Физика для заочников СЗТУ
- Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
Сзту отличается методчками разных годов изданий, мы выполняем контрольные работы для заочников СЗТУ на заказ по всем методичкам, а не только по тем, что представлены на сайте. Преимущества: недорого, гарантия до полнгого зачета. Огромная база собственных готовых решений по СЗТУ - более 10 тысяч готовых задач по физике для заочки, а еще термех, прикладная механика и 20 других предметов со сложными техническими расчетами.
Магазин готовых решений СЗТУ -250р контрольная из 8 задач
Задание на контрольную работу №1
101. Материальная точка движется под действием силы согласно уравнению Х = А + Вt + Ct2 + Dt3 , где С = 1 м/с2; D = - 0,2 м/с3. Определить, в какой момент времени сила равна нулю.
102. Движение материальной точки задано уравнением Х = At + Bt2, где A=4м/с2; B = - 0,05 м/с2. Определить момент времени, в который скорость точки равна нулю. Найти координату и ускорение в этот момент.
103. Прямолинейное движение материальной точки описывается уравнением X = At + Bt3, где A = 2,0 м/с ; B = 0,04 м/с3. Определить величину средней скорости и среднего ускорения за первые 4 с движения.
104. Зависимость скорости тела от времени при прямолинейном движении дана уравнением v = 0,3 t2. Найти величину ускорения тела в момент времени 2 с и путь, пройденный телом за интервал времени от 0 до 2 с.
105. Прямолинейное движение двух материальных точек описывается уравнениями X1=A1+B1t+C1t2 и X2=A2+B2t+C2t2, где A1 =20 м ; B1=-2 м/с; C1=4м/с2; A2=2 м; B2=2 м/с; C2=0,5 м/с2. В какой момент времени скорости этих точек будут одинаковыми? Чему равны скорости и ускорения в этот момент времени?
106. Точка движется по окружности согласно уравнению j=A+Bt+Ct3, где A=2 рад; B=3 рад/с; C=1 рад/с3. Определить угол поворота, угловую скорость и угловое ускорение точки в момент времени 1 с.
107. Колесо вращается с постоянным угловым ускорением 2 рад/с2. Через 0,5 с после начала движения полное ускорение точек на ободе колеса стало равным 0,136 м/с2. Найти радиус колеса.
108. Колесо радиусом 0,3 м вращается согласно уравнению j=5-2t+0,2t2. Найти нормальное, тангенциальное и полное ускорение точек на ободе колеса через 5 с после начала движения.
109. Колесо, вращаясь равноускоренно, достигает угловой скорости 2p рад/с через 10 оборотов после начала вращения. Найти угловое ускорение колеса.
110. По дуге окружности радиусом 10 м движется точка. В некоторый момент времени нормальное ускорение точки равно 4,9 м/с2, вектор полного ускорения составляет в этот момент угол 600 с вектором нормального ускорения. Определить мгновенную скорость и тангенциальное ускорение точки в этот момент.
111. Автомобиль массой 1,5 т мчится по шоссе со скоростью 150 км/ч. Если отпустить педаль газа, то в течение 5 секунд его скорость снизится до 120км/ч. Чему равна средняя сила сопротивления? Какую часть она составляет от веса автомобиля?
112. Какую силу надо приложить к вагону, чтобы он стал двигаться равноускоренно и за время 30 секунд прошел путь 11 м? Масса вагона равна 16 т. Во время движения на вагон действует сила трения, равная 0,05 от веса вагона.
113. Тело массой 0,5 кг движется прямолинейно согласно уравнению Х = А +Вt + Ct2 + Dt3 , где С = 5 м/с2; D = 1 м/с3. Найти величину силы, действующей на тело в конце первой секунды движения.
114. Ракета массой 1 т, запущенная с поверхности Земли вертикально вверх, поднимается с ускорением, в два раза большим ускорения свободного падения. Скорость струи газов, вырывающихся из сопла, равна 1200 м/с. Определить расход горючего за 1 секунду.
115. Молот массой 1 т падает с высоты 1,77 м на наковальню. Длительность удара равна 0,01 с. Определить среднюю силу удара.
116. Масса поезда равна 3000 т. Коффициент трения равен 0,02. Какова должна быть сила тяги локомотива, чтобы поезд набрал скорость 60 км/ч через 2 минуты после начала движения?
117. Вагон массой 11 т движется со скоростью 18 км/ч. Какова должна быть сила торможения, чтобы остановить вагон на расстоянии 250 м?
118. Ракета массой 4 кг движется вверх под действием силы тяги струи газов. Горение топлива прекращается на высоте 100 м. Средняя сила давления газов при горении топлива равна 2 кН. На какую высоту поднимется ракета после прекращения горения?
