Готовые решения задач по физике (1000 решений часть 3)

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 21)

1. При определении периода полураспада T_1/2 короткоживущего радиоактивного изотопа использован счетчик импульсов. За время ∆t =1мин в начале наблюдения (t = 0) было насчитано ∆n₁ =250 импульсов, а в момент времени t = 1ч - ∆n₂ = 92 импульса. Определить постоянную радиоактивного распада λ и период полураспада T_1/2 изотопа. Готовое решение задачи

2. Первоначальная масса радиоактивного изотопа радона ₈₆Rn²²² (период полураспада T_1/2=3,82 суток) равна 1,5 г. Определить: 1) начальную активность изотопа; 2) его активность через 5 суток. Готовое решение задачи

3. Определить начальную активность A₀ радиоактивного препарата Mg²⁷ массой m = 0,2мкг, а также его активность А через время t = 6 ч. Период полураспада T_1/2 магния считать известным. Готовое решение задачи

4. В результате захвата α-частицы ядром изотопа азота ¹⁴₇N образуются неизвестный элемент и протон. Написать реакцию и определить неизвестный элемент. Готовое решение задачи

5. При облучении атома ⁶₃Li α-частицами испускаются протоны ¹₁H. Какое превращение происходит с ядром азота? Готовое решение задачи

6. Ядро нептуния ²³⁴₉₃Np захватило электрон из К-оболочки атома (К-захват) и испустило α-частицу. Ядро какого элемента получилось в результате этих превращений? Готовое решение задачи

7. При соударении α – частицы с ядром бора ₅B¹⁰ произошла ядерная реакция, в результате которой образовалось два новых ядра. Одним из этих ядер было ядро атома водорода ₁H¹. Определить порядковый номер и массовое число второго ядра, дать символическую запись ядерной реакции и определить ее энергетический эффект. Готовое решение задачи

8. В результате соударения дейтрона с ядром бериллия ₄Be⁹ образовались новое ядро и нейтрон. Определить порядковый номер Z и массовое число A образовавшегося ядра, записать ядерную реакцию и определить ее энергетический эффект Q. Готовое решение задачи

9. Определить, во сколько раз необходимо уменьшить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость Re ослабилась в 16 раз. Готовое решение задачи

10. Температура внутренней поверхности муфельной печи при открытом отверстии площадью 30 см² равна 1,3 кК. Принимая, что отверстие печи излучает как черное тело, определите, какая часть мощности рассеивается стенками, если потребляемая печью мощность составляет 1,5 кВт. Готовое решение задачи

11. Определить силу тока, протекающего по вольфрамовой проволоке диаметром d = 0,8 мм, температура которой в вакууме поддерживается постоянной и равной t=2800⁰С. Поверхность проволоки считать серой с поглощательной способностью a = 0,343. Удельное сопротивление проволоки при данной температуре ρ = 0,92∙10^-4 Ом∙см. Температура окружающей проволоку среды t₀ = 17⁰С. Готовое решение задачи

12. Фотон с энергией ε = 0,25 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить кинетическую энергию электрона отдачи, если длина волны рассеянного фотона изменилась на 25%. Готовое решение задачи

13. Определить, как и во сколько раз изменится мощность излучения черного тела, если длина волны, соответствующая максимуму его спектральной плотности энергетической светимости сместилась с λ₁ = 720 нм до λ₂ = 400 нм. Готовое решение задачи

14. Определите температуру тела, при которой оно при температуре окружающей среды t₀ = 27⁰С излучало энергии в 10 раз больше, чем поглощало. Готовое решение задачи

15. Определить энергию фотонов красного (λ_к = 0,76 мкм) света. Готовое решение задачи

16. Источник монохроматического излучения с длиной волны λ имеет мощность Р. Определить число фотонов N, испускаемых источником ежесекундно. Готовое решение задачи

17. Тело массой 2 кг ударяется о неподвижное тело массой 5 кг. Кинетическая энергия системы этих двух тел непосредственно после удара стала равна 10 Дж. Считая удар центральным и неупругим, найдите кинетическую энергию первого тела до удара. Готовое решение задачи

18. Маховик насажен на горизонтальную ось. На обод маховика намотан шнур, к которому привязан груз массой 800 г. Опускаясь равноускоренно, груз прошел 160 см за 2 с. Радиус маховика 20 см. Определить момент инерции маховика. Готовое решение задачи

19. Амплитуды смещения вынужденных колебаний при частотах вынуждающей силы, равных 200 Гц и 300 Гц, равны между собой. Найти частоту, соответствующую резонансу смещенияГотовое решение задачи

20. Определить длину математического маятника, если его частота равна 0,2 Гц Готовое решение задачи

21. Груз массой 0,2 кг подвешенный к пружине совершает 30 колебаний за 1 минуту. Определить жёсткость пружины Готовое решение задачи

22. В сосуде вместимостью 5 л при нормальных условиях находится азот. Определить: 1) количество вещества ν; 2) массу азота; 3) концентрацию n его молекул в сосуде Готовое решение задачи

23. Найдите концентрацию молекул кислорода, если их средняя квадратичная скорость равна 400 м/с, а давление 5∙10⁴ Па. Готовое решение задачи

24. Поперечная волна распространяется вдоль упругого шнура со скоростью υ =15 м/с. Период колебаний точек шнура Т=1,2 с. Определить разность фаз ∆φ колебаний двух точек, лежащих на луче и отстоящих от источника волн на расстояниях х₁=20 м и х₂=30 м. Готовое решение задачи

25. Снаряд массой m=10 кг обладал скоростью V=300 м/с в верхней точке траектории. В этой точке он разорвался на две части. Меньшая массой m₁=2 кг получила скорость u₁ = 500 м/с. С какой скоростью и в каком направлении полетит большая часть, если меньшая полетела вперед под углом α = 60⁰ к плоскости горизонта? Готовое решение задачи

26. Атом распадается на две части массами m₁=1,6∙10^-25кг и m₂=2,3∙10^-25кг. Определить кинетические энергии Т₁ и Т₂ частей атома, если их общая кинетическая энергия Т=2,2∙10^-11Дж. Кинетической энергией и импульсом атома до распада пренебречь. Готовое решение задачи

27. Вычислить массы атома азота и атома урана Готовое решение задачи

28. Два шарика массой m = 1 г каждый подвешены на нитях, верхние концы которых соединены вместе. Длина каждой нити l = 10 см. Какие одинаковые заряды надо сообщить шарикам, чтобы нити разошлись на угол α = 60⁰? Готовое решение задачи

29. Найти отношение скоростей ионов Cu⁺⁺ и K⁺, прошедших одинаковую разность потенциалов. Готовое решение задачи

30. Соленоид содержит N = 4000 витков провода, по которому течёт ток I = 20 A. Определить магнитный поток Ф, если индуктивность L = 0,7 Гн. Готовое решение задачи

31. На пути луча света поставлена стеклянная пластинка толщиной d = 1 мм так, что угол падения луча i₁ = 30⁰. На сколько изменится оптическая длина пути луча? Готовое решение задачи

32. При какой скорости υ масса движущейся частицы в три раза больше массы покоя этой частицы? Готовое решение задачи

33. Вычислить энергию связи ∆Е ядра дейтерия ₁Н² и трития ₁Н³. Готовое решение задачи

34. Движение материальной точки, перемещающейся по прямой, задано уравнением s=4t³ + 2t + 1. В интервале времени от 1 до 2 с найти мгновенные скорости и ускорения в начале и конце интерва¬ла, среднюю скорость движения. Готовое решение задачи

35. Материальная точка движется по прямой. Уравнение ее дви¬жения s = t⁴ + 2t² + 5. Определить мгновенную скорость и ускорение точки в конце второй секунды от начала движения, среднюю ско¬рость и путь, пройденный за это время. Готовое решение задачи

36. Движение двух тел описывается уравнениями х₁ = 0,75t³ + 2,25t² + t, х₂ = 0,25t³ + 3t² + 1,5t. Определить величину скоростей этих тел и момент времени, когда ускорения их будут одинаковы, а также значение ускорения в этот момент времени. Готовое решение задачи

37. С башни брошен камень в горизонтальном направлении с на¬чальной скоростью 40 м/с. Какова скорость камня через 3 с после начала движения? Какой угол образует вектор скорости камня с плоскостью горизонта в этот момент? Готовое решение задачи

38. Тело брошено под углом 45° к горизонту. Определить наиболь¬шую высоту подъема и дальность полета, если начальная скорость тела υ₀ = 20 м/с. Готовое решение задачи

39. Точка начала двигаться по окружности радиусом 0,6 м с тан¬генциальным ускорением 0,1 м/с². Чему равны нормальное и полное ускорения в конце третьей секунды после начала движения? Чему равен угол между векторами полного и нормального ускорений в этот момент? Готовое решение задачи

40. Тело движется вниз равноускоренно по наклонной плоскости, и зависимость пройденного пути от времени задается уравнением s = 2t + 1,6t². Найти коэффициент трения k тела о плоскость, если угол наклона плоскости к горизонту равен 30°. Готовое решение задачи

41. По горизонтальной плоскости равномерно перемещается тело массой 1 кг (без качения). Определить коэффициент трения, если тело перемещается под действием силы 1 Н. Готовое решение задачи

42. Тело массой 100 кг поднимается по наклонной плоскости с углом у основания 20° под действием силы, равной 1000 Н и направ¬ленной параллельно плоскости. Коэффициент трения тела о плос¬кость равен 0,1. С каким ускорением будет двигаться тело? Готовое решение задачи

43. Пуля массой 20 г в момент удара о стенку под углом 90° имела скорость 300 м/с. Углубившись в стенку на какое-то расстояние» она остановилась через время 5∙10^-4 с. Определить: 1) среднюю силу сопротивления стенки F_c и расстояние l, на ко¬торое пуля проникла; 2) с какой скоростью υ_к пуля вылетит из стенки, если стенка будет иметь толщину 5 см. Готовое решение задачи

44. Металлический шарик массой 5 г падает с высоты 1 м на гори¬зонтальную поверхность стола и, отразившись от нее, поднимается на высоту 0,8 м. Определить среднюю силу удара, если соприкосно¬вение шарика со столом длилось 0,01 с. Готовое решение задачи

45. Зависимость угла поворота от времени для точки, лежащей на ободе колеса радиуса R, задается уравнением φ = t³ + 0,5t² + 2t + 1. К концу третьей секунды эта точка получила нормальное ускорение, равное 153 м/с². Определить радиус колеса. Готовое решение задачи

46. Тело вращается вокруг неподвижной оси по закону φ = 10 + 20t – 2t². Найти величину и направление полного ускорения точ¬ки, находящейся на расстоянии 0,1 м от оси вращения для момента времени t = 4 с. Готовое решение задачи

47. Однородный диск, имеющий вес Р = 124 Н, вращается с посто¬янным угловым ускорением, и его движение описывается уравнени¬ем (φ = 30t² + 2t + 1). Диск вращается под действием постоянной касательной тангенциальной силы Fτ = 90,2 Н, приложенной к ободу диска. Определить момент сил трения М_тр, действующих на диск при вращении. Радиус диска R = 0,15 м. Готовое решение задачи

48. Два маховика в виде дисков одинаковых радиусов и масс были раскручены до скорости вращения 480 об/мин и предоставлены са¬мим себе. Под действием сил трения валов о подшипники первый остановился через 80 с, а второй сделал 240 оборотов до остановки. У какого маховика момент сил трения валов о подшипники был больше и во сколько раз? Готовое решение задачи

49. Легкая нить с прикрепленным к ней грузом массой 2 кг намо¬тана на сплошной вал радиусом 10 см. При разматывании нити груз опускается с ускорением 0,5 м/с². Определить массу и момент инер¬ции вала. Готовое решение задачи

50. Сплошной диск радиусом 20 см вращается под действием по¬стоянной касательной силы 40 Н. Кроме того, на него действует мо¬мент сил трения 2Н∙м, и угловое ускорение его равно 30 рад/с². Определить массу диска. Готовое решение задачи

51. Шар и полый цилиндр одинаковой массы катятся равномерно без скольжения по горизонтальной поверхности и обладают одина¬ковой кинетической энергией. Во сколько раз отличаются их линей¬ные скорости? Готовое решение задачи

52. Человек, масса которого 70 кг, прыгает с неподвижной тележ¬ки со скоростью 7 м/с. Определить силу трения тележки о землю, если тележка после толчка остановилась через 5 с. Перед прыжком тележка была неподвижна относительно земли. Готовое решение задачи

53. Орудие, установленное на железнодорожной платформе, стре¬ляет под углом φ к горизонту. Снаряд массой 15 кг вылетает из ору¬дия со скоростью 800 м/с. Вследствие отдачи платформа с орудием покатилась по рельсам со скоростью 0,5 м/с. Масса платформы с орудием 12 т. Определить угол φ. Готовое решение задачи

54. Точечный источник света мощностью Р испускает свет с длиной волны λ. Сколько фотонов N падает за время t на маленькую площадку площадью S, расположенную перпендикулярно падающим лучам, на расстояние r от источника? Готовое решение задачи

55. Угол рассеяния рентгеновских лучей с длиной волны λ = 5 пм равен α = 30⁰, а электроны отдачи движутся под углом β = 60⁰ к направлению падающих лучей. Найти: а) импульс ре электрона отдачи; б) импульс рф’ фотонов рассеянных лучей. Готовое решение задачи

56. В результате столкновения фотона и протона, летевших по взаимно перпендикулярным направлениям, протон остановился, а длина волны изменилась на η = 1%. Чему был равен импульс р_ф фотона? Скорость протона считать υ << c. Готовое решение задачи

57. Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. Оказывается, что длины волн рассеянного под углами θ₁ = 60⁰ и θ₂ = 120⁰ излучения отличаются в 1,5 раза. Определить длину волны падающего излучения, предполагая, что рассеяние происходит на свободных электронах. Готовое решение задачи

58. Калий освещается монохроматическим светом с длиной волны 400 нм. Определите наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. Работа выхода электронов из калия равна 2,2 эВ. Готовое решение задачи

59. Фотоны с энергией ε = 5 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода А = 4,7 эВ. Определите максимальный импульс p_max, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона Готовое решение задачи

60. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого а) λ₁ = 0,5 мкм; б) λ₂ = 2 пм. Готовое решение задачи

61. Через какое время t космическая яхта с солнечным парусом общей массой m = 1 т, движущаяся под действием давления солнечных лучей приобрела бы скорость υ= 50 м/с, если площадь паруса S = 1000 м², а среднее давление солнечных лучей р = 10 мкПа? Какой бы путь l прошла бы яхта за это время? Начальную скорость яхты относительно Солнца считать равной нулю. Готовое решение задачи

62. Определите изменение орбитального механического момента электрона при переходе его из возбужденного состояния в основное испусканием фотона с длиной волны λ = 1,02∙10^-7 м. Готовое решение задачи

63. Электрон выбит из атома водорода, находящегося в основном состоянии, фотоном, энергия которого ε = 17,7 эВ. Определите скорость υ электрона за пределами атома. Готовое решение задачи

64. Определите, какие спектральные линии появятся в видимой области спектра излучения атомарного водорода под действием ультрафиолетового излучения с длиной волны λ = 95 нм. Готовое решение задачи

65. Определите, какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы длина волны де Бройля для него была равна 1 нм. Готовое решение задачи

66. Длина волны излучаемого атомом фотона составляет 0,6 мкм. Принимая время жизни возбужденного состояния ∆t = 10^-8 с, определите отношение естественной ширины энергетического уровня, на который был возбужден электрон, к энергии, излученной атомом. Готовое решение задачи

67. Распределение вероятностей значений некоторой величины х описывается функцией f (x) ~ √x при х ≤ a. Вне этого интервала f(x) = 0. Здесь А и а – постоянные. Считая, что а задано, найти: а) наиболее вероятное х_вер и среднее значения величины х; б) вероятность нахождения х в интервале (0; a/2). Готовое решение задачи

68. Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной» яме шириной l с бесконечно высокими «стенками» находится в возбужденном состоянии (n = 2). Определите вероятность нахождения частицы в средней трети «ямы». Готовое решение задачи

69. Частица находится в одномерной прямоугольной потенциальной «яме» с бесконечно высокими «стенками». Определите, во сколько раз изменяется отношение разности соседних энергетических уровней ∆E_n+1,_n/E_n частицы при переходе от n = 3 к n’=8. Готовое решение задачи

70. Протон с энергией Е = 5 эВ движется в положительном направлении оси х, встречая на своем пути потенциальный барьер высотой U = 10 эВ и шириной d = 0,1 нм. Определите вероятность прохождения протоном этого барьера. Во сколько раз надо сузить барьер, чтобы вероятность прохождения его протоном была такой же, как для электрона в вышеупомянутых условиях. Готовое решение задачи

71. Плотность вероятности распределения частиц по плоскости зависит от расстояния до точки О как f(r) =A(1-r²/a²), м^-2, если r ≤ a, и f(r) = 0, если r ≥ a. Здесь a задано, А – некоторая неизвестная постоянная. Найти: а) наиболее вероятное расстояние r_вер частиц от точки О; б) постоянную А; в) среднее значение частиц от точки О. Готовое решение задачи

72. Электрон в возбужденном атоме водорода находится в 3р – состоянии. Определите: 1) орбитальный момент импульса электрона; 2) максимальное значение проекции орбитального момента импульса на направление внешнего магнитного поля; 3) магнитный момент импульса электрона. Готовое решение задачи

73. Найти число электронов в атоме, у которого в нормальном состоянии заполнены K -, L – слои и 3s-, 3p – оболочки. Готовое решение задачи

74. Определите период полураспада радиоактивного изотопа, если 5/8 начального количества ядер этого изотопа распалось за время t = 849 с. Готовое решение задачи

75. Определить начальную активность А₀ радиоактивного магния ²⁷Mg массой m = 0,2 мкг, а также активность А по истечении времени t = 1 ч, Предполагается, что все атомы изотопа радиоактивны. Готовое решение задачи

76. Радиоактивный изотоп претерпевает четыре ₂₂₅⁸⁸Ra - распада и два α-распада. Определите для конечного ядра: 1) зарядовое число; 2) массовое число. Готовое решение задачи

77. Определите энергию, выделяющуюся в результате реакции ²³₁₂Mg→²³₁₁Na+⁰_-1e+⁰₀ν Массы нейтральных атомов магния и натрия равны соответственно 3,8184∙10^-26 кг и 3,8177∙10^-26 кг. Готовое решение задачи

78. Шар массой 20 г, движущийся горизонтально с некоторой скоростью υ₁, столкнулся с неподвижным шаром массой 40 г. Шары абсолютно упругие, удар прямой, центральный. Какую долю ε своей кинетической энергии первый шар передал второму? Готовое решение задачи

79. Груз массой 700 кг падает с высоты 5 м для забивки сваи мас¬сой 300 кг. Найти среднюю силу сопротивления грунта, если в ре¬зультате одного удара свая входит в грунт на глубину 4 см. Удар между грузом и сваей считать абсолютно неупругим. Готовое решение задачи

80. Тонкий стержень массой m и длиной l вращается с угловой скоростью 10с^-1 в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через середину стержня. Продолжая вращаться в той же плоскости, стержень перемещается так, что ось вращения теперь проходит через конец стержня. Найти угловую скорость во втором случае. Готовое решение задачи

81. С какой скоростью должна быть выброшена с поверхности Солнца частица, чтобы она могла удалиться в бесконечность? Готовое решение задачи

82. Автомобиль на горизонтальном участке дороги развивает скорость 108 км/ч, мощность мотора 70 л. с. Определить тяговое уси¬лие, считая его постоянным. Готовое решение задачи

83. К катящемуся по горизонтальной поверхности шару массой 1 кг приложили силу 1 Н и остановили его. Путь торможения соста¬вил 1 м. Определить скорость шара до начала торможения. Готовое решение задачи

84. Какую скорость нужно сообщить ракете, чтобы она не верну¬лась на Землю? Сопротивление атмосферы не учитывать. Готовое решение задачи

85. Сплошной цилиндр скатывается с наклонной плоскости, со¬ставляющей с горизонтом угол 22°. Найти длину наклонной плос¬кости I, если его скорость в конце наклонной плоскости равна 7 м/с, а коэффициент трения равен 0,2. Готовое решение задачи

86. Однородный шар скатывается без скольжения с плоскости, на¬клоненной под углом 15° к горизонту. За какое время он пройдет путь 2 м и какой будет его скорость в конце пути? Готовое решение задачи

87. За 15 мин по трубе диаметром 2 см протекает 50 кг воды. Най¬ти скорость течения. Готовое решение задачи

88. Свинцовый шарик диаметром 2 мм падает с постоянной скоро¬стью 3,6 см/с в сосуде, наполненном глицерином. Найти коэффици¬ент вязкости глицерина. Готовое решение задачи

89. Два свинцовых шарика диаметрами 2 и 1 мм опускают в сосуд с глицерином высотой 0,5 м. Считая, что скорость шариков сразу становится равномерной, определить, насколько раньше и какой из шариков достигнет дна сосуда. Готовое решение задачи

90. Космическая ракета движется с большой относительной ско¬ростью. Релятивистское сокращение ее длины составило 36%. Опре¬делить скорость движения ракеты. Готовое решение задачи

91. Прямоугольный брусок со сторонами 3,3 и 6,9 см движется параллельно большому ребру. При какой скорости движения прямо¬угольный брусок превратится в куб? Готовое решение задачи

92. С момента образования до распада π-мезон пролетел расстоя¬ние 1,35 км. Время жизни π-мезона в неподвижной системе коорди¬нат равно 5 мкс. Определить время жизни π-мезона по часам в систе¬ме координат, движущейся вместе с ним. Готовое решение задачи

93. При какой скорости движения кинетическая энергия электро¬на равна 5 МэВ? Готовое решение задачи

94. Определить импульс электрона, обладающего кинетической энергией 5 МэВ. Готовое решение задачи

95. Протон движется со скоростью, равной 0,8 скорости света. На¬встречу ему движется электрон со скоростью 0,9 скорости света. Ка¬ковы их скорости относительно друг друга? Определить полную и кинетическую энергию электрона. Готовое решение задачи

96. Какое давление создают 2 г азота, занимающие объем 820 см³ при температуре 7 °С? Готовое решение задачи

97. В сосуде емкостью 8,3 л находится воздух при нормальном давлении и температуре 300 К. В сосуд вводят 3,6 г воды и закрыва¬ют крышкой. Определить давление в сосуде при 400 К, если вся вода при этой температуре превращается в пар. Готовое решение задачи

98. Температура вольфрамовой спирали 25-ваттной электрической лампочке T = 2450 К. Отношение ее энергетической светимости к энергетической светимости АЧТ при данной температуре равно k = 0,3. Найти площадь излучаемой поверхности. Готовое решение задачи

99. При нагревании АЧТ длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости изменилась от 690 до 500 нм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела? Готовое решение задачи

100. Электрическая лампа мощностью 100 Вт испускает 3% потребляемой энергии в форме видимого света (λ=550 нм) равномерно по всем направлениям. Сколько фотонов видимого света попадает за 1с в зрачок наблюдателя (диаметр зрачка 4 мм), находящегося на расстоянии 10 км от лампы? Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 22)

1. Найти постоянную Планка h, если известно, что электроны, вырываемые из металла светом с частотой ν₁ = 2,2•10¹⁵, полностью задерживается разностью потенциалов U_з1 = 6,6 В, а вырываемые светом с частотой ν₂ = 4,6•10¹⁵ Гц разностью потенциалов U_з2 = 16,5 В. Готовое решение задачи

2. Электрон находится в бесконечно глубоком одномерном потенциальном ящике (яме) шириной L = 0,5 нм на первом энергетическом уровне. Найти вероятность нахождения электрона в интервале L / 4, равно удаленном от стенок ящика. Готовое решение задачи

3. Электрон проходит через прямоугольный потенциальный барьер шириной d = 0,5 нм. Высота барьера U больше энергии Е электрона на 1%. Вычислить коэффициент прозрачности D если энергия электрона Е = 100 эВ. Готовое решение задачи

4. Найти наименьшую и наибольшую длины волн спектральных линий водорода в видимой области спектра. Готовое решение задачи

5. Искусственно полученный радиоактивный изотоп кальция ⁴⁵Ca₂₀ имеет период полураспада, равный 164 суткам. Найти активность 1 мкг этого препарата. Готовое решение задачи

6. Найдите энергию, освобождающуюся при ядерной реакции: ₃Li⁷ + ₁H¹ → ₂He⁴ + ₂He⁴ Готовое решение задачи

7. В реакции ₇N¹⁴ (α, p) кинетическая энергия α – частицы (₂He⁴)равна E_α = 7,7 МэВ. Найти, под каким углом к направлению движения α – частицы вылетает протон, если известно, что его кинетическая энергия E_p = 8,5 МэВ. Готовое решение задачи

8. В баллоне содержится кислород m₁ = 80 г и аргон m₂ = 320 г. Давление смеси р = 1 МПа, температура Т = 300 К. Принимая дан¬ные газы за идеальные, определить емкость V баллона. Готовое решение задачи

9. В сосуде объемом 2 м³ находится смесь 4 кг гелия и 2 кг водо¬рода при температуре 27 °С. Определить давление и молярную массу смеси газов. Готовое решение задачи

10. В резервуаре объемом 1,2 м³ находится смесь 10 кг азота и 4 кг водорода при температуре 300 К. Определить давление и молярную массу смеси газов. Готовое решение задачи

11. В закрытом сосуде емкостью 3 м³ находятся 1,4 кг азота и 2 кг гелия. Определить температуру газовой смеси и парциальное давле¬ние гелия, если парциальное давление азота равно 1,3∙10⁵ Па. Готовое решение задачи

12. Какой объем занимает смесь 1 кг кислорода и 2 кг гелия при нормальных условиях? Какова молярная масса смеси? Готовое решение задачи

13. Сосуд емкостью 2 л содержит азот при температуре 27 °С и давлении 0,5 атм. Найти число молекул в сосуде, число столкнове¬ний между всеми молекулами за 1 с, среднюю длину свободного про¬бега молекул. Готовое решение задачи

14. Найти число молекул азота в 1 м³, если давление равно 3,69 атм, а средняя квадратичная скорость молекул равна 2400 м/с. Готовое решение задачи

15. При каком давлении средняя длина свободного пробега моле¬кул водорода <λ> = 2,5 см при температуре 68 °С? Диаметр молекул водорода принять равным d = 2,3∙10^-10 м. Готовое решение задачи

16. Вакуумная система заполнена водородом при давлении 10^-3 мм рт. ст. Рассчитать среднюю длину свободного пробега моле¬кул водорода при таком давлении, если t = 50 °С. Готовое решение задачи

17. Определить среднюю длину свободного пробега молекул и чис¬ло соударений за 1 с, происходящих между всеми молекулами кис¬лорода, находящегося в сосуде емкостью 2 л при температуре 27 °С и давлении 100 кПа. Готовое решение задачи

18. Найти плотность азота, если молекула за 1 с испытывает 2,05∙10⁸ с^-1 столкновений при температуре 280 К. Какова средняя длина свободного пробега молекул? Готовое решение задачи

19. Определить среднюю длину свободного пробега молекул и чис¬ло соударений за 1 с, происходящих между всеми молекулами азота, в сосуде емкостью 4 л, содержащегося при нормальных условиях. Готовое решение задачи

20. Определить плотность разреженного азота, если средняя дли¬на свободного пробега молекул 10 см. Какова концентрация мо¬лекул? Готовое решение задачи

21. Определить коэффициент внутреннего трения для водорода, имеющего температуру 27 °С. Готовое решение задачи

22. Вычислить коэффициент внутреннего трения и коэффициент диффузии кислорода, находящегося при давлении 0,2 МПа и темпе¬ратуре 280 К. Готовое решение задачи

23. Определить коэффициент диффузии и коэффициент внутрен¬него трения азота, находящегося при температуре 300 К и давлении 10⁵ Па. Готовое решение задачи

24. Наружная поверхность кирпичной стены площадью 25 м² и толщиной 37 см имеет температуру 259 К, а внутренняя поверх¬ность – 293 К. Помещение отапливается электроплитой. Опреде¬лить ее мощность, если температура в помещении поддерживается постоянной. Теплопроводность кирпича 0,4 Вт/(м∙К). Готовое решение задачи

25. Вычислить количество льда, которое образуется в течение ча¬са в бассейне, площадь которого 10 м². Толщина льда 15 см, тем¬пература воздуха –10 °С, коэффициент теплопроводности льда χ = 2,1Вт/(м∙К). Готовое решение задачи

26. Давление газа 750 мм рт. ст., температура 27 °С. Определить концентрацию молекул и среднюю кинетическую энергию поступа¬тельного движения одной молекулы. Готовое решение задачи

