорение ε маховика и число N оборотов, которое он сделал за это время. Готовое решение задачи

77. Материальная точка массой m = 2 кг движется под действием некоторой силы F согласно уравнению х = А + Вt +Сt² +Dt³, где С = 1 м/с², D = -0,2 м/с³. Найти значение этой силы в моменты времени t₁ = 2 с и t₂ = 5 с. В какой момент времени сила равна нулю? Готовое решение задачи

78. Снаряд массой m = 10 кг обладал скоростью υ = 200 м/с в верхней точке траектории. В этой точке он разорвался на две части. Меньшая масса m₁ = 3 кг получила скорость u₁ = 400 м/с в прежнем направлении. Найти скорость u2 второй, большей части после взрыва. Готовое решение задачи

79. Три маленьких шарика массой m = 10 г каждый расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной a = 20 см и скреплены между собой. Определить момент инерции J системы относительно оси: 1) перпендикулярной плоскости треугольника и проходящей через центр описанной окружности; 2) лежащей в плоскости треугольника и проходящей через центр описанной окружности и одну из вершин треугольника. Массой стержней, соединяющих шары, пренебречь. Готовое решение задачи

80. Маховик, имеющий вид диска радиусом R = 40 см и массой m₁ = 48 кг, может вращаться вокруг горизонтальной оси. К его цилиндрической поверхности прикреплен конец нерастяжимой нити, к другому концу которой подвешен груз массой m₂ = 0,2 кг. Груз был приподнят и затем опущен. Упав свободно с высоты h = 2 м, груз натянул нить и благодаря этому привел маховик во вращение. Какую угловую скорость ω груз сообщил при этом маховику? Готовое решение задачи

81. В баллоне, объем которого 0,25 м³, находится газ, состоящий из смеси углекислого газа и паров воды. Температура смеси 327⁰С. Число молекул углекислого газа N₁=6,6•10²¹, молекул паров воды N₂=0,9•10²¹. Вычислить давление Р и относительную молекулярную массу Мr газовой смеси. Готовое решение задачи

82. Плотность газа, состоящего из смеси гелия и аргона при давлении 152 кПа и температуре 27°С, равна ρ = 2 кг/м³. Найти концентрацию гелия в баллоне. Готовое решение задачи

83. На какой высоте h над уровнем моря плотность воздуха уменьшается в два раза. Температура воздуха 0⁰С. Считать, что температура воздуха, молярная масса и ускорение силы тяжести не зависят от высоты. Готовое решение задачи

84. На какой высоте h плотность кислорода уменьшается на 10гр/м³? Температура кислорода 27⁰С. Готовое решение задачи

85. Резиновая камера содержит воздух при температуре 27⁰С и нормальном атмосферном давлении. На какую глубину нужно опустить камеру в воду с температурой 277 К, чтобы объем уменьшился вдвое? Готовое решение задачи

86. Теплоизолированный сосуд с азотом движется со скоростью 86 м/с. Температура газа 0⁰С. Какова будет средняя энергия поступательного движения молекул газа, если сосуд остановить? Готовое решение задачи

87. В воде всплывает пузырек воздуха. Когда он находился на глубине 3 м его объем составлял 5 мм₃. Каков будет объем пузырька у поверхности воды? Атмосферное давление нормальное, процесс считать изотермическим. Готовое решение задачи

88. Какова максимальная разница зимой и летом в массе воздуха при атмосферном давлении, заполняющем помещение объемом 100 м³, если летом температура в помещении повышается до 30⁰С, а зимой падает до 5⁰С? Готовое решение задачи

89. По цилиндрической дымовой трубе поднимаются топочные газы. В нижней части трубы они имеют температуру 1073 К и скорость 6 м/с. С какой скоростью они движутся в верхней части трубы, где их температура равна 423 К? Изменением давления в трубе пренебречь. Готовое решение задачи

90. Оболочка воздушного шара имеет объем V = 1600 м³. Найти подъемную силу F водорода, наполняющего оболочку на высоте, где давление Р = 60 кПа и температура Т = 280 К. При подъеме шара водород может выходить в отверстие в нижней части шара. Готовое решение задачи

91. Полый стеклянный шарик с внутренним объемом 10 см³ и узкой шейкой был нагрет до 400⁰ С. Затем шейку опустили в ртуть, имеющую комнатную температуру 16⁰С. Найти массу ртути, вошедшей в шарик. Готовое решение задачи

92. Вода выходит из водяной рубашки двигателя внутреннего сгорания нагретой до 90⁰ С, после чего поступает в радиатор, где охлаждается до 40⁰ С и снова возвращается обратно. Какое количество тепла уносится водой от двигателя ежеминутно, если производительность насоса, движущего воду, равна 30 л/мин? Готовое решение задачи

93. В закрытом сосуде объемом 2,5 л находится водород при температуре 17⁰С и давлении 15 кПа. Водород охлаждают до температуры 0⁰ С. Вычислить количество отданного газом тепла. Готовое решение задачи

94. Азот, находящийся в некотором начальном состоянии, сжимают до объема в 10 раз меньше начального. Сжатие производят в одном случае изотермически, в другом — адиабатически. При каком процессе и во сколько раз работа, затраченная на сжатие будет больше? Готовое решение задачи

95. Кислород при неизменном давлении, равном 8•10⁴ Па, нагревается, его объем увеличивается от 1 до 3 м³. Найти работу расширения кислорода, изменение внутренней энергии, а также количество теплоты, сообщенной газу. Готовое решение задачи

96. Расширяясь, водород совершает работу 4200 Дж. Сколько теплоты было подведено к газу, если газ расширялся изобарически? Готовое решение задачи

97. Каково изменение внутренней энергии массы азота при нормальном давлении, если его объем увеличивается от 10 до 12 л в изобарном процессе? Готовое решение задачи

98. Газ совершает цикл Карно. Работа изотермического расширения газа равна А = 6 Дж. Определить работу изотермического сжатия, если термический КПД цикла η = 0,3. Готовое решение задачи

99. Холодильная машина, работающая по обратному циклу Карно, передает тепло от холодильника с водой при температуре 0⁰С кипятильнику с водой при температуре t₁ = 100⁰ С. Какую массу m2 воды нужно заморозить в холодильнике, чтобы превратить в пар массу m₁ = 1 кг воды в кипятильнике? Готовое решение задачи

100. При совершении цикла Карно газ получил от нагревателя 16,77 кДж энергии и совершил 5,59 кДж работы. Во сколько раз температура нагревателя выше температуры холодильника? Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 16)

1. Давление азота в сосуде объемом 3 л возросло на 2,2 МПа. Определить количество теплоты, сообщенное газу. Готовое решение задачи

2. В спирт опущена на ничтожную глубину трубка с диаметром внутреннего канала d = 0,5 мм. Каков вес вошедшего в нее спирта? Готовое решение задачи

3. Азот массой 0,84 кг занимает объем 33 л при температуре 100⁰ С. Найти давление Р₁, оказываемое газом на стенки сосуда. Сравнить давление Р₁ с давлением Р₂, вычисленным с помощью уравнения состояния идеального газа. Готовое решение задачи

4. В стеклянную трубку с внутренним диаметром d₁ = 2 см вставлена стеклянная палочка диаметром d₂ = 1,8 см так, что просвет в канале везде одинаков. Нижний конец трубки с палочкой находится в воде. Определить высоту поднятия воды в канале. Готовое решение задачи

5. Две вертикальные параллельные друг другу пластинки частично погружены в спирт. Расстояние между пластинами d = 0,2 мм, их ширина l = 19 см. Считая смачивание полным, определить высоту подъема спирта между пластинами и силу притяжения друг к другу. Готовое решение задачи

6. Коленами вертикально расположенной U-образной трубки являются капилляры с радиусами r₁ = 3,6 мм и r₂ = 0,5 мм. В трубке налита ртуть. Определить разность уровней h ртути в коленах. Краевой угол θ = 138⁰. Готовое решение задачи

7. Горизонтальный капилляр с внутренним диаметром d₁ = 2 мм наполнен глицерином. Длина столба глицерина в капилляре l = 4 см. После того как капилляр поставили вертикально, из него вылилось m = 77 мг жидкости. Считая смачивание полным определить коэффициент поверхностного натяжения. Готовое решение задачи

8. При измерении коэффициента поверхностного натяжения воды пользовались динамометром и алюминиевым кольцом; его опускали на поверхность воды, а затем отрывали от нее. Масса кольца 5,7 г, его средний диаметр 200 мм. Динамометр при отрыве кольца показал усилие 0,15 Н. Вычислить значение коэффициента поверхностного натяжения воды. Готовое решение задачи

9. При измерении коэффициента поверхностного натяжения спирта воспользовались бюреткой с диаметром отверстия 1,6 мм, закрепленной в вертикальном положении. Было отсчитано 100 капель общей массой 1,02 г. Вычислить значение коэффициента поверхностного натяжения спирта. Диаметр шейки капли принять равным диаметру канала трубки. Готовое решение задачи

10. Найти избыточную потенциальную энергию поверхности мыльного пузыря диаметром 50 мм. Принять коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора равным 0,04 Н/м. Готовое решение задачи

11. Два мыльных пузыря радиусом 10 и 5 см выдуты на разных концах одной трубки. Найти разность давлений внутри пузырей. Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора 0,04 Н/м. Готовое решение задачи

12. При нагревании идеального газа на К при постоянном давлении объем его увеличился на 1/350 первоначального объема. Найти начальную температуру Т газа. Готовое решение задачи

13. Полый шар объемом V = 800 см³, заполненный воздухом при температуре Т₁ = 573 К, соединили трубкой с чашкой, заполненной ртутью. Определить массу m ртути, вошедшей в шар при остывании воздуха в нем до температуры Т₂= 293 К. Изменением объема шара пренебречь. Готовое решение задачи

14. Какой объем V занимает идеальный газ, содержащий количество вещества ν = 1 кмоль при давлении р = 1 МПа и температуре Т = 400 К? Готовое решение задачи

15. Баллон объемом V = 20 л содержит углекислый газ массой m = 500 г под давлением р = 1,3 МПа. Определить температуру Т газа. Готовое решение задачи

16. В баллоне объемом V = 25 л находится водород при температуре Т = 290 К. После того как часть водорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр = 0,4 МПа. Определить массу m израсходованного водорода. Готовое решение задачи

17. Сколько молекул газа содержится в баллоне вместимостью V=30 л при температуре Т = 300 К и давление р = 5 МПа? Готовое решение задачи

18. Определить количество вещества ν и число N молекул газа, содержащегося в колбе вместимостью V = 240 см³ при температуре Т = 290 К и давление р = 50 кПа. Готовое решение задачи

19. Водород занимает объем V₁ = 10 м³ при давлении р₁ = 100 кПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления р₂ = 300 кПа. Определить: 1) изменение ΔU внутренней энергии газа; 2) работу А, совершаемую газом; 3) количество теплоты Q, сообщенное газу. Готовое решение задачи

20. Азот нагревался при постоянном давлении, причем ему было сообщено количество теплоты Q = 21 кДж. Определить работу А, которую совершил при этом газ, и изменение U его внутренней энергии. Готовое решение задачи

21. Водород массой m = 4 г был нагрет на Т = 10 К при постоянном давлении. Определить работу А расширения газа. Готовое решение задачи

22. Газ, занимавший объем V = 12 л под давлением р₁ = 100 кПа, был изобарически нагрет от Т1 = 300 К до Т2 = 400 К. Определить работу А расширения газа. Готовое решение задачи

23. Водород массой m = 10 г нагрели на Т = 200 К, причем газу было передано количество теплоты Q = 40 кДж. Найти изменение ΔU внутренней энергии водорода и совершенную им работу А. Готовое решение задачи

24. Совершая замкнутый круговой процесс, газ получил от нагревателя количество теплоты Q₁ = 4 кДж. Определить работу A газа при протекании цикла, если его термический к.п.д.  = 0,1. Готовое решение задачи

25. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, получив от нагревателя количество теплоты Q₁ = 4,2 кДж, совершил работу А = 590 Дж. Найти термический к.п.д. η этого цикла. Во сколько раз температура Т₁ нагревателя больше температуры Т₂ охладителя? Готовое решение задачи

26. Смесь азота с массовой долей 87,5% и водорода с массовой долей 12,5% находится в сосуде объемом V = 20 л при температуре Т = 560 К. Определить давление Р смеси, если масса смеси равна 8 г. Готовое решение задачи

27. Газ в колбе емкостью 350 см³, находящийся при температуре 18 ⁰С разрежен до давления 650 мм. рт. ст. Определить, сколько молей и молекул содержится в колбе. Готовое решение задачи

28. Смесь водорода и азота общей массой m = 290 г, при температуре Т = 600 К и давлением Р = 2,46 МПа занимает объем V = 30 л. Определить массу водорода и массу азота. Готовое решение задачи

29. Каково будет давление воздуха, если 5 л его сжаты до объема 1,5 л при неизменной температуре? Начальное давление воздуха 690 мм. рт. ст. Постройте по точкам график процесса в координатах Р, V. Готовое решение задачи

30. Из сосуда испарилось за 10 суток 100 г воды. Сколько в среднем молекул вылетело из сосуда за одну секунду? Готовое решение задачи

31. В баллоне при давлении 16•10³ Па содержится газ при температуре 47 ⁰С. Когда 1/3 массы газа была выпущена из баллона, температура снизилась на 20 ¹С. Как изменилось давление? Готовое решение задачи

32. Сколько молей и какое количество молекул газа находится в баллоне объемом 2 литра, если температура газа 47 ⁰С, а давление 1,6•10⁵ Па? Готовое решение задачи

33. В сосуде объемом V = 40 л находится кислород при температуре Т = 300 К. Когда часть кислорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на ΔР = 100 кПа. Определить массу израсходованного кислорода, если его температура не изменилась. Готовое решение задачи

34. Трехатомный газ под давлением Р = 240 кПа и температуре t = 20 ⁰С занимает объем V = 10 л. Определить теплоемкость С_p этого газа при постоянном давлении. Готовое решение задачи

35. Кислород при неизменном давлении Р = 50 кПа нагревается, при этом его объем увеличивается от V₁ = 1 м³ до V₂ = 3 м³. Определить работу, совершенную кислородом при расширении. Готовое решение задачи

36. Определить К.П.Д. цикла Карно, если температуры нагревателя и холодильника соответственно равны 200 ⁰С и 11 ⁰С. Готовое решение задачи

37. Найти массу воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала d = 0,8 мм, опущенную в воду на малую глубину. Считать смачивание полным. Готовое решение задачи

38. Вычислить величину коэффициента поверхностного натяжения для раствора, если для отрыва рамки прямоугольного сечения со сторонами l₁ = 6 см и l₂ = 4 см приложена сила F = 85 мН. Готовое решение задачи

39. В баллоне емкостью 10 дм³ содержится кислород при температуре 30 ⁰С и под давлением 10⁷ Па. При нагревании кислород получил 5•10⁴ Дж теплоты. Определить температуру и давление кислорода после нагревания. Готовое решение задачи

40. Один моль гелия изобарически расширяется от объема V₁ = 5 л до V₂ = 10 л при давлении Р=2•10⁶ Па. Определить изменение внутренней энергии газа в этом процессе. Готовое решение задачи

41. Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление Р₁ = 2 МПа и температура Т₁ = 800 К, в другом Р₂ = 2,5 МПа, Т₂ = 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до Т₃ = 200 К. Определить установившееся в сосудах давление. Готовое решение задачи

42. В сосуде объемом 0,7 м³ находится смесь 8 кг водорода и 4 кг кислорода при температуре 7 ⁰С. Определить давление и молярную массу смеси газа. Готовое решение задачи

43. Относительная молекулярная масса газа Мr = 30, показатель адиабаты γ = 1,40. Вычислить удельные теплоемкости с_p и с_v этого газа. Готовое решение задачи

44. Газ в цикле Карно получает теплоту Q = 106 кДж. Какую работу совершает газ, если температура Т₁ нагревателя в два раза выше температуры Т₂ охладителя? Готовое решение задачи

45. Водород занимает объем V = 1 м³ при давлении Р₁ = 10 кПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления Р₂ = 20 кПа. Определить изменение внутренней энергии газа и теплоту, сообщенную газу. Готовое решение задачи

46. В сосуде объемом 200 л содержится азот при температуре 2 ⁰C. Часть азота израсходовали и давление снизилось на 2•10⁵ Па. Сколько израсходовано газа? Готовое решение задачи

47. Найти удельные с_p и с_v и молярные С_P и С_V теплоемкости азота и гелия. Готовое решение задачи

48. Два грамма азота нагреваются от t₁ = 0,15 °C до t₂ = 2,25 °C при V = сonst. Определить изменение внутренней энергии. Готовое решение задачи

49. Азот адиабатически расширяясь, совершает работу А равную 400 кДж. Определить конечную температуру газа, если до расширения он имел температуру Т₁= 350 К. Масса азота m = 12 кг. Теплоемкость считать постоянной. Готовое решение задачи

50. Газ совершающий цикл Карно, отдал охладителю теплоту Q₂ = 25 кДж. Определить температуру Т₁ нагревателя, если при температуре охладителя Т₂ = 250 К, работа цикла А равно 10 кДж. Готовое решение задачи

51. Найти разность уровней ртути в двух сообщающихся капиллярах с диаметрами d₁ = 1 мм и d₂ = 2 мм. Не смачивание считать полным. Готовое решение задачи

52. Определить относительную молекулярную массу Мr и молярную массу μ газа, если его разность удельных теплоемкостей с_p – с_v = 2,08 кДж/кг К. Готовое решение задачи

53. Один грамм кислорода нагревается от Т₁ = 20 ⁰С до Т₂ = 40 ⁰С при ΔQ = 0. Определить изменение внутренней энергии. Готовое решение задачи

54. Газ объемом 10 м³ при изотермическом расширении изменяет давление от 10⁵ до 10⁶ Па. Определить работу расширения. Готовое решение задачи

55. Азот занимал объем V₁ = 2 м³ при температуре Т = 500 К. В результате нагревания газ расширился и занял объем V₂ = 5 м³, причем температура осталась неизменной. Найти работу совершенную газом. Масса азота m = 1 кг. Готовое решение задачи

56. Азот занимает объем V₁ = 2 м³ и находится под давлением Р₁ = 10⁵ Па. Газ нагревают при постоянном объеме до давления Р₂ = 5•10⁵ Па. Масса азота m = 3 кг. Определить изменение внутренней энергии и количество теплоты, переданное газу. Готовое решение задачи

57. Кислород (О₂) занимает объем V₁ = 5 м³ и находится под давлением Р₁ = 10⁵ Па. Газ нагревают при постоянном давлении до объема V₂ =15 м³. Определить совершенную газом работу. Готовое решение задачи

58. Определить работу расширения 10 кг водорода при постоянном давлении и количество теплоты, переданное водороду, если в процессе нагревания температура газа повысилась на 200 0С. Готовое решение задачи

59. Азот (N₂) занимает объем V₁ = 2 м³ и находится под давлением Р₁ = 10⁵ Па. Газ нагревают при постоянном давлении до объема V₂ = 4 м³. Определить совершенную газом работу. Готовое решение задачи

60. Газ объемом 5 м³ при изотермическом расширении изменяет давление от 2•10⁶ до 15,5•10⁵ Па. Определить работу расширения. Готовое решение задачи

61. Три одинаковых одноименных заряда q расположены в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд q₁ противоположного знака нужно поместить в центре этого треугольника, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, была равна нулю? Готовое решение задачи

62. По теории Бора электрон вращается вокруг ядра по круговой орбите радиусом 0,53•10^-10 м в атоме водорода. Определить скорость вращения электрона. Готовое решение задачи

63. Маленький проводящий шарик, имеющий заряд — 4,8•10^-11 Кл, привели в соприкосновение с таким же незаряженным шариком. Чему будет равна сила электрического взаимодействия, если шарики поместить в вакуум на расстоянии 2,4 см один от другого? Готовое решение задачи

64. Два маленьких проводящих шарика одного радиуса с разноименными зарядами притягиваются с силой 0,004 Н, когда расстояние между ними равно 30 см. после того, как шарики на короткое время привели в соприкосновение и вновь поместили на прежнее расстояние, сила электрического взаимодействия стала равна 0,00225 Н. Определить заряды шариков до их взаимодействия. Готовое решение задачи

65. Два одинаковых проводящих шарика малых размеров расположены в воздухе так, что расстояние между их центрами равно 60 см. Их заряды равны 4•10^-7 и 0,8•10^-7Кл. Шарики приводят в соприкосновение, а затем удаляют на прежнее расстояние. Определить силу их взаимодействия до и после соприкосновения. Готовое решение задачи

66. Сила притяжения между двумя наэлектризованными шариками массой по 1 г уравновешена электрической силой отталкивания. Считая заряды шариков равными определить их значения. Готовое решение задачи

67. Электрическое поле образовано точечным зарядом. Какова напряженность этого поля на расстоянии 3 см от заряда, если на расстоянии 12 см она равна 3,45•10⁵Н/Кл? Готовое решение задачи

68. Поверхностная плотность заряда на проводящем шаре равна 3,2•10^-7Кл/м². Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от поверхности шара на расстояние равное утроенному радиусу. Готовое решение задачи

69. В двух противоположных вершинах квадрата со стороной 30 см находятся заряды 0,2 мкКл каждый. Найти напряженность поля в двух других вершинах квадрата. Готовое решение задачи

70. Поле равномерно заряженной плоскости действует в вакууме на заряд 0,2 нКл с силой 2,26•10^-5Н. Определить напряженность электрического поля и поверхностную плотность заряда на пластине. Готовое решение задачи

71. Летящий с некоторой скоростью электрон попадает в электрическое поле и, двигаясь вдоль силовой линии, полностью теряет свою скорость между точками с разностью потенциалов 400 В. Движение электрона происходит в вакууме. Определить начальную скорость электрона. При какой разности потенциалов скорость электрона уменьшится в 2 раза? Готовое решение задачи

72. В заряженный плоский конденсатор, находящийся в вакууме, параллельно его пластинам влетает пучок протонов. Напряженность поля в конденсаторе 30 кВ/м. Протоны, пролетая вдоль пластин, смещаются в направлении поля на 1,5 мм. Определить кинетическую энергию протонов в момент влета их в конденсатор. Длина пластины равна 5,5 см. Действием силы тяжести можно пренебречь. Готовое решение задачи

73. В плоский воздушный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 3•10⁷м/с влетает электрон; при вылете из конденсатора он смещается по направлению к одной из пластин на 1,76 мм. Определить отношение заряда электрона к его массе. Длина пластин конденсатора равна 3 см, расстояние между пластинами 0,02 м и разность потенциалов между пластинами составляет 400 В. Готовое решение задачи

74. Определить заряд плоского конденсатора емкостью 0,02 мкФ, если напряженность поля в конденсаторе составляет 320 В/см, а расстояние между пластинами 0,5 см. Каким будет напряжение на пластинах, если зазор между ними увеличить в два раза? Определить энергию конденсатора в обоих случаях. Готовое решение задачи

75. Шесть конденсаторов емкостью 0,005 мкФ каждый соединены параллельно и заряжены до 4 кВ. Какой заряд накоплен такой батареей конденсаторов, и какое количество теплоты выделится при ее зарядке? Готовое решение задачи

76. В плоском конденсаторе в качестве диэлектрика взята стеклянная пластинка толщиной 15 мм. Конденсатор зарядили до 200 В, отключили от источника напряжения, после чего удалили стеклянную пластинку. Как и насколько изменилась разность потенциалов на пластинах конденсатора? Диэлектрическая проницаемость стекла равна 7,5. Готовое решение задачи

77. Конденсатор емкостью 0,6 мкФ и напряжением на обкладках 0,4 кВ соединили параллельно с незаряженным конденсатором емкостью 10 мкФ. Какая разность потенциалов установилась на обкладках обоих конденсаторов? Как разделился заряд? Готовое решение задачи

78. Конденсатор емкостью 0,6 мкФ, заряженный до разности потенциалов 200 В, соединяют параллельно с конденсатором емкостью 0,4 мкФ, разность потенциалов между обкладками которого равна 300 В. Определить емкость такой батареи конденсаторов, разность потенциалов на ее зажимах и запасенную в ней энергию. Готовое решение задачи

79. Определить работу А, которую нужно затратить, чтобы увеличить на 0,2 мм расстояние между пластинами плоского конденсатора, заряженными разноименными зарядами величиной q = 0,2 мкКл. Площадь каждой пластины S = 400 см².В зазоре между пластинами находится воздух. Готовое решение задачи

80. На два последовательно соединенных конденсатора С₁ = 10^-10 Ф и С₂ = 2•10^-10 Ф подано постоянное напряжение U = 300 В. Определить напряжения U₁ и U₂ на конденсаторах и заряд q на их обкладках. Какова емкость системы? Готовое решение задачи

81. Десять проводников сопротивлением 30 Ом каждый попарно соединены в пять параллельных цепей. Определить общее сопротивление данной цепи. Готовое решение задачи

82. Какое количество меди следует израсходовать на электропровод длиной 5 км, чтобы его сопротивление было равно 5 Ом? Готовое решение задачи

83. Электрическая проводка выполнена медным проводом длиной 200 м и сечением 10 мм². Каково ее сопротивление? Какое сечение должен иметь алюминиевый провод, чтобы его сопротивление было таким же? Готовое решение задачи

84. Кинопроекционная лампа, рассчитанная на напряжение 110 В и ток 3 А, подключается к сети с напряжением 127 В через реостат. Определить сопротивление реостата, если известно, что падение напряжения в проводящих медных проводах составляет 2% от напряжения в сети при сечении 1,8 мм²? Реостат введен полностью. Готовое решение задачи

85. Вольтметр, рассчитанный на измерение напряжений до 20 В, необходимо включить в сеть с напряжением 120 В. Какое для этого потребуется дополнительное сопротивление, если ток в вольтметре не должен превышать 5mА. Готовое решение задачи

86. На сколько равных частей требуется разделить проводник сопротивлением 144 Ом, чтобы, соединив эти части параллельно, получить сопротивление 4 Ом? Готовое решение задачи

87. Как требуется соединить четыре проводника сопротивлением по 10 Ом каждый, чтобы эквивалентное сопротивление осталось таким же, как и у одного проводника? Готовое решение задачи

88. В сеть напряжением 120 В включены параллельно 50 ламп сопротивлением 240 Ом каждая. Определить общий ток в лампах и напряжение на магистрали, если проводка от магистрали до потребителя имеет сопротивление 0,28 Ом. Готовое решение задачи

89. Определить силу тока в магистрали, если через амперметр, снабженный шунтом с сопротивлением 0,04 Ом идет ток 5 А. Сопротивление шунта 0,12 Ом. Готовое решение задачи

90. При помощи амперметра сопротивлением 0,9 Ом, рассчитанного на измерение максимального тока 10 А, необходимо измерять токи до 100 А. Какой длины потребуется железный проводник сечением 0,2 мм2 для изготовления шунта? Готовое решение задачи

91. Сопротивление двух ламп, включенных параллельно в сеть с напряжением 120 В, относятся как 3:2. Определить потребляемые лампами мощности и их сопротивления в рабочем состоянии, если ток в первой лампе 0,4 А. Готовое решение задачи

92. Две лампы накаливания мощностью 100 и 80 Вт рассчитаны на напряжение 120 В. Какую мощность будет потреблять каждая лампа, если их включить в сеть последовательно? Как распределится напряжение между лампами? Готовое решение задачи

93. Мощность тока у потребителя 10 кВт при напряжении 400 В. Определить падение напряжения в подводящих медных проводах, если их сечение 26 мм², а расстояние от генератора до потребителя 500 м. Готовое решение задачи

94. Электродвигатели трамвайных вагонов работают при токе 412 А и напряжении 550 В. С какой скоростью движется трамвай, если двигатели создают силу тяги 3600 Н, а их к.п.д. 70%? Готовое решение задачи

95. Какое количество тепла выделилось в реостате с сопротивлением 6 Ом, если за 5 мин через него прошло 600 Кл электричества? Готовое решение задачи

96. Сколько времени длится нагревание 3 л воды от 18⁰С до кипения в электрическом чайнике мощностью 800 Вт с к.п.д. 87%? Готовое решение задачи

97. Два проводника с сопротивлением 5 и 7 Ом соединяют параллельно и подключают к источнику. В первом выделилось 1 кДж тепла. Какое количество тепла выделится на втором проводнике за то же время? Готовое решение задачи

98. В электрической печи необходимо за 10 мин довести до кипения и полностью испарить 1 л воды с начальной температурой 20⁰С. Какой длины нихромовый проводник нужно использовать в нагревательном элементе печи, если его сечение 0,5 мм²? Печь рассчитана на напряжение 120 В и имеет к.п.д. 80%. Готовое решение задачи

99. Имеются три лампы с мощностями 25, 25 и 50 Вт, рассчитанные на напряжение 110 В. Как их следует соединить при включении в сеть с напряжением 220 В, чтобы они давали нормальный накал? Определить силы тока в лампах. Готовое решение задачи

100. Источник тока с ЭДС 1,6 В и внутренним сопротивлением 0,8 Ом замыкают проводником. Определить силу тока и сопротивление проводника, если мощность тока во внешней части цепи 0,6 Вт. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 17)

1. Расстояние между двумя точечными зарядами Q₁ = 10 мкКл и Q₂ = - Q₁ равно 10 см. Определить силу F, действующую на точечный заряд Q = 0,1 мк Кл, удаленный на r₁ = 6 см от первого и на r₂ = 8 см от второго зарядов. Готовое решение задачи

2. Два одинаковых проводящих заряженных шара находятся на расстоянии r=30 см. Сила притяжения F₁ шаров равна 90 мкН. После того, как шары были приведены в соприкосновение и удалены друг от друга на прежнее расстояние, они стали отталкиваться с силой F₂ = 160 мкН, Определить заряды Q₁ и Q₂ , которые были на шарах до их соприкосновения. Диаметр шаров считать много меньшим расстояния между ними. Готовое решение задачи

3. Два положительных точечных заряда Q и 4Q закреплены на расстоянии l = 60 см друг от друга. Определить, в кокой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд Q₁, так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения заряда возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды. Готовое решение задачи