119. Шарик массой 100 г упал с высоты 2,5 м на горизонтальную плиту, масса которой много больше массы шарика, и отскочил от нее вверх. Считая удар абсолютно упругим, определить импульс, полученный плитой.
120. Тело массой 0,5 кг движется так, что зависимость пройденного телом пути от времени задается уравнением S = Asinwt, где А = 5·10-2 м, w = p рад/с. Найти силу, действующую на тело через 1/6 секунды после начала движения.
121. Какую скорость приобретает ракета массой 0,6 кг, если продукты горения массой 1,5·10-2 кг вылетают из ее сопла со скоростью 800 м/с?
122. Мальчик стоит на абсолютно гладком льду и бросает мяч массой 0,5кг. С какой скоростью после броска начнет скользить мальчик, если горизонтальная составляющая скорости мяча равна 5 м/с, а масса мальчика равна 20 кг?
123. Вагон массой 3 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с, автоматически на ходу сцепляется с неподвижным вагоном массой 2 т. С какой скоростью движутся вагоны после сцепки?
124. Человек и тележка движутся навстречу друг другу. Масса тележки 32 кг, масса человека 64 кг. Скорость тележки 1,8 км/ч, скорость человека 5,4 км/ч. Человек прыгает на тележку. С какой скоростью и в каком направлении будет двигаться тележка с человеком ?
125. Снаряд массой 20 кг, летящий горизонтально со скоростью 500 м/с, попадает в платформу с песком массой 10 т, движущуюся со скоростью 36 км/ч навстречу снаряду и застревает в песке. Определить скорость, которую получит платформа.
126. С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью 3 м/с, в сторону, противоположную ее движению прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной 4 м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки 210 кг, масса человека 70 кг.
127. От двухступенчатой ракеты массой 1 т при скорости 1710 м/с отделилась её вторая ступень массой 0,4 т. Скорость второй ступени при этом увеличилась до 1860 м/с. Определить, с какой скоростью стала двигаться первая ступень ракеты.
128. При горизонтальном полете со скоростью 300 м/с снаряд массой 9 кг разорвался на две части. Большая часть массой 7 кг получила скорость 450 м/с в направлении полёта снаряда. Определить величину и направление скорости меньшей части снаряда.
129. С судна массой 750 т произведён выстрел из пушки в сторону, противоположную его движению, под углом 60о к горизонту. На сколько изменилась скорость судна, если снаряд массой 30 кг вылетел со скоростью 1 км/с относительно судна?
130. Ракета, масса которой вместе с зарядом равна 250г, взлетает вертикально вверх и достигает высоты 150 м. Определить скорость истечения газов из ракеты, считая, что сгорание заряда происходит мгновенно. Масса заряда равна 50 г.
131. Теннисный мяч, летящий со скоростью 10 м/с, отброшен ударом ракетки в противоположном направлении со скоростью 8 м/с. При этом его кинетическая энергия изменилась на 5 Дж. Найти изменение количества движения мяча.
132. Движущийся шар массой 5 кг ударяется о неподвижный шар массой 0,5 кг. Кинетическая энергия обоих шаров непосредственно после удара равна 6 Дж. Определить кинетическую энергию первого шара до удара. Удар считать центральным, неупругим.
133. В деревянный шар массой 5 кг, подвешенный на нити, попадает горизонтально летящая пуля массой 5 г и застревает в нём. Найти скорость пули, если шар с застрявшей в нем пулей поднялся на высоту 10 см.
134. Два шара массами 2 кг и 3 кг, движущиеся по одной прямой навстречу друг другу со скоростями 8 м/с и 4 м/с, соответственно, неупруго сталкиваются и движутся после удара совместно. Определить работу деформации шаров после удара.
135. Шар массой 1,8 кг упруго сталкивается с покоящимся шаром большей массы. В результате прямого центрального упругого удара шар потерял 36% своей кинетической энергии. Определить массу покоящегося шара.
136. Молотком, масса которого 1 кг, забивают в стену гвоздь массой 75 г. Определить КПД удара.
137 По небольшому куску металла, лежащему на наковальне, масса которой 300 кг, ударяет молот массой 8 кг. Определить КПД удара, считая удар неупругим. Полезной энергией считать энергию, затраченную на деформацию металла.
138. Из орудия массой 5 т вылетает снаряд массой 100 кг. Кинетическая энергия снаряда при вылете 7,5.106 Дж. Какую кинетическую энергию получает орудие вследствие отдачи?