27. Чему равны средние кинетические энергии поступательного и вращательного движения молекул, содержащихся в 2 кг водорода при температуре 400 К? Готовое решение задачи

28. Газ, занимавший объем 20 л при нормальных условиях, был изобарически нагрет до 80 °С. Определить работу расширения газа. Готовое решение задачи

29. Определить скорость вылета поршня массой 4 кг из цилиндра при адиабатном расширении воздуха в 40 раз, если начальное давле¬ние воздуха 10⁷ Па, а объем 0,3 л. Готовое решение задачи

30. Азот массой 2 кг охлаждают при постоянном давлении от 400 до 300 К. Определить изменение внутренней энергии, внешнюю работу и количество выделенной теплоты. Готовое решение задачи

31. Молекулярный пучок кислорода ударяется о неподвижную стенку. После соударения молекулы отражаются от стенки с той же по модулю скоростью. Определить давление пучка на стенку, если скорость молекул 500 м/с и концентрация молекул в пучке 5∙10²⁴ м^-3. Готовое решение задачи

32. Определить удельные теплоемкости с_p, с_v для смеси 1 кг азота и 1 кг гелия. Готовое решение задачи

33. Газовая смесь состоит из азота массой 2 кг и аргона массой 1 кг. Принимая эти газы за идеальные, определить удельные тепло¬емкости с_v и с_p газовой смеси. Готовое решение задачи

34. Кислород массой 160 г нагревают при постоянном давлении от 320 до 340 К. Определить количество теплоты, поглощенное газом, изменение внутренней энергии и работу расширения газа. Готовое решение задачи

35. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу 1,5∙10⁵ Дж. Температура нагревате¬ля 400 К, температура холодильника 260 К. Найти КПД машины, количество теплоты, получаемое машиной за один цикл от нагрева¬теля, и количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику. Готовое решение задачи

36. Температура нагревателя тепловой машины 500 К. Темпера¬тура холодильника 400 К. Определить КПД тепловой машины, рабо¬тающей по циклу Карно, и полезную мощность машины, если нагре¬ватель ежесекундно передает ей 3675 Дж теплоты. Готовое решение задачи

37. Тепловая машина работает по обратимому циклу Карно. Тем¬пература нагревателя 227 °С. Определить термический КПД цикла и температуру охладителя тепловой машины, если за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, машина соверша¬ет работу 350 Дж. Готовое решение задачи

38. Кислород массой 1 кг совершает цикл Карно. При изотермиче¬ском расширении газа его объем увеличивается в 2 раза, а при после¬дующем адиабатическом расширении совершается работа 3000 Дж. Определить работу, совершенную за цикл. Готовое решение задачи

39. Тепловая машина работает по циклу Карно. При изотермиче¬ском расширении двухатомного газа его объем увеличивается в 3 раза, а при последующем адиабатическом расширении – в 5 раз. Определить КПД цикла. Какую работу совершает 1 кмоль газа за один цикл, если температура нагревателя 300 К? Какое количество теплоты получит от холодильника машина, если она будет совер¬шать тот же цикл в обратном направлении, и какое количество теп¬лоты будет передано нагревателю? Готовое решение задачи

40. При давлении 10⁵ Па 0,2 моля двухатомного газа занимает объем 10 л. Газ изобарно сжимают до объема 4 л, затем сжимают адиабатно, после чего газ изотермически расширяется до начального объема и давления. Построить график процесса в координатах р, V. Найти: работу, совершенную газом за один цикл; температуру, дав¬ление и объем в характерных точках процесса; количество теплоты, полученное газом от нагревателя и отданное газом холодильнику, а также термический КПД цикла. Готовое решение задачи

41. В результате изотермического расширения объем 8 г кислоро¬да увеличился в 2 раза. Определить изменение энтропии газа. Готовое решение задачи

42. Горячая вода некоторой массы отдает теплоту холодной воде такой же массы, и температуры их становятся одинаковыми. Пока¬зать, что энтропия при этом увеличивается. Готовое решение задачи

43. Как изменится энтропия 2 г водорода, занимающего объем 40 л при температуре 270 К, если давление увеличить вдвое при по¬стоянной температуре и затем повысить температуру до 320 К? Готовое решение задачи

44. При температуре 250 К и давлении 1,013∙10⁵ Па двухатомный газ занимает объем 80 л. Как изменится энтропия газа, если давление увеличить вдвое, а температуру повысить до 300 К? Готовое решение задачи

45. Лед массой 2 кг, находящийся при температуре –13 °С, нагре¬ли до 0 °С и расплавили. Определить изменение энтропии. Готовое решение задачи

46. Лед масой 2 кг, находящийся при температуре –10°С, нагрели и превратили в пар. Определить изменение энтропии. Готовое решение задачи

47. Струя водяного пара при температуре 100 °С, направленная на глыбу льда, масса которой 5 кг и температура 0 °С, растопила ее и нагрела получившуюся воду до температуры 50 °С. Найти массу израсходованного пара и изменение энтропии при описанных про¬цессах. Готовое решение задачи

48. В сосуде емкостью 10 л находится 360 г водяного пара при тем¬пературе 470 К. Вычислить давление пара на стенки сосуда. Какую часть объема V составляет собственный объем V молекул пара? Ка¬кую часть давления р составляет внутреннее давление р'? Готовое решение задачи

49. Даны постоянные а и b, входящие в уравнение Ван-дер-Ваальса. Определить значения критической температуры и критического давления аргона. Готовое решение задачи

50. Углекислый газ массой 88 г находится в сосуде емкостью 10 л. Определить внутреннее давление газа и собственный объем молекул. Готовое решение задачи

51. В сосуде емкостью 25 л при температуре 300 К находится 40 моль кислорода. Определить давление газа, считая его идеальным; реальным. Готовое решение задачи

52. В сосуде под давлением 8 МПа содержится кислород, плот¬ность которого 100 кг/м³. Считая газ реальным, определить его тем¬пературу и сравнить ее с температурой идеального газа при тех же условиях. Готовое решение задачи

53. Как изменится высота поднятия спирта между двумя пластин¬ками, погруженными в спирт, если расстояние между ними умень¬шить с 1 мм до 0,5 мм? Смачивание пластинок считать полным. Готовое решение задачи

54. Из капиллярной трубки с радиусом канала 0,2 мм по капле вытекает жидкость. Масса 100 капель равна 0,282 г. Определить ко¬эффициент поверхностного натяжения жидкости. Готовое решение задачи

55. Два заряда находятся в керосине (ε = 2) на расстоянии 1 см друг от друга и взаимодействуют с силой 2,7 Н. Величина одно¬го заряда в 3 раза больше другого. Определить величину каждого заряда. Готовое решение задачи

56. Два точечных заряда, находясь в воде (ε₁ = 81) на расстоянии l друг от друга, взаимодействуют с некоторой силой F. Во сколько раз необходимо изменить расстояние между ними, чтобы они взаимо¬действовали с такой же силой в воздухе (ε₂ = 1)? Готовое решение задачи

57. Два шарика одинакового объема, обладающие массой 0,6∙10^-3 г каждый, подвешены на шелковых нитях длиной 0,4 м так, что их поверхности соприкасаются. Угол, на который разошлись ни¬ти при сообщении шарикам одинаковых зарядов, равен 60°. Найти величину зарядов и силу электрического отталкивания. Готовое решение задачи

58. В элементарной теории атома водорода принимают, что элект¬рон вращается вокруг протона по окружности. Какова скорость вра¬щения электрона, если радиус орбиты 0,53∙10^-10 м? Готовое решение задачи

59. Вычислить ускорение, сообщаемое одним электроном друго¬му, находящемуся от первого в вакууме на расстоянии 1 мм. Готовое решение задачи

60. Два равных по величине заряда 3∙10^-9 Кл расположены в вер¬шинах при острых углах равнобедренного прямоугольного треуголь¬ника на расстоянии 2√2 см. Определить, с какой силой эти два за¬ряда действуют на третий заряд 10^-9 Кл, расположенный в вершине при прямом угле треугольника. Рассмотреть случаи, когда первые два заряда одно- и разноименные. Готовое решение задачи

61. Два равных отрицательных заряда по 9 нКл находятся в воде на расстоянии 8 см друг от друга. Определить напряженность и по¬тенциал поля в точке, расположенной на расстоянии 5 см от зарядов. Готовое решение задачи

62. Электрон движется по направлению силовых линий одно¬родного поля напряженностью 2,4 В/м. Какое расстояние он проле¬тит в вакууме до полной остановки, если его начальная скорость 2∙10⁶ м/с? Сколько времени будет длиться полет? Готовое решение задачи

63. Две бесконечно длинные, равномерно заряженные нити с линейной плотностью зарядов 6∙10^-5 Кл/м расположены на расстоянии 0,2 м друг от друга. Найти напряженность электрического поля, созданного в точке, удаленной на 0,2 м от каждой нити. Готовое решение задачи

64. Две параллельные металлические пластины, расположенные в диэлектрике с диэлектрической проницаемостью 2,2, обладают по¬верхностной плотностью заряда 3 и 2 мкКл/м². Определить напря¬женность и индукцию электрического поля между пластинами и вне пластин. Готовое решение задачи

65. Определить поток вектора напряженности электрического по¬ля сквозь замкнутую шаровую поверхность, внутри которой нахо¬дятся три точечных заряда +2, −3 и +5нКл. Рассмотреть случаи, когда система зарядов находится в вакууме и в воде. Готовое решение задачи

66. Электрическое поле создается тонкой, бесконечно длинной нитью, равномерно заряженной с линейной плотностью заряда 10^-10 Кл/м. Определить поток вектора напряженности через цилиндрическую поверхность длиной 2 м, ось которой совпадает с нитью. Готовое решение задачи

67. Заряд 1∙10^-9 Кл переносится из бесконечности в точку, нахо¬дящуюся на расстоянии 1 см от поверхности заряженного шара ра¬диусом 9 см. Поверхностная плотность заряда шара 1∙10^-4 Кл/м². Определить совершаемую при этом работу. Какая работа совершает¬ся на последних 10 см пути? Готовое решение задачи

68. Зависимость пройденного материальной точкой пути от времени задается уравнением s = A − Bt + Ct² + Dt³, где C = 0,2 м/с², D = 0,1 м/с³. Определите: 1) через какой промежуток времени t после начала движения ускорение тела a =1 м/с²; 2) среднее ускорение a за этот промежуток времени. Готовое решение задачи

69. Кинематическое уравнение движения материальной точки вдоль прямой (ось x) задается уравнением x = A + Bt + Ct² + Dt³, где B = 9 м/с; C = −6 м/с²; D = 1 м/с³. Определите среднюю скорость υ и среднее ускорение a материаль¬ной точки за промежуток времени, в течение которого точка движется в направ¬лении, противоположном первоначальному. Готовое решение задачи

70. На рисунке представлена зависимость ускорения a от времени t для мате¬риальной точки, движущейся прямолинейно. Определите скорость υ и координа¬ту x точки через t = 3 с после начала движения. В какой момент времени t₁ точка изменит направление движения? Готовое решение задачи

71. Ускорение движущейся прямолинейно материальной точки изменяется по закону a = A + Bt, где A = 9 м/с²; B = −6 м/с³. Определите скорость υ точки через t₁ = 4 с после начала движения, а также координату x и путь s, пройденный точкой за этот промежуток времени. Готовое решение задачи

72. Ускорение прямолинейно движущейся материальной точки возрастает по закону a = kt (k–постоянная) и через промежуток времени t₁=8 с достигает значения a₁=6 м/с². Определите для момента времени t₂ = 5 с: 1) скорость υ₂ точки; 2) пройденный точкой путь s₂. Готовое решение задачи

73. Нормальное ускорение точки, движущейся по окружности радиусом r = 4 м, задается уравнением an = A + Bt + Ct² (A = 1 м/с², B = 6 м/с³, C = 9 м/с⁴). Опреде¬лите: 1) тангенциальное ускорение точки; 2) путь, пройденный точкой за время t₁ = 5 с после начала движения; 3) полное ускорение в момент времени t₂ = 1 с. Готовое решение задачи

74. Движение материальной точки в плоскости xOy описывается законом x = At, y = A(1 + Bt)t, где A и B – положительные постоянные, t – время. Опре¬делите уравнение траектории материальной точки; радиус-вектор точки в зави¬симости от времени; модули скорости и ускорения в зависимости от времени. Готовое решение задачи

75. Радиус-вектор материальной точки изменяется со временем по закону r = At²i + Btj, где A = 0,4 м/с², B = 0,1 м/с; i и j – орты координатных осей x и y. Определите выражения для υ(t) и a(t); модули скорости и ускорения, тангенци¬альную и нормальную составляющие ускорения в момент времени t = 2 с. Готовое решение задачи

76. Одно из тел бросили с высоты h₁ = 18 м вертикально вверх, другое в тот же момент с высоты h₂ = 32 м бросили горизонтально. Определите начальную скорость υ₀₁ первого тела, если оба тела на Землю упали одновременно. Готовое решение задачи

77. Воздушный шар поднимается с Земли вертикально вверх с ускорением a = 0,9 м/с². Через t₁ = 12 с после начала его движения пассажир уронил гайку. Определите время t_пад падения гайки на Землю; ее скорость υ_пад в момент удара о Землю. Готовое решение задачи

78. Тело брошено под углом α к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите этот угол, если максимальная высота подъема h_max меньше дальности полета s в n = 2,4 раза. Готовое решение задачи

79. С вершины наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол α = 37°, горизонтально брошен камень со скоростью υ₀= 8 м/с. Пренебрегая сопротивле¬нием воздуха, определите расстояние l до точки падения камня на наклонную плоскость и угол β между вектором скорости и, камня в момент его падения и наклонной плоскостью. Готовое решение задачи

80. Радиус-вектор материальной точки, движущейся в поле тяготения Земли, описывается уравнением r =υ₀ti – gt₂/2j, где υ₀= 76 м/с, g – ускорение сво¬бодного падения; i, j – орты координатных осей х и у. Определите момент време¬ни t₁, после начала движения, когда вектор скорости υ точки направлен под углом α= 35° к горизонту. Чему равна скорость υ в этот момент времени? Готовое решение задачи

81. Материальная точка начинает вращаться с постоянным угловым ускорени¬ем. Определите угловое ускорение ε точки, если через промежуток времени t = 5 с угол α между векторами полного ускорения а и скорости υ составляет 51°. Готовое решение задачи

82. Диск радиусом R = 5 см вращается вокруг неподвижной оси так, что зависимость угловой скорости от времени задается уравнением ω= 2At + 5Bt⁴ (A = 2 рад/с², В = 1 рад/с⁵). Определите для точек на ободе диска к концу первой секунды после начала движения: 1) полное ускорение; 2) число оборотов, сделан¬ных диском. Готовое решение задачи

83. Скорость автомобиля (радиус колес R = 35 см), движущегося равнозамедленно, за время ∆t = 2 с уменьшилась с υ₁ = 65 км/ч до υ₂ = 46 км/ч. Опреде¬лите угловое ускорение ε и число полных оборотов N колес за это время. Готовое решение задачи

84. Вентилятор после выключения за время t = 5,5 с, вращаясь равнозамедленно, сделал до остановки N = 22 оборота. Определите угловую скорость ω₀ и частоту вращения n вентилятора в рабочем режиме, а также угловое ускорение вентилятора ε. Готовое решение задачи

85. Тело массой m = 4 кг движется прямолинейно так, что зависимость прой¬денного телом расстояния s от времени t описывается уравнением s = A + Bt + Ct² + Dt³, где С= 1 м/с²; D = −0,2 м/с³. Определите силу F, действующую на тело в конце первой секунды. Готовое решение задачи

86. Движение материальной точки массой m = 0,25 кг описывается уравне¬нием r = Аsinωti + Acosωtj, где А = 2 м; ω = 0,7 рад/с; i, j – орты координат¬ных осей х и у. Определите путь s, пройденный точкой за время t₁ = 8 с, и силу F, действующую на точку в конце указанного промежутка времени. Готовое решение задачи

87. На неподвижное тело массой m = 0,5 кг начинает действовать сила, изменяющаяся по закону F = Аі + Вtj + Сk, где А = 2 Н, В = 3 Н/с, С = 0,5 Н, где і, j, k – орты координатных осей х, у и z. Определите: скорость υ тела; модуль скорости υ в момент времени t = 2 с после начала движения. Готовое решение задачи

88. Шарик массой m = 200 г, подвешенный на нити длиной l = 56 см, совер¬шает колебания в вертикальной плоскости. Сила натяжения нити Т, когда нить составляет угол α = 50° с вертикалью, равна 4,5 Н. Определите скорость шарика в этот момент времени. Готовое решение задачи

89. Летчик совершил на самолете «мертвую петлю» радиусом R = 240 м. Оп¬ределите силу давления летчика на сиденье в верхней и нижней точках, если его масса m = 75 кг, а скорость самолета υ = 210 км/ч. Какую скорость υ₀ должен иметь самолет при том же радиусе петли, чтобы сила давления летчика на сиде¬нье в верхней точке оказалась равной нулю? Готовое решение задачи

90. Через блок, укрепленный на конце стола, перекинута нерастяжимая нить, к концам которой прикреплены грузы, один из которых (m₁ = 400 г) движется но поверхности стола, а другой (m₂ = 600 г) – вдоль вертикали вниз. Коэффициент трения f груза о стол равен 0,1. Считая нить и блок невесомыми, определите: 1) ус¬корение а, с которым движутся грузы; 2) силу натяжения Т нити. Готовое решение задачи

91. Через невесомый блок перекинута невесомая нерастяжимая нить с гру¬зами одинаковой массы М = 1,4 кг. На один из грузов положен перегрузок массой m = 0,2 кг. Считая, что грузы первоначально находились на одном уровне и пренебрегая трением, определите разность высот ∆h, на которых будут находиться грузы через промежуток времени t= 1 с. Готовое решение задачи

92. Определите ускорения а₁ и а₂ тел и натяжение нитей Т и Т₁ в системе, представленной на рисунке. Масса одного тела m₁ = 0,6 кг, масса другого m₂ = 0,4 кг. Нити невесомы и нерастяжимы, массой блока и силами трения пренебречь. Готовое решение задачи

93. На наклонной плоскости с углом наклона α = 33⁰ к горизонту находится брусок массой m = 2,3 кг, на который действует горизонтальная прижимающая сила F. Определите коэффициент трения f между бруском и на¬клонной плоскостью, если брусок начинает скользить, когда сила F = 7,5 Н. Готовое решение задачи

94. Три бруска массами m₁ = 0,16 кг, m₂ = 0,29 кг и m₃ = 0,21 кг соединены перекинутой через блок нерастяжимой и невесомой нитью. Опре¬делите, при каких значениях коэффициента трения f между брусками и поверх¬ностью возможно скольжение тел. Готовое решение задачи

95. Определите, за какое время t тело, соскальзывая вдоль наклонной плос¬кости длиной l = 3,1 м, пройдет вторую половину пути, если угол наклона α плос¬кости к горизонту равен 32⁰, коэффициент трения тела о плоскость f = 0,4. Готовое решение задачи

96. Нa вершине двух наклонных плоскостей, образующих с горизонтом углы α = 30⁰ и β = 45⁰, укреплен невесомый блок (см. рисунок). Бруски массами m₁ = 1 кг и m₂ = 2 кг соединены невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через блок. Коэффициенты трения брусков о плоскости одинаковы и равны f = 0,08. Пренебрегая трением в оси блока, определите: 1) ускорения а брусков; 2) натяже¬ние Т нити; 3) силу давления F на блок. Готовое решение задачи

97. Брусок массой m = 1,1 кг лежит на горизонтальной доске массой М= 3,2 кг. Коэффициент трения между бруском и доской f = 0,4, между доской и горизон¬тальной поверхностью трение отсутствует. Определите, при какой минимальной силе F_min приложенной к доске, брусок начнет скользить по доске. Готовое решение задачи

98. Снаряд, вылетевший из орудия под не¬которым углом к горизонту со скоростью υ₀, в верхней точке траектории разрывается на два осколка, причем масса первого m₁, в n = 1,4 раза меньше массы второго m₂. Меньший из оскол¬ков полетел горизонтально в обратном направ¬лении со скоростью υ₁, равной скорости υ сна¬ряда перед разрывом (см. рисунок). Определите, на каком расстоянии s от орудия упадет больший осколок, если место разрыва отстоит от места выстрела на рас¬стояние l = 2,1 км (по горизонтали). Сопротивление воздуха не учитывать. Готовое решение задачи

99. Две лодки (масса каждой вместе с рыбаком равна m) движутся со скоро¬стями υ₁= 2,2 м/с и υ₂ = 1,9 м/с, причем скорость второй лодки направлена под углом α = 35⁰ к первой. При сближении лодок рыбаки обменялись мешками (масса обоих мешков одинакова и в n = 5 раз меньше массы m). Опреде¬лите скорости лодок υ’₁ и υ’₂ после обмена мешками. Готовое решение задачи

100. Однородная тонкая пластинка имеет форму круга (радиус R = 60 см), в котором вырезано круглое отверстие (радиус r = 25 см), с центром, лежащим на середине вертикального радиуса пластинки. Определите положе¬ние центра масс этой фигуры. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 23)

1. Под действием какой силы при прямолинейном движении тела изменение его координаты со временем происходит по закону х = 10 + 5t – 10t²? Масса тела 2 кг. Готовое решение задачи

2. Найти закон движения тела массой 1 кг под действием постоянной силы 10 Н, если в момент t = 0 тело покоилось в начале координат (х = 0). Готовое решение задачи

3. Найти закон движения тела массой 1 кг под действием постоянной силы 1 Н, если в момент t = 0 начальная координата х = 0 и ν₀ = 5 м/с. Готовое решение задачи

4. Найти закон движения тела массой 1 кг под действием постоянной силы 2 Н, если в момент t = 0 имеем х₀ = 1 и ν₀ = 2 м/с. Готовое решение задачи

5. Тело массой 2 кг движется с ускорением, изменяющимся по закону а = 5t – 10. Определить силу, действующую на тело через 5с после начала действия, и скорость в конце пятой секунды. Готовое решение задачи

6. Сплошной шар массой 1 кг и радиусом 5 см вращается оси, проходящей через его центр. Закон вращения шара выражается уравнением φ =10 + 5t - 2t². В точке, наиболее удаленной от оси вращения, на шар действует сила, касательная к поверхности. Определить эту силу и тормозящий момент. Готовое решение задачи

7. Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны 100 м. Закон движения автомобиля выражается уравнением s = 100 + 10t - 0,5t². Найти скорость автомобиля, его тангенциальное, нормальное и полное ускорение в конце пятой секунды. Готовое решение задачи

8. Материальная точка движется по окружности, радиус которой 20м. Зависимость пути, пройденного точкой, от времени выражается уравнением: s = t³+4t²-t+8. Определить пройденный путь, угловую скорость и угловое ускорение точки через 3с от начала ее движения. Готовое решение задачи

9. Материальная точка движется по окружности радиуса 1 м согласно уравнению s = 8t - 0,2t³. Найти скорость, тангенциальное‚ нормальное и полное ускорение в момент времени 3 с. Готовое решение задачи

10. Тело вращается равноускоренно с начальной угловой скоростью 5 с^-1 и угловым ускорением 1 с^-2. Сколько оборотов сделает тело за 10 с? Готовое решение задачи

11. Параллелепипед размером 2 × 2 × 4 см³ движется параллельно большему ребру. При какой скорости движения он будет казаться кубом. Готовое решение задачи

12. Какую скорость должно иметь движущееся тело, чтобы его продольные размеры уменьшились в два раза? Готовое решение задачи

13. π-мезон – нестабильная частица. Собственное время жизни его 2,6∙10^-8 с. Какое расстояние пролетит π-мезон до распада, если он движется со скоростью 0,9 с? Готовое решение задачи

14. Найти собственное время жизни нестабильной частицы μ-мезона, движущегося со скоростью 0,99 с, если расстояние, пролетаемое им до распада, равно 0,1 км. Готовое решение задачи

15. Собственное время жизни π-мезона 2,6 ∙ 10^-8 с. Чему равно время жизни π-мезона для наблюдателя, относительно которого эта частица движется со скоростью 0,8 с? Готовое решение задачи

16. Электрон, скорость которого 0,9 с, движется навстречу протону, имеющему скорость 0,8 с. Определять скорость их относительного движения. Готовое решение задачи

17. Радиоактивное ядро, вылетевшее из ускорителя со скоростью 0,8 с, выбросило в направлении своего движения β-частицу со скоростью 0,7 с относительно ускорителя. Найти скорость частицы относительно ядра. Готовое решение задачи

18. Две частицы движутся навстречу друг другу со скоростью 0,8 с. Определить скорость их относительного движения. Готовое решение задачи

19. При какой скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составит 25%. Готовое решение задачи

20. Какую скорость должно иметь движущееся тело, чтобы его продольные размеры уменьшились на 75%. Готовое решение задачи

21. Сплошной цилиндр массой 0,1 кг катится без скольжения с постоянной скоростью 4м/с. Определить кинетическую энергию цилиндра, время его до остановки, если на него действует сила трения 0.1 НГотовое решение задачи

22. Сплошной шар скатывается по наклонной плоскости, длина которой 1 м и угол наклона 30°. Определить скорость шара в конце наклонной плоскости. Трение шара о плоскость не учитывать. Готовое решение задачи

23. Полый цилиндр массой 1 кг катится по горизонтальной поверхности со скоростью 10 м/с. Определить силу, которую необходимо приложить к цилиндру, чтобы остановить его на пути 2м. Готовое решение задачи

24. Маховик, имеющий форму диска массой 10 кг и радиусом 0,1 м, был раскручен до частоты 120 мин^-1. Под действием силы трения диск остановился через 10 с. Найти момент сил трения, считая его постоянным. Готовое решение задачи

25. Обруч и диск скатываются с наклонной плоскости, составляющей угол 30° с горизонтом. Чему равны их ускорения в конце спуска? Силой трения пренебречь. Готовое решение задачи

26. С покоящимся шаром массой 2 кг сталкивается такой же шар, движущийся со скоростью 1 м/с. Вычислить работу, совершенную вследствие деформации при прямом центральном неупругом ударе. Готовое решение задачи

27. Масса снаряда 10 кг, масса ствола орудия 500 кг. При выстреле снаряд получает кинетическую энергию 1,5∙10⁶ Дж. Какую кинетическую энергию получает ствол орудия вследствие отдачи? Готовое решение задачи

28. Конькобежец массой 60 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении камень массой 2 кг со скоростью 10 м/с. На какое расстояние откатится при этом конькобежец, если коэффициент трения коньков о лед 0,02. Готовое решение задачи

29. Молекула водорода, двигающаяся со скоростью 400 м/с, подлетает к стенке сосуда под углом 60° и упруго ударяется о нее. Определить импульс, полученный стенкой. Принять массу молекул равной 3∙10^-27 кг. Готовое решение задачи

30. Стальной шарик массой 50 г упал с высоты 1 м на большую плиту, передав ей импульс силы, равный 0,27 Н∙с. Определить количество теплоты выделившегося при ударе и высоту, на которую поднимается шарик. Готовое решение задачи

31. С какой скоростью движется электрон, если его кинетическая энергия 1,02 МэВ? Определять импульс электрона. Готовое решение задачи

32. Кинетическая энергия частицы оказалась равной ее энергии покоя. Какова скорость этой частицы? Готовое решение задачи

33. Масса движущегося протона 2,5∙10^-27 кг. Найти скорость и кинетическую энергию протона. Готовое решение задачи

34. Протон прошел ускоряющую разность потенциалов в 200 МВ. Во сколько раз его релятивистская масса больше массы покоя? Чему равна скорость протона? Готовое решение задачи

35. Определить скорость электрона, если его релятивистская масса в три раза больше массы покоя. Вычислить кинетическую и полную энергию электрона. Готовое решение задачи

36. Вычислить скорость, полную и кинетическую энергию протона в тот момент, когда его масса равна массе покоя α-частицы. Готовое решение задачи

37. Найти импульс, полную и кинетическую энергию электрона, движущегося со скоростью, равной 0,7 с. Готовое решение задачи

38. Протон и α-частица проходят одинаковую ускоряющую разность потенциалов, после чего масса протона составила половину массы покоя α-частицы. Определить разность потенциалов. Готовое решение задачи

39. Найти импульс, полную и кинетическую энергию нейтрона, движущегося со скоростью 0,6 с. Готовое решение задачи

40. Во сколько раз масса движущегося дейтрона больше массы движущегося электрона, если их скорости соответственно равны 0,6 с и 0,9 с. Чему равны их кинетические энергии. Готовое решение задачи

41. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения всех молекул, содержащихся в 0,20 г водорода при температуре 27 °С. Готовое решение задачи