4. Тонкий, очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью τ заряда, равной 10 мкКл/м. На перпендикуляре к оси стержня, восставленном из конца его, находиться точечный заряд Q = 10 нКл. Расстояние а заряда от конца стержня равно 20 см. Найти силу F взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. Готовое решение задачи

5. Тонкое кольцо радиусом R = 10 см несет равномерно распределенный заряд Q = 0,1 мкКл. На перпендикуляре к плоскости кольца, восставленном из его середины, находится точечный заряд Q₁ = 10 нКл. Определить силу F, действующую на точечный заряд Q со стороны заряженного кольца, если он удален от центра кольца на 1) l₁ = 20 см; 2) l₂ = 2 м. Готовое решение задачи

6. Расстояние d между двумя точечными зарядами Q₁ = +8 нКл и Q₂ = -5,3 нКл равно 40 см. Вычислить напряженность Е поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Чему равна напряженность, если второй заряд будет положительным? Готовое решение задачи

7. Тонкое кольцо радиусом R = 8 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью τ = 10 нКл/м. Какова напряженность Е электрического поля в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r = 10 см? Готовое решение задачи

8. Поле создано точечным зарядом Q = 1 нКл. Определить потенциал φ поля в точке, удаленной от заряда на расстояние r = 20 см. Готовое решение задачи

9. Какова потенциальная энергия П системы четырех одинаковых точечных зарядов Q = 10 нКл, расположенных в вершинах квадрата со стороной длиной а = 10 см? Готовое решение задачи

10. По тонкому кольцу радиусом R = 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ = 10 нКл/м. Определить потенциал φ в точке, лежащей на оси кольца на расстоянии а = 5 см от центра. Готовое решение задачи

11. Пылинка массой m = 1 нг, несущая на себе пять электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U = 3 МВ. Какова кинетическая энергия Т пылинки? Какую скорость υ приобрела пылинка? Готовое решение задачи

12. Расстояние d между пластинами плоского конденсатора равно 1,33 мм, площадь S пластин равна 20 см2. В пространстве между пластинами конденсатора находятся два слоя диэлектриков: слюды толщиной dс=0,3 мм. Определить электроемкость С конденсатора. Готовое решение задачи

13. Конденсаторы соединены так, как это показано на рис. Электроемкости конденсаторов: С₁ = 0,2 мкФ; С₂ = 0,1 мкФ; С₃ = 0,3 мкФ; С₄ = 0,4 мкФ. Определить электроемкость C батареи конденсаторов. Готовое решение задачи

14. Конденсаторы электроемкостями С₁ = 10 нФ, С₂ = 40 нФ, С₃ = 2 нФ, С₄ = 30 нФ соединены так, как это показано на рис. Определить электроемкость С соединения конденсаторов. Готовое решение задачи

15. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление R₁ каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь, как показано на рис. Готовое решение задачи

16. Точечные заряды q₁= 20 мкКл и q₂ = -10 мкКл находятся на расстоянии d = 5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на r₁ = 3 см от первого и r₂ = 4 см от второго заряда. Определить также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд q = 1 мкКл. Готовое решение задачи

17. В воздухе на расстоянии 6 см друг от друга находятся два точечных заряда 8•10^-7 Кл. Найти напряженность и потенциал поля в точке, отстоящей от положительного заряда на расстоянии 5 см и от отрицательного - на 4 см. Готовое решение задачи

18. Две бесконечно длинные положительно и равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 6 см. Геометрическое место точек, где результирующая напряженность поля равна нулю, расположено в два раза дальше от нити с линейной плотностью заряда 4•10^-6 Кл/м, чем от второй нити, линейную плотность которой требуется определить. Готовое решение задачи

19. Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити с линейной плотностью заряда 6•10^-9 Кл/м и –3•10^-9 Кл/м расположены параллельно на расстоянии 12 см друг от друга. Установить геометрическое место точек, где результирующая напряженность электрического поля равна нулю. Готовое решение задачи

20. Определить напряженность Е поля, создаваемого тонким длинным стержнем, равномерно заряженным с линейной плотностью τ = 20 мкКл/м в точке, находящейся на расстоянии А = 2 см от стержня вблизи его середины. Готовое решение задачи

21. На бесконечно тонкостенном цилиндре диаметром d = 20 см равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью σ = 4 мкКл/м². Определить напряженность поля в точке отстоящей от поверхности цилиндра на А = 15 см. Готовое решение задачи

22. Две длинные параллельные нити находятся на расстоянии d = 5 см друг от друга. На нитях равномерно распределены заряды с линейными плотностями τ₁=-5 нКл/см и τ₂ = 10 нКл/см. Определить напряженность Е электрического поля в точке, удаленной от первой нити на расстоянии r₁ = 3 см, от второй на расстояние r₂ = 4 см. Готовое решение задачи

23. Две бесконечные плоскости, заряженные с поверхностными плотностями зарядов σ₁ = 5•10^-7 Кл/м² и σ₂ = 3•10^-7 Кл/м², параллельны друг другу. Чему равна напряженность поля между плоскостями и вне плоскостей, если: 1) Плоскости заряжены разноименно (знак заряда на плоскостях разный); 2) Плоскости заряжены одноименно (знак заряда на плоскостях одинаковый)? Готовое решение задачи

24. Два разноименных заряда 2•10^-8 Кл находятся друг от друга на расстоянии 5 см. Третий заряд 5•10^-5 Кл удален от положительного на расстояние 3 см (см.рис.). Каковы величины и направление действия силы на третий заряд? Готовое решение задачи

25. Точечные заряды q₁ = -2•10^-8 Кл и q₂ = 4•10^-8 Кл расположены на таком расстоянии, при котором сила взаимодействия между ними равна 2•10^-8 Н. С какой силой действуют эти заряды на третий заряд q3= 10^-7 Кл, находящийся за вторым зарядом на расстоянии 3 см? Все заряды расположены на одной прямой. Готовое решение задачи

26. На расстоянии d = 20 см находятся два точечных заряда q₁ = -50 нКл и q₂ = 100 нКл. Определить силу F, действующую на заряд q₃ = -10 нКл, удаленной от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное d. Готовое решение задачи

27. На тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г. Точка подвеса общая. Им сообщили положительный заряд и они разошлись на угол 45⁰. Определить электростатическую силу отталкивания, силу тяготения между ними и величину зарядов шариков. Готовое решение задачи

28. Расстояние r между двумя точечными зарядами q₁ = 2 нКл и q₂ = 4 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно переместить третий заряд q₃ так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить величину и знак заряда. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие. Готовое решение задачи

29. Параллельно бесконечной плоскости, заряженной с поверхностной плотностью заряда σ = 4 мкКл/м², расположена бесконечно длинная нить, заряженная с линейной плотностью τ = 100 нКл/м. Определить силу F, действующую на отрезок нити длиной l = 1 м со стороны плоскости. Готовое решение задачи

30. Две одинаковые круглые пластины площадью S = 400 см² каждая расположена параллельно друг другу. Заряд одной пластины q₁ = 400 нКл, другой q₂ = -200 нКл. Определить силу F взаимного притяжения пластин, если расстояние между ними: 1) r₁ = 3 мм, б) r₂ = 10 м. Готовое решение задачи

31. С какой силой на единицу площади взаимодействуют две бесконечные параллельные плоскости, заряженные с одинаковой поверхностной плотностью σ = 5 мкКл/м². Готовое решение задачи

32. К бесконечной, равномерно заряженной вертикальной плоскости подвешен на нити одноименно заряженный шарик массой m = 50 мг и зарядом q = 0,6 нКл. Натяжение нити, на которой висит шарик, T = 0,7 мН. Найти поверхностную плотность заряда σ на плоскости. Готовое решение задачи

33. Поверхностная плотность заряда бесконечно протяженной вертикальной плоскости σ = 400 мкКл/м². К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой m = 10 г. Определить заряд q шарика, если нить образует с плоскостью угол α = 30⁰. Готовое решение задачи

34. Какое ускорение сообщает электрическое поле Земли, напряженность которого 130 В/м, заряженной пылинке массой 1 г? Пылинка несет заряд 3,2•10^-8 Кл. Готовое решение задачи

35. Пылинка массой m = 20 мкг, несущая на себе заряд q = 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U = 200 В пылинка имела скорость υ = 10 м/с. Определить скорость υ₀ пылинки до того, как она влетела в поле. Готовое решение задачи

36. Электрон, обладавший кинетической энергией Е = 10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов U = 8 В? Готовое решение задачи

37. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость υ = 10⁵ м/с. Расстояние между пластинами d = 8 мм. Найти: 1) разность потенциалов U между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах. Готовое решение задачи

38. Пылинка массой m = 5 нг, несущая на себе N = 10 электронов, прошла в вакууме, ускоряющую разность потенциалов U = 1 мВ. Какова кинетическая энергия пылинки? Какую скорость приобрела пылинка? Готовое решение задачи

39. Ион атома Li⁺ прошел разность потенциалов U₁ = 400 В, ион атома натрия Na⁺ — разность потенциалов U₂ = 300 В. Найти отношения скоростей этих ионов. Готовое решение задачи

40. Два одинаковых плоских воздушных конденсато¬ра емкостью С = 100 пФ каждый соединены в батарею последовательно. Определить, на сколько изменится емкость С батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином. Готовое решение задачи

41. По бесконечному прямолинейному цилиндрическому проводнику диаметром 2 см течет ток силой 100 А. Считая плотность тока одинаковой по всему сечению, определить напряженность поля в точке, расположенной на расстоянии 0,5 см от поверхности проводника. Готовое решение задачи

42. По бесконечному прямолинейному цилиндрическому проводнику течет ток силой 100 А. В точке, расположенной на расстоянии от оси равном половине радиуса проводника. Напряженность магнитного поля равна 800 А/м. Найти диаметр проводника. Готовое решение задачи

43. Расстояние между двумя длинными проводниками с током равно 15 см. Определить напряженность магнитного поля в точке, удаленной от обоих проводников на то же расстояние. Сила тока в проводниках 20 А. Токи имеют одинаковое направление. Готовое решение задачи

44. Расстояние между двумя длинными проводниками с током равно 15 см. Напряженность поля в точке, удаленной от обоих проводников на то же расстояние равно 21 А/м. Токи в проводниках противоположно направлены и равны друг другу. Найти силу тока. Готовое решение задачи

45. Два проводника представляют собой соосные цилиндры с радиусами 20 и 10 см. В наружном проводнике сила тока равна 10 А, а во внутреннем 6 А. Найти напряженность магнитного поля в центре окружности при одинаково и противоположно направленных точках. Готовое решение задачи

46. По длинному соленоиду из изолированного провода, наложенного плотно в два ряда, проходит электрический ток. Определить напряженность магнитного поля внутри соленоида при силе тока в нем 0,52 А. Диаметр провода 0,2 мм. Готовое решение задачи

47. Определить ток, текущий в соленоиде, если диаметр провода равен 0,1 мм. Напряженность поля внутри соленоида 5000 А/м. Готовое решение задачи

48. Определить радиус плоской катушки, имеющей 40 витков, если при силе тока 3,5 А она имеет магнитный момент 1,33 А•м². Готовое решение задачи

49. В атоме водорода электрон движется по орбите, радиус которой 2,12•10^-10м со скоростью 2•10⁶ м/с. Определить индукцию магнитного поля в центре орбиты и магнитный момент электрона. Готовое решение задачи

50. Проводник с током перемещается в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл под углом 60⁰ к линиям индукции на расстояние 0,25 м. Какая при этом совершается работа? Длина проводника 0,8 м, сила тока в нем 21 А. Готовое решение задачи

51. В катушке возникает магнитный поток 0,015 Вб при силе тока в витках 5 А. Сколько витков содержит катушка, если ее индуктивность равна 60 мГн? Готовое решение задачи

52. Протон разгоняется в электрическом поле с разностью потенциалов 1,5 кВ из состояния покоя и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к линиям магнитной индукции. В магнитное поле он движется по дуге окружности с радиусом 56 см. Определить напряженность магнитного поля. Если движение происходит в вакууме. Готовое решение задачи

53. Электрон разгоняется в вакууме из состояния покоя под действием электрического поля и влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Определить ускоряющую разность потенциалов электрического поля и индукцию магнитного поля, если электрон описывает окружность радиусом 7,58 мм за 5,96•10^-10 с. Готовое решение задачи

54. В однородное магнитное поле с индукцией 0,085 Тл влетает электрон со скоростью 4,6•10⁷ м/с, направленной перпендикулярно к силовым линиям. Определить силу, действующую на электрон в магнитном поле и радиус дуги окружности, по которой он движется. Готовое решение задачи

55. Траектория пучка электронов, движущихся в вакууме в магнитном поле с напряженностью. 5,56 А/м — окружность радиусом 3 см. Определить скорость и энергию электронов, период обращения и момент импульса. Готовое решение задачи

56. Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с напряженностью 75 А/м так, что вектор его скорости составляет угол в 30⁰ с направлением поля. Определить радиус витков траектории электрона и расстояние, пройденное им вдоль силовых линий за три витка, если скорость электрона 2,5•10⁶ м/с. Готовое решение задачи

57. Определить индукцию магнитного поля в циклотроне, который используется для сообщения протону энергии 4 МэВ, если максимальный радиус полуокружности внутри дуанта равен 60 см. Готовое решение задачи

58. Виток из проволоки площадью 1 м² расположен перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону В = 0,5 (1+е^-t) Тл. Определить ЭДС индукции в витке как функцию времени. Готовое решение задачи

59. Виток радиусом 5 м расположен так, что плоскость его перпендикулярна вектору индукции В магнитного поля. Индукция изменяется по закону В = 0,02t Тл. Определить работу в электрон-вольтах, которую совершает индуцируемое электрическое поле при перемещении электрона по витку. Готовое решение задачи

60. Квадратная рамка со стороной 1 м вращается в однородном магнитном поле с частотой 5 об/с. Ось вращения рамки перпендикулярна линиям индукции поля. Магнитное поле изменяется по закону В=0,001cosπt Тл. Какая ЭДС индукции возникает в рамке через 10 с после начала ее вращения, если в начальный момент нормаль к плоскости рамки и вектор В составляли угол β = 0⁰? Готовое решение задачи

61. Электрон движется прямолинейно и равномерно со скоростью υ = 3•10⁵ м/с. Найти индукцию В поля, создаваемого электроном в точке, находящейся на расстоянии от него r=1•10^-9 м (10А) и лежащей на перпендикуляре к v, проходящем через мгновенное положение электрона Готовое решение задачи

62. Найти силу I бесконечного прямого тока, при которой индукция B поля на расстоянии от провода b = 1,00 м равна 4,8•10^-3 Тл. Готовое решение задачи

63. Два электрона движутся в вакууме «бок о бок» по параллельным прямым с одинаковой скоростью υ = 3,00•10⁵ м/с. Расстояние между электронами a = 1,00 мм. Найти силу F_м магнитного взаимодействия между электронами. Сравнить F_м с силой F_е кулоновского взаимодействия между электронами. Готовое решение задачи