139. Движущееся тело ударяется о неподвижное тело. Удар считать упругим и центральным. Чему должно равняться отношение масс тел, чтобы при ударе скорость первого тела уменьшилась в 1,5 раза?
140. Тело массой 990 г лежит на горизонтальной поверхности. В него попадает пуля массой 10 г и застревает в нем. Скорость пули направлена горизонтально и равна 700 м/с. Какой путь пройдет тело до остановки, если коэффициент трения между телом и поверхностью равен 0,05?
141. Пуля, имеющая массу 10г, подлетает к доске толщиной 4 см со скоростью 600 м/с и, пробив доску, вылетает со скоростью 400 м/с. Найти среднюю силу сопротивления доски.
142. Тело, брошенное с высоты 250 м вертикально вниз с начальной скоростью 20 м/с, погрузилось в землю на глубину 20 см. Определить среднюю силу сопротивления почвы, если масса тела равна 2 кг. Сопротивлением воздуха пренебречь.
143. На горизонтальном участке пути длиной 3 км скорость автомобиля увеличилась от 36 км/ч до 72 км/ч. Масса автомобиля 3 т, коэффициент трения 0,01. Чему равна работа, совершаемая двигателем автомобиля?
144. В пружинном ружье пружина сжата на 10 см. При взводе её сжали до 20 см. С какой скоростью вылетит из ружья стрела массой 30 г, если жесткость пружины 144 Н/м.
145. Две пружины жесткостью 3.102 Н/м и 5.102 Н/м соединены последовательно. Определить работу по растяжению обеих пружин, если вторая пружина растянута на 3 см.
146. Пружина жесткостью 104 Н/м сжата силой 2.102 Н. Определить работу внешней силы, дополнительно сжимающей эту пружину ещё на 1 см.
147. Две пружины жесткостью 0,5 кН/м и 1 кН/м скреплены последовательно. Определить потенциальную энергию данной системы при действии внешней силы 10 Н.
148. Определить работу, которую совершат силы гравитационного поля Земли, если тело массой 1 кг упадет на поверхность Земли с высоты, равной радиусу Земли.
149. Найти значение второй космической скорости для Луны, т.е. скорости, которую нужно сообщить телу, чтобы удалить его с поверхности Луны за пределы гравитационного поля Луны (масса Луны 7,33·1022 кг, радиус Луны 1,74·106 м).
150. Какова будет скорость ракеты на высоте, равной радиусу Земли, если ракета пущена с Земли с начальной скоростью 10 км/с? Сопротивление воздуха не учитывать.
151. Два различных груза подвешены на невесомой нити, перекинутой через блок радиусом 0,4 м, момент инерции которого равен 0,2 кг·м2 . Блок вращается с трением, причем момент сил трения равен 4 Н·м, с постоянным угловым ускорением 2,5 рад/с2. Найти разность натяжений нити с обеих сторон блока.
152. Стержень массой 6 кг и длиной 40 см вращается вокруг оси, проходящей через его середину, перпендикулярно длине стержня. Угол поворота стержня изменяется во времени по закону j = 3t3 – t2 + 4t + 6. Определить вращающий момент, действующий на стержень через 2 с после начала вращения.
153. Колесо, вращаясь равнозамедленно, при торможении уменьшило за 1 минуту частоту вращения от 300 до 180 об/мин. Момент инерции колеса равен 2 кг·м2. Найти: 1) угловое ускорение колеса; 2) тормозящий момент; 3) работу сил торможения; 4) число оборотов, сделанных колесом за эту минуту.
154. Двум одинаковым маховикам, находящимся в покое, сообщили одинаковую угловую скорость 63 рад/с и предоставили их самим себе. Под действием сил трения один маховик остановился через одну минуту, а второй сделал до полной остановки 360 оборотов. У какого маховика тормозящий момент больше и во сколько раз?
155. На барабан диаметром 0,8 м намотан трос с закрепленным на конце грузом массой в 3 кг. Вращаясь равноускоренно под действием силы натяжения троса, барабан за 4 секунды приобрел угловую скорость 16 рад/с. Определить момент инерции барабана.
156. К ободу диска радиусом 0,2 м приложена постоянная касательная сила 98,1 Н. При вращении на диск действует момент сил трения, равный 0,5 Н·м. Найти массу диска, если известно, что диск вращается с постоянным угловым ускорением 100 рад/с2.
157. Маховик в виде диска радиусом 40 см и массой 20 кг вращается с частотой 60 об/с. Определить угловое ускорение и частоту вращения маховика через 3,14 секунды после того, как к ободу маховика с силой 1 кН была прижата тормозная колодка, коэффициент трения которой о диск равен 0,4.