42. Давление идеального газа 10 мПа, концентрация молекул 2∙10¹² см^-3. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы и температуру газа. Готовое решение задачи

43. Определить среднее значение полной кинетической энергии одной молекулы аргона и водяного пара при температуре 500К. Готовое решение задачи

44. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа равна 15∙10^-21 Дж. Концентрация молекул равна 9∙10¹⁹ см^-3. Определить давление газа. Готовое решение задачи

45. В баллоне емкостью 50 л находится сжатый водород при 27 °С. После того как часть воздуха выпустили, давление понизилось на 1∙10⁵ Па. Определить массу выпущенного водорода. Процесс считать изотермическим. Готовое решение задачи

46. В сосуде, имеющем форму шара, радиус которого 0,1 м, находится 5,6 г азота. До какой температуры можно нагреть сосуд если его стенки выдерживают давление 5∙10⁵ Па? Готовое решение задачи

47. При температуре 300 К и давления 1,2 ∙ 10⁵ Па плотность смеси водорода и азота 1 кг/м³. Определить молярную массу смеси. Готовое решение задачи

48. В баллоне емкостью 0,8 м³ находится 2 кг водорода и 2,9 кг азота. Определить давление смеси, если температура окружающей среды 27sup>0С. Готовое решение задачи

49. До какой температуры можно нагреть запаянный сосуд, содержащий 36 г воды, чтобы он не разорвался, если известно, что стенки сосуда выдерживают давление 5∙10⁶ Па. Объем сосуда 5 л. Готовое решение задачи

50. При температуре 27 °С и давлении 10⁶ Па плотность смеси кислорода и азота 12 г/дм³. Определить молярную массу смеси. Готовое решение задачи

51. В сосуде емкостью 1 л содержится кислород массой 32 г. Определить среднее число соударений молекул в секунду при температуре 100 К. Готовое решение задачи

52. Определить среднюю длину и среднюю продолжительность свободного пробега молекул углекислого газа при температуре 400 К и давлении 1,38 Па. Готовое решение задачи

53. В сосуде емкостью 1 л находятся 4,4 г углекислого газа. Определить среднюю длину свободного пробега молекул. Готовое решение задачи

54. Определить коэффициент диффузии гелия при давлении 1∙10⁶ Па и температуре 27 °С. Готовое решение задачи

55. Определить коэффициент внутреннего трения кислорода при температуре 400 К. Готовое решение задачи

56. В сосуде емкостью 5 л содержится 40 г аргона. Определить среднее число соударений молекул в секунду при температуре 400 К. Готовое решение задачи

57. Определить коэффициент внутреннего трения воздуха при температуре 100 К. Готовое решение задачи

58. Определить коэффициент диффузии азота при давлении 0,5•10⁵ Па и температуре 127⁰С Готовое решение задачи

59. Коэффициент внутреннего трения кислорода при нормальных условиях 1,9•10^-4 кг/м•с. Определить теплопроводности кислорода. Готовое решение задачи

60. Коэффициент диффузии водорода при нормальных условиях 9,1∙10^-5 м²/с. Определить коэффициент теплопроводности водорода. Готовое решение задачи

61. Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить аргону массой 400 г, чтобы нагреть его на 100 К: а) при постоянном объеме; б) при постоянном давлении. Готовое решение задачи

62. Во сколько раз увеличится объем 2 молей кислорода при изотермическом расширений при температуре 300 К, если при этом газу сообщили 4 кДж теплоты. Готовое решение задачи

63. Какое количество теплоты нужно сообщать 2 молям воздуха, чтобы он совершил работу в 1000 Дж: а) при изотермическом процессе; б) при изобарическом процессе. Готовое решение задачи

64. Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении 28 г азота, если его объем увеличился в два раза. Начальная температура азота 27 °С. Готовое решение задачи

65. Кислород, занимающий объем 10 л и находящийся под давлением 2∙10⁵ Па, адиабатно сжат до объема 2 л. Найти работу сжатия и изменение внутренней энергии кислорода. Готовое решение задачи

66. Определить количество теплоты, сообщенное 88 г углекислого газа, если он был изобарически нагрет от 300 К до 350 К. Какую работу при этом может совершить газ и как изменится его внутренняя энергия? Готовое решение задачи

67. При каком процессе выгоднее производить расширение воздуха: изобарическом или изотермическом, если объем увеличивается в пять раз. Начальная температура газа в обоих случаях одинаковая. Готовое решение задачи

68. При каком процессе выгоднее производить нагревание 2 молей аргона на 100 К: а) изобарическом; б) изохорическом. Готовое решение задачи

69. Азоту массой 20 г при изобарическом нагревании сообщили 3116 Дж теплоты. Как изменялась температура и внутренняя энергия газа. Готовое решение задачи

70. При изотермическом расширении одного моля водорода была затрачена теплота 4 кДж, при этом объем водорода увеличился в пять раз. При какой температуре протекает процесс? Чему равно изменение внутренней энергии газа, какую работу совершает газ? Готовое решение задачи

71. Определить изменение энтропии 14 г азота при изобарном нагревании его от 27 °С до 127 °С. Готовое решение задачи

72. Как изменится энтропия 2 молей углекислого газа при изотермическом расширении, если объем газа увеличивается в четыре раза. Готовое решение задачи

73. Совершая цикл Карно, газ отдал холодильнику 0,65 теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру холодильника, если температура нагревателя 400 К. Готовое решение задачи

74. Тепловая машина работает по циклу Карно, к.п.д. которого 0,4. Каков будет к.п.д. этой машины, если она будет совершать тот же цикл в обратном направлении? Готовое решение задачи

75. Холодильная машина работает по обратному циклу Карно, к.п.д. которого 400%. Каков будет к.п.д. этой машины, если она работает по прямому циклу Карно. Готовое решение задачи

76. При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу 1000 Дж. Температура нагревателя 500 К, температура холодильника 300 К. Определить количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя. Готовое решение задачи

77. Найти изменение энтропии при нагревании 2 кг воды от 0 до 100 °С и последующем превращении ее в пар при той же температуре. Готовое решение задачи

78. Найти изменение энтропии при плавлении 2 кг свинца и дальнейшем его охлаждении от 327 до 0°С. Готовое решение задачи

79. Определить изменение энтропии, происходящее при смешивании 2 кг воды, находящихся при температуре 300 К, и 4 кг воды при температуре 370 К. Готовое решение задачи

80. Лед массой 1 кг, находящийся при температуре 0°С, нагревают до температуры 57 °С. Определить изменение энтропии. Готовое решение задачи

81. В вершинах квадрата со стороной 0,1 м расположены равные одноименные заряды. Потенциал создаваемого ими поля в центре квадрата равен 500 В. Определить заряд. Готовое решение задачи

82. В вершинах квадрата со стороной 0,5 м расположены заряды одинаковой величины. В случае, когда два соседних заряда положительные, а два других – отрицательные, напряженность поля в центре квадрата равна 144 В/м. Определить заряд. Готовое решение задачи

83. В вершинах квадрата со стороной 0,1 м помещены заряды по 0,1 нКл. Определить напряженность и потенциал поля в центре квадрата, если один из зарядов отличается по знаку от остальных. Готовое решение задачи

84. Пространство между двумя параллельными бесконечными плоскостями с поверхностной плотностью зарядов +5•10^-8 и –9•10^-8 Кл/м² заполнено стеклом. Определить напряженность поля: а) между плоскостями; б) вне плоскостей. Готовое решение задачи

85. На расстоянии 8 см друг от друга в воздухе находятся два заряда по 1 нКл. Определить напряженность и потенциал поля в точке, находящейся на расстоянии 5 см от зарядов. Готовое решение задачи

86. Две параллельные плоскости одноименно заряжены с поверхностной плотностью зарядов 2 и 4 нКл/м². Определить напряженность поля: а) между плоскостями; б) вне плоскостей. Готовое решение задачи

87. Если в центр квадрата, в вершинах которого находятся заряды по +2 нКл, поместить отрицательный заряд, то результирующая сила, действующая на каждый заряд, будет равна нулю. Вычислить числовое значение отрицательного заряда. Готовое решение задачи

88. Заряды по 1 нКл помещены в вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,2 м. Равнодействующая сил, действующих на четвертый заряд, помещенный на середине одной из сторон треугольника, равна 0,6 мкН. Определить этот заряд, напряженность и потенциал поля в точке его расположения. Готовое решение задачи

89. Два шарика массой по 2 мг подвешены в общей точке на нитях длиной 0,5 м. Шарикам сообщили заряд и нити разошлись на угол 90°. Определить напряженность и потенциал поля в точке подвеса шарика. Готовое решение задачи

90. Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии 0,1 м друг от друга. Напряженность поля в точке, удаленной на расстоянии 0,06 м от одного и 0,08 м от другого заряда, равна 10 кВ/м. Определить потенциал поля в этой точке и значение зарядов. Готовое решение задачи

91. Пылинка массой 8•10^-15 кг удерживается в равновесии между горизонтально расположенными обкладками плоского конденсатора. Разность потенциалов между обкладками 490 В, а зазор между ними 1 см. Определить, во сколько раз заряд пылинки больше элементарного заряда. Готовое решение задачи

92. В поле бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м2 перемещается заряд из точки, находящейся на расстоянии 0,1 м от плоскости, в точку на расстоянии 0,5 м от нее. Определить заряд, если при этом совершается работа 1 мДж. Готовое решение задачи

93. Какую работу нужно совершить, чтобы заряды 1 и 2 нКл, находившиеся на расстоянии 0,5 м, сблизились до 0,1 м? Готовое решение задачи

94. Поверхностная плотность заряда бесконечной равномерно заряженной плоскости равна 30 нКл/м². Определить поток вектора напряженности через поверхность сферы диаметром 15 см, рассекаемой этой плоскостью пополам. Готовое решение задачи

95. Заряд 1 нКл переносится из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 0,1 м от поверхности металлической сферы радиусом 0,1 м, заряженной с поверхностной плотностью 10^-5 Кл/м². Определить работу перемещения заряда. Готовое решение задачи

96. Заряд 1 нКл притянулся к бесконечной плоскости, равномерно заряженной с поверхностной плотностью 0,2 мкКл/м². На каком расстоянии от плоскости находился заряд, если работа сил поля по его перемещению равна 1 мкДж? Готовое решение задачи

97. Какую работу совершают силы поля, если одноименные заряды 1 и 2 нКл, находившиеся на расстоянии 1 см, разошлись до расстояния 10 см? Готовое решение задачи

98. Со скоростью 2•10⁷ м/с электрон влетает в пространство между обкладками плоского конденсатора в середине зазора в направлении, параллельном обкладкам. При какой минимальной разности потенциалов на обкладках электрон не вылетит из конденсатора, если длина конденсатора 10 см, а расстояние между его обкладками 1 см? Готовое решение задачи

99. Заряд -1нКл переместился в поле заряда +1,5 нКл из точки с потенциалом 100 В в точку с потенциалом 600 В. Определить работу сил поля и расстояние между этими точками. Готовое решение задачи

100. Заряд 1 нКл находится на расстоянии 0,2 м от бесконечно длинной равномерно заряженной нити. Под действием поля нити заряд перемещается на 0,1 м. Определить линейную плотность заряда нити, если работа сил поля равна 0,1 мкДж. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 24)

1. Конденсатор с парафиновым диэлектриком заряжен до разности потенциалов 150 В. Напряженность поля 6•10⁶ В/м, площадь пластин 6 см². Определить емкость конденсатора и поверхностную плотность заряда на обкладках. Готовое решение задачи

2. Вычислить емкость батареи, состоящей из трех конденсаторов емкостью 1 мкФ каждый, при всех возможных случаях их соединения. Готовое решение задачи

3. Заряд на каждом из двух последовательно соединенных конденсаторов емкостью 18 и 10 пкФ равен 0,09 нКл. Определить напряжение: а) на батарее конденсаторов; б) на каждом конденсаторе. Готовое решение задачи

4. Конденсатор емкостью 6 мкФ последовательно соединен с конденсатором неизвестной емкости, и они подключены к источнику постоянного напряжения 12 В. Определить емкость второго конденсатора и напряжения на каждом конденсаторе, если заряд батареи 24 мкКл. Готовое решение задачи

5. Два конденсатора одинаковой емкости по 3 мкФ заряжены один до напряжения 100 В, а другой – до 200 В. Определить напряжение между обкладками конденсаторов, если их соединить параллельно: а) одноименно; б) разноименно заряженными обкладками. Готовое решение задачи

6. Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов 300 В. Площадь пластин 1 см², напряженность поля в зазоре между ними 300 кВ/м. Определить поверхностную плотность заряда на пластинах, емкость и энергию конденсатора. Готовое решение задачи

7. Найти объемную плотность энергии электрического поля, создаваемого заряженной металлической сферой радиусом 5 см на расстоянии 5 см от ее поверхности, если поверхностная плотность заряда на ней 2 мкКл/м². Готовое решение задачи

8. Площадь пластин плоского слюдяного конденсатора 1,1 см², зазор между ними 3 мм. При разряде конденсатора выделилась энергия 1 мкДж. До какой разности потенциалов был заряжен конденсатор? Готовое решение задачи

9. Энергия плоского воздушного конденсатора 0,4 нДж, разность потенциалов на обкладках 600 В, площадь пластин 1 см². Определить расстояние между обкладками, напряженность и объемную плотность энергии поля конденсатора. Готовое решение задачи

10. Под действием силы притяжения 1 мН диэлектрик между обкладками конденсатора находится под давлением 1 Па. Определить энергию и объемную плотность энергии поля конденсатора, если расстояние между его обкладками 1 мм. Готовое решение задачи

11. Плотность тока в никелиновом проводнике длиной 25 м равна 1 МА/м². Определить разность потенциалов на концах проводника. Готовое решение задачи

12. Определить плотность тока, текущего по проводнику длиной 5 м, если на концах его поддерживается разность потенциалов 2 В. Удельное сопротивление материала 2 мкОм∙м. Готовое решение задачи

13. Напряжение на концах проводника сопротивлением 5 Ом за 0,5 с равномерно возрастает от 0 до 20 В. Какой заряд проходит через проводник за это время? Готовое решение задачи

14. Температура вольфрамовой нити электролампы 2000 °С, диаметр 0,02 мм, сила тока в ней 4 А. Определить напряженность поля в нити. Готовое решение задачи

15. На концах никелинового проводника длиной 5 м поддерживается разность потенциалов 12 В. Определить плотность тока в проводнике, если его температура 540 °С. Готовое решение задачи

16. Внутреннее сопротивление аккумулятора 1 Ом. При силе тока 2 А его к.п.д. равен 0,8. Определить электродвижущую силу аккумулятора. Готовое решение задачи

17. Определить электродвижущую силу аккумуляторной батареи, ток короткого замыкания которой 10 А, если при подключении к ней резистора сопротивлением 2 Ом сила тока в цепи равна 1А. Готовое решение задачи

18. Электродвижущая сила аккумулятора автомобиля 12В. При силе тока 3 А его к.п.д. равен 0,8. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора. Готовое решение задачи

19. К источнику тока подключают один раз резистор сопротивлением 1 Ом, другой раз – 4 Ом. В обоих случаях на резисторах за одно и то же время выделяется одинаковое количество теплоты. Определить внутреннее сопротивление источника тока. Готовое решение задачи

20. Два одинаковых источника тока соединены в одном случае последовательно, в другом – параллельно и замкнуты на внешнее сопротивление 1 Ом. При каком внутреннем сопротивлении источника сила тока во внешней цепи будет в обоих случаях одинаковой? Готовое решение задачи

21. Два бесконечно длинных прямолинейных проводника с токами 6 и 8 А расположены перпендикулярно друг другу. Определить индукцию и напряженность магнитного поля на середине кратчайшего расстояния между проводниками, равного 20 см. Готовое решение задачи

22. По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам, расстояние между которыми 15 см, в одном направлении текут токи 4 и 6 А. Определить расстояние от проводника с меньшим током до геометрического места точек, в котором напряженность магнитного поля равна нулю. Готовое решение задачи

23. По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам, расстояние между которыми 15 см, в противоположных направлениях текут токи 4 и 6 А. Определить расстояние от проводника с меньшим током до геометрического места точек, в котором напряженность магнитного поля равна нулю. Готовое решение задачи

24. По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам текут токи 5 и 10 А в одном направлении. Геометрическое место точек, в котором индукция магнитного поля равна нулю, находится на расстоянии 10 см от проводника с меньший током. Определить расстояние между проводниками. Готовое решение задачи

25. По кольцевому проводнику радиусом 10 см течет ток 4А. Параллельно плоскости кольцевого проводника на расстоянии 2 см над его центром проходит бесконечно длинный прямолинейный проводник, по которому течет ток 2 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в центре кольца. Рассмотреть все возможные случаи. Готовое решение задачи

26. Два круговых витка с током лежат в одной плоскости и имеют общий центр. Радиус большого витка 12 см, меньшего 8 см. Напряженность поля в центре витков равна 50 А/м, если токи текут в одном направлении, и нулю, если в противоположном. Определить силу токов, текущих по круговым виткам. Готовое решение задачи

27. По квадратной рамке со стороной 0,2 м течет ток 4А. Определить напряженность и индукцию магнитного поля в центре рамки. Готовое решение задачи

28. По квадратной рамке течет ток 4 А. Напряженность магнитного поля в центре рамки 45 А/м. Определить периметр рамки. Готовое решение задачи

29. По квадратной рамке со стороной 0,2 м течет ток, который создает в центре рамки магнитное поле напряженностью 4,5 А/м. Определить силу тока в рамке. Готовое решение задачи

30. Незакрепленный проводник массой 0,1 г и длиной 7,6 см находится в равновесии в горизонтальном магнитном поле напряженностью 10 А/м. Определить силу тока в проводнике, если он перпендикулярен линиям индукции поля. Готовое решение задачи

31. Два параллельных бесконечно длинных проводника с токами 10 А взаимодействуют с силой 1 мН на 1 м их длины. На каком расстоянии находятся проводники? Готовое решение задачи

32. Найти радиус траектории протона в магнитном поле с индукцией 2,5 Тл, если он движется перпендикулярно ему и обладает кинетической энергией 3 МэВ. Готовое решение задачи

33. Какое ускорение приобретает проводник массой 0,1 г и длиной 8 см в однородном магнитном поле напряженностью 10 кА/м, если сила тока в нем 1 А, а направления тока и индукции взаимно перпендикулярны? Готовое решение задачи

34. Электрон с энергией 300 эВ движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля напряженностью 465 А/м. Определить силу Лоренца, скорость и радиус траектории электрона Готовое решение задачи

35. Момент импульса протона в однородном магнитном поле напряженностью 20 кА/м равен 6,6∙10^-23 кг∙м²/с. Найти кинетическую энергию протона, если он движется перпендикулярно линиям магнитной индукции поля. Готовое решение задачи

36. На расстоянии 5 мм параллельно прямолинейному длинному проводнику движется электрон с кинетической энергией 1 кэВ. Какая сила будет действовать на электрон, если по проводнику пустить ток 1 А? Готовое решение задачи

37. Протон движется в магнитном поле напряженностью 10 А/м по окружности радиусом 2 см. Найти кинетическую энергию протона. Готовое решение задачи

38. По прямолинейным длинным параллельным проводникам, находящимся на расстоянии 2 см, в одном направления текут токи по 1 А. Какую работу на единицу длины проводников нужно совершить, чтобы раздвинуть их до расстояния 4 см? Готовое решение задачи

39. Однородное магнитное поле напряженностью 900 А/м действует на помещенный в него проводник длиной 25 см с силой 1 мН. Определить силу тока в проводнике, если угол между направлениями тока и индукции магнитного поля равен 45°. Готовое решение задачи

40. Перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля индукцией 0,3 Тл движется проводник длиной 15 см со скоростью 10 м/с, перпендикулярной проводнику. Определить ЭДС, индуцируемую в проводнике. Готовое решение задачи

41. Перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля индукцией 1 мТл по двум параллельным проводникам движется без трения перемычка длиной 20 см. При замыкании цели, содержащей эту перемычку, в ней идет ток 0,01 А. Определить скорость движения перемычки. Сопротивление цепи 0,1 Ом. Готовое решение задачи

42. На концах крыльев самолета размахом 20 м, летящего со скоростью 900 км/ч, возникает электродвижущая сила индукции 0,06 В. Определить вертикальную составляющую напряженности магнитного поля Земли. Готовое решение задачи

43. В плоскости, перпендикулярной однородному магнитному полю напряженностью 2∙10⁵ А/м вращается стержень длиной 0,4 м относительно оси, проходящей через его середину. В стержне индуцируется электродвижущая сила, равная 0,2 В. Определить угловую скорость стержня. Готовое решение задачи

44. Катушка из 100 витков площадью 15 см sup>2 вращается с частотой 5 Гц в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и линиям индукции поля. Определить максимальную электродвижущую силу индукции в катушке. Готовое решение задачи

45. Цепь состоит из соленоида и источника тока. Соленоид без сердечника длиной 15 см и диаметром 4 см имеет плотную намотку из двух слоев медного провода диаметром 0,2 мм. По соленоиду течет ток 1 А. Определить ЭДС самоиндукции в соленоиде в тот момент времени после отключения его от источника тока, когда сила тока уменьшилась в два раза. Сопротивлением источника тока и подводящих проводов пренебречь. Готовое решение задачи

46. Сила тока в соленоиде равномерно возрастает от 0 до 10 А за 1 мин, при этом соленоид накапливает энергию 20 Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде? Готовое решение задачи

47. Однослойный соленоид без сердечника длиной 20 см и диаметром 4 см имеет плотную намотку медным проводом диаметром 0,1 мм. За 0,1 с сила тока в нем равномерно убывает с 5 А до 0. Определить электродвижущую силу индукции в соленоиде. Готовое решение задачи

48. Чему равна объемная плотность энергии магнитного поля в соленоиде без сердечника, имеющего плотную однослойную намотку проводом диаметром 0,2 мм, если по нему течет ток величины 0,1 А? Готовое решение задачи

48. Чему равна объемная плотность энергии магнитного поля в соленоиде без сердечника, имеющего плотную однослойную намотку проводом диаметром 0,2 мм, если по нему течет ток величины 0,1 А? 49. По условию задачи 48 найти энергию магнитного поля соленоида, если его длина 20 см, а диаметр 4 см. Готовое решение задачи

50. По соленоиду длиной 0,25 м, имеющему число витков 500, течет ток 1 А. Площадь поперечного сечения 15 см². В соленоид вставлен железный сердечник. Найти энергию магнитного поля соленоида. Зависимость В = f(Н) приведена на рис 4. Готовое решение задачи

51. Квадратная рамка со стороной 1 см содержит 100 витков и помещена в однородное магнитное поле напряженностью 100 А/м. Направление поля составляет угол 30° с нормалью к рамке. Какая работа совершается при повороте рамки на 30° в одну и другую сторону, если по ней течет ток 1 А? Готовое решение задачи

52. Квадратная рамка со стороной 1 см содержит 100 витков и помещена в однородное магнитное поле напряженностью 100 А/м. Направление поля составляет угол 30⁰ с нормалью к рамке. Какая работа совершается при повороте рамки в положение, когда ее плоскость совпадает с направлением линий индукции поля? Готовое решение задачи

53. Под действием однородного магнитного поля перпендикулярно линиям индукции начинает перемещаться прямолинейный проводник массой 2 г, по которому течет ток 10 А. Какой магнитный поток пересечет этот проводник к моменту времени, когда скорость его станет равна 31,6 м/с? Готовое решение задачи

54. Проводник с током 1 А длиной 0,3 м равномерно вращается вокруг оси, проходящей через его конец, в плоскости, перпендикулярной линиям индукции магнитного поля напряженностью 1 кА/м. За одну минуту вращения совершается работа 0,1 Дж. Определить угловую скорость вращения проводника. Готовое решение задачи

55. Однородное магнитное поле, объемная плотность энергии которого 0,4 Дж/м³, действует на проводник, расположенный перпендикулярно линиям индукции, силой 0,1 мН на 1 см его длины. Определить силу тока в проводнике. Готовое решение задачи

56. По обмотке соленоида с параметрами: число витков – 1000, длина 0,5 м, диаметр – 4 см; течет ток 0,5 А. Зависимость В = f(Н) для сердечника приведена на рис.4. Определить потокосцепление, энергию и объемную плотность энергии соленоида. Готовое решение задачи

57. Обмотка соленоида имеет сопротивление 10 Ом. Какова его индуктивность, если при прохождений тока за 0,05 с в нем выделяется количество теплоты, эквивалентное энергии магнитного поля соленоида? Готовое решение задачи

58. Материальная точка массой 7,1 г совершает гармонические колебания с амплитудой 2 см и частотой 5 Гц. Чему равна максимальная возвращающая сила и полная энергия колебаний? Готовое решение задачи

59. Амплитуда скорости материальной точки, совершающей гармонические колебания, равна 8 см/с, а амплитуда ускорения 16 см/с². Найти амплитуду смещения и циклическую частоту колебаний. Готовое решение задачи

60. Под действием груза массой 200 г пружина растягивается на 6,2 см. Грузу сообщили кинетическую энергию 0,02 Дж и он стал совершать гармоническое колебание. Определить частоту и амплитуду колебаний. Готовое решение задачи

61. Период колебаний математического маятника 10 с. Длина этого маятника равна сумме длин двух других математических маятников, один из которых имеет частоту колебаний 1/6 Гц. Чему равен период колебаний второго из этих маятников? Готовое решение задачи

62. Физический маятник представляет собой тонкий стержень, подвешенный за один из его концов. При какой длине стержня период колебаний этого маятника будет равен 1 с? Готовое решение задачи

63. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону U=10cos10⁴t В. Емкость конденсатора 10 мкФ. Найти индуктивность контура и закон изменения силы тока в нем. Готовое решение задачи

64. Сила тока в колебательном контуре изменяется по закону I=0,1sin10³t А. Индуктивность контура 0,1 Гн. Найти закон изменения напряжения на конденсаторе и его емкость. Готовое решение задачи

65. В колебательном контуре максимальная сила тока 0,2 А, а максимальное напряжение на обкладках конденсатора 40 В. Найти энергию колебательного контура, если период колебаний 15,7 мкс. Готовое решение задачи

66. Конденсатору емкостью 0,4 мкФ сообщается заряд 10 мкКл, после чего он замыкается на катушку с индуктивностью 1 мГн. Чему равна максимальная сила тока в катушке? Готовое решение задачи

67. Максимальная сила тока в колебательном контуре 0,1 А, а максимальное напряжение на обкладках конденсатора 200 В. Найти циклическую частоту колебаний, если энергия контура 0,2 мДж. Готовое решение задачи

68. В однородной и изотропной среде с ε = 2 и μ = 1 распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны 50 В/м. Найти амплитуду напряженности магнитного поля и фазовую скорость волны. Готовое решение задачи

69. Уравнение плоской электромагнитной волны, распространяющейся в среде с μ = 1, имеет вид E=10sin(6,28•10⁸t-4,19x). Определить диэлектрическую проницаемость среды и длину волны. Готовое решение задачи

70. В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны 100 В/м. Какую энергию переносит эта волна через площадку 50 см², расположенную перпендикулярно направлению распространения волны, за время t = 1 мин. Период волны Т << t. Готовое решение задачи

71. Уравнение плоской волны, распространяющейся в упругой среде, имеет вид s = 10^-8sin(6280t–1,256x). Определить длину волны, скорость ее распространения и частоту колебаний. Готовое решение задачи

72. Колеблющиеся точки удалены от источника колебаний на расстояние 0,5 и 1,77 м в направлении распространения волны. Разность фаз их колебаний равна 3π/4. Частота колебаний источника 100 с^-1. Определить длину волны и скорость ее распространения. Готовое решение задачи

73. Чему равна разность фаз колебаний двух точек, если они удалены друг от друга на расстояние 3 м, и лежат на прямой, перпендикулярной фронту волны. Скорость распространения волны 600 м/с, а период колебаний 0,02 с. Готовое решение задачи

74. Определить длину звуковой волны в воздухе при температуре 20 °С, если частота колебаний 700 Гц. Готовое решение задачи

75. Найти скорость распространения звука в двухатомном газе, если известно, что плотность этого газа при давлении 10⁵ Па равна 1,29 кг/м³. Готовое решение задачи

76. Расстояние между двумя когерентными источниками 0,9 мм, а расстояние от источников до экрана 1,5 м. Источники испускают монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм. Определить число интерференционных полос, приходящихся на 1 см экрана. Готовое решение задачи

77. На мыльную пленку падает белый свет под углом 45⁰. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в зеленый цвет (λ=0,54 мкм)? Показатель преломления мыльной воды 1,33. Готовое решение задачи