64. По круговому витку радиуса r = 100 мм циркулирует ток силы I = 1,00 А. Найти магнитную индукцию B: а) в центре витка, б) на оси витка на расстоянии b = 100 мм от его центра. Готовое решение задачи

65. По плоскому контуру, изображенному на рис., течет ток силы I=1 А. Угол между прямолинейными участками контура прямой. Радиусы имеют значения: r₁=10 см, r₂=20 см. Найти магнитную индукцию B в точке C. Готовое решение задачи

66. Соленоид радиуса r и длины l имеет на единицу длины n витков. По соленоиду течет ток силы I. Определить напряженность поля H на оси соленоида как функцию расстояния x от его центра. Исследовать случаи: а) х конечное, l→∞, б) x=l/2, l→∞,. Готовое решение задачи

67. Эбонитовый шар радиуса R = 50,0 мм заряжен равномерно распределенным поверхностным зарядом с плотностью σ = 10,0 мкКл/м². Шар приводится во вращение вокруг своей оси с угловой скоростью ω = 100 рад/с. Найти магнитную индукцию В в центре шара. Готовое решение задачи

68. По объему однородного шара массы m и радиуса R равномерно распределен заряд q. Шар приводится во вращение вокруг своей оси с угловой скоростью ω. Найти возникающие в результате вращения момент импульса (механический момент) М и магнитный момент p_m, а также отношение pm/М. Готовое решение задачи

69. Магнитный момент кругового контура с током равен pm = 1,00 А•м². Радиус контура R = 10,0 см. Найти индукцию В в центре контура. Готовое решение задачи

70. Изолированный провод намотан так, что образует плоскую спираль из N = 100 витков. Радиус внутреннего витка (по оси провода) равен R₁ = 10,0 мм, внешнего витка R₂ = 40,0 мм. Каким магнитным моментом p_m обладает эта спираль, когда по ней течет ток силы I = 10,0 мА? Чему равна в этом случае напряженность магнитного поля Н в центре спирали? Готовое решение задачи

71. Две небольшие одинаковые катушки расположены так, что их оси лежат на одной прямой. Расстояние между катушками l=2,00 м значительно превышает их линейные размеры. Число витков каждой катушки N = 150, радиус r = 50 мм. С какой силой F взаимодействуют катушки, когда по ним течет одинаковый ток I = 1,00 А? Готовое решение задачи

72. Рядом с длинным прямым проводом, по которому течет ток I₁ =10,0 А, расположена квадратная рамка с током I₂ = 1,00 А. Рамка и провод лежат в одной плоскости. Проходящая через середины противолежащих сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстояние b=100 мм. Сторона рамки а=80 мм. Найти силу F, действующую на рамку, и работу А, которую нужно совершить, чтобы повернуть рамку вокруг ее оси на 180⁰. Готовое решение задачи

73. Тонкий металлический стержень длины l = 1,200 м вращается с частотой n = 120 мин^-1 в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной к стержню и отстоящей от одного из его концов на расстояние l₁ = 0,250 м. Вектор B параллелен оси вращения, В = 1,00 мТл. Найти разность потенциалов U, возникающую между концами стержня. Готовое решение задачи

74. Изолированный металлический диск радиуса а = 0,250 м вращается с частотой n=1000 мин^-1. Найти разность потенциалов U между центром и краем диска, возникающую: a) в отсутствие магнитных полей, b) в случае, когда имеется перпендикулярное к диску однородное поле с индукцией В = 10,0 мТл. Готовое решение задачи

75. Между полюсами электромагнита помещена небольшая катушка, расположенная так, что оси катушки и полюсных наконечников магнита совпадают. Площадь поперечного сечения катушки S = 3,00мм², число витков N =60. При повороте катушки на 180⁰ через соединенный с ней баллистический гальванометр протекает заряд q = 4,50 мкКл. Определить напряженность поля H между полюсами. Сопротивление катушки, гальванометра и соединительных проводов R = 40,0 Ом. Готовое решение задачи

76. Из провода радиуса а = 1,00 мм сделана прямоугольная рамка, длина которой l = 10,0 м значительно больше ширины b = 0,100 м (измеренной между осями сторон рамки). Найти индуктивность L рамки. Магнитную проницаемость среды положить равной единице. Полем внутри провода пренебречь. Готовое решение задачи

77. По соседству расположены два витка проволоки. По первому течет ток I = 10,0 А. В цепь второго включен баллистический гальванометр. Полное сопротивление второй цепи R = 5,00 Ом. Чему рана взаимная индуктивность L12 витков, если при включении тока I через гальванометр проходит заряд q = 1,00∙10^-8 Кл? Готовое решение задачи

78. На бесконечный соленоид с n витками на единицу длины и площадью поперечного сечения S намотана катушка из N витков. Найти взаимную индуктивность L12 катушки и соленоида. Проницаемость среды, заполняющей соленоид, равна μ. Готовое решение задачи

79. Катушка с индуктивностью L = 250 мГн и сопротивлением R = 0,3000 Ом подключается к источнику постоянного напряжения. Через какой промежуток времени τ сила тока в катушке достигнет а) 50%, б) 75% установившегося значения? Сопоставьте оба значения τ. Готовое решение задачи

80. Железный сердечник, имеющий форму кольца с квадратным сечение, несет на себе обмотку из N = 1000 витков. Внутренний радиус кольца a = 0,200 м, внешний b = 0,250 м. Определить энергию W, запасенную в сердечнике в том случае, когда по обмотке течет ток I = 1,26 А. Определение произвести приближенно, полагая напряженность поля по всему сечению сердечника одинаковой и равной значению H в центре сечения. Готовое решение задачи

81. Вычислить скорость υ, которую приобретает электрон, пройдя разность потенциалов U, равную: а) 100 В, б) 100 кВ. Готовое решение задачи

82. Вначале электрон летит свободно со скоростью υ₀. В момент t = 0 включается однородное электрическое поле с напряженностью E, образующее с направлением υ₀ угол α. a) По какой траектории движется электрон после включения поля? b) Каков радиус кривизны R траектории в той точке, где скорость электрона минимальна? c) Чему равно приращение импульса Δр электрона за время τ? Как изменяется со временем модуль момента импульса электрона М относительно точки, в которой находится электрон в момент включения поля? Готовое решение задачи

83. В расположенном горизонтально плоском конденсаторе с зазором между пластинами d = 10,0 мм находится заряженная капелька массы m = 6,40∙10^-16 кг. В отсутствие напряжения между обкладками капелька падает с постоянной скоростью υ₁ = 0,078 мм/с. После подачи на конденсатор напряжения U = 95,0 В капелька движется равномерно вверх со скоростью υ₂ = 0,016 мм/с. Определить заряд е’ капельки. Готовое решение задачи

84. Первоначально α-частица движется свободно со скоростью υ = 0,350∙10⁷ м/с. В некоторый момент времени в окрестности частицы создается перпендикулярное к ее скорости однородное магнитное поле с индукцией B = 1,000 Тл. Найти: a) Радиус r траектории частицы, b) Модуль и направление ее магнитного момента pm, c) Отношение магнитного момента pm частицы к ее механическому моменту М. Заряд α-частицы е’ = 2е, масса m = 6,65∙10^-27 кг. Готовое решение задачи

85. Винтовая линия, по которой движется электрон в однородном магнитном поле, имеет диаметр d = 80 мм и шаг l = 200 мм. Индукция поля B = 5,00 мТл. Определить скорость  электрона. Готовое решение задачи

86. Имеются однородные скрещенные поля E и B (E<<сB). Выберем оси координат так, чтобы ось y была направлена вдоль вектора Е, а ось z – вдоль вектора В. Поместить в начало координат частицу с массой m и зарядом e’ и отпустим ее с нулевой начальной скоростью. а) как будет двигаться частица? б) По какому закону изменяется со временем скорость частицы v? Готовое решение задачи

87. Внутренний диаметр дуантов циклотрона d = 1,000 м. Индукция магнитного поля B = 1,20 Тл. Ускоряющее напряжение U = 100 кВ. Найти: a) Максимальную энергию W, до которой могут быть ускорены в этом циклотроне протоны, и конечную скорость v, приобретаемую протонами, b) Время τ, в течение которого длится процесс ускорения, c) Приближенное значение пути s, проходимого протонами за это время. Готовое решение задачи

88. Напряженность магнитного поля Н = 100 А/м. Вычислить магнитную индукцию В этого поля в вакууме. Готовое решение задачи

89. По двум параллельным проводам текут в одинаковом направлении токи I₁=10 А и I₂=15 А. Расстояние между проводами А=10 см. Определить напряженность H магнитного поля в точке, удаленной от первого провода на r₁=8 см и от второго на r₂=6 см. Готовое решение задачи

90. По двум параллельным проводам текут в противоположных направлениях токи I₁=10А и I₂=15 А. Расстояние между проводами А=10 см. Определить напряженность H магнитного поля в точке, удаленной от первого провода на r₁=15 см и от второго на r₂=10 см. Готовое решение задачи

91. По тонкому проводнику, изогнутому в виде правильного шестиугольника со стороной а = 10 см, идет ток I = 20 А. Определить магнитную индукцию В в центре шестиугольника. Готовое решение задачи

92. Обмотка соленоида содержит два слоя плотно прилегающих друг к другу витков провода диаметром d=0,2 мм. Определить магнитную индукцию В на оси соленоида, если по проводу идет ток I=0,5 A Готовое решение задачи

93. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл помещен прямой проводник длиной l = 20 см (подводящие провода находятся вне поля). Определить силу F, действующую на проводник, если по нему течет ток I=50 А, а угол φ между направлением тока и вектором магнитной индукции равен 30⁰. Готовое решение задачи

94. Рамка с током I = 5 А содержит N = 20 витков тонкого провода. Определить магнитный момент pm рамки с током, если ее площадь S = 10 см². Готовое решение задачи

95. По витку радиусом R = 10 см течет ток I = 50 А. Виток помещен в однородное магнитное поле (В = 0,2 Тл). Определить момент силы М, действующей на виток, если плоскость витка составляет угол φ = 60⁰ с линиями индукции. Готовое решение задачи

96. Протон влетел в магнитное поле перпендикулярно линиям индукции и описал дугу радиусом R = 10 см. Определить скорость υ протона, если магнитная индукция В = 1 Тл. Готовое решение задачи

97. Определить частоту n обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле (В = 1 Тл). Готовое решение задачи

98. Электрон в однородном магнитном поле движется по винтовой линии радиусом R = 5 см и шагом h = 20 см. Определить скорость υ электрона, если магнитная индукция В = 0,1 мТл. Готовое решение задачи

99. Кольцо радиусом R = 10 см находится в однородном магнитном поле (В = 0,318 Тл). Плоскость кольца составляет с линиями индукции угол α = 30⁰. Вычислить магнитный поток Ф, пронизывающий кольцо. Готовое решение задачи

100. По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной а = 10 см, течет ток I = 20 А. Плоскость квадрата перпендикулярна магнитным силовым линиям поля. Определить работу А, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля. Магнитная индукция В = 0,1 Тл. Поле считать однородным. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 18)

1. Определить расстояние g от предмета до зеркала, если фокусное расстояние вогнутого зеркала равно 10 см и зеркало дает действительное изображение предмета, уменьшенное в два раза. Построить изображение B предмета G в вогнутом зеркале. Готовое решение задачи

2. Построить изображение предмета в выпуклом зеркале. Готовое решение задачи

3. Человек, стоящий на берегу пруда, смотрит на камень, находящийся на дне. Глубина пруда h =1м. На каком расстоянии h’ от поверхности воды увидит человек камень, если луч составляет с вертикалью угол i = 60⁰? Готовое решение задачи

4. Луч света падает на плоскопараллельную пластинку (n = 1,6) под углом i = 45. Определить толщину d пластинки, если вышедший из пластинки луч смещен относительно продолжения падающего луча на расстояние h = 2 см. Готовое решение задачи

5. Две среды разделены плоскопараллельной пластинкой (см. рис.). Показатели преломления первой среды, второй среды и пластинки соответственно равны n₁, n₂, n (n > n₁). Луч света падает из первой среды на пластинку под углом i₁. Определить угол i₂, под которым луч выйдет из пластинки. Готовое решение задачи

6. Наблюдатель рассматривает светящуюся точку через плоскопараллельную стеклянную пластинку (n = 1,5) толщиной d = 3 см так, что луч зрения нормален к пластинке. Определить расстояние между точкой S и ее изображением S’. Готовое решение задачи

7. На грань стеклянной призмы с преломляющим углом θ = 60⁰ падает луч света под углом α₁ = 45⁰. Найти угол преломления β₂ луча при выходе из призмы и угол отклонения δ луча от первоначального направления. Готовое решение задачи

8. На грань стеклянной призмы с преломляющим углом θ =100⁰ падает луч света под углом α₁ = 65⁰. Построить ход луча через призму и найти угол преломления луча γ₃ при выходе (n = 1,812) из призмы. Готовое решение задачи

9. Воздушная линза, образованная двумя часовыми стеклами с различными радиусами кривизны, помещена в воду. Найти фокусное расстояние этой линзы, зная, что стеклянная линза такой же формы имеет в воздухе фокусное расстояние 40 см. Абсолютные показатели преломления стекла и воды равны соответственно n = 3/2 и n = 4/3. Готовое решение задачи

10. На рисунке (а-г) показаны положения предмета AB. Построить изображения предмета. Готовое решение задачи

11. Найти построением положение святящейся точки, если известен ход лучей после их преломления в линзе. Один из этих лучей пересекается с главной оптической осью собирающей линзы в ее фокусе (рис. 1(а)). В случае с рассеивающей линзой (рис. 1(б)) один из лучей после преломления в линзе идет так, что его продолжение пересекается с главной оптической осью линзы в ее фокусе. Готовое решение задачи

12. Собирающая линза дает действительное увеличение в два раза изображение предмета. Определить фокусное расстояние линзы, если расстояние между линзой и изображением предмета 24 см. Построить изображение предмета в линзе. Готовое решение задачи

13. Найти фокусное расстояние F₂ двояковыпуклой стеклянной линзы, погруженной в воду, если известно, что фокусное расстояние F₁ в воздухе 20 см. Готовое решение задачи

14. Горизонтально расположенное вогнутое зеркало заполнено водой на небольшую глубину. Радиус зеркала 60 см. Каково фокусное расстояние F такой системы? Готовое решение задачи

15. В вогнутое зеркало радиусом кривизны наливают воду. Оптическая сила D полученной системы 5,3 дптр. Вычислить главное фокусное расстояние F водяной линзы. Готовое решение задачи

16. Поверх выпуклого сферического зеркала радиусом кривизны R = 20 см налили тонкий слой воды. Определить главное фокусное расстояние F такой системы. Готовое решение задачи

17. Микроскоп состоит из объектива и окуляра, расстояние между главными фокусами которых, 18 см. Найти увеличение Г, даваемое микроскопом, если фокусные расстояния объектива и окуляра соответственно 2 и 40 мм. Построить изображение предмета. Готовое решение задачи

18. Определить длину l₁ отрезка, на который укладывается столько же длин волн в вакууме, сколько их укладывается на отрезке l₂ = 3 мм в воде. Готовое решение задачи