78. На пленку из глицерина толщиной 0,25 мкм падает белый свет. Каким будет казаться цвет пленки в отраженном свете, если угол падения лучей равен 60⁰. Готовое решение задачи

79. На тонкий стеклянный клин падает нормально свет с длиной волны 0,72 мкм. Расстояние между двумя интерференционными полосами в отраженном свете равно 0,8 мм. Показатель преломления стекла 1,5. Определить угол между поверхностями клина. Готовое решение задачи

80. На тонкий стеклянный клин падает нормально монохроматический свет. Наименьшая толщина клина, с которой видны интерференционные полосы в отраженном свете, равна 0,12 мкм. Расстояние между полосами 0,6 мм. Найти угол между поверхностями клина и длину волны света, если показатель преломления стекла 1,5. Готовое решение задачи

81. Кольца Ньютона образуются между плоским стеклом и линзой с радиусом кривизны 10 м. Монохроматический свет падает нормально. Диаметр третьего светлого кольца в отраженном свете равен 8 мм. Найти длину волны падающего света. Готовое решение задачи

82. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. Длина волны света 0,5 мкм. Найти радиус кривизны линзы, если диаметр четвертого темного кольца в отраженном свете равен 8 мм. Готовое решение задачи

83. На щель шириной 0,3 мм падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 0,45 мкм. Найти ширину центрального дифракционного максимума на экране, удаленном от щели на 1 м. Готовое решение задачи

84. На узкую щель нормально падает (λ = 0,7 мкм) плоская монохроматическая световая волна. Чему равна ширина щели, если первый дифракционный максимум наблюдается под углом, равным 1⁰? Готовое решение задачи

85. Постоянная дифракционной решетки равна 5 мкм. Определить наибольший порядок спектра, общее число главных максимумов в дифракционной картине и угол дифракции в спектре четвертого порядка при нормальном падении монохроматического света с длиной волны 0,625 мкм. Готовое решение задачи

86. Чему должны быть равна ширина дифракционной решетки с периодом 10 мкм, чтобы в спектре второго порядка был разрешен дублет λ₁=486,0 нм и λ₂=486,1 нм? Готовое решение задачи

87. Какую разность длин волн оранжевых лучей (λ = 0,6 мкм) может разрешить дифракционная решетка шириной 3 см и периодом 9 мкм в спектре третьего порядка? Готовое решение задачи

88. Расстояние между атомными плоскостями кристалла кальцита равно 0,3 нм. Определить, при какой длине волны рентгеновских лучей второй дифракционный максимум будет наблюдаться при отражении лучей под углом 45° к поверхности кристалла. Готовое решение задачи

89. Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности воды, были максимально поляризованы? Готовое решение задачи

90. Естественный свет падает на кристалл алмаза под углом полной поляризации. Найти угол преломления света. Готовое решение задачи

91. Естественный свет падает на поверхность диэлектрика под углом полной поляризации. Степень поляризации преломленного луча составляет 0,09. Найти коэффициент отражения света. Готовое решение задачи

92. Естественный свет проходит через два поляризатора, угол между главными плоскостями которых 30°. Во сколько раз изменится интенсивность света, прошедшего эту систему, если угол между плоскостями поляризаторов увеличить в два раза? Готовое решение задачи

93. Кварцевую пластинку толщиной 3 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между двумя поляризаторами. Определить постоянную вращения кварца для красного света, если его интенсивность после прохождения системы максимальна, когда угол между главными плоскостями поляризаторов 450. Готовое решение задачи

94. Раствор сахара с концентрацией 0,25 г/см³ толщиной 18 см поворачивает плоскость поляризации монохроматического света на угол 30⁰. Другой раствор толщиной 16 см поворачивает плоскость поляризации этого же света на угол 24⁰. Определить концентрацию сахара во втором растворе. Готовое решение задачи

95. Свет с длиной волны 0,5 мкм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на нее давление 4 мкПа. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на 1 см² этой поверхности. Готовое решение задачи

96. Гамма-фотон с энергией 1,02 МэВ в результате комптоновского рассеяния на свободном электроне отклонился от первоначального направления на угол 90°. Определить кинетическую энергию и импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился. Готовое решение задачи

97. Какой кинетической энергией должен обладать электрон, чтобы дебройлевская длина волны была равна его комптоновской длине волны? Готовое решение задачи

98. Чему должна быть равна кинетическая энергия протона, чтобы дебройлевская длина волны совпадала с его комптоновской длиной волны? Готовое решение задачи

99. При каком значения скорости дебройлевская длина волны частицы равна ее комптоновской длине волны? Готовое решение задачи

100. Кинетическая энергия протона в три раза меньше его энергии покоя. Чему равна дебройлевская длина волны протона? Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 25)

1. Естественный свет падает на поверхность диэлектрика под углом полной поляризация. Коэффициент отражения света равен 0,085. Найти степень поляризации преломленного луча. Готовое решение задачи

2. Естественный свет падает на поверхность диэлектрика под углом полной поляризации. Коэффициент пропускания света равен 0,92. Найти степень поляризации преломленного луча. Готовое решение задачи

3. Вычислить групповую и фазовую скорости света с длиной волны 643,8 нм в воде, если известно, что показатель преломления для этой длины волны равен 1,3314, а для волны длиной 656,3 нм он равен 1,3311. Готовое решение задачи

4. Какой кинетической энергией должны обладать протоны, чтобы при их движении в сероуглероде наблюдалось черенковское свечение. Готовое решение задачи

5. Пучок релятивистских электронов движется в глицерине. Будет ли наблюдаться черенковское свечение, если кинетическая энергия электронов равна 0,34 МэВ? Готовое решение задачи

6. В черенковском счетчике, заполненном водой, пучок релятивистских протонов излучает свет в конусе с раствором 70°. Определить кинетическую энергию протонов. Готовое решение задачи

7. В черенковский счетчик из каменной соли влетает пучок релятивистских электронов с кинетической энергией 0,511 МэВ. Определить угол раствора конуса излучения света. Готовое решение задачи

8. Определить длину волны, отвечающую максимуму испускательной способности черного тела при температуре 37 °С и энергетическую светимость тела. Готовое решение задачи

9. Максимум испускательной способности Солнца приходится на длину волны 0,5 мкм. Считая, что Солнце излучает как черное тело, определить температуру его поверхности и мощность излучения. Готовое решение задачи

10. Считая, что Солнце излучает как черное тело, вычислить насколько уменьшается масса Солнца за год вследствие излучения и сколько это составляет процентов. Температуру поверхности Солнца принять равной 5780 К. Готовое решение задачи

11. Вычислить температуру поверхности Земли, считая ее постоянной, в предположении, что Земля как черное тело излучает столько энергии, сколько получает от Солнца. Интенсивность солнечного излучения вблизи Земли принять равной 1,37 кВт/м2. Готовое решение задачи

12. Определить давление солнечных лучей, нормально падающих на зеркальную поверхность. Интенсивность солнечного излучения принять равной 1,37 кВт/м2. Готовое решение задачи

13. Плотность потока энергии в импульсе излучения лазера может достигать значения 1020 Вт/м2. Определить давление такого излучения нормально падающего на черную поверхность. Готовое решение задачи

14. Давление света с длиной волны 0,6 мкм, падающего нормально на черную поверхность, равно 1 мкПа. Определить число фотонов, падающих за секунду на 1 см2 этой поверхности. Готовое решение задачи

15. Давление света, нормально падающего на поверхность, равно 2 мкПа. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности, если длина волны света равна 0,45 мкм, а коэффициент отражения 0,5. Готовое решение задачи

16. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из вольфрамового электрода, освещаемого ультрафиолетовым светом с длиной волны 0,2 мкм. Готовое решение задачи

17. Катод вакуумного фотоэлемента освещается светом с длиной волны 0,38 мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов равной 1,4 В. Найти работу выхода электронов из катода. Готовое решение задачи

18. Цинковый электрод освещается монохроматическим светом. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,4 В. Вычислить длину волны света, применявшегося при освещении. Готовое решение задачи

19. Красной границе фотоэффекта соответствует длина волны 0,332 мкм. Найти длину монохроматической световой волны, падающей на электрод, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов, равной 0,4 В. Готовое решение задачи

20. Найти величину задерживающей разности потенциалов для фотоэлектронов, испускаемых при освещении цезиевого электрода ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 0,3 мкм. Готовое решение задачи

21. В результате комптоновского рассеяния на свободном электроне длина волны гамма – фотона увеличилась в два раза. Найти кинетическую энергию и импульс электрона отдачи, если угол рассеяния фотона равен 60°. До столкновения электрон покоился. Готовое решение задачи

22. В результате комптоновского рассеяния на свободном электроне энергия гамма – фотона уменьшилась в три раза. Угол рассеяния фотона равен 60°. Найти кинетическую энергию и импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился. Готовое решение задачи

23. Гамма – фотон с длиной волны 2,43 пм испытал комптоновское рассеяние на свободном электроне строго назад. Определить кинетическую энергию и импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился. Готовое решение задачи

24. Первоначально покоившийся свободный электрон в результате комптоновского рассеяния на нем гамма – фотона с энергией 0,51 МэВ приобрел кинетическую энергию 0,06 МэВ. Чему равен угол рассеяния фотона? Готовое решение задачи

25. Масса движущегося электрона в три раза больше его массы покоя. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона. Готовое решение задачи

26. Чему равна дебройлевская длина волны протона, движущегося со скоростью 0,6 с (с — скорость света в вакууме)? Готовое решение задачи

27. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов 511 кВ. Готовое решение задачи

28. Чему равна дебройлевская длина волны теплового нейтрона, обладающего энергией, равной средней энергии теплового движения при температуре 300 К. Готовое решение задачи

29. Средняя кинетическая энергия электрона в невозбужденном атоме водорода равна 13,6 эВ. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона. Готовое решение задачи

30. Кинетическая энергия нейтрона равна его энергии покоя. Определить дебройлевскую длину волны нейтрона. Готовое решение задачи

31. Среднее расстояние электрона от ядра в невозбужденном атоме водорода равно 52,9 пм. Вычислить минимальную неопределенность скорости электрона в атоме. Готовое решение задачи

32. Используя соотношение неопределенностей, показать, что в ядре не могут находиться электроны. Линейные размеры ядра принять равными 5,8∙10-15 м. Готовое решение задачи

33. Чему равна минимальная неопределенность координаты покоящегося электрона? Готовое решение задачи

34. Вычислить минимальную неопределенность координаты покоящегося протона? Готовое решение задачи

35. Масса движущегося электрона в два раза больше его массы покоя. Вычислить минимальную неопределенность координаты электрона. Готовое решение задачи

36. Чему равна минимальная неопределенность координаты фотона, соответствующего видимому излучению с длиной волны 0,55 мкм. Готовое решение задачи

37. Среднее время жизни эта-мезона составляет 2,4 • 10-19 с, а его энергия покоя равна 549 МэВ. Вычислить минимальную неопределенность массы частицы. Готовое решение задачи

38. Среднее время жизни возбужденного состояния атома равно 12 нс. Вычислить минимальную неопределенность длины волны λ = 0,12 мкм излучения при переходе атома в основное состояние. Готовое решение задачи

39. Естественная ширина спектральной линии λ = 0,55 мкм, соответствующей переходу атома в основное состояние, равна 0,01 пм. Определить среднее время жизни возбужденного состояния атома. Готовое решение задачи

40. Альфа-частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме. Чему равна ширина ямы, если минимальная энергия частицы составляет 6 МэВ. Готовое решение задачи

41. Электрон находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной 0,1 нм. Вычислить длину волны излучения при переходе электрона со второго на первый энергетический уровень. Готовое решение задачи

42. Протон находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной 0,01 пм. Вычислить длину волны излучения при переходе протона с третьего на второй энергетический уровень. Готовое решение задачи

43. Атом водорода находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной 0,1 м. Вычислить разность энергий соседних уровней, соответствующих средней энергии теплового движения атома при температуре 300 К. Готовое решение задачи

44. Частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l в первом возбужденном состоянии. В каких точках ямы плотность вероятности обнаружения частицы максимальна, а в каких – минимальна. Готовое решение задачи

45. Частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l на втором энергетическом уровне. Определить вероятность обнаружения частица в пределах от 0 до l/3. Готовое решение задачи

46. Частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l. Вычислить отношение вероятностей нахождения частицы в пределах от 0 до l/4 для первого и второго энергетических уровней. Готовое решение задачи

47. Сколько линий спектра атома водорода попадает в видимую область (λ = 0,40 – 0,76 мкм)? Вычислить длины волн этих линий. Каким цветам они соответствуют? Готовое решение задачи

48. Чему равен боровский радиус однократно ионизированного атома гелия? Готовое решение задачи

49. Найти потенциал ионизации двукратно ионизированного атома лития? Готовое решение задачи

50. Вычислить постоянную Ридберга и боровский радиус для мезоатома – атома, состоящего из протона (ядра атома водорода) и мюона (частицы, имеющей такой же заряд, как у электрона, и массу, равную 207 массам электрона). Готовое решение задачи

51. В вакууме распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны 0,1 А/м. Определить амплитуду напряженности электрического поля волны и среднюю по времени плотность энергии волны. Готовое решение задачи

52. В среде (ε = 3, μ = 1) распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны 0,5 А/м. На ее пути перпендикулярно направлению распространения расположена поглощающая поверхность, имеющая форму круга радиусом 0,1 м. Чему равна энергия поглощения этой поверхностью за время t = 30 с? Период волны Т << t. Готовое решение задачи

53. В опыте Юнга одна из щелей перекрывалась прозрачной пластинкой толщиной 11 мкм, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, первоначально занятое десятой светлой полосой. Найти показатель преломления пластины, если длина волны света равна 0,55 мкм. Готовое решение задачи

54. Для устранения отражения света на поверхность стеклянной линзы наносится пленка вещества с показателем преломления 1,3 меньшим, чем у стекла. При какой наименьшей толщине этой пленки отражение света с длиной волны 0,48 мкм не будет наблюдаться, если угол падения лучей 30°? Готовое решение задачи

55. В установке для наблюдения колец Ньютона пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Определить показатель преломления жидкости, если диаметр второго светлого кольца в отраженном свете равен 5 мм. Свет с длиной волны 0,615 мкм падает нормально. Радиус кривизны линзы 9 м. Готовое решение задачи

56. Параллельный пучок света от монохроматического источника (λ = 0,5 мкм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром 1 мм. Темным или светлым будет центр дифракционной картины на экране, находящемся на расстоянии 0,5 м от диафрагмы? Готовое решение задачи

57. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 0,8 м от точечного источника монохроматического света (λ = 0,625 мкм). Посередине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком наименьшем диаметре отверстия центр дифракционной картины будет темным? Готовое решение задачи

58. На дифракционную решетку с периодом 6 мкм падает нормально свет. Какие спектральные линии, соответствующие длинам волн, лежащим в пределах видимого спектра, будет совпадать в направлении φ = 30°? Готовое решение задачи

59. На грань кристалла каменной соли падает узкий пучок рентгеновских лучей с длиной волны 0,095 нм. Чему должен быть равен угол скольжения лучей, чтобы наблюдался дифракционный максимум третьего порядка? Расстояние между атомными плоскостями кристалла равно 0,285 нм. Готовое решение задачи

60. Естественный свет проходит через два поляризатора, угол между главными плоскостями которых равен 30°. Во сколько раз уменьшится интенсивность света после прохождения этой системы? Считать, что каждый поляризатор отражает и поглощает 10% падающего на них света. Готовое решение задачи

61. Чему равен угол между главными плоскостями двух поляризаторов, если интенсивность света, прошедшего через них, уменьшилась в 5,3 раза? Считать, что каждый поляризатор отражает и поглощает 13% падающего на них света. Готовое решение задачи

62. Вычислить разницу между фазовой и групповой скоростью для света с длиной волны 0,768 мкм в стекле, если известно, что показатель преломления для этой длины волны равен 1,511, а для волны длиной 0,656 мкм он равен 1,514. Готовое решение задачи

63. Найти отношение групповой скорости к фазовой для света с длиной волны 0,6 мкм в среде с показателем преломления 1,5 и дисперсией – 5∙10⁴ м^-1. Готовое решение задачи

64. Определить толщину слоя вещества, ослабляющего интенсивность монохроматического света в три раза, если толщина слоя половинного ослабления 2 м. Готовое решение задачи

65. Во сколько раз изменится интенсивность монохроматического света при прохождении через два слоя поглотителя толщиной 20 и 10 см имеющие коэффициенты линейного поглощения 0,05 см^-1 и 0,2 см^-1 соответственно. Готовое решение задачи

66. Найти коэффициент линейного поглощения, если интенсивность монохроматического света прошедшего через слой вещества толщиной 30 см уменьшилась в четыре раза. Готовое решение задачи

67. Считая, что Солнце излучает как черное тело, определить интенсивность солнечного излучения вблизи Земли. Температуру поверхности Солнца принять равной 5780 К. Готовое решение задачи

68. Частица находятся в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l в основном состояния. Найти отношение вероятностей нахождения частицы в пределах от 0 до l/3 и от l/3 до 2l/3. Готовое решение задачи

69. Найти коротковолновую границу тормозного рентгеновского спектра, если на рентгеновскую трубку подано напряжение 60 кВ. Готовое решение задачи

70. Вычислить наибольшую и наименьшую длины волн К – серии характеристического рентгеновского излучения от платинового антикатода. Готовое решение задачи

71. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к рентгеновской трубке с вольфрамовым антикатодом, чтобы в спектре характеристического рентгеновского излучения были все линии К-серии? Готовое решение задачи

72. При переходе электрона в атоме меди с М – слоя на L – слой испускаются лучи с длиной волны 1,2 нм. Вычислить постоянную экранирования в формуле Мозли. Готовое решение задачи

73. Длина волны Кα – линии характеристического рентгеновского излучения равна 0,194 нм. Из какого материала сделан антикатод? Готовое решение задачи

74. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи дейтерия Готовое решение задачи

75. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи альфа-частицы Готовое решение задачи

76. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра ¹¹₅B. Готовое решение задачи

77. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра ⁴⁸₂₀Ca Готовое решение задачи

78. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра ²³⁸₉₂U Готовое решение задачи

79. Вследствие радиоактивного распада ²³⁸₉₂U превращается в ²⁰⁶₈₂Pb. Сколько альфа- и бета-превращений он при этом испытывает? Готовое решение задачи

80. За какое время распадается 87,5% атомов ⁴⁵₂₀Ca. Готовое решение задачи

81. Какая доля первоначального количества радиоактивного изотопа распадается за время жизни этого изотопа? Готовое решение задачи

82. Сколько атомов ²²²₈₆Rn распадается за сутки в 1 г этого изотопа? Готовое решение задачи

83. Найти период полураспада радиоактивного препарата, если за сутки его активность уменьшается в три раза. Готовое решение задачи

84. Вычислить толщину слоя половинного поглощения свинца для гамма – лучей, длина волны которых равна 0,775 нм. Готовое решение задачи

85. Чему равна энергия гамма - фотонов, если при прохождении через слой железа толщиной 3 см интенсивность излучения ослабляется в три раза. Готовое решение задачи

86. Во сколько раз изменится интенсивность излучения гамма - фотонов с энергией 2 МэВ при прохождении экрана, состоящего из двух плит: свинцовой толщиной 2 см и алюминиевой, толщиной 5 см? Готовое решение задачи

87. Рассчитать толщину защитного свинцового слоя, который ослабляет интенсивность излучения гамма-фотонов с энергией 2 МэВ в 5 раз. Готовое решение задачи

88. Определить пороговую энергию образования электронно-позитронной пары в кулоновском поле электрона, которая происходит по схеме γ+e^-→ e^-+ e⁺+ e^- Готовое решение задачи

89. Определить максимальную кинетическую энергию электрона, испускаемого при распаде нейтрона. Написать схему распада. Готовое решение задачи

90. Вычислить энергию ядерной реакции n+¹⁰₅B→⁷₃Li+⁴₂He. Готовое решение задачи

91. Вычислить энергию ядерной реакции p+¹¹₅B→3⁴₂He. Готовое решение задачи

92. Вычислить энергию ядерной реакции ²₁H +³₁H →⁴₂He+ n Готовое решение задачи

93. Вычислить энергию ядерной реакции ⁴₂He +¹⁴₇N →¹⁷₈O+ p Готовое решение задачи

94. Молибден имеет объемо центрированную кубическую решетку. Вычислить плотность молибдена и расстояние между ближайшими соседними атомами, если параметр решетки равен 0,315 нм. Готовое решение задачи

95. Железо имеет объемоцентрированную кубическую решетку. Вычислить параметр решетки и расстояние между ближайшими соседними атомами. Плотность железа равна 7,87 г/см³. Готовое решение задачи

96. Платина имеет гранецентрированную кубическую решетку. Найти плотность платины и расстояние между ближайшими соседними атомами, если параметр решетки равен 0,392 нм. Готовое решение задачи

97. Золото имеет гранецентрированную кубическую решетку. Найти параметр решетки и расстояние между ближайшими соседними атомами. Плотность золота равна 19,28 г/см³. Готовое решение задачи

98. Определить максимальную энергию фонона в кристалле, дебаевская температура которого равна 200 К. Какое количество фононов с максимальной энергией возбуждается в среднем при температуре 300 К. Готовое решение задачи

99. Какое число свободных электронов в металле занимает в среднем уровень с энергией, равной энергии Ферми? Готовое решение задачи

100. Определить примесную электропроводность алмаза, содержащего бор с концентрацией 2∙10²¹ м^-3 и мышьяк с концентрацией 1∙10²¹ м^-3. Подвижность электронов и дырок для алмаза соответственно равна 0,18 и 0,12 м²/(В∙с). Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 26)

1. Определите положение центра масс (радиус-вектор центра масс r_с и его модуль r_с) системы, состоящей из трех материальных точек массами m₁ =1,4 кг, m₂ = 1,2 кг и m₃ = 1,8 кг, находящихся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а = 0,6 м. Определите также угол α. Готовое решение задачи

2. Ракета начальной массой m₀ = 500 г выбрасывает непрерывную струю газов с постоянной относительно нес скоростью u = 400 м/с. Расход газа μ = 150 г/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха и внешним силовым полем, определите, какую скорость относительно Земли приобретет ракета через время t = 2 с после качала движения, если се начальная скорость равна нулю. Готовое решение задачи

3. Ракета начальной массой m0 поднимается вертикально вверх с нулевой начальной скоростью. Скорость истечения газа относительно ракеты постоянна и равна u. Пренебрегая сопротивлением воздуха и считая поле тяготения однородным, запишите зависимость скорости ракеты υ от массы m и времени t подъема ракеты. Готовое решение задачи

4. Тело массой m= 4 кг под действием некоторой силы движется прямолинейно согласно уравнению s = Bt+ Ct² + Dt³, где В = 0,5 м/с, С = 3 м/с², D = 2 м/с³. Определите работу А силы в течение первых двух с половиной секунд. Готовое решение задачи

5. Автомобиль, мощность двигателя которого Р постоянна и равна 50 кВт. поднимается в гору с уклоном h/l = 0,15 с постоянной скоростью υ = 54 км/ч. Спускаясь под уклон при выключенном двигателе, он движется равномерно с той же скоростью. Определите массу m автомобиля. Готовое решение задачи

6. С башни высотой H = 15 м под углом α = 30° к горизонту со скоростью υ₀ = 12 м/с брошено тело массой m = 1 кг. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите для момента времени t = 1,5 с кинетическую Т и потенциальную П энергии тела. Готовое решение задачи

7. Медную игральную кость с ребром а = 2 см перекатывают таким образом, чтобы она, сделав один оборот, вернулась в исходное положение. Определите затраченную работу А, Плотность меди ρ = 8,93 г/см³. Готовое решение задачи

8. Конькобежец, разогнавшись до скорости υ = 21 км/ч, въезжает на горку с уклоном α= 20° на высоту h = 1,6 м. Определите коэффициент трения f коньков о лед. Готовое решение задачи

9. Материальная точка массой m = 1 кг двигалась под действием некоторой силы, направленной вдоль оси х, согласно уравнению х = A + Bt + Ct² + Dt³, где В= −2 м/с, С= 1 м/с², D= −0,2 м/с³. Определите мощность N, затрачиваемую на движение точки, за время t = 2 с. Готовое решение задачи

10. Автомобиль массой m₁ = 1,1 т с прицепом движется с некоторой скоростью по горизонтальной поверхности. Отцепив прицеп, автомобиль с той же скоростью поднимается в гору с уклоном α = 11°. Считая мощность двигателя постоянной, определите массу m₂, прицепа, если коэффициент трения колес о дорогу f = 0,07. Готовое решение задачи

11. Мощность Р двигателей самолета массой m = 5,2 т при отрыве от Земли равна 820 кВт. Разгоняясь равноускоренно, самолет достигает скорости υ = 32 м/с. Принимая, что коэффициент сопротивления f = 0,04 не зависит от скорости, определите длину пробега s самолета перед взлетом. Готовое решение задачи

12. Груз массой m = 80 кг поднимают вдоль наклонной плоскости с ускорением а = 1 м/с². Длина наклонной плоскости l = 3 м, угол а ее наклона к горизонту ранен 30°, а коэффициент трения f = 0,15. Определите: 1) работу, совершаемую подъемным устройством; 2) его среднюю мощность; 3) его максимальную мощность. Начальная скорость груза равна нулю. Готовое решение задачи

13. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите отношение кинетической Т и потенциальной энергии П шарика, брошенного под углом α = 40° к горизонту, в момент времени, когда его скорость будет составлять угол 1) β₁ = 20°, 2) β₂ = 0° с горизонталью. Готовое решение задачи

14. Заряд 1 нКл переносится в воздухе из точки, находящейся на расстоянии 1 м от бесконечно длинной, равномерно заряженной нити, в точку на расстоянии 10 см от нее. Определить работу, совершаемую против сил поля, если линейная плотность заряда нити 1 мкКл/м. Какая работа совершается на последних 20 см пути? Готовое решение задачи

15. Батарею из двух конденсаторов емкостью 400 и 500 пФ соединили последовательно и включили в сеть с напряжением 220 В. Потом батарею отключили от сети, конденсаторы разъединили и соединили параллельно обкладками, имеющими одноименные заряды. Каким будет напряжение на зажимах полученной батареи? Готовое решение задачи

16. Найти, как изменятся электроемкость и энергия плоского воздушного конденсатора, если параллельно его обкладкам ввести металлическую пластину толщиной 1 мм. Площадь обкладки конденсатора и пластины 150 см², расстояние между обкладками 6 мм. Конденсатор заряжен до 400 В и отключен от батареи. Готовое решение задачи

17. Расстояние между обкладками плоского воздушного конденсатора 4 мм. На помещенный между обкладками конденсатора заряд Q = 4,9 нКл действует сила F = 98 мкН. Площадь обкладки 100 см². Определить напряженность поля и разность потенциалов между обкладками, энергию поля конденсатора и объемную плотность энер¬гии. Готовое решение задачи

18. Заряд конденсатора 1 мкКл, площадь пластин 100 см², зазор между пластинками заполнен слюдой. Определить объемную плотность энергии поля конденсатора и силу притяжения пластин. Готовое решение задачи

19. К одной из обкладок плоского конденсатора прилегает стеклянная плоскопараллельная пластинка (ε₁ = 7) толщиной 9 мм. После того как конденсатор отключили от источника напряжением 220 В и вынули стеклянную пластинку, между обкладками установилась разность потенциалов 976 В. Определить расстояние между обкладками и отношение конечной и начальной энергии конденсатора. Готовое решение задачи

20. В медном проводнике сечением 6 мм² и длиной 5 м течет ток. За 1 мин в проводнике выделяется 18 Дж теплоты. Определить напряженность поля, плотность и силу электрического тока в проводнике. Готовое решение задачи

21. Внутреннее сопротивление аккумулятора 2 Ом. При замыкании его одним резистором сила тока равна 4 А, при замыкании другим – 2 А. Во внешней цепи в обоих случаях выделяется одинако¬вая мощность. Определить ЭДС аккумулятора и внешние сопротив¬ления. Готовое решение задачи

22. Сила тока в резисторе линейно возрастает за 4 с от 0 до 8 А. Сопротивление резистора 10 Ом. Определить количество теплоты, выделившееся в резисторе за первые 3 с. Готовое решение задачи

23. Батарея состоит из пяти последовательно соединенных элементов. ЭДС каждого 1,4 В, внутреннее сопротивление 0,3 Ом. При каком токе полезная мощность батареи равна 8 Вт? Определить на¬ибольшую полезную мощность батареи. Готовое решение задачи