19. Усилится или ослабнет свет в точке A, если длина волны λ когерентных лучей равна 0,4∙10^-6 м, а разность хода между ними составляет 2,0∙10^-6 м. Готовое решение задачи

20. На экране наблюдается интерференционная картина от 2-х когерентных источников света с длиной волны λ = 0,75∙10^-6 м. Когда на пути одного из лучей поместили стеклянную пластинку толщиной d =12∙10^-6 м с показателем преломления n = 1,5 , интерференционная картина сместилась. На сколько полос сместилась интерференционная картина и в каком направлении: вверх или вниз? Готовое решение задачи

21. От двух когерентных источников S₁ и S₂ лучи попадают на экран (см. рис.). На экране наблюдается интерференционная картина. Когда на пути одного из лучей перпендикулярно ему поместили мыльную пленку, интерференционная картина изменилась на противоположную. При какой наименьшей толщине d_min пленки это возможно? Готовое решение задачи

22. Опыт Юнга был проведен в прозрачной жидкости вначале с монохроматическим светом длины волны λ₁ = 600 нм, а затем – со светом другой длины волны λ₂. Определить длину волны во втором случае, если 7 -я светлая полоса в первом случае совпадает с 10-й темной полосой во втором случае. Готовое решение задачи

23. Расстояние между двумя когерентными источниками d = 0,9 мм. Источники, испускающие монохроматический свет с длиной волны λ = 640 нм, расположены на расстоянии l = 3,5 м от экрана. Определить число светлых полос, располагающихся на 1 см длины экрана. Готовое решение задачи

24. На зеркала Френеля, угол между которыми α = 10’, падает монохроматический свет от узкой щели S , находящейся на расстоянии r = 0,1 м от линии их пересечения. Отраженный от зеркал свет дает интерференционную картину на экране Э, отстоящем на расстоянии a = 2,7м от линии их пересечения, причем расстояние между интерференционными полосами равно ∆x = 2,9∙10^-3 м. Определить длину волны λ света. Готовое решение задачи

25. В просветленной оптике для устранения отражения света на поверхность линзы наносится тонкая пленка вещества с показателем преломления 1,26, меньшим, чем у стекла. При какой толщине пленки отражение света от линзы не будет наблюдаться? Длина волны падающего света 0,55 мкм, угол падения 30. Готовое решение задачи

26. На стеклянный клин с малым углом нормально к его грани падает параллельный пучок лучей монохроматического света с длиной волны λ = 0,6 мкм. Число m возникающих при этом интерференционных полос, приходящихся на отрезок клина длиной l, равно 10. Определить угол α клина (рис.). Готовое решение задачи

27. Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается монохроматическим светом (λ =5∙10^-7м), падающим нормально к поверхности пластинки. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя d воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо. Готовое решение задачи

28. Плосковыпуклая линза (n =1,6) выпуклой стороной прижата к стеклянной пластинке. Расстояние между первыми двумя кольцами Ньютона, наблюдаемыми в отраженном свете, равно 0,5 мм. Определить оптическую силу D линзы, если освещение производится монохроматическим светом с λ = 550нм, падающим нормально. Готовое решение задачи

29. Для измерения показателей преломления прозрачных веществ используют интерферометр. Здесь S - узкая щель, освещаемая монохроматическим светом (λ₀=0,589 мкм); 1 и 2 – две одинаковые кюветы с воздухом, длина каждой из которых l = 10 см; Д – диафрагма с двумя щелями. Когда воздух в кювете 2 заменили аммиаком, то ранее наблюдавшаяся на экране Э интерференционная картина сместилась вверх на N = 17 полос. Определить показатель преломления n’ аммиака, если для воздуха n = 1,00029. Готовое решение задачи

30. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от нее на 1м на расстояние 0,5м от своей поверхности. Где получится изображение источника, если его удалить в бесконечность? Готовое решение задачи

31. Каково соотношение площадей 6-й и 5-й зон Френеля для плоского фронта с λ = 0,5мкм, если экран расположен в 1 метре от фронта волны? Найдите радиусы указанных зон. Готовое решение задачи

32. Дифракция наблюдается на расстоянии 2 метра от точечного источника монохроматического света с λ = 0,5 мкм. Посередине между источником света и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Каково соотношение 6-ой и 5-ой зон Френеля для сферического фронта волны? Найдите радиусы указанных зон. Готовое решение задачи

33. На диафрагму с круглым отверстием радиусом r = 1мм падает нормально параллельный пучок света длиной волны λ = 0,5мкм. На пути лучей, прошедших через отверстие, помещают экран. Определить максимальное расстояние b_max от центра отверстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно. Готовое решение задачи

34. На щель шириной a = 0,1мм падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6мкм). Экран, на котором наблюдается дифракционная картина, расположен параллельно щели на расстоянии l = 1м. Определите расстояние b между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны фраунгоферова максимума. Готовое решение задачи

35. На узкую щель шириной a = 0,05мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ = 694 нм. Определите направление света на вторую дифракционную полосу (по отношению к первоначальному направлению света). Готовое решение задачи

36. На узкую длинную щель шириной 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ = 0,599 мкм. Найти углы φ_i в направлении которых будут наблюдаться минимумы света. Готовое решение задачи

37. Монохроматический свет с длиной волны λ = 0,6 мкм падает на длинную прямоугольную щель шириной a = 12 мкм под углом α₀ = 45⁰ к ее нормали. Определите угловое положение первых минимумов, расположенных по обе стороны центрального фраунгоферова максимума. Готовое решение задачи

38. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок света с длиной волны λ = 0,5мкм. Помещенная вблизи решетки линза проецирует дифракционную картину на плоский экран, удаленный от линзы на l = 1м. Расстояние b между двумя максимумами интенсивности первого порядка, наблюдаемыми на экране, равно 20,2 см Определить: 1. постоянную d дифракционной решетки; 2. число n штрихов на 1 см; 3. число максимумов, которое при этом дает дифракционная решетка 4. максимальный угол φ_max отклонения лучей, соответствующих последнему дифракционному максимуму. Готовое решение задачи

39. Период дифракционной решетки d =0,005 мм. Определить число наблюдаемых главных максимумов в спектре дифракционной решетки для монохроматического света с длинами волн λ₁ = 760 нм, λ₂ = 440 нм. Готовое решение задачи

40. На дифракционную решетку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет. Период решетки d = 2мкм. Какого наибольшего порядка дифракционный максимум дает эта решетка в случае красного света (λ₁=0,7 мкм) и в случае фиолетового (λ₂=0,41 мкм)? Готовое решение задачи

41. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,5мкм. На экран, находящийся от решетки на расстоянии L = 1м, с помощью линзы, расположенной вблизи решетки, проецируется дифракционная картина, причем первый главный максимум наблюдается на расстоянии l = 15см от центрального. Определите число штрихов на 1см дифракционной решетки. Готовое решение задачи

42. Определите длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решетку, имеющую 300 штрихов на 1 мм, если угол между направлениями на максимумы первого и второго порядка составляет 12⁰. Готовое решение задачи

43. На дифракционную решетку с постоянной d = 5мкм под углом β = 30⁰ падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,5мкм. Определите угол φ дифракции для правого максимума третьего порядка. Готовое решение задачи

44. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения (λ = 147 пм). Определить расстояние d между атомными плоскостями кристалла, если дифракционный максимум 2 – го порядка наблюдается, когда излучение падает под углом θ = 31⁰30’ к поверхности кристалла. Готовое решение задачи

45. Узкий пучок рентгеновского излучения с длиной волны λ = 245пм падает под некоторым углом скольжения θ на естественную грань монокристалла NaCl (M = 58,5 г/моль), плотность которого ρ = 2,16 г/см³. Определите угол скольжения θ, если при зеркальном отражении от этой гран и наблюдается максимум 2 – го порядка. Готовое решение задачи

46. Диаметр D объектива телескопа равен 10см. Определите наименьшее угловое расстояние φ между двумя звездами, при котором в фокальной плоскости объектива получается их разрешимые дифракционные изображения. Считайте, что длина волны света λ = 0,55мкм. Готовое решение задачи

47. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с λ = 0,6 мкм. Угол дифракции для пятого максимума равен 30⁰, а минимальная разрешаемая решеткой разность длин волн составляет δλ = 0,2 нм. Определите длину l дифракционной решетки. Готовое решение задачи

48. Определите постоянную дифракционной решетки d , если она в первом порядке разрешает две спектральные линии калия (λ₁=578 нм и λ₂=580 нм). Длина решетки l = 1см. Готовое решение задачи

49. Дифракционная решетка имеет N = 1000 штрихов и постоянную d = 10мкм. Определите угловую дисперсию D_φ для угла дифракции φ = 30⁰ в спектре третьего порядка. Найдите разрешающую способность R дифракционной решетки в спектре пятого порядка. Готовое решение задачи

50. Угловая дисперсия D_φ дифракционной решетки для λ=6,68∙10^-7 м в спектре первого порядка равна 2,02∙10⁵ рад/м. Найти линейную дисперсию Dl (в мм/м) и период дифракционной решетки d, если фокусное расстояние линзы, проектирующей спектр на экран, f = 40см. Готовое решение задачи

51. Два николя N₁ и N₂ расположены так, что угол между их плоскостями пропускания составляет α = 60⁰. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность I0 естественного света: 1) при прохождении через один николь N₁; 2) при прохождении через оба николя. Коэффициент поглощения света в николе k = 0,05. Потери на отражение света не учитывать. Готовое решение задачи

52. Пучок частично-поляризованного света рассматривается через поляроид. Первоначально поляроид установлен так, что его плоскость пропускания параллельна плоскости колебаний линейно-поляризованного света. При повороте поляроида на угол φ = 60⁰ интенсивность пропускаемого им света уменьшилась в k = 2 раза. Определить отношение I_е/I_п интенсивностей естественного и линейно-поляризованного света, составляющих данный частично-поляризованный свет, а также степень поляризации P пучка света. Готовое решение задачи

53. Луч света, проходя слой льда, падает на алмазную пластинку, частично отражается, частично преломляется. Определить, каким должен быть угол падения i₀, чтобы отраженный луч был максимально поляризован. Готовое решение задачи

54. Пучок естественного света падает на стекло с показателем преломления n = 1,73. Определить, при каком угле преломления r отраженный от стекла пучок света, будет полностью поляризован. Готовое решение задачи

55. Пластинка кварца толщиной d = 2 мм (удельное вращение кварца 15 град/мм), вырезанная перпендикулярно оптической оси, помещена между двумя скрещенными николями. Пренебрегая потерями света в николях, определить, во сколько раз уменьшится интенсивность света, прошедшего эту систему. Готовое решение задачи

56. Пластинка кварца толщиной d₁ = 1 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси кристалла, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света определенной длины волны на угол φ₁=20⁰. Определить: 1) какова должна быть толщина d₂ кварцевой пластинки, помещенной между двумя «параллельными» николями, чтобы свет был полностью погашен; 2) какой длины l трубку с раствором сахара массовой концентрацией C = 0,4 кг/л надо поместить между николями для получения того же эффекта? Удельное вращение [α] раствора сахара равно 0,665 град/м∙кг∙м³.Готовое решение задачи

57. Из кварца нужно вырезать пластинку, параллельную оптической оси кристалла, толщиной около 0,6 мм так, чтобы плоскополяризованный луч желтого света (λ=0,589 мкм), пройдя пластинку, стал поляризованным по кругу. Рассчитать толщину пластинки, если для желтых лучей в кварце показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно равны: no= 1,544, ne =1,553. Готовое решение задачи

58. Определить разность показателей преломления (n0 – ne) обыкновенного (о) и необыкновенного (е) лучей, если наименьшая толщина d_min кристаллической пластинки в четверть волны для λ₀ = 530 нм составляет 13,3мкм. Готовое решение задачи

59. Поток энергии Ф_e, излучаемый из смотрового окошка плавильной печи, равен 34 Вт. Определить температуру T печи, если площадь отверстия S = 6см². Готовое решение задачи

60. Определить энергию W , излучаемую за время t = 1мин из смотрового окошка площадью S = 8см² плавильной печи, если её температура T = 1,2кK. Готовое решение задачи

61. В излучении абсолютно черного тела, площадь поверхности которого равна 25см², максимум энергии приходится на длину волны 600нм. Сколько энергии излучается с 1см² этого тела за 1с? Готовое решение задачи

62. Принимая коэффициент теплового излучения ат угля при температуре T = 600K равным 0,8, определить: 1) энергетическую светимость Rc_e угля; 2) энергию W , излучаемую с поверхности угля площадью S = 5см² за время t = 10мин. Готовое решение задачи

63. Муфельная печь потребляет мощность P = 1кВт. Температура T её внутренней поверхности при открытом отверстии площадью S = 25см² равна 1,2 кК. Считая, что отверстие печи излучает как черное тело, определить, какая часть ω мощности рассеивается стенками. Готовое решение задачи

64. Мощность P излучения шара радиусом R = 10см при некоторой постоянной температуре T равна 1 кВт. Найти эту температуру, считая шар серым телом с коэффициентом черноты а_T = 0,25. Готовое решение задачи

65. Температура вольфрамовой нити накаливания в двадцатипятиваттной электрической лампе равна 2450К, а ее излучение составляет 30% излучения абсолютно черного тела при той же температуре поверхности. Найти площадь поверхности S нити накала. Готовое решение задачи

66. Максимум спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)_max яркой звезды Арктур приходится на длину волны λ_m = 580 нм. Принимая, что звезда излучает как черное тело, определить температуру T поверхности звезды. Готовое решение задачи

67. Вследствие изменения температуры черного тела максимум спектральной плотности излучательности (rλ,T)_max сместился с λ₁= 2,4 мкм на λ₂= 0,8 мкм. Как и во сколько раз изменились энергетическая светимость Rе тела и максимальная спектральная плотность энергетической светимости, (rλ,T)_max? Готовое решение задачи

68. Излучение Солнца по своему спектральному составу близко к излучению абсолютно черного тела, для которого максимум испускательной способности приходится на длину волны 0,48мкм. Найти массу, теряемую Солнцем ежесекундно за счет излучения. Готовое решение задачи

69. Температура T черного тела равна 2 кК. Определить: 1) спектральную плотность энергетической светимости (rλ,T) для длины волны λ = 600нм; 2) энергетическую светимость Re в интервале длин волн от λ₁ = 590нм до λ₂ = 610нм. Принять, что средняя спектральная плотность энергетической светимости тела в этом интервале равна значению, найденному для длины волны λ = 600нм. Готовое решение задачи

70. Найти мощность Р электрического тока, подводимую к вольфрамовой нити диаметром d = 0,5 мм и длиной ℓ = 20 см, для поддержания её температуры 3000 К. Считать, что тепло теряется только вследствие излучения. Температура окружающей среды 1000 К. Коэффициент теплового излучения вольфрама 0,3. Готовое решение задачи

71. Чёрный тонкостенный металлический куб со стороной а = 10 см заполнен водой при температуре Т₁ = 80°С. Определить время τ остывания куба до температуры Т₂ = 30°С, если он помещён внутрь зачернённой вакуумной камеры. Температура стенок камеры поддерживается близкой к абсолютному нулю. Готовое решение задачи

72. Оценить давление р теплового излучения в центре ядерного взрыва. Температуру Т в эпицентре принять равной 10⁶ К. Готовое решение задачи

73. Какова средняя температура земной поверхности, если длина волны, соответствующая максиму ее теплового излучения, равна 10 мкм. Готовое решение задачи

74. Температура верхних слоёв Солнца равна 5,3 кК. Считая Солнце черным телом, определить длину волны λ_m, которой соответствует максимальная спектральная плотность энергетической светимости (rλ,T)_max Солнца. Готовое решение задачи

75. Определить температуру T черного тела, при которой максимум спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)_max приходится на красную границу видимого спектра (λ₁=750 нм), на фиолетовую (λ₂=380 нм). Готовое решение задачи

76. Черное тело нагрели от температуры T₁ = 500K до T₂ = 2000K. Определить: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости. Готовое решение задачи

77. Черное тело находится при температуре T₁=2900К. При его остывании длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости изменилась на ∆λ = 9 мкм. Определить температуру T₂, до которой тело охладилось. Готовое решение задачи

78. При какой температуре Т давление р теплового излучения станет равным нормальному атмосферному давлению р_атм= 1,013∙10⁵ Па. Готовое решение задачи

79. Определить работу выхода A электронов из натрия, если красная граница фотоэффекта λ₀ = 500 нм. Готовое решение задачи

80. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при приложении обратного напряжения U₀ = 3 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света ν₀= 6∙10¹⁴ с^-1; Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) частоту применяемого облучения. Готовое решение задачи

81. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) максимальную скорость электронов вырываемых из этого металла светом с длиной волны 400 нм. Готовое решение задачи

82. Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны при облучении фотокатода видимым светом полностью задерживаются обратным напряжением U₀ = 1,2 В. Специальные измерения показали, что длина волны падающего света λ = 400 нм. Определить красную границу фотоэффекта. Готовое решение задачи

83. При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ₁ = 0,4 мкм он заряжается до разности потенциалов φ₁ = 2 В. Определить, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны λ₂ = 0,3 мкм. Готовое решение задачи

84. Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим излучением с длиной волны λ = 83 нм. Определить, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее электрическое поле напряжённостью Е = 10 В/см. Красная граница фотоэффекта для серебра λ₀ = 264 нм. Готовое решение задачи

85. При освещении катода вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ = 310нм фототок прекращается при некотором задерживающем напряжении. При увеличении длины волны на 25%, задерживающее напряжение оказывается меньше на 0,8В. Определить по этим экспериментальным данным, постоянную Планка. Готовое решение задачи

86. Определить максимальную скорость υ_max фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении γ-фотонами с энергией ε = 1,53 МэВ. Готовое решение задачи

87. На рис. схематически представлены вольтамперные характеристики (кривые: 1, 2 и 3) фотоэффекта для одного и того же металла. Объяснить причину отличия этих кривых. Готовое решение задачи

88. На цинковую пластину падает монохроматический свет с длиной волны λ = 220 нм. Определить максимальную скорость υ_max фотоэлектронов. Готовое решение задачи

89. Определить длину волны λ ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность некоторого металла, при максимальной скорости фотоэлектронов, равной 10 Мм/с. Работой выхода электронов из металла пренебречь. Готовое решение задачи

90. Освещая поочерёдно фотокатод двумя разными монохроматическими источниками, находящимися на одинаковых расстояниях от катода, получили две зависимости (1 и 2) фототока от напряжения между катодом и анодом (рис.). Объяснить, в чём отличие этих источников. Готовое решение задачи

91. Определить, до какого потенциала зарядится уединённый серебряный шарик при облучении его фиолетовым светом длиной волны λ = 208 нм. Работа выхода электронов из серебра А = 4,7 эВ. Готовое решение задачи

92. Определить для фотона с длиной волны λ = 0,5 мкм: 1) его массу m; 2) энергию ε; 3) импульс p. Готовое решение задачи

93. Определить длину волны фотона, импульс которого рγ равен импульсу электрона ре, прошедшего разность потенциалов U =9,8 В. Готовое решение задачи

94. Определить, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс р_e был равен импульсу фотона рγ, длина волны которого λ = 2 пм. Готовое решение задачи

95. На идеально отражающую поверхность, площадь которой S = 5 см², за время t = 3 мин. нормально падает монохроматический свет, энергия которого W = 9 Дж. Определить: 1) облучённость поверхности; 2) световое давление, оказываемое на поверхность. Готовое решение задачи

96. Давление р монохроматического света с длиной волны λ = 500 нм на зачернённую поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,12 мкПа. Определить число фотонов N, падающих ежесекундно на 1 м² поверхности. Готовое решение задачи

97. Накаленная нить расположена вдоль оси цилиндра длиной 10 см и радиусом 4 см. Нить испускает световой поток мощностью 500 Вт. Считая световой поток симметричным относительно нити накала, определить давление света р на поверхность цилиндра. Коэффициент отражения ρ цилиндра 10%. Готовое решение задачи

98. Определить давление р света на стенки электрической 150-ваттной лампочки, принимая, что вся потребляемая мощность идёт на излучение, и стенки лампочки отражают 15 % падающего на них света. Считать лампочку сферическим сосудом радиуса r = 4 см. Готовое решение задачи

99. На зеркальце с идеально отражающей поверхностью, площадь которой S = 1,5 см², падает нормально свет от электрической дуги. Определить импульс p , полученный зеркальцем, если поверхностная плотность потока энергии излучения φ, падающего на зеркальце, равна 0,1МВт/м². Продолжительность облучения t =1с. Готовое решение задачи

100. Поток энергии Фе излучения электрической лампой равен 600 Вт. На расстоянии r = 1 м от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено круглое плоское зеркальце диаметром d = 2 см. Принимая, что излучение лампы одинаково во всех направлениях и что зеркальце полностью отражает падающий на него свет, определить силу F светового давления на зеркальце. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 19)

1. Лазер излучил в импульсе длительностью 0,13 мс пучок света с энергией 10 Дж. Найти среднее давление p такого светового импульса, если его сфокусировать в пятнышко диаметром 10 мкм на поверхность, перпендикулярную к пучку и имеющую коэффициент отражения 0,6. Готовое решение задачи

2. Монохроматическое излучение с длиной волны λ = 500 нм падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на неё с силой F = 10 нН. Определить число N1 фотонов, ежесекундно падающих на эту поверхность. Готовое решение задачи

3. Плоская световая волна интенсивностью I = 0,1 Вт/см² падает под углом α=30⁰ на плоскую отражающую поверхность с коэффициентом отражения ρ = 0,7. Используя квантовые представления, определить нормальное давление, оказываемое на эту поверхность. Готовое решение задачи

4. Определить давление р солнечного излучения на зачернённую пластинку, расположенную перпендикулярно солнечным лучам и находящуюся на среднем расстоянии от Земли до Солнца. Солнечная постоянная C=1,4 кДж/м²∙с Готовое решение задачи

5. Параллельный пучок монохроматического света (λ = 662 нм) падает на зачернённую поверхность и производит на неё давление р = 0,3 мкПа. Определить концентрацию n фотонов в световом пучке. Готовое решение задачи

6. Определить температуру Т, при которой средняя энергия молекул трехатомного газа равна энергии фотонов, соответствующих излучению λ = 600 нм. Готовое решение задачи

7. Определить энергию ε, массу m и импульс p фотона, которому соответствует длина волны λ = 380 нм (фиолетовая граница видимого спектра). Готовое решение задачи

8. На идеально отражающую плоскую поверхность нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0,55 мкм. Поток излучения Ф_e составляет 0,45 Вт. Определить: 1) число фотонов N, падающих на поверхность за время t = 3c, 2) силу давления F, испытываемую этой поверхностью. Готовое решение задачи

9. Определить поверхностную плотность φ потока энергии излучения, падающего на зеркальную поверхность, если световое давление р при перпендикулярном падении лучей равно 10 мкПа. Готовое решение задачи

10. Найти давление света на внутреннюю поверхность колбы стоваттной электрической лампы. Колба лампы представляет собой сферический сосуд радиусом 5см (рис.). Внутренняя поверхность колбы отражает 10% падающего на нее света. Считать, что вся потребляемая лампой энергия идет на излучение. Готовое решение задачи

11. Спутник в форме шара движется вокруг Земли на такой высоте, что поглощением солнечного света в атмосфере можно пренебречь. Диаметр спутника d = 40 м. Зная солнечную постоянную C=1,4 кДж/м²∙с и принимая, что поверхность спутника полностью отражает свет, определить силу давления F солнечного света на спутник. Готовое решение задачи

12. Рентгеновское излучение длиной волны λ = 55,8 пм рассеивается плиткой графита (Комптон-эффект). Определить длину волны λ’ света, рассеянного под углом θ = 60⁰ к направлению падающего пучка света. Готовое решение задачи

13. Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии: 1) на свободных электронах; 2) на свободных протонах. Готовое решение задачи

14. Определить угол θ рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном, если изменение длины волны ∆λ при рассеянии равно 3,62 пм. Готовое решение задачи

15. Фотон с энергией ε = 0,4 МэВ рассеялся под углом θ = 90⁰ на свободном электроне. Определить энергию рассеянного ε‘ фотона и кинетическую энергию T электрона отдачи. Готовое решение задачи

16. Определить импульс p_e электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией, равной энергии покоя электрона, был рассеян на угол θ=180⁰. Готовое решение задачи

17. Какая доля энергии фотона при эффекте Комптон а приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол θ =180⁰? Энергия ε фотона до рассеяния равна 0,255 МэВ. Готовое решение задачи

18. Фотон с энергией ε = 0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия ε‘ рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния θ. Готовое решение задачи

19. Угол рассеяния θ фотона равен 90⁰. Угол отдачи φ электрона равен 30⁰. Определите энергию ε падающего фотона. Готовое решение задачи

20. Фотон (λ = 1 пм) рассеялся на свободном электроне под углом θ = 90⁰. Какую долю своей энергии фотон передал электрону? Готовое решение задачи

21. Длина волны λ фотона равна комптоновской длине λС электрона. Определить энергию ε и импульс р фотона. Готовое решение задачи

22. Энергия ε падающего фотона равна энергии покоя электрона. Определить долю ω₁ энергии падающего фотона, которую сохранит рассеянный фотон, и долю ω₂ этой энергии, полученную электроном отдачи, если угол рассеяния θ равен: 1) 60⁰; 2) 90⁰; 3) 180⁰. Готовое решение задачи

23. Фотон с длиной волны 100 пм рассеялся под углом 180⁰ на свободном электроне. Определить в электрон-вольтах кинетическую энергию электрона отдачи. Готовое решение задачи

24. Фотон рентгеновского излучения с энергией 0,15 МэВ испытал рассеяние на покоившемся свободном электроне, в результате чего его длина волны увеличилась на ∆λ = 0,015 ⁰A. Найти угол φ, под которым вылетел комптоновский электрон отдачи. Готовое решение задачи

25. При комптоновском рассеянии энергия падающего фотона распределяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния θ=π/2. Найти энергию ε’и импульс р’ рассеянного фотона. Готовое решение задачи

26. Вычислить радиус второй орбиты r₂ электрона в ионе гелия He⁺. Готовое решение задачи

27. Вычислить скорость υ₄ электрона на четвёртой орбите для иона лития Li⁺⁺. Готовое решение задачи

28. Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на второй. Готовое решение задачи

29. Найти первую энергию возбуждения Е₁ и первый потенциал возбуждения U₁ иона Li⁺⁺. Готовое решение задачи

30. Определить длину волны λ, соответствующую второй спектральной линии в серии Пашена. Готовое решение задачи

31. Определить длину волны спектральной линии, соответствующую переходу электрона в атоме водорода с шестой боровской орбиты на вторую. К какой серии относится эта линия, и которая она по счёту? Готовое решение задачи

32. Найти: 1) период обращения Т электрона на первой боровской орбите атома водорода, 2) его угловую скорость ω. Готовое решение задачи

33. Найти 1) наибольшую длину волны λ_max в ультрафиолетовой серии спектра водорода. 2) Какую наименьшую скорость υ должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами электронов появилась эта линия Готовое решение задачи

34. На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны λ = 486 нм? Готовое решение задачи

35. Определить максимальную и минимальную энергии фотона в видимой серии спектра водорода (серии Бальмера) Готовое решение задачи

36. Атомарный водород, возбуждённый светом определённой длины волны, при переходе в основное состояние испускает только три спектральные линии. Определить длины волн этих линий и указать, каким сериям они принадлежат Готовое решение задачи

37. В каких пределах должна быть энергия бомбардирующих электронов, чтобы при возбуждении атома водорода ударами этих электронов спектр излучения водорода имел лишь одну спектральную линию? Энергия атома водорода в основном состоянии E₁= – 13,6 эВ. Готовое решение задачи

38. На возбуждённый (n = 2) атом водорода падает фотон и вырывает из атома электрон с кинетической энергией Т = 4 эВ. Определить энергию падающего фотона ε_ф (в эВ) Готовое решение задачи

39. Найдите скорость электронов, вырываемых электромагнитным излучением с длиной волны 18 нм из иона Не⁺, находящегося в основном состоянии. Энергия ионизации атома водорода 13,6 эВ. Готовое решение задачи

40. Определить скорость υ электронов, падающих на антикатод рентгеновской трубки, если минимальная длина волны λ_min в сплошном спектре рентгеновского излучения равна 1 нм. Готовое решение задачи

41. Найдите скорость υ электронов, бомбардирующих антикатод рентгеновской трубки, если коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра 11 пм. Готовое решение задачи

42. Рентгеновская трубка работает под напряжением U = 1 МВ. Определить наименьшую длину волны λ_min рентгеновского излучения. Готовое решение задачи

43. Какую наименьшую разность потенциалов U_min нужно приложить к рентгеновской трубке, антикатод которой покрыт ванадием (Z = 23), чтобы в спектре рентгеновского излучения появились все линии К-серии ванадия? Граница К-серии ванадия λ = 226 пм Готовое решение задачи

44. При каком наименьшем напряжении U_min на рентгеновской трубке начинают появляться линии серии К_α меди? Готовое решение задачи

45. Найдите длину волны линии К_α меди (Z = 29), если известно, что длина волны линии К_α железа (Z = 26) 193 пм Готовое решение задачи

46. При исследовании линейчатого рентгеновского спектра некоторого элемента было найдено, что длина волны λ линии К_α равна 76 пм. Какой это элемент? Готовое решение задачи

47. Сколько элементов содержится в периодической таблице Менделеева между теми, у которых длины волн линий К_α равны 250 пм и 179 пм? Готовое решение задачи

48. В атоме вольфрама электрон перешёл с М – слоя на L – слой. Принимая постоянную экранирования σ равной 5,5, определить длину волны λ испущенного фотона Готовое решение задачи

49. Найдите постоянную экранирования для L-серии рентгеновских лучей, если известно, что для вольфрама (Z = 74) длина волны линии L_α равна 0,143 нм Готовое решение задачи

50. Во сколько раз длина волны линии К_α меньше длины волны линии L_α в характеристическом рентгеновском спектре молибдена (Z = 42)? Постоянная экранирования для L-серии σ_L=7,5, для К-серии σ_K = 1 Готовое решение задачи