24. По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам, находящимся на расстоянии 50 см друг от друга, в одном направлении текут токи І₁ и I₂ силой по 5 А. Между проводниками на расстоянии 30 см от первого расположен кольцевой проводник, сила тока I₃ в котором равна 5 А. Радиус кольца 20 см. Определить индукцию и напряженность магнитного поля, создаваемого то¬ками в центре кольцевого проводника. Готовое решение задачи

25. По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга, текут токи силой 5 А в каждом. Определить индукцию магнитного поля, создаваемого токами в точке, лежащей посередине между проводниками в случаях, когда: 1) проводники параллельны и токи текут в одном направлении (рис., а); проводники перпендикулярны, направления токов показаны на рис. б.) Готовое решение задачи

26. Изолированный проводник изогнут в виде прямого угла со сторонами 20 см каждая. В плоскости угла помещен кольцевой проводник радиусом 10 см так, что стороны угла являются касательными к кольцу. Найти индукцию в центре кольца. Силы токов в проводнике равны 2 А. Влияние подводящих проводов не учитывать. Готовое решение задачи

27. Два бесконечно длинных прямых проводника, сила тока в которых 6 и 8 А, расположены перпендикулярно друг другу. Определить индукцию и напряженность магнитного поля на середине кратчайшего расстояния между проводниками, равного 2 см. Готовое решение задачи

28. Виток радиусом 5 см помещен в однородное магнитное поле напряженностью 5000 А/м так, что нормаль к витку составляет угол 60° с направлением поля. Сила тока в витке 1 А. Какую работу совершат силы поля при повороте витка в устойчивое положение? Готовое решение задачи

29. Пройдя ускоряющую разность потенциалов 3,52 кВ, электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Индукция поля 0,01 Тл, радиус траектории r = 2 см. Определить удельный заряд электрона. Готовое решение задачи

30. Виток радиусом 2 см, сила тока в котором 10 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 1,5 Тл. Линии индукции перпендикулярны плоскости витка. Определить работу, совершаемую внешними силами при повороте витка на угол 90° во¬круг оси, совпадающей с диаметром витка. Считать, что при повороте витка сила тока в нем поддерживается неизменной. Готовое решение задачи

31. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 88 кВ, влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции. Индукция поля равна 0,01 Тл. Определить радиус траектории электрона. Готовое решение задачи

32. Соленоид без сердечника длиной 15 см и диаметром 4 см имеет 100 витков на 1 см длины и включен в цепь источника тока. За 1 мс сила тока в нем изменилась на 10 мА. Определить ЭДС самоиндук¬ции, считая, что ток в цепи изменяется равномерно. Готовое решение задачи

33. Соленоид с сердечником (μ = 1000) длиной 15 см и диаметром 4 см имеет 100 витков на 1 см длины и включен в цепь источника тока. За 1 мс сила тока в нем изменилась на 10 мА. Определить ЭДС самоиндукции, считая, что ток в цепи изменяется равномерно. Готовое решение задачи

34. По соленоиду течет ток силой 5 А. Длина соленоида 1 м, число витков 500. В соленоид вставлен железный сердечник. Найти намагниченность и объемную плотность энергии магнитного поля соленоида. Готовое решение задачи

35. Соленоид без сердечника имеет плотную однослойную намотку проводом диаметром 0,2 мм, и по нему течет ток 0,1 А. Длина соленоида 20 см, диаметр 5 см. Найти энергию магнитного поля соленоида. Готовое решение задачи

36. Напряженность электрического поля в зазоре между обкладками конденсатора площадью 1 см², заполненного диэлектриком с ε = 1000, изменяется равномерно со скоростью 0,17 МВ/(м∙с). Определить силу тока смещения в таком электрическом поле. Готовое решение задачи

37. При разрядке плоского конденсатора, площадь обкладок которого равна 10 см², заполненного диэлектриком с ε = 10³, в подводящих проводах течет ток 1 мкА. Определить скорость изменения напряженности электрического поля в конденсаторе. Готовое решение задачи

38. При разрядке длинного цилиндрического конденсатора длиной 5 см и внешним радиусом 0,5 см в подводящих проводах течет ток проводимости силой 0,1 мкА. Определить плотность тока смещения в диэлектрике между обкладками конденсатора. Готовое решение задачи

39. Написать уравнение гармонического колебания, если амплитуда его 10 см, максимальная скорость 50 см/с, начальная фаза 15°. Определить период колебания и смещение колеблющейся точки через 0,2 с от начала колебания. Готовое решение задачи

40. Точка совершает гармонические колебания с частотой 10 Гц. В момент, принятый за начальный, точка имела максимальное смещение 1 мм. Написать уравнение колебаний точки и начертить их график. Готовое решение задачи

41. Материальная точка массой 1 г колеблется гармонически. Амплитуда колебания равна 5 см, циклическая частота 2 с^-1, начальная фаза равна 0. Определить силу, действующую на точку в тот момент, когда ее скорость равна 6 см/с. Готовое решение задачи

42. Найти закон изменения периода колебания математического маятника с поднятием маятника над поверхностью Земли. Готовое решение задачи

43. Однородный диск радиусом R = 0,49 м совершает малые колебания относительно оси, которой является гвоздь, вбитый перпендикулярно стенке. Колебания совершаются в плоскости, параллельной стене. Найти частоту колебаний диска, если гвоздь находится на расстоянии d = 2R/3 от центра диска. Готовое решение задачи

44. Материальная точка массой 0,01 кг совершает гармонические колебания, уравнения которых имеют вид: х = 0,2 sin 8πt (м). Найти возвращающую силу в момент времени 0,1с и полную энергию точки. Готовое решение задачи

45. Материальная точка массой 0,01 кг совершает гармонические колебания с периодом 2 с. Полная энергия колеблющейся точки 10^-4 Дж. Найти амплитуду колебаний, написать уравнение колебаний, найти наибольшее значение силы, действующей на точку. Готовое решение задачи

46. В упругой среде распространяется волна со скоростью 20 м/с. Частота колебаний 2 с^-1, амплитуда 0,02 м. Определить фазу колебаний, смещение, скорость, ускорение точки, отстоящей на расстоянии 60 м от источника в момент времени t = 4 с, и длину волны. Готовое решение задачи

47. Волна распространяется по прямой со скоростью 20 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстоянии 12 и 15 м от источника колебаний, колеблются по закону синуса с амплитудами, равными 0,1 м, и с разностью фаз 135°. Найти длину волны, написать ее уравнение и найти смещение указанных точек в момент времени t =1,2 с. Готовое решение задачи

48. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 444 пФ и катушки с индуктивностью 4 мГн. На какую длину волны настроен контур? Готовое решение задачи

49. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 37,5 нФ и катушки с индуктивностью 0,68 Гн. Максимальное значение заряда на обкладках конденсатора равно 2,5 мкКл. Написать уравнения изменения напряжения и заряда на обкладках конденсатора и тока в цепи и найти значения этих величин в момент времени Т/2. Готовое решение задачи

50. Изменение разности потенциалов на обкладках конденсатора в колебательном контуре происходит в соответствии с уравнением U = 50cos10⁴πt. Емкость конденсатора равна 0,1 мкФ. Найти период колебаний, индуктивность контура, закон изменения силы тока со временем и длину волны. Готовое решение задачи

51. В вакууме распространяется плоская электромагнитная вол¬на. Амплитуда напряженности магнитного поля волны 0,1 А/м. Оп¬ределить энергию, переносимую этой волной через поверхность пло¬щадью 1 м², расположенную перпендикулярно направлению рас¬пространения волны, за время t = 1 с. Период волны Т < < t Готовое решение задачи

52. Какую наименьшую толщину должна иметь мыльная пленка, чтобы отраженные лучи имели красную окраску (λ = 0,63 мкм)? Белый луч падает на пленку под углом 30° (n = 1,33). Готовое решение задачи

53. Для получения колец Ньютона используют плосковыпуклую линзу. Освещая ее монохроматическим светом с длиной волны 0,6 мкм, установили, что расстояние между 5 и 6 светлыми кольца¬ми в отраженном свете равно 0,56 мм. Определить радиус кривизны линзы. Готовое решение задачи

54. Определить радиус 4-го темного кольца Ньютона в отражен¬ном свете, если между линзой с радиусом кривизны 5 м и плоской поверхностью, к которой она прижата, находится вода. Свет с дли¬ной волны 0,589 мкм падает нормально. Готовое решение задачи

55. Монохроматический свет длиной волны 0,5 мкм падает на мыльную пленку (n = 1,3) толщиной 0,1 мкм, находящуюся в воздухе. Найти наименьший угол падения, при котором пленка в проходящем свете кажется темной. Готовое решение задачи

56. На пленку из глицерина (n = 1,47) толщиной 0,1 мкм падает белый свет. Каким будет казаться цвет пленки в отраженном свете, если угол падения лучей 45°? Готовое решение задачи

57. Радиус кривизны плосковыпуклой линзы 12,1 м. Диаметр второго светлого кольца Ньютона в отраженном свете равен 6,6 мм. Найти длину волны падающего света, если он падает нормально. Готовое решение задачи

58. Расстояние между двумя когерентными источниками (опыт Юнга) 0,55 мм. Источники испускают свет длиной волны 550 нм. Каково расстояние от щелей до экрана, если расстояние между соседними темными полосами на нем 1 мм? Готовое решение задачи

59. Найти длину волны света, падающего на установку в опыте Юнга, если при помещении на пути одного из интерферирующих лучей стеклянной пластинки (n = 1,52) толщиной 3 мкм картина интерференции на экране смещается на 3 светлые полосы. Готовое решение задачи

60. Два когерентных источника, расстояние между которыми 0,2 мм, расположены от экрана на расстоянии 1,5 м. Найти длину световой волны, если 3-й интерференционный минимум расположен на расстоянии 12,6 мм от центра картины. Готовое решение задачи

61. Найти угловое расстояние между соседними светлыми полосами в опыте Юнга, если известно, что экран отстоит от когерентных источников света на 1 м, а пятая светлая полоса на экране расположена на расстоянии 1,5 мм от центра интерференционной картины. Готовое решение задачи

62. Для устранения отражения света от поверхности линзы на нее наносится тонкая пленка вещества с показателем преломления 1,25, меньшим, чем у стекла (просветление оптики). При какой наименьшей толщине пленки отражение света с длиной волны 0,72 мкм не будет наблюдаться, если угол падения лучей 60°? Готовое решение задачи

63. Постоянная дифракционной решетки 2,5 мкм. Определить наибольший порядок спектра, общее число главных максимумов в дифракционной картине и угол дифракции в спектре 2-го порядка при нормальном падении монохроматического света с длиной волны 0,62 мкм. Готовое решение задачи

64. Какую разность длин волн Δλ может разрешить дифракционная решетка с периодом 2,5 мкм шириной 1,5 см в спектре 3-го порядка для зеленых лучей (λ = 0,5 мкм)? Готовое решение задачи

65. На дифракционную решетку с периодом 2 мкм нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. Какую разность длин волн может разрешить эта решетка в области красного света (λ₁ = 0,7 мкм) в спектре второго порядка, если ширина решетки 2,5 см? На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается синяя линия (λ₂ = 0,447 мкм) спектра третьего порядка? Готовое решение задачи

66. Дифракционная решетка шириной 12 мм содержит 4800 штрихов. Определить число главных максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки для длины волны 0,55 мкм. Готовое решение задачи

67. На дифракционную решетку с периодом 4,8 мкм падает нормально естественный свет. Какие спектральные линии, соответствующие длинам волн в видимой области спектра, будут совпадать в направлении под углом 30°? Готовое решение задачи

68. Период дифракционной решетки 0,005 мм. Определить число наблюдаемых главных максимумов в спектре для длины волны 0,445 мкм. Готовое решение задачи

69. Экран, на котором наблюдается дифракционная картина, расположен на расстоянии 1 м от точечного источника монохроматического света (λ=0,5 мкм). Посередине между экраном и источником помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком наименьшем диаметре отверстия центр дифракционной картины будет темным? Готовое решение задачи

70. Свет от монохроматического источника (λ = 0,6 мкм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием r = 0,6 мм. Темным или светлым будет центр дифракционной картины на экране, находящемся на расстоянии b = 0,3 м от диафрагмы? Готовое решение задачи

71. На узкую щель шириной 0,1 мм падает нормально плоская монохроматическая волна (λ = 0,585 мкм). Найти расстояние между первыми дифракционными минимумами на экране, удаленном от щели на 0,6 м. Готовое решение задачи

72. На дифракционную решетку Д нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,65 мкм. На экране Э, расположенном параллельно решетке и отстоящем от нее на расстояние 0,5 м, наблюдается дифракционная картина. Расстояние между дифракционными максимумами первого порядка равно 10 см. Определить постоянную дифракционной решетки и общее число главных максимумов, получаемых с помощью этой решетки. Готовое решение задачи

73. Постоянная дифракционной решетки 10 мкм, ее ширина 2 см. В спектре какого порядка эта решетка может разрешить дублет λ₁= 486 нм и λ₂ = 486,1 нм? Готовое решение задачи

74. Определить расстояние между атомными плоскостями в кристалле каменной соли, если дифракционный максимум первого порядка наблюдается при падении рентгеновских лучей с длиной волны 0,147 нм под углом 15°12' к поверхности кристалла. Готовое решение задачи

75. Интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор, уменьшилась в 2,3 раза. Во сколько раз она уменьшится, если за первым поставить второй такой же поляризатор так, чтобы угол между их главными плоскостями был равен 60°? Готовое решение задачи

76. Естественный свет падает на поверхность диэлектрика под углом полной поляризации. Степень поляризации преломленного луча составляет 0,124. Найти коэффициент отражения света. Готовое решение задачи

77. Какой угол образуют плоскости поляризации двух николей, если свет, вышедший из второго николя, был ослаблен в 5 раз? Учесть, что поляризатор поглощает 10, а анализатор 8% падающего на них света. Готовое решение задачи

78. Угол между плоскостями поляризации двух поляроидов 70°. Как изменится интенсивность прошедшего через них света, если этот угол уменьшить в 5 раз? Готовое решение задачи

79. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, плоскости поляризации которых составляют угол 45°. Каждый николь поглощает 8% света, падающего на него. Готовое решение задачи

80. Измерение дисперсии показателя преломления оптического стекла дало n₁= 1,528 для λ₁ = 0,434 мкм и n₂ = 1,523 для λ₂ = 0,486 мкм. Вычислить отношение групповой скорости к фазовой для света с длиной волны 0,434 мкм. Готовое решение задачи

81. Дисперсия показателя преломления кварца представлена таб¬лицей: l, нм 589,3 486,1 410,0 n 1,5442 1,5497 1,5565 Найти отношение фазовой и групповой скоростей света вблизи λ= 486,1? Готовое решение задачи

82. Показатель преломления сероуглерода для света с длинами волн 509, 534 и 589 нм равен соответственно 1,647, 1,640 и 1,630. Вычислить фазовую и групповую скорости света вблизи длины вол¬ны 534 нм. Готовое решение задачи

83. В черенковском счетчике из каменной соли релятивистские протоны излучают в конусе с раствором 82°. Определить кинетическую энергию протонов. Показатель преломления каменной соли 1,54. Готовое решение задачи

84. При каких значениях кинетической энергии протона будет на¬блюдаться черенковское излучение, если протон движется с посто¬янной скоростью в среде с показателем преломления 1,6? Готовое решение задачи

85. Абсолютно черное тело было нагрето от температуры 100 до 300 °С. Найти, во сколько раз изменилась мощность суммарного из¬лучения при этом. Готовое решение задачи

86. Максимум энергии излучения абсолютно черного тела приходится на длину волны 450 нм. Определить температуру и энергетическую светимость тела. Готовое решение задачи

87. Температура абсолютно черного тела понизилась с 1000 до 850 К. Определить, как и на сколько при этом изменилась длина волны, отвечающая максимуму распределения энергии. Готовое решение задачи

88. Во сколько раз увеличится мощность излучения черного тела, если максимум энергии излучения сместится от красной границы видимого спектра к его фиолетовой границе? Готовое решение задачи

89. На зачерненную поверхность нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,65 мкм, производя давление 5∙10^-6 Па. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности и число фотонов, падающих на площадь 1 м² в 1 с. Готовое решение задачи

90. Пучок параллельных лучей света падает нормально на плоскую зеркальную поверхность. Определить силу давления, испытываемую этой поверхностью, если ее площадь 2 м², а энергетическая освещенность поверхности 0,6 Вт/м². Готовое решение задачи

91. Определить давление, оказываемое светом с длиной волны 0,4 мкм на черную поверхность, если ежесекундно на 1 см² поверхности нормально падает 6∙10¹⁶ фотонов. Готовое решение задачи

92. Световое давление, испытываемое зеркальной поверхностью площадью 1 см², равно 10^-6 Па. Найти длину волны света, если на поверхность ежесекундно падает 5∙10¹⁶ фотонов. Готовое решение задачи

93. Давление света на зеркальную поверхность, расположенную на расстоянии 2 м от лампочки, нормально падающим лучом, равно 10^-8 Па. Определить мощность, расходуемую на излучение. Готовое решение задачи

94. Давление света с длиной волны 0,55 мкм, нормально падающего на зеркальную поверхность, равно 9 мкПа. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности. Готовое решение задачи

95. Красная граница фотоэффекта для никеля равна 0,257 мкм. Найти длину волны света, падающего на никелевый электрод, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов, равной 1,5 В. Готовое решение задачи

96. Для фотокатода, выполненного из вольфрама, работа выхода равна 4,5 эВ. Определить, при какой максимальной длине волны происходит фотоэффект. Готовое решение задачи

97. Фотон с длиной волны 0,2 мкм вырывает с поверхности фотокатода электрон, кинетическая энергия которого 2 эВ. Определить работу выхода и красную границу фотоэффекта. Готовое решение задачи

98. Какую часть энергии фотона составляет энергия, которая пошла на совершение работы выхода электронов из фотокатода, если красная граница для материала фотокатода равна 0,54 мкм, кинетическая энергия фотоэлектронов 0,5 эВ? Готовое решение задачи

99. Кинетическая энергия электронов, выбитых из цезиевого катода, равна 3 эВ. Определить, при какой максимальной длине волны света выбиваются электроны. Работа выхода для цезия 1,8 эВ. Готовое решение задачи

100. Облучение литиевого фотокатода производится фиолетовыми лучами, длина волны которых равна 0,4 мкм. Определить скорость фотоэлектронов, если длина волны красной границы фотоэффекта для лития равна 0,52 мкм. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 27)

1. Какой кинетической энергией должен обладать протон, чтобы длина волны де Бройля протона равнялась его комптоновской длине волны? Готовое решение задачи

2. Среднее время жизни возбужденных состояний атома составляет 10 нс. Вычислить естественную ширину спектральной линии (λ = 0,7 мкм), соответствующую переходу между возбужденными уровнями атома. Готовое решение задачи

3. Среднее время жизни π°-мезона равно 1,9∙10^-16с. Какова должна быть энергетическая разрешающая способность прибора, с помощью которого можно зарегистрировать π°-мезон? Готовое решение задачи

4. Атом испустил фотон с длиной волны 0,55 мкм. Продолжительность излучения 10 нс. Определить наименьшую погрешность, с которой может быть измерена длина волны излучения. Готовое решение задачи

5. Электрон находится в одномерной потенциальной яме с беско¬нечно высокими стенками, ширина которой 1,4∙10^-9 м. Определить энергию, излучаемую при переходе электрона с третьего энергетиче¬ского уровня на второй. Готовое решение задачи

6. Электрон находится в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Ширина ямы l = 1 нм. Определить наименьшую разность энергетических уровней электрона. Готовое решение задачи

7. Частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l на втором энергетическом уровне. В каких точках ямы плотность вероятности обнаружения частицы совпадает с классической плотностью вероятности? Готовое решение задачи

8. Определить ширину одномерной потенциальной ямы с бесконечно высокими стенками, если при переходе электрона с третьего энергетического уровня на второй излучается энергия 1 эВ. Готовое решение задачи

9. Определить, при какой ширине одномерной потенциальной ямы дискретность энергии электрона становится сравнимой с энергией теплового движения при температуре 300 К. Готовое решение задачи

10. Определить, при какой температуре дискретность энергии электрона, находящегося в одномерной потенциальной яме шириной 2∙10^-9 м, становится сравнимой с энергией теплового движения. Готовое решение задачи

11. Частица в потенциальной яме шириной l находится в возбужденном состоянии. Определить вероятность нахождения частицы в интервале 0 < х < l /4 на втором энергетическом уровне. Готовое решение задачи

12. Частица в потенциальной яме шириной l находится в возбужденном состоянии. Определить вероятность нахождения частицы в интервале 0 < х < l/2 на третьем энергетическом уровне. Готовое решение задачи

13. Длина волны линии L_α у вольфрама равна 0,148 нм. Найти постоянную экранирования. Готовое решение задачи

14. Определить минимальную длину волны тормозного рентгенов¬ского излучения, если к рентгеновской трубке приложены напряже¬ния 30 кВ, 75кВ. Готовое решение задачи

15. Граничная длина волны k – серии характеристического рентгеновского излучения некоторого элемента равна 0,1284 нм. Определить этот элемент. Готовое решение задачи

16. Найти граничную длину волны k-серии рентгеновского излучения от платинового антикатода. Готовое решение задачи

17. При каком наименьшем напряжении на рентгеновской трубке с железным антикатодом появляются линии k-серии? Готовое решение задачи

18. На поверхность воды падает γ-излучение с длиной волны 0,414 пм. На какой глубине интенсивность излучения уменьшится в 2 раза? Готовое решение задачи

19. Через кварцевую пластинку толщиной 5 см пропускаются инфракрасные лучи. Угол падения равен нулю. Известно, что для инфракрасных лучей с длиной волны λ₁ = 2,72 мкм коэффициент линейного ослабления k₁ = 0,2 см^-1, а для лучей с λ₂ = 4,50 – k₂ = 7,3 см-1. Определить слои половинного ослабления х₁ и х₂ соответ¬ственно для λ₁ и λ₂ и относительное изменение интенсивности этих лучей после прохождения ими кварцевой пластинки. Готовое решение задачи

20. На железный экран падает пучок γ-лучей, длина волны которых 0,124∙10^-2 нм. Найти толщину слоя половинного ослабления γ -излучения в железе. Готовое решение задачи

21. Определить, как изменится интенсивность узкого пучка лучей при прохождении через экран, состоящий из двух плит: алюминиевой толщиной 10 см и железной – 5 см. Коэффициент линейного ослабления для Аl_μ1 =0,1 см-1, для Fe _μ2 = 0,3 см^-1. Готовое решение задачи

22. Какова энергия γ-лучей, если при прохождении через слой железа толщиной 3,15 см интенсивность излучения ослабляется в 4 раза? Готовое решение задачи

23. Как изменится степень ослабления γ -лучей при прохождении через свинцовый экран, если длина волны этих лучей 4,1∙10^-13 м и 8,2∙10^-13 м, толщина экрана 1 см? Готовое решение задачи

24. Рассчитать толщину защитного водяного слоя, который ослабляет интенсивность излучения с энергией 1,6 МэВ в 5 раз. Готовое решение задачи

25. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра ₈¹⁶O. Готовое решение задачи

26. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи для элемента ₄₇¹⁰⁸Ag. Готовое решение задачи

27. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи для элемента ₁₂²⁴Mg. Готовое решение задачи

28. Ядро, состоящее из 92 протонов и 143 нейтронов, выбросило α-частицу. Какое ядро образовалось при α-распаде? Определить дефект массы и энергию связи образовавшегося ядра. Готовое решение задачи

29. В какой элемент превращается ₉₂²³⁸U после трех α-распадов и двух β -распадов? Готовое решение задачи

30. Период полураспада ₂₇⁶⁰Со равен примерно 5,3 года. Определить постоянную распада и среднюю продолжительность жизни атомов этого изотопа. Готовое решение задачи

31. Сколько ядер, содержащихся в 1 г трития ₁³H, распадается за среднее время жизни этого изотопа? Готовое решение задачи

32. Период полураспада ₂₇⁶⁰Со равен 5,3 года. Определить, какая доля первоначального количества ядер этого изотопа распадается через 5 лет. Готовое решение задачи

33. Период полураспада радиоактивного аргона ₁₈⁴¹Аr равен 110 мин. Определить время, в течение которого распадается 25% начального количества ядер. Готовое решение задачи

34. Определить постоянную распада и число атомов радона, распавшихся в течение суток, если первоначальная масса радона 10 г. Период полураспада ²²²₈₆Rn равен 3,82 сут. Готовое решение задачи

35. Вычислить энергию ядерной реакции ⁴₂Не + ⁴₂Не → р + ⁷₃Li. Выделяется или поглощается энергия при этой реакции? Готовое решение задачи

36. Вычислить энергию ядерной реакции ²₁Н + ⁷₃Li → 2∙⁴₂He + ¹₀n. Готовое решение задачи

37. Баллон содержит 80 г кислорода и 320 г аргона. При температуре Т = 300 К давление смеси равняется 1 МПа. Считая газы идеальными, определить объем баллона. Готовое решение задачи

38. Гамма-фотон с длиной волны 1,2 пм в результате комптоновского рассеяния на свободном электроне отклонился от первоначального направления на угол 60°. Определить кинетическую энергию и импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился. Готовое решение задачи

s 39. Угол рассеяния фотона с энергией 1,2 МэВ на свободном электроне 60°. Найти длину волны рассеянного фотона, энергию и импульс электрона отдачи (кинетической энергией электрона до соударения пренебречь). Готовое решение задачи

40. Фотон с импульсом 5,44∙10^-22 кг∙м/с был рассеян на свободном электроне на угол 30° в результате эффекта Комптона. Определить импульс рассеянного фотона. Готовое решение задачи

41. Фотон с энергией 0,51 МэВ в результате комптоновского рассеяния отклонился на угол 180°. Определить долю энергии в процентах, оставшуюся у рассеянного фотона. Готовое решение задачи

42. В результате комптоновского эффекта электрон приобрел энергию 0,5 МэВ. Определить энергию падающего фотона, если длина волны рассеянного фотона 2,5∙10^-12 м. Готовое решение задачи

43. Атом водорода испустил фотон с длиной волны 4,86∙10^-7 м. На сколько изменилась энергия электрона в атоме? Готовое решение задачи

44. Определить первый боровский радиус орбиты в атоме водорода и скорость движения электрона по этой орбите. Готовое решение задачи

45. Определить наибольшие и наименьшие длины волн фотонов, излучаемых при переходе электронов в сериях Лаймана, Бальмера и Пашена. Готовое решение задачи

46. Кинетическая энергия протона в 4 раза меньше его энергии покоя. Вычислить дебройлеровскую длину волны протона. Готовое решение задачи

47. Вычислить длину волны де Бройля электрона, движущегося со скоростью υ = 0,75с (с – скорость света в вакууме). Готовое решение задачи

48. Кинетическая энергия протона равна его энергии покоя. Вы¬числить длину волны де Бройля для такого протона. Готовое решение задачи

49. Определить кинетическую энергию протона и электрона, для которых длина волны де Бройля равна 0,06 нм. Готовое решение задачи

50. Протон обладает кинетической энергией, равной энергии покоя. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля протона, если его кинетическая энергия увеличится в 2 раза? Готовое решение задачи

51. Сколько молекул водорода содержится в сосуде объемом V = 1,55 л при температуре t = 27⁰С и давлении P = 750 мм.рт.ст.? Готовое решение задачи

52. Найти молярную массу воздуха, считая, что он состоит по массе из одной части кислорода и трех частей азота. Готовое решение задачи

53. В баллоне емкостью V = 15 л находится смесь, содержащая 10 г водорода, 54 г водяного пара и 60 г окиси углерода. Определить давление смеси при температуре t = 27⁰С. Готовое решение задачи

54. В сосуде объемом V = 1 л находится газ массой m = 1 г при температуре t = 27⁰С и давлении Р = 12,5∙10⁵ Па. Какой это газ? Готовое решение задачи

55. Найти массу сернистого газа (SO₂), находящегося в сосуде объемом V = 25 л при температуре t = 27⁰С и давлении Р = 1∙10⁵ Па. Готовое решение задачи

56. Плотность некоторого газа при температуре t = 10⁰С и давлении Р = 2∙10⁵ Па равна 0,34 кг/м³. Чему равна молярная масса этого газа? Готовое решение задачи

57. Углекислый газ (СО₂) массой m₁ = 6 г и закись азота (N₂O) массой m₂ = 5 г заполняют сосуд объемом V = 2 л. Каково давление смеси при температуре t = 127⁰С? Готовое решение задачи

58. В сосуде находится смесь, состоящая из 10 г углекислого газа и 15 г азота. Найти плотность этой смеси при температуре t = 27⁰С и давлении Р = 1,5∙10⁵ Па. Готовое решение задачи