51. Чему равно напряжение на рентгеновской трубке, если коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра в два раза больше длины волны линии К_α характеристического спектра элемента с Z = 64? Готовое решение задачи

52. Определить энергию ε фотона, соответствующего линии K_α в характеристическом спектре марганца (Z=25) Готовое решение задачи

53. Вычислить длину волны λ и энергию ε фотона, принадлежащего K_α - линии в спектре характеристического рентгеновского излучения платины. Готовое решение задачи

54. Во сколько раз максимальная частота ν_max сплошного рентгеновского спектра железа (Z = 26) больше частоты ν_Kα линии К_α в его характеристическом спектре, если напряжение на рентгеновской трубке 100 кВ? Готовое решение задачи

55. Найдите напряжение на рентгеновской трубке с никелевым (Z = 28) анодом, если разность длин волн линии К_α и коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра равна 84 пм. Готовое решение задачи

56. С какой скоростью движется электрон, если длина волны де Бройля λ_Б электрона равна его комптоновской длине волны λ_С. Готовое решение задачи

57. Определить длину волны де Бройля λ электронов, бомбардирующих антикатод рентгеновской трубки, если граница сплошного рентгеновского спектра приходится на длину волны λ = 3 нм. Готовое решение задачи

58. Электрон движется по окружности радиусом r =0,5 см в однородном магнитном поле с индукцией B = 8 мТл. Определить длину волны де Бройля λ электрона. Готовое решение задачи

59. На грань некоторого кристалла под углом θ = 60⁰ к её поверхности падает параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью. Определить скорость υ электронов, если они испытывают интерференционное отражение первого порядка. Расстояние d между атомными плоскостями кристаллов равно 0,2 нм Готовое решение задачи

60. Параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью υ = 1 Мм/с, падает нормально на диафрагму с длинной щелью шириной a = 1 мкм. Проходя через щель, электроны рассеиваются и образуют дифракционную картину на экране, расположенном на расстоянии L = 50 см от щели и параллельном плоскости диафрагмы. Определить линейное расстояние x между первыми дифракционными минимумами Готовое решение задачи

61. Найти длину волны де Бройля λ для атома водорода, движущегося при температуре T = 293 К со: 1) средней квадратичной скоростью; 2) наиболее вероятной скоростью, 3) средней арифметической скоростью. Готовое решение задачи

62. Найти длину волны де Бройля λ протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U: 1) 1кВ; 2) 1ГВ Готовое решение задачи

63. Определите, при каком числовом значении кинетической энергии Т длина волны де Бройля λ_Б электрона равна его комптоновской длине волны. Готовое решение задачи

64. Определить неопределенность Δх в определении координаты электрона, движущегося в атоме водорода со скоростью υ = 1,5∙10⁶ м/с, если допускаемая неопределённость Δυ в определении скорости составляет 10% от её величины. Сравнить полученную неопределённость с диаметром d атома водорода, вычисленным по теории Бора для основного состояния, и указать, применимо ли понятие траектории в данном случае. Готовое решение задачи

65. При движении вдоль оси x скорость оказывается определенной с точностью ∆υ_x =1 см/с. Оценить неопределенность координаты ∆х: а) для электрона; б) для броуновской частицы массы m ~ 0,1∙10^-3г; в) для дробинки массы m ~ 0,1 г. Готовое решение задачи

66. Молекула водорода участвует в тепловом движении при температуре 300 К. Найдите неопределённость координаты молекул водорода. Готовое решение задачи

67. Положение центра шарика массой 1 г определено с ошибкой ∆х ~ 10^-5 см. Какова будет неопределенность в скорости ∆υ_x для шарика? Готовое решение задачи

68. Электрон с кинетической энергией Т = 15 эВ находится в металлической пылинке диаметром d = 1 мкм. Оценить относительную неопределённость Δυ, с которой может быть определена скорость электрона. Готовое решение задачи

69. Во сколько раз дебройлевская длина волны λ_Б частицы меньше неопределённости Δх её координаты, которая соответствует относительной неопределённости импульса в 1%. Готовое решение задачи

70. Параллельный пучок электронов с энергией 10 эВ падает по нормали на экран с узкой щелью шириной 10 нм. Оцените, с помощью соотношения неопределенностей, относительную неопределенность импульса Δр/р для электронов, проходящих сквозь щель. Готовое решение задачи

71. Длину волны можно определить с точностью 10^-6 относительных единиц. Чему равна неопределенность в положении рентгеновского кванта длиной волны 10^-10 м при одновременном изменении его длины волны? Постоянная Планка h = 6,63∙10^-34 Дж∙с. Готовое решение задачи

72. Время жизни нейтрального пиона равно 8∙10^-17 с. С какой точностью ∆m может быть определена его масса? Готовое решение задачи

73. Оцените наименьшие ошибки, с которыми можно определить скорость шарика массой 10^-6 кг и электрона, если положение центра шарика и положение электрона установлены с точностью 10^-6м. Постоянная Планка h = 6,63∙10^-34Дж∙с. Готовое решение задачи

74. Используя соотношение неопределённостей ΔЕΔt ≥ ћ, оцените ширину Г энергетического уровня в атоме водорода, находящегося: 1) в основном состоянии; 2) в возбуждённом состоянии (время τ жизни атома в возбуждённом состоянии равно 10^-8 с). Готовое решение задачи

75. Функция вида ψ(x) = Csin(π∙n∙x/L) является волновой функцией, описывающей состояние (с квантовым числом n) частицы, движущейся вдоль оси x в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме шириной L. Используя условие нормировки, определите величину коэффициента С. Готовое решение задачи

76. Частица в потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность W нахождения частицы: 1) в средней трети ящика; 2) в крайней трети ящика? Готовое решение задачи

77. Атом водорода находится в основном состоянии. Собственная волновая функция, описывающая состояние электрона в атоме, имеет вид ψ(r)=Ce^-r/a, где С некоторая постоянная. Найти из условия нормировки постоянную С. Готовое решение задачи

78. Собственная функция, описывающая основное состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ(r)=Ce^-r/a, где a=4πε₀h²/e²m (Боровский радиус). Определить расстояние r, на котором вероятность нахождения электрона максимальна. Готовое решение задачи

79. Электрон в атоме находится в f – состоянии. Найти орбитальный момент импульса L_l электрона и максимальное значение проекции момента импульса (L_l,z) _max на направление внешнего магнитного поля. Готовое решение задачи

80. Момент импульса L_l орбитального движения электрона в атоме водорода равен 1,83∙10^-34 Дж∙с. Определить магнитный момент М_l электрона, находящегося в 2р-состоянии в атоме водорода. Готовое решение задачи

81. Вычислить спиновый момент импульса L_s электрона и проекцию L_s,z этого момента на направление внешнего магнитного поля. Готовое решение задачи

82. Вычислить спиновый магнитный момент M_s электрона и проекцию магнитного момента M_s,z на направление внешнего магнитного поля. Готовое решение задачи

83. Используя принцип Паули, указать, какое максимальное число Nmax электронов в атоме могут иметь одинаковыми следующие квантовые числа: 1) n, ℓ, mℓ, ms; 2) n, ℓ, mℓ; 3) n, ℓ; 4) n. Готовое решение задачи

84. Частица в потенциальном ящике шириной L находится в возбуждённом состоянии (n = 2). Определить в каких точках интервала (0 < x < L) плотность вероятности |ψ_n (x)|² нахождения частицы максимальна и минимальна. Готовое решение задачи

85. Вычислить момент импульса L_l орбитального движения электрона, находящегося в атоме: 1) в s – состоянии; 2) в р – состоянии. Готовое решение задачи

86. Определить возможные значения проекции момента импульса Lℓz орбитального движения электрона в атоме на направление внешнего магнитного поля. Электрон находится в d –состоянии. Готовое решение задачи

87. В атоме K, L и M оболочки заполнены полностью. Определите общее число электронов в атоме. Готовое решение задачи

88. Считая, что «нарушений» в порядке заполнения электронных оболочек нет, записать электронные конфигурации атома с атомным номером Z = 36. Готовое решение задачи

89. Зная постоянную Авогадро N_A, определить массу m_α нейтрального атома углерода ¹²C и массу m, соответствующую углеродной единице массы. Готовое решение задачи

90. Какую часть массы нейтрального атома плутония составляет масса его электронной оболочки? Готовое решение задачи

91. Каков состав ядер атомов ₃Li⁷, ₁₂Mg²⁴, ₁₃Al²⁷? Готовое решение задачи

92. Назвать элемент, в ядре которого содержится: 7p и 7n, 51p и 71n, 101p и 155n? Готовое решение задачи

93. Определить атомные номера, массовые числа и химические символы зеркальных ядер, которые получаются, если в ядрах ₂Не³, ₄Ве⁷, ₈О¹⁵ протоны заменить нейтронами, а нейтроны протонами. Привести символическую запись получившихся ядер. Готовое решение задачи

94. Определить диаметры следующих ядер: 1) ₃Li⁸; 2) ₁₃Al²⁷; 3) ₂₉Cu⁶⁴; 4) ₅₀Sn¹²⁵; 5) ₈₄Po²¹⁶. Готовое решение задачи

95. Определить концентрацию n нуклонов в ядре. Готовое решение задачи

96. Показать, что средняя плотность ρ_ср ядерного вещества одинакова для всех ядер. Оценить (по порядку величины) её значение. Готовое решение задачи

97. Ядро изотопа кобальта ₂₇Co⁶⁰ выбросило отрицательно заряженную β^-- частицу. В какое ядро превратилось ядро кобальта? Готовое решение задачи

98. Определить порядковый номер и массовое число нуклида, который получается из изотопа ₉₀Th²³² после трех α- и двух β - превращений. Готовое решение задачи

99. Оценить, какую часть от объёма атома кобальта составляет объём его ядра. Плотность ρ кобальта равна 4,5∙10³ кг/м³. Готовое решение задачи

100. Ядро плутония ₉₄Pu²³⁸ испытало шесть последовательных α – распадов. Написать цепочку ядерных превращений с указанием химических символов, массовых и зарядовых чисел промежуточных ядер и конечного ядра. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 20)

1. В какое ядро превратилось ядро изотопа фосфора ₁₅Р³⁰, выбросив положительно заряженную β⁺- частицу? Готовое решение задачи

2. Ядро ₄Be⁷ захватило электрон с К - оболочки атома. Какое ядро образовалось в результате К - захвата? Готовое решение задачи

3. Масса m_α α - частицы (ядро гелия ²₄He ) равна 4,00150 а.е.м. Определить массу m_a нейтрального атома гелия. Готовое решение задачи

4. Определить удельную энергию связи Еуд.св ядра ₆С¹². Готовое решение задачи

5. Определить массу нейтрального атома, если ядро этого атома состоит из 3-х протонов и 2-х нейтронов и энергия связи ядра равна 26,3 МэВ. Готовое решение задачи

6. Атомное ядро, поглотившее γ - квант (λ = 0,47 пм) пришло в возбужденное состояние и распалось на отдельные нуклоны, разлетевшиеся в разные стороны. Суммарная кинетическая энергия нуклонов равна 0,4 МэВ. Определить энергию связи Е_св ядра. Готовое решение задачи

7. Сколько энергии выделится при образовании одного грамма гелия ₂Не⁴ из протонов и нейтронов? Готовое решение задачи

8. Какую наименьшую энергию Е нужно затратить, чтобы оторвать один нейтрон от ядра азота ₇N¹⁴? Готовое решение задачи

9. Определить наименьшую энергию Е, необходимую для разделения ядра углерода ₆С¹² на три одинаковые части. Готовое решение задачи

10. Какую наименьшую энергию нужно затратить, чтобы разделить на отдельные нуклоны изобарные ядра ₃Li⁷ и ₄Ве⁷? Почему для ядра бериллия эта энергия меньше, чем для ядра лития? Готовое решение задачи

11. Найти минимальную энергию связи Е_св, необходимую для удаления одного протона из ядра азота ₇N¹⁴? Готовое решение задачи

12. Определить постоянные распада λ изотопов радия: ₈₈Ra²¹⁹ и ₈₈Ra²²⁶. Готовое решение задачи

13. Постоянная распада λ рубидия ₈₉Rb равна 0,00077 с^-1. Определить его период полураспада Т_1/2. Готовое решение задачи

14. Сколько процентов начального количества радиоактивного актиния Ас²²⁵ останется: через 5 дней? через 15 дней? Готовое решение задачи

15. За один год начальное количество радиоактивного изотопа уменьшилось в три раза. Во сколько раз оно уменьшится за 2 года? Готовое решение задачи

16. За какое время t распадется 1/4 начального количества ядер радиоактивного нуклида, если период его полураспада Т_1/2 = 24 ч? Готовое решение задачи

17. За 8 дней распалось 75% начального количества радиоактивного нуклида. Определить период полураспада. Готовое решение задачи

18. Найти число распадов за 1 с в 10 г стронция ₃₈Sr⁹⁰, период полураспада которого 28 лет. Готовое решение задачи

19. Найти отношение массовой активности а₁ стронция Sr⁹⁰ к массовой активности а₂ радия Ra²²⁶. Готовое решение задачи

20. Определить число ΔN атомов, распадающихся в радиоактивном изотопе за время t = 10 с, если его активность А = 10⁵ Бк. Считать активность постоянной в течение указанного времени. Готовое решение задачи

21. Определить активность А фосфора Р³² массой m = 1 мг. Готовое решение задачи

22. Определить порядковый номер Z и массовое число A частицы обозначенной буквой х, в символической записи ядерной реакции: ₁₃Al²⁷+x→₁H¹+₁₂Mg²⁶ Готовое решение задачи

23. Ядро изотопа магния с массовым числом 25 подвергается бомбардировке протонами. Ядро какого элемента получается в результате реакции, если она сопровождается получением α-частиц? Готовое решение задачи

24. Напишите недостающие обозначения в ядерных реакциях: ₉₄Pu²³⁹ + ₂He⁴ → X + ₀n¹, ₁H² + ₀γ⁰ → ₁H¹ + X Готовое решение задачи

25. Определить энергию Q ядерных реакций: 1) ₄Be⁹ + ₁H²→₅B¹⁰ + ₀n¹ 2) ₂₀Ca⁴⁴ + ₁H¹→₁₉K⁴¹ + ₂He⁴ Освобождается или поглощается энергия в каждой из указанных реакций? Готовое решение задачи

26. Найти энергию Q ядерных реакций: 1) H³ (p, γ)He⁴, 2) H² (d, γ)He⁴, Готовое решение задачи

27. При реакции Li⁶ (d,р)Li⁷ освобождается энергия Q = 5,025 МэВ. Определить массу mLi⁶. Готовое решение задачи

28. Найти энергию Q ядерной реакции N¹⁴ (n,р)С¹⁴, если энергия связи Е_св ядра N¹⁴ равна 104,66 МэВ, а ядра С¹⁴ – 105,29 МэВ. Готовое решение задачи

29. При ядерной реакции Ве⁹ (α,n)С¹² освобождается энергия Q = 5,70 МэВ. Пренебрегая кинетическими энергиями ядер бериллия и гелия и принимая их суммарный импульс равным нулю, определить кинетические энергии Т₁ и Т₂ продуктов реакции. Готовое решение задачи

30. Покоившееся ядро полония ₈₄Ро²¹⁰ выбросило α – частицу с кинетической энергией Т = 5,3 МэВ. Определить кинетическую энергию Т₃ ядра отдачи и полную энергию Q, выделившуюся при α – распаде. Готовое решение задачи

31. Определить энергию Q распада ядра углерода ₆С¹⁰ выбросившего позитрон и нейтрино. Готовое решение задачи

32. Определить порядковый номер Z и массовое число A частицы обозначенной буквой X, в символической записи ядерной реакции: ₆C¹⁴ + ₂He⁴ = ₈O¹⁷ + _ZX^A Готовое решение задачи

33. Ядро урана ₉₂U²³⁵, захватив один нейтрон, разделилось на два осколка, причем освободилось два нейтрона. Одним из осколков оказалось ядро ксенона ₅₄Хе¹⁴⁰. Определить порядковый номер Z и массовое число A второго осколка. Готовое решение задачи

34. Найти энергию Q ядерных реакций: 1) H² (n, γ)H³ 2) F¹⁹ (p, α)O¹⁶ Готовое решение задачи

35. Определить энергию Q ядерной реакции Ве⁹ (n,γ)Ве¹⁰, если известно, что энергия связи Е_св ядра Ве⁹ равна 58,16 МэВ, а ядра Ве¹⁰ – 64,98 МэВ. Готовое решение задачи

36. Исследование спектра излучения Солнца показывает, что максимум спектральной плотности энергетической светимости соответствует длине волны λ = 500 нм. Принимая Солнце за черное тело, определить: 1) энергетическую светимость R_е Солнца; 2) поток энергии Ф_е, излучаемый Солнцем; 3) массу m электромагнитных волн (всех длин), излучаемых Солнцем за 1с. Готовое решение задачи

37. Определить количество теплоты Q, теряемое 50 см² поверхностью расплавленной платины за 1 мин, если поглощательная способность платины a_Т=0,8. Температура t плавления платины равна 1770⁰ С. Готовое решение задачи

38. Длина волны λ_m, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения черного тела, равна 0,58мкм. Определить максимальную спектральную плотность энергетической светимости (rλ,T)max, рассчитанную на интервал длин волн ∆λ=1нм, вблизи λ_m. Готовое решение задачи

39. Электрическая печь потребляет мощность P = 500Вт. Температура её внутренней поверхности при открытом небольшом отверстии d = 5 см равна 700⁰С. Какая часть потребляемой мощности рассеивается стенками? Готовое решение задачи

40. Вольфрамовая нить накаливается в вакууме силой тока I₁=1,00 А до температуры T₁=1000 К. При какой силе тока нить накалится до температуры T₂=3000 К? Коэффициенты излучения вольфрама (коэффициенты черноты) и его удельные сопротивления, соответствующие температурам T₁ и T₂ равны: a_T1=0,115, a_T2=0,334, ρ₁=25,7∙10^-8 Ом∙м, ρ₂=96,2∙10^-8 Ом∙м. Готовое решение задачи

41. В спектре Солнца максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны λ₀ = 0,47мкм. Приняв, что Солнце излучает как абсолютно чёрное тело, найти интенсивность солнечной радиации (т.е. поверхностную плотность I потока излучения) вблизи Земли за пределами её атмосферы. Готовое решение задачи

42. Железный шар диаметром 10 см, нагретый до температуры 1227⁰ С, остывает на открытом воздухе. Через какое время его температура понизится до 1000 К? При расчете принять, что шар излучает как серое тело с коэффициентом поглощения (поглощательной способностью) 0,5. Теплопроводность воздуха не учитывать. Готовое решение задачи

43. На платиновую пластинку падает свет с длиной волны λ₁ = 0,6мкм. Будет ли наблюдаться фотоэффект? Готовое решение задачи

44. Определить «красную границу» λ₀ фотоэффекта для цезия, если при облучении его поверхности фиолетовым светом длиной волны λ = 400 нм максимальная скорость υ_max фотоэлектронов равна 0,65 Мм/с. Готовое решение задачи

45. Натрий освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 400 нм. Определить наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. «Красная граница» фотоэффекта для натрия λ₀ = 584нм. Готовое решение задачи

46. Определить максимальную скорость υ_max фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении γ-квантами с длиной волны λ=0,5нм. Учесть зависимость скорости электронов от энергии фотонов. Готовое решение задачи

47. Определить максимальную скорость υ_max фотоэлектронов, вырываемых с поверхности серебра: 1) ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ₁ = 0,155мкм; 2) γ-излучением с длиной волны λ₂ = 2,47 пм. Готовое решение задачи

48. На поверхность металлической пластинки падает свет с длиной волны 310 нм. Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающее напряжение 1,5 В. Определить работу выхода A_вых и максимальную скорость υ_max фотоэлектронов. Готовое решение задачи

49. Фотон с энергией ε = 10эВ падает на серебряную пластинку и вызывает фотоэффект. Определить импульс p, полученный пластинкой, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой перпендикулярной поверхности пластинки. Готовое решение задачи

50. Задерживающая разность потенциалов, при облучении фотокатода видимым светом оказалась равной 1,2 В. Было установлено, что минимальная длина волны света равняется 400 нм. Определить «красную границу» фотоэффекта. Готовое решение задачи

51. Пучок монохроматического света с длиной волны λ = 663нм падает нормально на плоскую зеркальную поверхность (рис.). Поток энергии Ф_e = 0,6 Вт. Определить силу F давления, Рис. испытываемую этой поверхностью, а также число N фотонов, падающих на неё за время t = 5с. Готовое решение задачи

52. Давление света, производимое на зеркальную поверхность p = 5мПа. Определить концентрацию n₀ фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, падающего на поверхность, λ = 0,5мкм. Готовое решение задачи

53. На расстоянии r = 5м от точечного монохроматического (λ = 0,5мкм) изотропного источника света расположена площадка (S₁ =8 мм²), перпендикулярно падающим пучкам. Определить число N фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность излучения P = 100Вт. Готовое решение задачи

54. Параллельный пучок света длиной волны λ = 500нм падает нормально на зеркальную поверхность, производя давление p = 10мкПа. Определить: 1) концентрацию n фотонов в пучке; 2) число n₁ фотонов, падающих на поверхность площадью S = 1м² за время t = 1с. Готовое решение задачи

55. На зеркальную поверхность под углом α = 60⁰ к нормали падает пучок монохроматического света (λ = 590нм). Поверхностная плотность потока энергии светового пучка φ =1кВт/м². Определить давление p, производимое светом на зеркальную поверхность. Готовое решение задачи

56. Свет падает нормально на зеркальную поверхность, находящуюся на расстоянии r = 10 см от точечного изотропного излучателя. При какой мощности P_e излучателя давление p на зеркальную поверхность будет равным 1мПа? Готовое решение задачи

57. Свет с длиной волны λ = 600нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на неё давление p = 4мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t = 10 с на площадь S = 1мм² этой поверхности. Готовое решение задачи

58. Точечный источник монохроматического (λ =1нм) излучения находится в центре сферической зачернённой колбы радиусом R=10 см. Определить световое давление p, производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника P=1кВт. Готовое решение задачи

59. Фотон с энергией ε = 0,75 МэВ рассеялся на свободном электроне под углом θ = 60⁰. Принимая, что кинетическая энергия и импульс электрона до соударения с фотоном были пренебрежимо малы, определить: 1) энергию ε' рассеянного фотона; 2) кинетическую энергию T электрона отдачи; 3) направление его движения φ. Готовое решение задачи

60. Определить энергию T электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон (λ = 100 пм) был рассеян на угол θ = 180⁰. Готовое решение задачи

61. В результате эффекта Комптона фотон при соударении с электроном был рассеян на угол θ = 90⁰. Энергия рассеянного фотона ε’ равна 0,4 МэВ. Определить энергию ε фотона до рассеяния. Готовое решение задачи

62. Определить угол θ, на который был рассеян квант с энергией 2,04МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи Т равна 1,02 МэВ. Готовое решение задачи

63. Определить импульс электрона отдачи Pe, если фотон с энергией 1,02 МэВ в результате рассеяния потерял половину своей энергии. Готовое решение задачи

64. Вычислить радиус первой орбиты атома водорода (боровский радиус) и скорость электронов на этой орбите. Готовое решение задачи

65. Определить энергию ε фотона, соответствующего второй линии в первой инфракрасной серии (серии Пашена) атома водорода. Готовое решение задачи

66. Электрон в атоме водорода перешел с четвёртого энергетического уровня на второй. Определить энергию ε испущенного при этом фотона. Готовое решение задачи

67. Определить частоту света, излучаемого возбуждённым атомом водорода, при переходе электрона на второй энергетический уровень, если радиус орбиты электрона изменился в 9 раз. Готовое решение задачи

68. Определив энергию ионизации атома водорода, найти в электрон–вольтах энергию фотона, соответствующую самой длинноволновой линии серии Лаймана. Готовое решение задачи

69. Определить длину волны λ_Kα и энергию фотона K_α – линий рентгеновского спектра, излучаемого вольфрамом при бомбардировке его быстрыми электронами. Готовое решение задачи

70. Определить напряжение на рентгеновской трубке с никелевым анодом (Z = 28), если разность длин волн ∆λ между K_α - линией и коротковолновой границей сплошного рентгеновского спектра равна 84 пм. Готовое решение задачи

71. Электрон, начальной скоростью которого можно пренебречь, прошел ускоряющую разность потенциалов U . Найти длину волны де Бройля λ для двух случаев: 1) U₁ = 51 В; 2) U₂ = 510 кВ. Готовое решение задачи

72. На узкую щель (рис.) шириной a = 1 мкм направлен параллельный пучок электронов, имеющих скорость υ = 3,65 Мм/с. Учитывая волновые свойства электронов, определить расстояние x между двумя максимумами интенсивности первого порядка в дифракционной картине, полученной на экране, отстоящем на L =10 см от щели. Готовое решение задачи

73. На грань кристалла никеля падает параллельный пучок электронов. Кристалл поворачивают так, что угол скольжения φ изменяется. Когда этот угол делается равным 64⁰, наблюдается максимальное отражение электронов, соответствующее дифракционному максимуму первого порядка. Принимая расстояние d между атомными плоскостями кристалла равным 200 пм, определить длину волны де Бройля λ электронов и их скорость υ. Готовое решение задачи

74. Координата пули определена с точностью до 0,1 мм. С какой точностью ∆υ_x можно определить скорость пули? (m = 10 г). Готовое решение задачи

75. Электрон находится внутри атома, размер которого имеет порядок 10^-10 м. Найдите неопределенность скорости ∆υ_x и сравните ее с величиной скорости на боровских орбитах. Готовое решение задачи

76. Кинетическая энергия T электрона в атоме водорода составляет величину порядка 10 эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальные линейные размеры l_min атома. Готовое решение задачи

77. Используя соотношение неопределенностей энергии и времени, определить естественную ширину ∆λ спектральной линии излучения атома при переходе его из возбужденного состояния в основное. Среднее время τ жизни атома в возбужденном состоянии принять равной 10^-8 с, а длину волны λ излучения – равной 600 нм. Готовое решение задачи

78. Электрон находится в бесконечно глубоком одномерном прямоугольном потенциальном ящике шириной l. Вычислить вероятность того, что электрон, находящийся в возбужденном состоянии n=2, будет обнаружен в средней трети ящика. Готовое решение задачи

79. Моноэнергетический поток электронов E = 100 эВ падает на низкую прямоугольную потенциальную ступень бесконечной ширины. Определить высоту потенциальной ступени U₀, если известно, что 4% падающих на эту ступень электронов отражается. Готовое решение задачи

80. Электрон с энергией Е = 4,9 эВ движется в положительном направлении оси x. Высота U₀ потенциальной ступени равна 5 эВ. При какой шине d ступени вероятность W прохождения электрона через нее будет равна 0,2? Готовое решение задачи

81. Электрон находиться в одномерном потенциальном ящике шириной l. Определить среднее значение координаты x электрона (0 < x < l). Готовое решение задачи

82. Атом водорода находиться в состоянии 1s. Определить вероятность W пребывания электрона в атоме внутри сферы радиусом r = 0,1a (где a-радиус первой боровской орбиты). Волновая функция, описывающая это состояние, считается известной. Готовое решение задачи

83. Электрон в возбужденном атоме водорода находиться в 3р - состоянии. Определить изменение магнитного момента, обусловленного орбитальным движением электрона, при переходе атома в основное состояние. Готовое решение задачи

84. Определите массу нейтрального атома ₂₄⁵²Сr. Готовое решение задачи

85. Водород обогащен дейтерием. Определить массовые доли ω₁ протия и ω₂ дейтерия, если относительная атомная масса Ar такого водорода оказалось равной 1,122. Готовое решение задачи

86. Определите, какую часть массы нейтрального атома ₆¹²C (m = 19,9272∙10^-27кг) составляет масса его электронной оболочки. Готовое решение задачи

87. Объяснить строение атома и обозначения. Готовое решение задачи

88. Каково строение ядра изотопа лития ₃⁷Li? Готовое решение задачи

89. Чем отличаются ядра изотопов азота ₇¹⁴N и ₇¹⁵N? Готовое решение задачи

90. Определите, пользуясь таблицей Менделеева, число нейтронов и протонов в атомах платины ₇₈¹⁹⁵Pt и урана ₉₂²³⁸U. Готовое решение задачи

91. Объясните отличие изотопов от изобаров. Готовое решение задачи

92. Определите плотность N ядерного вещества, выражаемую числом нуклоном в 1 см³, если в ядре с массовым числом A все нуклоны плотно упакованы в пределах его радиуса. Готовое решение задачи

93. Объясните что такое: 1. α – распад и приведите примеры. 2. β – распад и приведите примеры. Готовое решение задачи

94. Вычислить дефект массы ∆m и энергию связи E_св ядра ₃Li⁷. Готовое решение задачи

95. При бомбардировке изотопа лития ₃Li⁶ дейтронами ₁H² (m_H= 3,3446∙10^-27кг) образуются две α -частицы ₂He⁴ (m_He= 6,6467∙10^-27кг) и выделяется энергия ∆E = 22,3МэВ. Определить массу изотопа лития. Готовое решение задачи

96. Определить удельную энергию связи ядра ⁷₃Li Готовое решение задачи

97. Определить энергию Е, которую нужно затратить для отрыва нейтрона от ядра ²³₁₁Na . Готовое решение задачи

98. Энергия связи ЕСВ электрона с ядром невозбужденного атома водорода ₁H¹ (энергия ионизации) равна 13,6 эВ. Определить, на сколько масса атома водорода меньше суммы масс свободных протона и электрона. Готовое решение задачи

99. Радиоактивный натрий ²⁴₁₁Na распадается, выбрасывая β-частицы. Период полураспада натрия 14,8 ч. Вычислить количество атомов, распавшихся в 1 мг данного радиоактивного препарата за 10 ч. Готовое решение задачи

100. Определить период полураспада радона, если за 1 сут из 1 млн. атомов распадается 175 000 атомов. Готовое решение задачи