59. Азот массой m= 5 г, находящийся в закрытом сосуде объемом V = 4 л при температуре t₁ = 20⁰С, нагревается до температуры t₂ = 40⁰С. Найти давление газа до и после нагревания. Готовое решение задачи

60. В баллоне объемом V = 22,4 л находится водород при нормальных условиях. После того, как в баллон ввели некоторое количество гелия, давление в баллоне возросло до Р = 0,25 МПа. Определить массу гелия, введенного в баллон, если температура газа при этом не изменилась. Готовое решение задачи

61. Сколько молекул содержится в стакане воды при нормальных условиях? Готовое решение задачи

62. Смесь азота и гелия при температуре t = 27⁰С находится под давлением Р =1,3∙10² Па. Масса азота составляет 70% от общей массы смеси. Найти концентрацию молекул каждого из газов. Готовое решение задачи

63. В баллоне емкостью V = 30 л находится сжатый воздух при температуре t = 17⁰С. После того, как часть воздуха израсходовали, давление понизилось на 2 атм. Какое количество воздуха было израсходовано, если температура его осталась постоянной? Готовое решение задачи

64. Из баллона со сжатым водородом вытекает газ. При температуре t₁ = 7⁰С манометр показал давление Р₁ = 5∙10⁶ Па. Через некоторое время при температуре t₂ = 14⁰С манометр показал такое же давление. Определите величину утечки газа. Объем баллона V = 10^-2 м³.Готовое решение задачи

65. Определить концентрацию молекул в 0,2 молях кислорода, находящегося в сосуде объемом V = 2 л. Готовое решение задачи

66. В баллоне объемом V = 15 л находится аргон под давлением р₁ = 600 кПа и температуре Т₁ = 300 К. Когда из баллона было изъято некоторое количество аргона, давление в баллоне понизилось до р₂ = 400 кПа, а температура установилась Т₂ = 260 К. Определить массу m аргона, взятого из баллона. Готовое решение задачи

67. Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление р₁ = 3 МПа и температура Т₁ = 700 К, в другом р₂ = 1,5 МПа, Т₂ = 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры Т = 180 К. Определить установившееся в сосудах давление р. Готовое решение задачи

68. Определить внутреннюю энергию 0,5 молей водорода, а также среднюю кинетическую энергию <ε> молекул этого газа при температуре Т = 300 К. Готовое решение задачи

69. Один баллон объемом V₁ = 10 л содержит кислород под давлением р₁ = 1,5 МПа, другой баллон объемом V₂ = 22 л содержит азот под давлением р₂ = 0,6 МПа. После соединения баллонов газы смешались, образовав однородную смесь (без изменения температуры). Найти парциальные давления р₁ и р₂ газов в смеси, а также полное давление р смеси. Готовое решение задачи

70. Найти работу и изменение внутренней энергии при изобарном расширении 32 граммов кислорода, если его объем увеличился в 2 раза. Начальная температура кислорода 27°С Готовое решение задачи

71. C какой скорость должна лететь пуля чтобы при ударе о стенку она полностью расплавилась? Температура плавления пули 600 К удельная теплоемкость 125 Дж/кг∙К удельная теплота плавления 2,5∙10⁴ Дж/кг. Считать перед ударом температура пули была 50 ⁰С и что она получила всю выделившуюся энергию Готовое решение задачи

72. Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом. По проводу течет ток силой 100 А. Вычислить магнитную индукцию в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от вершины угла на 100 см. Готовое решение задачи

73. Кристалл алмаза содержит N=1,76∙10²³ атома углерода. Плотность алмаза ρ=3,5 г/см³. Найти объем кристалла. Готовое решение задачи

74. В двигателе внутреннего сгорания объем цилиндра равен 940 см³. К моменту открытия выпускного клапана температура газа в цилиндре и его давление имеют значения 1000 ⁰С и 0,5 МПа. Какой объем занимает выхлопной газ в атмосфере после того, как он охлаждается до 0 ⁰С. Давление атмосферы равно 100 кПа. Готовое решение задачи

75. Два одинаковых сосуда, содержащих одинаковое количество молекул азота, соединены краном. В первом сосуде средняя квадратичная скорость молекул равна 400 м/с, а во втором 500 м/с. Какая установится температура, если открыть кран, соединяющий сосуды? Готовое решение задачи

76. Для какого значения проекции скорости υ_x плотность вероятности обнаружения молекул гелия одинакова при температурах T₁ = 300 К и T₂ = 1200 К? Готовое решение задачи

77. Найти среднюю потенциальную энергию молекул воздуха в земной атмосфере, считая ее изотермической с температурой Т = 300К, а поле тяжести однородным. Готовое решение задачи

78. Один моль кислорода (О₂), находившегося при температуре T₁ = 290 К, адиабатически сжали так, что давление возросло в k=10 раз. Найти температуру газа после сжатия. Готовое решение задачи

79. Статистический вес 1 мг воды при нагревании увеличился в e^2,4∙1019раз. Определить конечную температуру воды, если начальная равна 0 ⁰С Готовое решение задачи

80. Найти диаметр молекулы кислорода, если известно, что для кислорода динамическая вязкость при 0 ⁰С равна η = 18,8∙10^-6 Н∙с/м² Готовое решение задачи

81. Определить суммарную кинетическую энергию всех молекул трехатомного газа, если средняя квадратичная скорость молекул равна <υ_кв> = 2∙10³ м/с. Масса газа 10 г. Какой объем занимает этот газ при атмосферном давлении. Готовое решение задачи

82. При изотермическом расширении азота массой 140 г при температуре 300 К совершена работа 12,5 кДж. Найти: 1) во сколько раз изменится объем газа; 2) на сколько изменилась внутренняя энергия газа; 3) теплоту, полученную газом. Начертить диаграмму изопроцесса. Готовое решение задачи

83. Амплитуды вынужденных гармонических колебаний при частоте ν₁ = 400 Гц и ν₂ = 600 Гц равны между собой. Определить резонансную частоту ν_рез. Затуханием пренебречь. Готовое решение задачи

84. Каким моментом инерции обладает маятник Обербека, если при падении груза массой m = 780 г маятник начинает вращаться и достигает максимальной угловой скорости ω=8,7 с^-1 за время t = 5,5 с? Радиус шкива r = 42 мм, ускорение свободного падения g = 9,81 м/с². Чему равна масса одного стержня, если момент инерции обусловленный стержнями, составляет 40% момента инерции маятника? Длина стержня l=0,4 м. Готовое решение задачи

85. Однородный диск колеблется около горизонтальной оси (радиус диска R=0,4 м) перпендикулярной плоскости диска и проходящей через одну крайних точек диска. Определить период колебаний диска. Готовое решение задачи

86. Из залитого подвала, площадь пола которого равна 50 м², требуется выкачать воду на мостовую. Глубина воды в подвале 1,5 м, а расстояние до верхнего уровня воды за мостовой 5 м. Найти наименьшую работу, которую необходимо затратить на откачку воды. Готовое решение задачи

87. Ударная часть молота копровой установки для забивания свай массой m₁ = 600 кг, движущаяся со скоростью υ₁ = 4 м/с, падает на сваю массой m₂ = 1 т и забивает ее в грунт под фундамент здания. Вычислить глубину h, на которую опускается свая после удара молота, если сила сопротивления F грунта постоянна и равна 9∙10⁴ Н. Удар считать абсолютно неупругим. Готовое решение задачи

88. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S=0,01м², расстояние между ними d₁=5мм. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U=3кВ. Какова будет напряжённость Е поля конденсатора если не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния d₂=5см? Найти энергии W₁ и W₂ конденсатора до и после раздвижения пластин. Готовое решение задачи

89. Шарик массой 5 г с зарядом 2 мКл подвешен на нити длинной 1 м в горизонтальном электрическом поле с напряжённостью 20 В/м. Шарик сначала удерживают в нижнем положении, а затем отпускают. Найдите силу натяжения нити (в мН) в тот момент, когда шарик поднимается на 20 см выше начального положения g=10м/с². Готовое решение задачи

90. Три одинаковые лампочки, каждая из которых расчитана на напряжение U=4В, соединены параллельно и подключены через реостат к источнику тока с ЭДС E=8В. Лампочки горят в номинальном режиме (т.е. в рабочем состоянии напряжение на них U₁ и мощность тока в каждой из них Р₁ такие же , как написано на их цоколе). Во сколько раз будет отличаться мощность тока в каждой из лампочек по сравнению с номинальной, если одна из них перегорит, а сопротивление оставшихся будет прежним? Готовое решение задачи

91. Движение точки по плоскости задано уравнениями: x = A + Bt², У = Ct, где А=2м, В=1м/с², С=3м/с. Найти: 1) зависимость вектора ускорения точки от времени; 2) путь, пройденный точкой за 10 с от начала движения. Готовое решение задачи

92. Смесь водорода и азота при температуре Т = 600 К и давлении р = 2,46 МПа занимает объем V = 30 л. Определить массу водорода и массу азота, если общая масса смеси m = 290 г. Готовое решение задачи

93. В баллоне объемом V = 22,4 л находится водород при нормальных условиях. После того, как в баллон было дополнительно введено некоторое количество гелия, давление в баллоне возросло до р = 1,25 МПа, а температура не изменилась. Определить массу гелия, введенного в баллон. Готовое решение задачи

94. Смесь кислорода и азота находится в сосуде под давлением р = 1,2 МПа. Определить парциальные давления р₁ и р₂ газов, если масса кислорода составляет 20% массы смеси. Готовое решение задачи

95. В сосуде объемом V = 10 л при температуре Т = 450 К находится смесь азота и водорода. Определить давление смеси, если масса азота m₁ = 5 г, а масса водорода m₂ = 2 г. Готовое решение задачи

96. Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа, находящихся в 1,5 молях гелия при температуре газа Т = 120 К. Готовое решение задачи

97. Температура окиси азота (NO) равна 300 К. Определить долю молекул, скорости которых лежат в интервале от υ₁ = 820 м/с до υ₂= 830 м/с. Готовое решение задачи

98. Какая часть молекул сернистого ангидрида (SO₂) при температуре t = 200⁰С обладает скоростями, лежащими в интервале от υ₁ = 420 м/с до υ₂ = 430 м/с? Готовое решение задачи

99. Какая часть от общего числа молекул газа имеет скорости, превышающие наиболее вероятную скорость? Готовое решение задачи

100. На какой высоте h от поверхности Земли плотность кислорода уменьшается на 1%? Температура кислорода t = 27⁰С. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 28)

1. Какая часть от общего числа N молекул газа имеет скорости, меньшие наиболее вероятной скорости? Готовое решение задачи

2. Какая часть молекул азота, находящегося при температуре Т = 400 К, имеет скорости, лежащие в интервале от υ_в до υ_в + Δυ, где υ_в наиболее вероятная скорость, Δυ = 20 м/с? Готовое решение задачи

3. Какая часть молекул водорода при температуре t = 0⁰С обладает скоростями от υ₁ = 2000 м/с до υ₂ = 2100 м/с? Готовое решение задачи

4. Какая часть молекул азота, находящегося при температуре Т = 900 К, имеет скорости, лежащие в интервале от υ_в до υ_в + Δυ, где υ_в наиболее вероятная скорость, Δυ = 20 м/с? Готовое решение задачи

5. Найти среднюю квадратичную скорость молекул азота при температурах 1000 ⁰С, 0 ⁰С, -270 ⁰С. Готовое решение задачи

6. Вычислить среднюю квадратичную скорость молекул CO₂ при 0 ⁰С. Готовое решение задачи

7. При какой температуре находится азот, если средняя квадратичная скорость его молекул равна 2250 км/ч? Готовое решение задачи

8. Найти среднюю арифметическую, среднюю квадратичную и наиболее вероятную скорости при 0 ⁰С для молекул углекислого газа. Готовое решение задачи

9. Найти среднюю арифметическую, среднюю квадратичную и наиболее вероятную скорости при 0 ⁰С для молекул кислорода. Готовое решение задачи

10. Найти среднюю арифметическую, среднюю квадратичную и наиболее вероятную скорости при 0 ⁰С для молекул водяного пара. Готовое решение задачи

11. Найти для газообразного азота температуру, при которой скоростям молекул 300 м/с и 600 м/с соответствуют одинаковые значения функции распределения Максвелла f(υ). Готовое решение задачи

12. Определить температуру газа, для которой средняя квадратичная скорость молекул водорода больше их наиболее вероятной скорости на ΔV =540 м/с. Готовое решение задачи

13. Найти среднюю длину свободного пробега молекул водорода, находящегося при давлении Р = 1∙10^-3 мм рт. ст. и температуре t=−173 ⁰C Готовое решение задачи

14. В колбе объемом V = 100 см³ находится 0,5 г азота. Найти среднюю длину свободного пробега молекул азота. Готовое решение задачи

15. Подсчитать среднее число столкновений, которое испытывает за 1 с молекула аргона при температуре Т = 290 К и давлении Р = 0,1 мм рт. ст. Эффективный диаметр молекул аргона d = 2,9∙10^-10 м Готовое решение задачи

16. Средняя длина свободного пробега молекул водорода при некоторых условиях равна 2 мм. Найти плотность водорода при этих условиях. Готовое решение задачи

17. Какова средняя скорость молекул кислорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега молекулы кислорода при этих условиях λ = 100 нм? Готовое решение задачи

18. В сосуде объемом V = 5 л находится 0,5 г азота. Найти среднюю длину свободного пробега молекул азота при данных условиях. Готовое решение задачи

19. Найти среднюю длину свободного пробега молекул азота в сосуде объемом V = 5 л. Масса газа m = 0,5 г. Готовое решение задачи

20. Какова средняя скорость молекул водорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега молекулы водорода при этих условиях λ = 100 нм? Готовое решение задачи

21. При нормальных условиях длина свободного пробега молекул водорода равна 0,112 пм. Определить диаметр d молекул водорода. Готовое решение задачи

22. Сколько столкновений происходит в среднем за 1 с между молекулами водорода в объеме V = 1 см³, если плотность водорода ρ = 8,5∙10^-2 кг/м³ и температура t = 0⁰С? Готовое решение задачи

23. В баллоне, объем которого V = 2,53 л, содержится углекислый газ (СО2). Температура газа t =127⁰С, давление Р = 100 мм.рт.ст. Найти количество молекул в баллоне и среднее число столкновений между молекулами в течение 1 с. Готовое решение задачи

24. Вычислить эффективный диаметр молекул азота, если его критическая температура 126 К, критическое давление 3,40 МПа. Готовое решение задачи

25. Определить, сколько ядер в 1 г радиоактивного ⁹⁰₃₈Sr распадается в течение одного года. Готовое решение задачи

26. Две частицы движутся навстречу друг другу со скоростями: 1) υ=0,5 с и u=0,75 с; 2) υ=с и u=0,75 с. Найти их относительную скорость в первом и во втором случаях. Готовое решение задачи

27. Молот массой 70 кг надает с высоты 5 м в ударяет по железному изделию, лежащему на наковальне. Масса наковальни вместе с изделием 1330 кг. Считая удар абсолютно неупругим, определить энергию, расходуемую на деформацию изделия. Систему молот – изделие – наковальня считать замкнутой. Готовое решение задачи

28. Тело массой 1 кг под действием постоянной силы движется прямолинейно. Зависимость пути, пройденного телом, от времени задана уравнением s=2t²+4t+1. Определить работу силы за 10 с с начала ее действия и зависимость кинетической энергии от времени. Готовое решение задачи

29. Объем аргона, находящегося при давлении 80 кПа, увеличился от 1 до 2 л. На сколько изменится внутренняя энергия газа, если расширение производилось: а) изобарно; б) адиабатно. Готовое решение задачи

30. В углах при основании равнобедренного треугольника с боковой стороной 8 см расположены заряды Q₁, и Q₂. Определить силу, действующую на заряд 1 нКл, помещенный в вершине треугольника. Угол при вершине 120°. Рассмотреть случаи: а) Q₁= Q₂ = 2нКл б) Q₁= −Q₂ = 2нКл Готовое решение задачи

31. Электродвижущая сила батареи равна 20 В. Коэффициент полезного действия батареи составляет 0,8 при силе тока 4 А. Чему равно внутреннее сопротивление батареи? Готовое решение задачи

32. Соленоид длиной 20 см и диаметром 4 см имеет плотную трехслойную обмотку из провода диаметром 0,1 мм. По обмотке соленоида течет ток 0,1 А. Зависимость B=f(H) для материала сердечника приведена на рис. Определить напряженность и ин¬дукцию поля в соленоиде, магнитную проницаемость сердечника, индуктивность соленоида, энергию и объемную плотность энер¬гии поля соленоида. Готовое решение задачи

33. Материальная точка массой 10 г совершает гармоническое колебание с периодом 1 с. Определить амплитуду колебаний, максимальные скорость и ускорение колеблющейся точки, если полная энергия точки равна 0,02 Дж. Готовое решение задачи

34. Масса движущегося электрона в три раза больше его массы покоя. Чему равна минимальная неопределенность координаты электрона? Готовое решение задачи

35. Полоний имеет простую кубическую решетку. Постоянная решетки равна 0,334 нм. Вычислить плотность полония. Готовое решение задачи

36. Молярная изохорная теплоемкость аргона при температуре 4 К равна 0,174 Дж/моль∙К. Определить значение молярной изохорной теплоемкости аргона при температуре 2 К. Готовое решение задачи

37. Дебаевская температура кристалла равна 150 К. Определить максимальную частоту колебаний кристаллической решетки. Сколько фононов такой частоты возбуждается в среднем в кристалле при температуре 300 К? Готовое решение задачи

38. Определить концентрацию дырок в полупроводнике германия при такой температуре, когда его удельное сопротивление равно 0,5 Ом∙м, если подвижности электронов и дырок соответственно равны 0,40 и 0,20 м²/(В∙с) Готовое решение задачи

39. Какова концентрация одновалентных ионов в воздухе, если при напряженности поля 30 В/м плотность тока j=1,6∙10^-6А/м²? Подвижности ионов b₊ = 1,4∙10^-4 м²/(В∙с), b₋ = 1,2∙10^-4 м²/(В∙с) Готовое решение задачи

40. Материальная точка массой 10 г совершает гармонические колебания с периодом 1 с. Начальная фаза колебаний 30⁰. Определить амплитуду колебаний, максимальные скорость и ускорение колеблющейся точки, если максимальная кинетическая энергия равна 0,02 Дж. Готовое решение задачи

41. Разность потенциалов на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется со временем по закону U=100sin1000πt. Электроемкость конденсатора 0,5 мкФ. Определить период собственных колебаний, индуктивность, энергию контура и максимальную силу тока, текущего по катушке индуктивности. Готовое решение задачи

42. Определить энергию, переносимую плоской синусоидальной элек¬тромагнитной волной, распространяющейся в вакууме, за 1 с сквозь поверхность площадью 1 м², расположенную перпендикулярно по направлению распространения волны. Амплитуда напряженности элек¬трического поля волны 5 мВ/м. Период волны T < < t. Готовое решение задачи

43. В черенковском счетчике из каменной соли релятивистские протоны излучают в фиолетовом участке спектра в конусе с раствором 98°80. Определить кинетическую энергию протонов. Длина волны фиолетовых лучей 0,4 мкм. Коэффициент преломления для этого участка спектра 1,54. Готовое решение задачи

44. Определить удельные теплоемкости с_p и с_v газообразной окиси углерода СО. Готовое решение задачи

45. Известны удельные теплоемкости с_v = 649 Дж/(кг∙К); с_p = 912 Дж/(кг∙К). Определить молярную массу газа и число степеней свободы его молекул. Готовое решение задачи

46. Определить удельные теплоемкости с_v и с_p для газа, состоящего из 85% кислорода (О₂) и 15% озона (О₃). Готовое решение задачи

47. При изобарическом нагревании от температуры t₁ = 0⁰С до температуры t₂ = 100 ⁰С моль идеального газа поглощает Q = 3,32 кДж тепла. Определить значение γ=С_p/C_v. Готовое решение задачи

48. Найти отношение γ=С_p/C_v для газовой смеси, состоящей из 8 г гелия и 16 г кислорода. Готовое решение задачи

49. Удельная теплоемкость c_v газовой смеси, состоящей из одного киломоля кислорода и нескольких киломолей аргона, равняется 430 Дж/(кг∙К). Какая масса аргона находится в данной смеси? Готовое решение задачи

50. Чему равны удельные теплоемкости c_v и c_p некоторого двухатомного газа, если плотность этого газа при нормальных условиях ρ = 1,43 кг/м³? Готовое решение задачи

51. Для некоторого двухатомного газа удельная теплоемкость при постоянном давлении c_p = 15∙10³ Дж/(кг∙К). Чему равна масса одного киломоля этого газа? Готовое решение задачи

52. В сосуде объемом V = 6 л находится двухатомный газ при нормальных условиях. Определить теплоемкость С_v этого газа при постоянном объеме. Готовое решение задачи

53. Найти удельные теплоемкости азота и гелия при постоянном объеме и давлении. Готовое решение задачи

54. Определить молярные теплоемкости С_p и С_v смеси двух газов – одноатомного и двухатомного. Количество вещества ν₁ одноатомного и ν₂ – двухатомного газов соответственно равны 0,4 моля и 0,2 моля. Готовое решение задачи

55. Определить удельные теплоемкости с_v и с_p водорода, в котором половина молекул распалась на атомы. Готовое решение задачи

56. В сосуде находится смесь двух газов – кислорода массой m₁ = 6 г и азота массой m₂ = 3 г. Определить удельные теплоемкости с_v и с_p такой газовой смеси. Готовое решение задачи

57. Одноатомный газ, количество вещества ν₁ которого равно 2 моля, смешан с трехатомным газом, количество вещества ν₂ которого равно 3 моля. Определить молярные теплоемкости С_v и С_p этой смеси. Готовое решение задачи

58. Смесь двух газов состоит из гелия массой m₁ = 5 г и водорода массой m₂ = 2 г. Найти отношение теплоемкостей С_p/С_v этой смеси Готовое решение задачи

59. Найти молярные теплоемкости С_v и С_p смеси кислорода массой m₁ = 2,5 г и азота массой m₂ = 1 г. Готовое решение задачи

60. Кислород массой m = 200 г занимает объем V₁ = 100 л и находится под давлением Р₁ = 200 кПа. При нагревании газ расширяется при постоянном давлении до объема V₂ = 300 л, а затем его давление возрастает до Р₂ = 500 кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и количество теплоты, переданное газу. Готовое решение задачи

61. При изобарическом расширении двухатомного газа была совершена работа А = 160 Дж. Какое количество тепла было сообщено газу? Готовое решение задачи

62. Газ, занимающий объем V = 5 л, находящийся под давлением Р = 2∙10⁵ Па и при температуре t = 17⁰С, был нагрет и расширялся изобарически. Работа расширения газа А = 200 Дж. На сколько градусов нагрет газ? Готовое решение задачи

63. Найти работу, совершенную при изотермическом расширении азота массой m = 10,5 г от давления Р₁ = 2,5∙10⁵ Па до давления Р₂ = 10⁵ Па. Температура газа t = −23⁰С. Готовое решение задачи

64. Гелий объемом V₁ = 1 л, находящийся при нормальных условиях, изотермически расширяется за счет полученного извне тепла до объема V₂ = 2∙V₁. Найти работу, совершенную газом при расширении, а также количество теплоты, сообщенное газу. Готовое решение задачи

65. Объем водорода при изотермическом расширении увеличился в 3 раза. Определить работу А, совершенную газом, и количество теплоты Q, полученное им при этом. Масса водорода равна 200 г, температура 27 ⁰С. Готовое решение задачи

66. Водород массой m = 400 г, имевший температуру Т = 300 К, адиабатически расширился, увеличив свой объем в 3 раза. Затем при изотермическом сжатии объем газа уменьшился в 2 раза. Определить полную работу А, совершенную газом, и конечную температуру Т газа. Готовое решение задачи

67. Азот массой m = 0,4 кг был изобарически нагрет от температуры Т₁ = 200 К до температуры Т₂ = 300 К. Определить работу А, совершенную газом, полученное им количество теплоты Q и изменение ΔU внутренней энергии азота. Готовое решение задачи

68. В сосуде при температуре t = 20°C и давлении р = 0,2 МПа содержится смесь газов – кислорода массой m₁ =16 г и азота массой m₂ = 21 г. Определить плотность смеси. Готовое решение задачи

69. Определить наиболее вероятную скорость молекул газа, плотность которого при давлении 40 кПа составляет 0,35 кг/м³. Готовое решение задачи

70. Воспользовавшись законом распределения идеального газа по относительным скоростям, определить, какая доля молекул кислорода, находящегося при температуре t=0 ⁰C имеет скорости от 100 до 110 м/с. Готовое решение задачи

71. На какой высоте плотность воздуха в два раза меньше, чем плотность на уровне моря? Считать, что температура воздуха везде одинакова и равна 273 К. Готовое решение задачи

72. Определить среднюю продолжительность свободного пробега молекул водорода при температуре 300 К и давлении 5 кПа. Эффективный диаметр молекул принять равным 0,28 нм. Готовое решение задачи

73. Азот массой 1 кг находится при температуре 280 К. Определить: 1) внутреннюю энергию молекул азота; 2) среднюю кинетическую энергию вращательного движения молекул азота. Газ считать идеальным. Готовое решение задачи

74. Водород массой 20 г был нагрет на 100 К при постоянном давлении. Определить: 1) количество теплоты, переданной газу; 2) приращение внутренней энергии газа; 3) работу расширения газа. Готовое решение задачи

75. Кислород объемом 2 л находится под давлением 1 МПа. Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление вдвое в результате изохорного процесса. Готовое решение задачи

76. Некоторый газ массой 2 кг находится при температуре 300 К под давлением 0,5 МПа. В результате изотермического сжатия давление увеличилось в три раза. Работа, затраченная на сжатие, А = −1,37 кДж. Определить: 1) какой это газ; 2) первоначальную плотность газа. Готовое решение задачи

77. Двухатомный идеальный газ занимает объем V₁ = 1 л и находится под давлением p₁ = 0,1 МПа. После адиабатического сжатия газ характеризуется объемом V₂ и давлением p₂. В результате последующего изохорного процесса газ охлаждается до первоначальной температуры, а его давление становится равным p₃ = 0,2 МПа. Определить: 1) объем V₂; 2) давление p₂. Готовое решение задачи

78. Тепловая машина, совершая обратимый цикл Карно, за один цикл совершает работу 1 кДж. Температура нагревателя 400 К а холодильника 300 К. Определить: 1) к.п.д. машины; 2) количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя за цикл; 3) количество теплоты, отдаваемой холодильнику. Готовое решение задачи

79. Кислород массой m = 250 г, имевший температуру Т₁ = 200 К, был адиабатически сжат. При этом была совершена работа А = 25 кДж. Определить конечную температуру газа. Готовое решение задачи

80. Во сколько раз увеличился объем 0,4 молей водорода при изотермическом расширении, если при этом газ получил количество теплоты Q = 800 Дж. Температура водорода Т = 300 К. Готовое решение задачи

81. В баллоне при температуре Т₁ = 145 К и давлении р₁ = 2 МПа находится кислород. Определить температуру Т₂ и давление р₂ кислорода после того, как из баллона будет очень быстро выпущена половина газа. Готовое решение задачи

82. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику количество теплоты Q₂ = 14 кДж. Определить температуру Т₁ нагревателя, если при температуре холодильника Т₂ = 280 К работа цикла А = 6 кДж. Готовое решение задачи

83. Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от нагревателя количество теплоты Q₁ = 4,38 кДж и совершил при этом работу А = 2,4 кДж. Определить температуру нагревателя, если температура холодильника Т₂ = 273 К. Готовое решение задачи

84. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла Карно при повышении температуры нагревателя от Т₁ = 380 К до Т’₁ = 560 К? Температура холодильника Т₂ = 280 К. Готовое решение задачи

85. Газ, совершающий цикл Карно, получает количество теплоты Q₁ = 84 кДж. Какую работу А совершает газ, если температура Т₁ нагревателя в три раза выше температуры Т₂ холодильника? Готовое решение задачи

86. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя количество теплоты Q₁ = 500 Дж и совершил работу А = 100 Дж. Температура нагревателя Т₁ = 400 К. Определить температуру холодильника. Готовое решение задачи

87. Тепловая машина работает по циклу Карно. Температура нагревателя Т₁ = 500 К. Определить к.п.д. цикла и температуру Т₂ холодильника, если за счет количества теплоты Q₁ = 1 кДж, полученной от нагревателя, машина совершает работу А = 350 Дж. Готовое решение задачи

88. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику количество теплоты Q₂ = 14 кДж. Определить температуру Т₁ нагревателя, если при температуре холодильника Т₂ = 280 К работа цикла А = 10 кДж. Готовое решение задачи

89. Газ, совершающий цикл Карно, получает количество теплоты Q = 84 кДж. Какую работу совершает газ, если температура Т₁ нагревателя в два раза выше температуры холодильника Т₂? Готовое решение задачи

90. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику 76% теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру холодильника Т₂, если температура нагревателя Т₁ = 400 К. Готовое решение задачи

91. Определить работу А₂ изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, к.п.д. которого η = 0,4, если работа изотермического расширения А₁ = 18 Дж. Готовое решение задачи

92. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, и за один круговой процесс газ совершает работу 980 кДж. К.п.д. цикла составляет 38%. Определить количество теплоты, переданное холодильнику. Готовое решение задачи

93. Найти изменение энтропии при изобарическом расширении гелия массой m = 8 г от объема V₁ = 10 л до объема V₂ = 25 л. Готовое решение задачи

94 Найти изменение энтропии при изотермическом расширении водорода массой m = 6 г, если давление изменяется от Р₁ = 10⁵ Па до Р₂ = 0,5∙10⁵ Па. Готовое решение задачи

95. Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность c_p–с_v удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж/(кг∙К). Готовое решение задачи

96. Найти удельные с_p и с_v, а также молярные С_p и С_v теплоемкости углекислого газа. Готовое решение задачи

97. При нормальных условиях длина свободного пробега <λ> молекулы водорода равна 0,160 мкм. Определить диаметр d молекулы водорода. Готовое решение задачи

98. Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V=50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на ΔP = 0,5МПа. Готовое решение задачи

99. При изотермическом расширении азота при температуре Т = 280 К объем его увеличился в два раза. Определить 1) совершенную при расширении газа работу А; 2) изменение ΔU внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m = 0,20 кг. Готовое решение задачи

100. Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества ν=0,4моль при изотермическом расширении, если при этом газ получит теплоту Q =800 Дж? Температура водорода Т =300 К. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 29)

1. Какая доля ω₁ количества теплоты Q, подводимого к идеальному двухатомному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение ΔU внутренней энергии газа и какая доля ω₂ – на работу А расширения? Рассмотреть три случая, если газ: 1) одноатомный; 2) двухатомный; 3) трехатомный. Готовое решение задачи

2. Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах теплоприемника T₂=290 К и теплоотдатчика T₁ = 400 К. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла, если температура теплоотдатчика возрастет до T₁’ = 600 К? Готовое решение задачи

3. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т₁ теплоотдатчика в четыре раза (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю ω количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику? Готовое решение задачи

4. Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объём от V₁ = 8 см³ до V₂ =16 см³? Считать процесс изотермическим. Готовое решение задачи

5. Определить давление p внутри воздушного пузырька диаметром d = 4 мм, находящегося в воде у самой ее поверхности. Считать атмосферное давление нормальным. Готовое решение задачи

6. Пространство между двумя стеклянными параллельными пластинками с площадью поверхности S = 100 см² каждая, расположенными на расстоянии L = 20 мкм друг от друга, заполнено водой. Определить силу F, прижимающую пластинки друг к другу. Считать мениск вогнутым с диаметром d, равным расстоянию между пластинками. Готовое решение задачи

7. В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диаметром канала d=1мм. Определить массу m воды, вошедшей в трубку. Готовое решение задачи

8. Воздушный пузырек диаметром d = 2,2 мкм находится в воде у самой ее поверхности. Определить плотность ρ воздуха в пузырьке, если воздух над поверхностью воды находится при нормальных условиях. Готовое решение задачи

9. Кинетическая энергия электрона равна 1,02 МэВ. Вычислить длину волны де Бройля этого электрона. Готовое решение задачи

10. Используя соотношение неопределенностей Гейзенберга, показать, что ядра атомов не могут содержать электронов. Считать радиус ядра равным 10^-13 см Готовое решение задачи

11. Электрон находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной 1 нм в возбужденном состоянии. Определить минимальное, значение энергии электрона и вероятность нахождения электрона в интервале 0 < x < l/3 второго энергетического уровня. Готовое решение задачи

12. Граничная длина волны К _α -серии характеристического рентгеновского излучения для некоторого элемента равна 0,0205 нм. Определить этот-элемент. Готовое решение задачи

13. На поверхность воды падает узкий монохроматический пучок γ-лучей с длиной волны 0,775 пм. На какой глубине интенсивность γ-лучей уменьшится в 100 раз! Готовое решение задачи

14. Вычислить в мегаэлектрон-вольтах энергию ядерной реакции: ⁵⁹ ₂₇Co + ¹ ₀n →⁶⁰ ₂₇Co + γ Выделяется или поглощается энергия при этой реакции? Готовое решение задачи

15. Медь имеет гранецентрированную кубическую решетку. Расстояние между ближайшими атомами меди 0,255 нм. Определить плотность меди и параметр решетки. Готовое решение задачи

16. Кристаллический алюминий массой 10 г нагревается от 10 до 20 К. Пользуясь теорией Дебая, определить количество теплоты, необходимое для нагревания. Характеристическая температура Дебая для алюминия равна 418 К. Считать, что условие T<<Θ _D выполняется. Готовое решение задачи

17. С поверхности бесконечного равномерно заряженного (τ = 50 нКл/м) прямого цилиндра вылетает α – частица (υ₀ = 0). Определить кинетическую энергию Т ₂ α- частицы в точке 2 на расстоянии 8R от поверхности цилиндра. Готовое решение задачи

18. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью υ₀ = 10⁷ м/с. Напряженность поля в конденсаторе Е=100 В/cм, длина конденсатора l=5см. Найти модуль и направление скорости электрона в момент вылета из конденсатора. На сколько отклонится электрон от первоначального направления? Готовое решение задачи

19. Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин S равной 500 см², подключён к источнику тока, ЭДС которого равна ε = 300В. Определить работу А внешних сил по раздвижению пластин от расстояния d₁ = 1см до d₂ =3 см в двух случаях: 1) пластины перед раздвижением отключались от источника тока; 2) пластины в процессе раздвижения остаются подключёнными к нему. Готовое решение задачи

20. Найдите заряд на конденсаторе в схеме, изображенной на рисунке. Готовое решение задачи

21. По проводнику сопротивлением R=3 Ом течет ток, сила которого возрастает. Количество теплоты Q, выделившееся в проводнике за время τ = 8с, равно 200 Дж. Определить количество электричества q, протекшее за это время по проводнику. В момент времени, принятый за начальный, сила тока в проводнике равна нулю. Готовое решение задачи

22. Найти силу тока во всех участках цепи, представленной на рисунке. (ξ₁ =2,1 В, ξ₂ = 1,9 В, R₁ = 45 Ом, R₂ = 10 Ом и R₃ = 10 Ом). Внутренним сопротивлением элементов пренебречь. Готовое решение задачи

23. Рядом с длинным прямым проводом MN, по которому течёт ток силой I₁, расположена квадратная рамка со стороной b, обтекаемая током силой I₂. Рамка лежит в одной плоскости с проводником MN, так что её сторона, ближайшая к проводу, находится от него на расстоянии a. Определить магнитную силу, действующую на рамку. Готовое решение задачи

24. Электрон, влетев в однородное магнитное поле с индукцией B = 0,2 Тл, стал двигаться по окружности радиуса R = 5 см. Определить магнитный момент P_m эквивалентного кругового тока. Готовое решение задачи

25. В одной плоскости с бесконечно длинным прямым проводом, по которому течёт ток I =50 А, расположена прямоугольная рамка так, что две большие стороны её длиной l=65 см параллельны проводу, а расстояние от провода до ближайшей из этих сторон равно её ширине. Каков магнитный поток Ф, пронизывающий рамку? Готовое решение задачи

26. В однородном магнитном поле (В = 0,2Тл) равномерно с частотой ν=600мин^-1 вращается рамка, содержащая N = 1200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь рамки S = 100 см². Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определите максимальную ЭДС, индуцируемую в рамке. Готовое решение задачи

27. Частица совершает гармонические колебания вдоль оси х около положения равновесия x=0, частота колебания ω₀=4с^-1. В некоторый момент времени координата частицы x₀ = 25 см и ее скорость υ₀ = 100 см/с. Найти координату x и скорость υ частицы через t = 2,4 с после этого момента. Готовое решение задачи

28. Точка совершает гармонические колебания вдоль некоторой прямой с периодом Т = 0,6 с и амплитудой А = 10 см. Найти среднюю скорость точки за время, в течении которого она проходит путь А/2: а) из положения равновесия; б) из крайнего положения. Готовое решение задачи

29. Найти амплитуду и начальную фазу результирующего колебания, возникающего при сложении двух одинаково направленных колебаний, выражаемых уравнениями: х₁ = 3cos(ωt + π/3) см, х₂ = 8sin(ωt + π/3) см. Написать уравнение результирующего колебания. Готовое решение задачи

30. Тело массой m = 5 г совершает затухающие колебания. В течении времени t =50 с тело потеряло 60 % своей энергии. Определить коэффициент сопротивления r. Готовое решение задачи

31. Тело массой m=10 г совершает затухающие колебания с максимальным значением амплитуды 7см, начальной фазой, равной нулю, коэффициентом затухания, равным 1,6 с^-1. На это тело начала действовать внешняя периодическая сила, под действием которой установились вынужденные колебания. Уравнение вынужденных колебаний имеет вид x=5sin(10πt-0,75π)см. Найти: 1) уравнение свободных колебаний; 2) уравнение внешней периодической силы. Готовое решение задачи

32. Омическое сопротивление контура R =10²Ом, индуктивность L = 10^-2Гн, ёмкость С = 10^-6 Ф. Определить силу тока в контуре в момент времени t = 5∙10^-5с, если при t = 0 заряд на конденсаторе q₀ = 10^-5 Кл, а начальная сила тока равна нулю. Готовое решение задачи

33. В цепи, состоящей из последовательно соединённых резистора R=20 Ом, катушки индуктивностью L =1мГн и конденсатора ёмкостью С =0,1мкФ, действует синусоидальная ЭДС. Определите частоту ω ЭДС, при которой в цепи наступит резонанс. Найти действующие значения силы тока I и напряжений U_R, U_L, U_C на всех элементах цепи при резонансе, если при этом действующее значение ЭДС E = 30B. Готовое решение задачи

34. Движение частицы в плоскости ХУ описывается кинематическими уравнениями: x = At ; y = At(1 – Bt), где А и В – константы. Определить: 1) уравнение траектории y = f (x); 2) векторы скорости, ускорения и их численные значения; 3) вектор средней скорости за первые τ секунд движения и его модуль. Готовое решение задачи

35. Маховик, вращающийся с постоянной частотой n₀ = 10 об/c, при торможении начал вращаться равнозамедленно. Когда торможение прекратилось, частота вращения оказалась равной n = 6 об/c. Определить угловое ускорение ε маховика и продолжительность t торможения, если за время равнозамедленного движения маховик сделал N = 50об. Готовое решение задачи

36. В системе, показанной на рисунке, массы тел равны m₀; m₁ и m₂, трения нет, массы блоков пренебрежимо малы. Найти ускорение тела массой m₀ относительно стола и ускорения грузов m₁ и m₂ относительно подвижного блока. Готовое решение задачи

37. Пуля массой m=15г, летящая с горизонтальной скоростью υ=500м/с, попадает в баллистический маятник M=6 кг и застревает в нем. Определить высоту h, на которую поднимется маятник, откачнувшись после удара. Готовое решение задачи

38. Частица совершает перемещение в плоскости ХУ из точки с координатами (1,2)м в точку с координатами (2,3)м под действием силы F = (3i + 4j) Н. Определить работу данной силы. Готовое решение задачи

39. Найти скорость, ускорение и уравнение траектории тела, координаты которого следующим образом зависят от времени: x = c∙t²; y = b∙t², где постоянные величины с>0 и b>0. Готовое решение задачи

40. Зависимость пройденного телом пути s от времени t дается уравнением s = A+B∙t+C∙t²+D∙t³, где С = 0,14 м/с², D = 0,01 м/с³. Через сколько времени после начала движения ускорение тела будет равно 1 м/с2? Готовое решение задачи

41. Кинематические уравнения движения двух материальных точек имеют вид: x₁ = A₁+B₁∙t +C₁∙t² и x₂ = A₂ + B₂∙t +C₂∙t², где A₁ = 10 м; B₁ = 1 м/с; C₁ = 2 м/c²; A₂= 3 м; B₂= 2 м/с; C₂= 0,2 м/с². В какой момент времени скорости этих точек будут одинаковы? Найти ускорения точек в момент времени t = 3 с. Готовое решение задачи

42. Радиус-вектор материальной точки меняется со временем по закону r = c∙t∙i+k∙t²∙j, где с = 3 м/с и k = 1м/с², а i и j орты осей х и у. Найти уравнение траектории точки, модуль ее скорости и модуль ускорения в момент времени t1 = 3 c. Готовое решение задачи

43. Уравнение движения тела S = A – B∙t +С∙t², где А = 8 м, В = 4 м/с, С = 3 м/с². Определить среднюю скорость и среднее ускорение тела в промежутке времени от 2 до 4 с. Готовое решение задачи

44. Два тела движутся равномерно навстречу друг другу. Расстояние между ними уменьшается за каждые 4 с на 12 м. Определить скорости этих тел, если они будут двигаться с теми же скоростями в одном направлении, а расстояние между ними будет увеличиваться за каждые 2 с на 2 м. Готовое решение задачи

45. Учитывая только вращение Земли вокруг оси, определить линейную скорость и ускорение точки, находящейся на поверхности Земли в Петербурге на широте 60⁰. Радиус Земли 6400 км. Готовое решение задачи

46. Точка движется по прямой согласно уравнению: x = А∙t + В∙t³, где А = 6 м/с, В = - 0,125 м/с³. Определите среднюю скорость точки в интервале времени от t₁= 2 c до t₂ = 6 c. Готовое решение задачи

47. Материальная точка движется прямолинейно. Уравнение движения имеет вид x = А∙t + В∙t³, где А = 3 м/с, В = 0,06 м/с³. Найти скорость V и ускорение а точки в моменты времени t₁ = 0 и t₂ = 3 c. Каковы средние значения скорости < V > и ускорения < a > за первые 3 с движения? Готовое решение задачи

48. Частица движется в плоскости ху из точки с координатами х = у = 0 со скоростью V=A∙i+B∙j, где А и В – положительные постоянные, i и j – орты осей х и у. Найти уравнение траектории частицы. Готовое решение задачи

49. Точка движется замедленно по прямой с ускорением, модуль которого зависит от скорости по закону a = bV, где b = 1 м^1/2/c^3/2. В начальный момент времени скорость точки V₀= 9 м/с. Сколько времени будет двигаться точка до полной остановки? Готовое решение задачи

50. По прямой линии движутся две материальные точки согласно уравнениям: x₁ = A₁ + B₁∙t + C₁∙t² и x₂ = A₂ + B₂∙t + C₂∙t², где A₁ = 10 м; B₁ =-2 м/с; C₁ = 3 м/c²; A₂= 5 м; B₂= 3 м/с; C₂= 0,4 м/с². В какой момент времени t скорости этих точек будут одинаковы? Найти ускорения точек в момент времени t = 3 с. Готовое решение задачи

51. Колесо детского велосипеда радиусом 12 см вращается с постоянным угловым ускорением 3,14 рад/с². Определить для точек, лежащих на ободе колеса, к концу второй секунды после начала движения: 1) угловую скорость; 2) линейную скорость; 3) тангенциальное, нормальное и полное ускорения; 4) угол между радиус-вектором и направлением полного ускорения. Готовое решение задачи

52. В момент времени t = 0 частица начинает двигаться из начала координат в положительном направлении оси х. Ее скорость меняется со временем по закону V=V₀∙(1- t/τ), где V₀ – вектор начальной скорости, модуль которого V₀ = 10 см/с; τ = 5 c. Найти путь, пройденный частицей за первые 4 с. Готовое решение задачи

53. Материальная точка движется по окружности радиуса R = 0,1 м согласно уравнению φ = A + B∙t +С∙t³, где А = 10 рад; В = 20 рад/с; С = -2 рад/с². Определить полное ускорение точки в момент времени t = 1 c. Готовое решение задачи

54. Найти полное ускорение в момент времени t = 3 с точки, находящейся на ободе колеса радиусом R = 0,5 м, вращающегося согласно уравнению φ = A∙t + B∙t³, где А = 2 рад/с, B = 0,2 рад/с³.Готовое решение задачи

55. Точка движется по окружности с угловой скоростью ω=A∙t∙i+B∙t²∙j, где А = 0,5 рад/с²; В = 0,06 рад/с³; i, j – орты осей х и у. Найти модули угловой скорости и углового ускорения в момент времени t = 10 с. Готовое решение задачи

56. Точка движется по плоскости так, что ее тангенциальное ускорение равняется 4 м/с². Нормальное ускорение зависит от времени по закону а_n = b∙t⁴, где b = 2 м/с⁶; а = 4 м/с². Найти радиус кривизны траектории в момент времени t = 2 с, если в начальный момент времени t₀ = 0 точка покоилась. Готовое решение задачи

57. Материальная точка начинает двигаться по окружности с угловым ускорением ε = k∙t, где k= 4 рад/с³. Определить угловую скорость точки в момент времени t₁ = 2 c. Готовое решение задачи

58. Точка движется по окружности радиусом R = 1,2 м. Уравнение движения точки: φ = At + Bt³, где А = 0,5 рад/с, B = 0,2 рад/с³. Определить тангенциальное, нормальное и полное ускорения точки в момент времени t = 4 с. Готовое решение задачи

59. Потенциальная энергия частицы имеет вид U=a(x/y – y/z), где a – константа. Найти: а) силу F действующую на частицу; б) работу А, совершаемую над частицей силами поля при её перемещении из точки М(1,1,1) в точку N(2,2,3). Готовое решение задачи

60. Через блок в виде диска массой m₀ перекинута нить, к концам которой прикреплены грузы массами m₁ и m₂ (m₂ > m₁). Найти ускорение грузов. Трением пренебречь. Готовое решение задачи

61. Однородный шар скатывается без скольжения с наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол α. Найдите ускорение центра инерции шара. Готовое решение задачи

62. Тонкий стержень массой m и длиной L подвешен за один конец и может вращаться без трения. К той же оси подвешен на нити l шарик такой же массы. Шарик отклоняется на некоторый угол и отпускается. При какой длине нити шарик после удара о стержень остановится? Удар абсолютно упругий. Готовое решение задачи

63. В сосуде объёмом V = 5 л находится азот массой m = 1,4 г при температуре Т = 1800 К. Найти давление газа, имея в виду, что при этой температуре η=30% молекул диссоциировано на атомы. Готовое решение задачи

64. На какой высоте давление воздуха составляет 60 % от давления на уровне моря? Считать температуру воздуха везде одинаковой и равной 10 0С. Готовое решение задачи

65. Найти среднюю продолжительность свободного пробега молекул кислорода при температуре Т = 250 К и давлении P =100 Па. Готовое решение задачи

66. Определить отношение удельных теплоёмкостей γ для смеси газов, содержащей гелий массой m₁=8 г и водород массой m₂ = 2 г. Готовое решение задачи

67. Идеальный газ с γ =1,4 расширяется изотермически от объёма V₁ = 0,1 м³ до объёма V₂ = 0,3 м³. Конечное давление газа P₂ = 2∙10⁵ Па. Определить приращение внутренней энергии газа, совершённую газом работу и количество теплоты, полученное газом. Готовое решение задачи

68. При адиабатном расширении (ν = 2 моль) кислорода, находящегося при нормальных условиях, его объём увеличился в n = 3 раза. Определить изменение внутренней энергии газа и работу расширения газа. Готовое решение задачи

69. Зависимость потенциальной энергии П тела в центральном силовом поле от расстояния r задается функцией П( r) = A/r² – B/r, где А и В – положительные постоянные. Определите значение r, при котором сила, действующая на тело, максимальна. Готовое решение задачи

70. Энергозатраты на откачку воды из подвала глубиной h = 2 м, длиной а = 10 м и шириной b = 6 м составили Е = 2 МДж. Определите коэффициент полезного действия η насоса, если уровень воды составлял Н = 0,8 м от дна подвала. Плотность воды ρ = 1 г/см³. Готовое решение задачи

71. Подъемный кран поднимает груз массой m = 3 т с ускорением а = 0,5 м/с². Определите среднюю мощность крана за время от t₁ = 4 с до t₂ = 8 с, если коэффициент полезного действия крана η = 40 %. Готовое решение задачи

72. Шар, положенный на верхний конец спиральной пружины, сжимает пружину на х₀ = 2 мм. Определите, насколько сожмет пружину этот же шар, брошенный вертикально вниз с высоты h = 15 см со скоростью υ₀ = 1,5 м/с. Удар шара о пружину считать абсолютно упругим. Готовое решение задачи

73. Шарик массой m₁ = 16 г, движущийся горизонтально, столкнулся с шаром массой m₂ = 0,8 кг, висящим на прямом недеформируемом и невесомом стержне длиной l = 1,7 м. Считая удар упругим, определите скорость шарика υ₁, если угол отклонения стержня после удара α = 20°. Готовое решение задачи

74. Стальной шарик массой m = 20 г положен на пружинные весы массой М = 40 г. При этом чашка весов отклонилась на х₀ = 3 см. Определите максимальное показание х весов, если шарик бросить на весы без начальной скорости с высоты h = 40 см, и после удара он подпрыгнул на высоту h₁ = 17 см. Удар считать абсолютно упругим. Готовое решение задачи

75. Нa край тележки массой М = 6 кг, движущейся горизонтально без трения с постоянной скоростью υ = 2 м/с, опускают с небольшой высоты короткий брусок массой m = 1 кг. Коэффициент трения между бруском и тележкой f = 0,4. Определите, на какое расстояние s переместится брусок по тележке; какое количество теплоты Q при этом выделится? Готовое решение задачи

76. Шар, движущийся со скоростью υ₁ налетает на покоящийся шар, масса которого в n = 1,5 раза больше первого. Определите отношение скорости υ’₁ первого шара и скорости υ’₂ второго шара после удара. Удар считать упругим, центральным и прямым. Готовое решение задачи

77. Два свинцовых шара массами m₁ = 2 кг и m₂ = 3 кг подвешены на нитях длиной l = 70 см. Первоначально шары соприкасаются между собой, затем меньший шар отклонили на угол α = 60° и отпустили (см. рисунок). Считая удар центральным и неупругим, определите: 1) высоту h, на которую поднимутся шары после удара; 2) энергию ΔТ, израсходованную на деформацию шаров при ударе. Готовое решение задачи

78. Определите момент инерции однородного сплошного цилиндра массой m и радиусом R относительно его геометрической оси. Готовое решение задачи

79. Определите момент инерции J сплошного шара радиусом R и массой m относительно оси, отстоящей от центра шара на расстоянии а = R/3 и параллельной оси, проходящей через центр шара. Готовое решение задачи

80. Определите момент инерции J однородной прямоугольной пластинки массой 500 г со сторонами a = 20 см и b = 30 см относительно оси, проходящей через геометрический центр пластинки и параллельно большей его стороне. Готовое решение задачи

81. К стержню длиной l = 0,5 м и массой m = 0,3 кг приварен цилиндр массой М= 1,2 кг и радиусом R = 0,25 м. Определите момент инерции J системы относительно оси OO', проходящей через незакрепленный конец стержня параллельно образующей цилиндра. Готовое решение задачи

82. Сравните кинетические энергии двух шаров с одинаковыми плотностями, катящихся но плоскости с одинаковой скоростью, если радиус второго шара в n = 3 раза меньше радиуса первого. Готовое решение задачи

83. Шар и сплошной цилиндр, изготовленные из одного и того же материала, одинаковой массы и одинакового радиуса, катятся без скольжения с одинаковой скоростью. Определите, во сколько раз отличаются их кинетические энергии. Готовое решение задачи

84. С наклонной плоскости, составляющей угол α= 37° с горизонтом, скатывается без скольжения сплошной диск. Пренебрегая трением, определите скорость υ диска через t = 4 с после начала движения. Готовое решение задачи

85. Колесо массой m = 2,8 кг раскручивается постоянной касательной силой F= 15 Н. Пренебрегая трением, определите момент времени t, когда кинетическая энергия вращающегося колеса Т_вр = 3 кДж. Готовое решение задачи

86. Нa однородный сплошной цилиндрический вал радиусом R = 20 см намотана невесомая нить, к концу которой подвешен груз массой m = 2 кг. Груз, разматывая нить, опускается с ускорением а = 1 м/с². Определите: 1) момент инерции J вала; 2) массу m1 вала. Готовое решение задачи

87. Кинетическая энергия вращающегося с частотой n₁ = 3с^-1 маховика рав¬на 8,4 кДж. Во сколько раз увеличится частота вращения маховика за время t = 5 с, если на маховик начинает действовать ускоряющий момент силы М= 100 Н∙м? Готовое решение задачи

88. Через неподвижный блок, укрепленный на краю стола, перекинута нить, к которой привязаны три груза массами m₁ = 800 г, m₂ = 700 г, m₃ = 200 г. Масса блока M = 500 г, радиус R = 0,38 м. Считая нить невесомой и пренебрегая трением, определите ускорение грузов а, а также расстояние s, которое груз m₃ пройдет от начала движения до того момента, когда кинетическая энергия вращения блока будет Т_вр = 1,1 Дж. Готовое решение задачи

89. Маховик в виде однородного сплошного диска радиусом R = 35 см и массой m= 2,1 кг вращается с частотой n = 360 мин^-1. После приложения к диску постоянной касательной силы торможения он останавливается за время t = 2 мин. Определите работу A силы торможения; силу торможения F. Готовое решение задачи

90. Стержень длиной l = 0,7 м и массой m = 1,8 кг вращается вокруг оси, перпендикулярной стержню и проходящей через один из его концов, при этом угловая скорость ω стержня изменяется по закону ω = At² + Bt (A = 2 рад/с³, В = 3 рад/с²). Определите работу вращения А, произведенную над стержнем в течение времени t = 5 с, а также момент сил M, действующий в конце пятой секунды. Готовое решение задачи

91. Вентилятор вращается с частотой n= 420 мин^-1. После выключения он начал вращаться равнозамедленно и остановился, сделав N = 100 оборотов. Определите работу сил торможения А; момент сил торможения М. Момент инерции вентилятора J = 0,4 кг∙м². Готовое решение задачи

92. При раскручивании диска массой m = 20 кг и радиусом R = 0,6 м электродвигателем, обладающим КПД η = 0,4, была затрачена энергия Е = 10 кДж. Определите момент импульса L диска. Готовое решение задачи

93. На пружинных весах лежит гиря массой m = 1,2 кг, которая сжимает пружину на х₁ = 3 см. Определите, на какую величину Δх уменьшится длина пружины, если совершить дополнительную работу по ее сжатию А = 1,4 Дж. Готовое решение задачи

94. Человек сидит в центре скамьи Жуковского, вращающейся по инерции вокруг неподвижной вертикальной оси с частотой n₁ = 30 мин^-1. В вытянутых в стороны руках он держит но гире массой m = 5 кг каждая. Расстояние от каждой гири до оси вращения l₁ = 60 см. Суммарный момент инерции человека и скамьи относительно оси вращения J₀ = 2 кг∙м². Определите: 1) частоту n₂ вращения скамьи с человеком; 2) какую работу А совершит человек, если он прижмет гантели к себе так, что расстояние от каждой гири до оси станет равным l₂ = 20 см. Готовое решение задачи

95. Человек массой m = 60 кг, стоящий на краю горизонтальной платформы массой М = 120 кг, вращающейся по инерции вокруг неподвижной вертикальной оси с частотой n₁ = 12 мин^-1, переходит к ее центру. Считая платформу круглым однородным диском, а человека – точечной массой, определите, с какой частотой n₂ будет тогда вращаться платформа. Готовое решение задачи

96. Медная проволока длиной l = 80 см и сечением S = 8 мм² закреплена одним концом в подвесном устройстве, а к ее другому концу прикреплен груз массой m = 400 г. Вытянутую проволоку с грузом, отклонив до высоты подвеса, отпускают. Считая проволоку невесомой, определить ее удлинение в нижней точке траектории движения груза. Модуль Юнга для меди Е = 118 ГПа. Готовое решение задачи

97. Максимальный груз, который выдерживает алюминиевая проволока диаметром d = 2 мм, равен 8 кг. Определите: 1) предел упругости (σ_пр этой проволоки; 2) относительное удлинение ε; 3) относительное поперечное сжатие ε'. Коэффициент Пуассона μ = 0,34, модуль Юнга Е = 69∙10⁹ Па. Готовое решение задачи

98. Принимая, что масса Земли неизвестна, определите высоту h, на которой ускорение свободного падения g₁, будет в n = 3 раза меньше, чем ускорение свободного падения у поверхности Земли g. Радиус Земли R₀ = 6,37∙10⁶ м. Готовое решение задачи

99. Определите среднюю плотность <ρ> фунта Луны, если известно, что ускорение свободного падения у поверхности Луны g=1,7 м/с², а ее радиус R = 1,74 Мм. Готовое решение задачи

100. Радиус некоторой планеты R' в n = 3 раза больше радиуса Земли R₀. Определите продолжительность суток Т' на планете, если тела на ее экваторе невесомы. Ускорение свободного падения g у поверхности планеты в k=1,2 раза больше ускорения свободного падения у поверхности Земли. Период суточного вращения Земли Т= 24 ч. Готовое решение задачи

Готовые решения задач по физике (100 решений часть 30)

1. Радиус некоторой планеты R = 3800 км, продолжительность суток Т = 40 ч. Определите массу M этой планеты, если на полюсе тела весят в n = 1,2 раза больше, чем на экваторе. Готовое решение задачи

2. Искусственный спутник вращается вокруг Земли по окружности на высоте h = 2 Мм. Считая массу Земли неизвестной, определите период Т обращения спутника, если радиус Земли R₀ = 6,37∙10⁶ м. Готовое решение задачи

3. Определите работу сил поля тяготения при перемещении тела массой m = 12 кг из точки 1, находящейся от центра Земли на расстоянии r₁ = 4R₀, в точку 2, находящуюся от ее центра на расстоянии r₂ = 2R₀, где R₀ – радиус Земли. Готовое решение задачи

4. Определите высоту h, на которую можно поднять с Луны ракету массой m = 2 т, если при этом совершается работа А = 1 ГДж. Какую энергию Т надо затратить, чтобы запустить ракету но круговой орбите с данной высоты? Масса Луны М = 7,33∙10²² кг, радиус Луны R = 1,74∙10⁶ м. Готовое решение задачи

5. Определите, во сколько раз изменится потенциальная энергия гравитационного взаимодействия двух соприкасающихся из одинакового материала однородных шаров одинаковых радиуса и массы, если у одного из них увеличить массу в n = 8 раз. Готовое решение задачи

6. Определите потенциал φ поля тяготения, создаваемого однородным стержнем длиной l = 2 м и линейной плотностью τ = 100 кг/м в точке О, находящейся на оси, проходящей через его середину и лежащей на расстоянии R = 1 м от стержня. Готовое решение задачи

7. Определите числовое значение первой космической скорости υ₁ для Луны, если ускорение свободного падения у поверхности Луны g = 1,7 м/с², а радиус Луны R = 1,74∙10⁶ м. Готовое решение задачи

8. На край тележки длиной l =1,8 м, движущейся горизонтально с ускорением а = 2,1 м/с², положили брусок. Определите, за какое время t брусок соскользнет с доски, если коэффициент трения между бруском и тележкой f = 0,4. Готовое решение задачи

9. Через блок перекинута нерастяжимая нить, к концам которой прикреплены грузы массами m₁ = 2 кг и m₂ = 0,5 кг. Вся система находится в лифте, поднимающемся с ускорением а₀ = 2,1 м/с², направленным вверх. Считая нить и блок невесомыми, определите силу давления блока на ось. Готовое решение задачи

10. При вертикальной посадке на Луну ракета последние 120 м пути, двигаясь равнозамедленно, прошла за время t = 6,5 с. Определите вес Р космонавта перед посадкой, если его масса m = 70 кг. Радиус Луны R = 1740 км, масса Луны М = 7,35∙10²² кг. Готовое решение задачи

11. Вертикальный стержень укреплен на горизонтальном диске, вращающемся с частотой n = 0,8 с^-1. К вершине стержня привязан шарик на нити длиной l = 0,12 м. Определите расстояние b от стержня до оси вращения, если угол α нити с вертикалью равен 37°. Готовое решение задачи

12. Электровоз массой m = 142 т движется со скоростью υ = 79 км/ч на широте φ = 62° вдоль меридиана. Определите, чему равна горизонтальная составляющая силы давления на рельсы F. Готовое решение задачи

13. Определите скорость υ пули, если отклонение от мишени при стрельбе вдоль меридиана составляет 6,2 см вправо от центра. Расстояние до мишени s = 900 м, стрельба производится на широте φ = 54°. Скорость пули считать постоянной. Готовое решение задачи

14. Тело брошено вниз в безветренную погоду с высоты h с нулевой начальной скоростью и попадает на Землю в точку с географической широтой φ = 50° Северного полушария. Определите эту высоту h, если отклонение l тела от вертикали при его падении составляет 9 см. Готовое решение задачи

15. Полый шар плавает на границе двух несмешивающихся жидкостей так, что соотношение частей шара во второй и первой жидкости равно V₂/V₁ = n = 2. Плотности жидкостей и тела соответственно равны ρ₁ = 0,8 г/см³, ρ₂ = 1 г/см³ и ρ = 2,7 г/см³. Определите объем шара V, если размер его внутренней полости V₀ = 20 см³. Готовое решение задачи

16. В стакан с водой, уравновешенный на рычажных весах, опустили подвешенный на нити латунный шарик массой М= 400 г так, чтобы он не касался дна. Определите массу m гирьки, с помощью которой можно уравновесить весы. Плотность материала шарика ρ = 8,55 г/см³, плотность воды ρ₁ = 1 г/см³. Готовое решение задачи

17. В сообщающиеся трубки с водой площадью сечения S = 0,5 см² долили в левую масло объемом V₁ = 40 мл, в правую керосин объемом V₂ = 30 мл. Определите разность Δh установившихся уровней воды в трубках, если плотность воды ρ = 1 г/см³, плотность масла ρ₁ = 0,9 г/см³, плотность керосина ρ₂ = 0,8 г/см³. Готовое решение задачи

18. В некоторых устройствах используется прибор, основанный на следующем принципе: когда жидкость доходит до уровня контрольной отметки на некоторой высоте, клапан открывается, и жидкость начинает выливаться (рисунок). Площадь клапана S=9 см², его масса m = 300 г, пружина сжата от положения равновесия на Δx = 1 см. Определите коэффициент жесткости пружины k, если высота контрольной отметки h = 23,2 см, а в качестве жидкости используется вода (ρ = 1 г/см³). Готовое решение задачи

19. Два мальчика массами m₁ = 20 кг и m2 = 25 кг катаются на льдинах. Определите минимальную площадь S_min льдины, способной удержать их обоих, если толщина льда h = 0,4 м. Плотность льда ρ = 0,9 г/см³, плотность воды ρ₁ = 1 г/см³. Готовое решение задачи

20. Определите силу F, с которой надо давить на поршень горизонтального цилиндра площадью основания S= 8 см², чтобы за время t = 2,5 с выдавить из него через круглое отверстие площадью S₀ = 4 мм² слой жидкости толщиной l = 5 см. Плотность жидкости ρ = 1 г/см³. Вязкость жидкости не учитывать. Готовое решение задачи

21. Открытый цилиндрический сосуд, стоящий на ножках высотой h₁ = 1,33 м, заполнен водой до отметки h = 3,8 м. Пренебрегая вязкостью воды, определите площадь сечения S цилиндра, если через отверстие диаметром d₁ = 2,5 см у его основания струя, вытекающая из отверстия, падает на иол на расстоянии l = 4,5 м от цилиндра. Готовое решение задачи

22. Цилиндрический сосуд высотой Н= 1 м до краев заполнен жидкостью. Пренебрегая вязкостью жидкости, определите, на какой высоте h должно быть проделано малое отверстие и стенке сосуда, чтобы струя, вытекающая из отверстия, падала на пол на расстоянии l = 50 см от цилиндра. Готовое решение задачи

23. Для определения объема перекачки газа используется прибор, основанный на принципе действия трубки Пито. При перекачке азота по трубе за время t = 1 мин проходит объем газа V = 59,3 м³. Определите диаметр d трубы, если разность уровней воды в коленах трубки Пито Δh = 1 см. Плотность азота ρ = 1,25 кг/м³, плотность воды ρ₁ = 1 г/см³. Готовое решение задачи

24. Пренебрегая вязкостью воды, определите объем V воды в цилиндрическом баке диаметром d = 1 м, если через отверстие диаметром d₁ = 2 см на дне бака вся вода вытекла за время t = 30 мин. Готовое решение задачи

25. В области соприкосновения двух параллельно текущих слоев воды их скорость изменяется, как показано на рисунке. Определите силу внутреннего трения F, если площадь S соприкосновения слоев равна 3 м². Динамическая вязкость воды η =10^-3 Па∙с. Готовое решение задачи

26. При параллельном течении двух движущихся с разной скоростью слоев воды в области соприкосновения скорость изменяется но закону υ = 5xj. Определите силу внутреннего трения F между слоями, если расстояние l, на котором происходит изменение скорости, равно 30 м (см. рисунок). Глубина слоев h = 2 м. Динамическая вязкость воды η = 10^-3 Па∙с. Готовое решение задачи

27. Пробковый шарик радиусом r = 0,5 см всплывает в широком сосуде в глицерине. Определите предельную скорость υ₀ шарика, если течение жидкости, вызванное его всплытием, является ламинарным. Плотность материала шарика ρ = 0,2 г/см³, плотность глицерина ρ₁ = 1,26 г/см³. Динамическая вязкость глицерина η = 1,48 Па∙с. Готовое решение задачи

28. Цилиндрический сосуд площадью основания S= 20 см² заполнен машинным маслом. В его боковую поверхность на расстоянии h = 1,2 м от верхнего края вставлен капилляр радиусом r = 1,2 мм. Определите длину l капилляра, если за время t = 5 с уровень масла понизился на Δh = 10 мм. Плотность масла ρ= 0,9 г/см³, динамическая вязкость η = 100 мПа∙с. Готовое решение задачи

29. Шарик радиусом r = 2 мм падает в глицерине с постоянной скоростью υ = 8,5 мм/с. Определите число Рейнольдса R_e и плотность ρ₁, материала шарика, если критическое число Рейнольдса Re_кp = 0,5. Плотность глицерина ρ = 1,26 г/см³, динамическая вязкость глицерина η = 1,48 Па∙с. Готовое решение задачи

30. За время t = 1 ч через трубу диаметром d = 40 см прокачивается газ массой m = 15 кг. Динамическая вязкость газа η = 10^-5 Па∙с. Если за характерный размер принять диаметр трубы, то критическое значение числа Рейнольдса Re_кp для ламинарного течения газа равно 2000. Определите характер течения газа. Готовое решение задачи

31. Космический корабль летит со скоростью υ = 0,8c относительно Земли. Определите промежуток времени τ' отсчитанный по часам на Земле, если по корабельным часам между двумя происшедшими на корабле событиями проходит промежуток времени τ = 1 год. Готовое решение задачи

32. Определите скорость нестабильной частицы, если ее время жизни по часам наблюдателя с Земли увеличилось в n = 1,8 раз. Готовое решение задачи

33. Долетит ли до поверхности Земли возникшая на высоте h= 4 км нестабильная частица, обладающая собственным временем жизни τ = 4,5 мкс и летящая со скоростью υ = 0,95с по направлению к Земле? Готовое решение задачи

34. С какой скоростью тело должно лететь навстречу наблюдателю, чтобы его линейный размер уменьшился на 7 %? Готовое решение задачи

35. Определите собственную длину стержня l₀, если для наблюдателя, пролетающего со скоростью υ= 0,85c, его длина равна 1 м. Готовое решение задачи

36. Космическая платформа движется со скоростью υ= 0,8с относительно наблюдателя. На платформе одновременно происходят два события в точках, расположенных на расстоянии l₀ = 150 м друг от друга. Определите промежуток времени τ' между этими событиями, отсчитанный по часам наблюдателя. Готовое решение задачи

37. С космического корабля, приближающегося к Земле со скоростью υ₁ = 0,6с, по ходу движения корабля стартовала ракета со скоростью υ₂ = 0,5с. С какой скоростью u ракета приближается к Земле? Готовое решение задачи

38. Два фотона движутся навстречу друг другу со скоростями, равными с относительно неподвижных звезд. Определите скорость сближения фотонов. Готовое решение задачи

39. Определите релятивистский импульс частицы, если ее полная энергия Е = 1,5 ГэВ, а скорость υ = 0,5с. Готовое решение задачи

40. Определите скорость частицы, если ее полная энергия в n = 2,5 раза больше ее энергии покоя. Готовое решение задачи

41. Кинетическая энергия частицы в n = 2 раза меньше ее энергии покоя. Определите скорость движения частицы. Готовое решение задачи

42. Определите кинетическую энергию протона, если его релятивистский импульс р = 2∙10^-18 Н∙с. Масса протона m_p = 1,67∙10^-27 кг. Готовое решение задачи

43. Два тела бросили одновременно из одной точки: одно – вертикально вверх, другое - под углом θ=60° к горизонту. Начальная скорость каждого тела υ₀ = 25 м/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти расстояние между телами через t₀ = 1,7с. Готовое решение задачи

44. Радиус-вектор частицы меняется со временем t по закону r=bt(1 – αt), где b - постоянный вектор, α - положительная постоянная. Найти: а) скорость υ и ускорение а частицы в зависимости от времени; б) промежуток времени Δt, по истечении которого частица вернется в исходную точку, а также путь, который она пройдет при этом. Готовое решение задачи

45. Точка движется, замедляясь, по прямой с ускорением, модуль которого зависит от ее скорости υ по закону а = α , где α - положительная постоянная. В начальный момент скорость точки равна υ₀. Какой путь она пройдет до остановки? За какое время этот путь будет пройден? Готовое решение задачи

46. Под каким углом к горизонту надо бросить шарик, чтобы: а) центр кривизны вершины траектории находился на земной поверхности; б) радиус кривизны начала его траектории был в η= 8,0 раз больше, чем в вершине? Готовое решение задачи

47. Воздушный шар начинает подниматься с поверхности земли. Скорость его подъема постоянна и равна υ₀. Благодаря ветру, шар приобретает горизонтальную компоненту скорости υ_x=αy где α - постоянная, у - высота подъема. Найти зависимость от высоты подъема: а) величины сноса шара х(у); б) полного, тангенциального и нормального ускорений шара. Готовое решение задачи

48. Точка движется по окружности со скоростью υ=αt, где α =0,5 м/с². Найти ее полное ускорение в момент, когда она пройдет n = 0,1 длины окружности после начала движения. Готовое решение задачи

49. Частица А движется в одну сторону по траектории (рис.) с тангенциальным ускорением a_τ=ατ, где α – постоянный τ вектор, совпадающий по направлению с осью х, а τ – единичный вектор, связанный с частицей А и направленный по касательной к траектории в сторону возрастания дуговой координаты. Найти скорость частицы в зависимости от x, если в точке x = 0 ее скорость равна нулю. Готовое решение задачи

50. Колесо вращается вокруг неподвижной оси так. что угол φ его поворота зависит от времени как φ = βt², где β =0,20 рад/с². Найти полное ускорение а точки А на ободе колеса в момент t = 2,5 с, если скорость точки А в этот момент υ = 0,65 м/с. Готовое решение задачи

51. Твердое тело начинает вращаться вокруг неподвижной оси с угловым ускорением β = αt, где α=2,0·10^-2 рад/с³. Через сколько времени после начала вращения вектор полного ускорения произвольной точки тела будет составлять угол φ = 60° с ее вектором скорости? Готовое решение задачи

52. Твердое тело вращается вокруг неподвижной оси так. что его угловая скорость зависит от угла поворота φ по закону ω = ω₀ - αφ, где (ω₀ и а - положительные постоянные. В момент времени t = 0 угол φ = 0. Найти зависимость от времени: а) угла поворота; б) угловой скорости. Готовое решение задачи

53. Точка А находится на ободе колеса радиуса R = 0,50 м, которое катится без скольжения по горизонтальной поверхности со скоростью υ=1,0 м/с. Найти: а) модуль и направление ускорения точки А; б) полный путь s, проходимый точкой А между двумя последовательными моментами ее касания поверхности. Готовое решение задачи

54. Шар радиуса R = 10 см катится без скольжения по горизонтальной плоскости так, что его центр (точка С на рис.) движется с постоянным ускорением а = 2,5 см/с². Через t = 2,0 с после начала движения его положение соответствует рисунку. Найти: а) скорости точек A и В; б) ускорения точек А и О. Готовое решение задачи

55. Цилиндр катится без скольжения по горизонтальной плоскости. Радиус цилиндра равен r. Найти радиусы кривизны траекторий точек A и В. Готовое решение задачи

56. Два твердых тела вращаются вокруг неподвижных взаимно перпендикулярных пересекающихся осей с постоянными угловыми скоростями ω₁= 3,0 рад/с и ω₂=4,0 рад/с. Найти угловую скорость и угловое ускорение одного тела относительно другого. Готовое решение задачи

57. Круглый конус с углом полураствора α=30° и радиусом основания R = 5,0 см катится равномерно без скольжения по горизонтальной плоскости, как показано на рис.. Вершина конуса закреплена шарнирно в точке О, которая находится на одном уровне с точкой С – центром основания конуса. Скорость точки С равна υ = 10,0 см/с. Найти модули: а) угловой скорости конуса: б) углового ускорения конуса. Готовое решение задачи

58. Частица движется вдоль оси х по закону x = αt² – βt³, где α и β – положительные постоянные. В момент времени t = 0 сила, действующая на частицу, равна F₀. Найти значения F_x, силы в точках поворота и в момент, когда частица опять окажется в точке x = 0. Готовое решение задачи

59. Небольшое тело пустили снизу вверх по наклонной плоскости, составляющий угол α = 15° с горизонтом. Найти коэффициент трения, если время подъема тела оказалось в η = 2,0 раза меньше времени спуска. Готовое решение задачи

60. На гладкой горизонтальной плоскости лежит лоска массы m₁, и на ней брусок массы m₂. К бруску приложили горизонтальную силу, увеличивающуюся со временем t по закону F = αt, где α – постоянная. Найти зависимость от t ускорений доски a₁ и бруска а₂, если коэффициент трения между доской и бруском равен k. Готовое решение задачи

61. Призме, на которой находится брусок массы m, сообщили влево горизонтальное ускорение а (см. рис.). При каком максимальном значении этого ускорения брусок будет оставаться еще неподвижным относительно призмы, если коэффициент трения между ними k < ctgα? Готовое решение задачи

62. К бруску массы m, лежащему на гладкой горизонтальной плоскости, приложили постоянную по модулю силу F = mg/3. В процессе его прямолинейного движения угол α между направлением этой силы и горизонтом меняют по закону α =ks, где k – постоянная, s – пройденный бруском путь (из начального положения). Найти скорость бруска как функцию угла α. Готовое решение задачи

63. Определите число N молекул воды в бутылке вместимостью 0,33 л. Молярная масса воды М = 18∙10^-3 кг/моль, плотность воды ρ = 1 г/см³. Готовое решение задачи

64. В баллоне вместимостью V= 5 л находится кислород, концентрация n молекул которого равна 8∙10²⁵ м^-3. Определите массу m кислорода. Готовое решение задачи

65. Газ в баллоне пол давлением р₁ = 3,1 МПа находился на складе при температуре t₁ = 6 °С. Израсходовав половину газа, баллон внесли в помещение. Определите температуру t₂ в помещении, если давление газа через некоторое время стало р₂ = 1,6 МПа. Готовое решение задачи

66. В закрытом сосуде при температуре 300 К и давлении 0,1 МПа находятся 10 г водорода и 16 г гелия. Считая газы идеальными, определите удельный объем υ_см смеси. Готовое решение задачи

67. Кислород массой m = 10 г находится под давлением 200 кПа при температуре 280 К. В результате изобарного расширения газ занял объем 9 л. Определите: 1) объем газа V, до расширения; 2) температуру газа Т₂ после расширения; 3) плотность газа ρ₂ после расширения. Готовое решение задачи

68. В баллоне вместимостью V = 5 л находится гелий под давлением р₁= 3 MПa при температуре t₁ = 27 °С. После того как из баллона был израсходован гелий массой m = 15 г, температура в баллоне понизилась до t₂ = 17 °С. Определите давление р2, газа, оставшегося в баллоне. Готовое решение задачи

69. В сосуде вместимостью V= 5 л находится кислород массой m = 15 г. Определите: 1) концентрацию n молекул кислорода в сосуде; 2) число N молекул газа в сосуде. Готовое решение задачи

70. Определите среднюю арифметическую скорость <υ> молекул идеального газа, плотность которого при давлении 35 кПа составляет 0,3 кг/м³. Готовое решение задачи

71. Исходя из основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеальных газов, выведите связь между давлением р газа, его объемом V и суммарной кинетической энергией Е поступательного движения всех молекул газа. Готовое решение задачи

72. Определите среднюю кинетическую энергию <Е> поступательного движения молекул, содержащихся в 1 моль <Е₁> и в 1 кг <Е₂> азота при температуре 300 К. Готовое решение задачи

73. Используя закон Максвелла о распределении молекул идеального газа по скоростям, найдите закон, выражающий распределение молекул идеального газа по энергиям теплового движения f(). Готовое решение задачи

74. Используя функцию распределения молекул идеального газа по энергиям f(ε) = 2/√π(kT) ^-3/2ε^1/2e^-ε/kT , определите для данной температуры отношение средней кинетической энергии <ε> молекул к их наиболее вероятному значению энергии ε_в Готовое решение задачи

75. Используя функцию распределения молекул идеального газа по относительным скоростям f(u)=4/√πe^-u2u² (u=υ/ υв), определите число молекул ΔN, скорости υ которых меньше 0,002 наиболее вероятной скорости, если в объеме газа содержится N = 1,67∙10²⁴ молекул. Готовое решение задачи

76. Используя функцию распределения молекул идеального газа по скоростям f(υ) = 4π(m₀/2πkT)^3/2υ²e^-m0υ2/2kT, найдите среднюю скорость <υ> молекул Готовое решение задачи

77. Французский физик Ж. Перрен, наблюдая под микроскопом изменение концентрации взвешенных в воде (ρ= 1 г/см)³) шариков гуммигута (ρ₁ = 1,25 г/см³) с изменением высоты, экспериментально определил постоянную Авогадро. Определите это значение, если температура взвеси Т = 298 К, радиус шариков r = 0,21 мкм, а при расстоянии между двумя слоями Δh = 30 мкм число шариков гуммигута в одном слое в два раза больше, чем в другом. Готовое решение задачи

78. Какова температура T азота, если средняя длина свободного пробега < l > молекул азота при давлении р = 8 кПа составляет 1 мкм. Эффективный диаметр молекул азота d = 0,38 нм. Готовое решение задачи

79. При температуре Т = 280 К и некотором давлении средняя длина < l₁ > свободного пробега молекул кислорода равна 0,1 мкм. Определите среднее число < z₂ > столкновений молекул в 1 с, если давление в сосуде уменьшить до 0,02 первоначального давления. Температуру считать постоянной, а эффективный диаметр d молекулы кислорода принять равным 0,36 нм. Готовое решение задачи

80. Определите среднюю длину < l > свободного пробега атомов гелия, если плотность ρ газа равна 2∙10^-2 кг/м³. Эффективный диаметр d молекулы гелия равен 0,22 нм. Готовое решение задачи

81. Определите давление p кислорода в сосуде, если при температуре Т= 250 К средняя продолжительность <τ> свободного пробега молекул кислорода равна 280 нс. Эффективный диаметр d молекулы кислорода равен 0,36 нм. Готовое решение задачи

82. Определите, во сколько раз отличаются коэффициенты динамической вязкости кислорода η₁, и азота η₂, если температура газов одинакова. Эффективные диаметры молекул кислорода и азота соответственно равны d₁ = 0,36 нм и d₂ = 0,38 нм. Готовое решение задачи

83. Определите теплопроводность λ кислорода, находящегося в сосуде при температуре Т = 300 К. Эффективный диаметр молекулы кислорода d = 0,36 нм, удельная теплоемкость с_v = 649 Дж/(кг∙К). Готовое решение задачи

84. Определите, во сколько раз отличается коэффициент диффузии азота (M₁ = 28∙10^-3 кг/моль) и углекислого газа (M₂ = 44∙10^-3 кг/моль), если оба газа находятся при одинаковых температуре и давлении. Эффективные диаметры молекул этих газов считать одинаковыми. Готовое решение задачи

85. Определите массу m кислорода, прошедшего вследствие диффузии через площадку S = 100 см² за t = 20 с, если градиент плотности в направлении, перпендикулярном площадке, равен 1,26 кг/м⁴, температура газа Т= 300 К, средняя длина свободного пробега < l > молекул кислорода 0,1 мкм. Готовое решение задачи

86. Можно ли считать вакуум 100 мкПа высоким, если он создан в колбе радиусом r = 15 см, содержащей азот при 0 °С? Эффективный диаметр молекулы азота d = 0,38 нм. Готовое решение задачи

87. Определите среднюю кинетическую энергию <ε₁>, приходящуюся на одну степень свободы молекулы кислорода, среднюю кинетическую энергию поступательного движения <ε_п> молекулы, среднюю кинетическую энергию вращательного движения <ε_вр> молекулы, среднее значение полной кинетической энергии <ε> молекулы, а также среднюю кинетическую энергию вращательного движения <Е_вр> всех молекул газа. Газ считать идеальным, температура газа Т = 500 К, масса газа m = 10 г. Готовое решение задачи

88. Азот массой m = 5 г находится под давлением 100 кПа при температуре 17° С. После нагревании при постоянном давлении газ занял объем 10 л. Определите: 1) количество теплоты Q, полученное газом; 2) изменение внутренней энергии ΔU газа. Готовое решение задачи

89. Определите удельные теплоемкости с_v и с_p смеси газов, содержащей гелий массой m₁ = 1 г и водород массой m₂ = 2 г. Готовое решение задачи

90. При изохорном нагревании азота объемом 10 л газа изменилось на Δр = 0,1 МПа. Определите количество теплоты Q сообщенное газу. Готовое решение задачи

91. Азот (N₂) массой 14 г находится при температуре 27 °С. В результате изобарного расширения объем газа увеличился в 2 раза. Определите: 1) изменение внутренней энергии ΔU газа; 2) работу расширения А газа; 3) количество теплоты Q, сообщенное азоту. Удельная теплоемкость азота равна 1,05∙10³ Дж/(кг∙К). Готовое решение задачи

92. При изобарном расширении двухатомного газа была совершена работа А = 1 кДж. Определите количество теплоты Q, переданное газу. Готовое решение задачи

93. Азот массой m = 100 г (молярная масса M = 28∙10^-3 кг/моль) находится при температуре T₁ = 300 К. В результате изохорного охлаждения его давление уменьшилось в n = 3 раза, а затем в результате изобарного расширения температура газа в конечном состоянии оказалась равной первоначальной. Определите: 1) работу A, совершенную газом; 2) изменение внутренней энергии ΔU газа. Готовое решение задачи

94. Газ массой m = 10 г расширяется изотермически от объема V₁, до объема V₂=2V₁. Работа А расширения газа равна 900 Дж. Определите наиболее вероятную скорость υ_в молекул газа. Готовое решение задачи

95. Некоторый газ массой m = 1 г и первоначальным удельным объемом υ₁=0,831 м³/кг, находящийся при температуре Т = 280 К и под давлением р₁ = 0,1 МПа, сжимают изотермически до давления р₂ = 1 МПа. Определите: 1) какой это газ; 2) работу А, затраченную на сжатие газа. Готовое решение задачи

96. Многоатомный идеальный газ из одного и того же состояния расширяется одни раз при постоянной температуре, другой – при постоянном давлении. В обоих случаях работа расширения газа одинакова. Начертите графики этих процессов. В котором из рассматриваемых процессов и во сколько раз количество подведенной к газу теплоты больше? Готовое решение задачи

97. Азот массой m = 56 г, находящийся при нормальных условиях, расширяется адиабатно, причем объем газа увеличивается в два раза. Определите: 1) изменение внутренней энергии ΔU газа; 2) работу расширения А газа. Готовое решение задачи

98. Определите число i степеней свободы газа, если он расширяется адиабатно и при этом его объем увеличивается в четыре раза, а термодинамическая температура уменьшается в 1,74 раза. Готовое решение задачи

99. Газ расширяется от объема V₁ до объема V₂ один раз при постоянном давлении, второй – при постоянной температуре, третий – без теплообмена с окружающей средой. Начертив графики процессов, сравните для этих процессов работу расширения газа А₁, А₂, A₃ и количество теплоты Q₁, Q₂, Q₃, подведенной к газу. Готовое решение задачи

100. Двухатомным газ необходимо сжать от объема V₁ = 5 л до объема V₂ = 2,5л. Определите, как и во сколько раз выгоднее газ сжимать: адиабатно или изотермически. Готовое решение задачи