158. Шар массой 10 кг и радиусом 20 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Угол поворота изменяется во времени по закону j =А + Вt2+ Сt3, где А = 5 рад; B = 4 рад/c2 ; C = -1 рад/c3. Определить величину момента сил, приложенных к шару в момент времени 2 с.
159. Однородный диск массой 5 кг и радиусом 0,2 м вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Зависимость угловой скорости вращения диска от времени задана уравнением w = А + Вt, где В = 8 рад/c2. Найти величину касательной силы, приложенной к ободу диска. Трением пренебречь.
160. Маховик массой 10 кг и радиусом 0,2 м соединен с мотором при помощи приводного ремня. Натяжение ремня, идущего без скольжения, постоянно и равно 14,7 Н. Какое число оборотов в секунду будет делать маховик через 10 секунд после начала движения? Маховик считать однородным диском. Трением пренебречь.
161. Стержень длиной 1,2 м и массой 1 кг закреплен на вертикальной оси, проходящей через его центр перпендикулярно длине стрежня. В конец стержня попадает пуля массой 8 г, летящая горизонтально со скоростью 100 м/с, и застревает в стержне. С какой угловой скоростью начнет вращаться стержень?
162. На скамье Жуковского стоит человек и держит в вытянутых руках гантели массой 6 кг каждая. Длина руки человека 60 см. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью 4 рад/c. С какой угловой скоростью будет вращаться скамья с человеком, если он опустит руки с гантелями вниз вдоль оси вращения? Суммарный момент инерции человека и скамьи 5 кг.м2. Гантели считать материальными точками.
163. На краю горизонтальной платформы стоит человек массой 80 кг. Платформа представляет собой круглый однородный диск массой 160 кг, вращающийся вокруг вертикальной оси, проходящей через её центр, с частотой 6 об/мин. Сколько оборотов в минуту будет делать платформа, если человек перейдет от края платформы к её центру? Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.
164. Шарик массой 50 г, привязанный к концу нити длиной 1 м, вращается с угловой скоростью 6,28 рад/с. Нить укорачивают до длины 50 см. С какой угловой скоростью будет теперь вращаться шарик? Какую работу необходимо совершить для укорочения нити? Трением шарика о плоскость можно пренебречь
165.На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально по оси вращения скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью 4 рад/с. С какой угловой скоростью начнет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи 5 кг.м2. Длина стержня 1,8 м, его масса 6 кг. Считать, что центр тяжести стержня с человеком находится на оси вращения скамьи.
166. К ободу диска массой 5 кг приложена постоянная касательная сила 2Н. Какую кинетическую энергию будет иметь диск через 5 секунд после начала действия силы?
167. Маховик вращается по закону, который задан уравнением j = А + Вt + Сt2, где j - угол поворота, A = 2 рад, В = 32 рад/с, а С = - 4 рад/с2. Найти среднюю мощность, развиваемую силами, действующими на маховик при его вращении, до остановки. Момент инерции маховика 100 кг.м2.
168. Кинетическая энергия вращающегося маховика равна 1 кДж. Под действием постоянного тормозящего момента маховик начал вращаться равнозамедленно и, сделав 80 оборотов, остановился. Определить момент сил торможения.
169. С наклонной плоскости скатывается без скольжения диск. Высота наклонной плоскости 5 м. Найти скорость центра тяжести диска у основания наклонной плоскости, если его начальная скорость равна нулю.
170. Найти кинетическую энергию велосипедиста, едущего со скоростью 9 км/ч. Масса велосипедиста вместе с велосипедом составляет 90 кг. Колеса велосипеда считать обручами, вес которых по 3 кг.
171. Фотонная ракета движется относительно Земли со скоростью v = 0,6 с (с – скорость света в вакууме). Во сколько раз замедляется течение времени в ракете с точки зрения земного наблюдателя?
172. При какой относительной скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составляет 25%?
173. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы его продольные размеры стали в 2 раза меньше?
174. Синхрофазотрон дает пучок протонов, кинетическая энергия которых равна 104 МэВ. Какую долю скорости света составляет скорость протонов в этом пучке?
175. Найти скорость релятивистской частицы, если ее полная энергия в 10 раз больше энергии покоя.
176. Кинетическая энергия релятивистской частицы равна ее энергии покоя. Во сколько раз возрастет импульс частицы, если ее кинетическая энергия увеличится в 4 раза?
177. Протон влетает со скоростью v = 0,9 с (с – скорость света в вакууме) в тормозящее электрическое поле Какую разность потенциалов он сможет преодолеть?
178. На сколько процентов изменится продольный размер протона после прохождения им ускоряющей разности потенциалов 1 МВ?
179. Частица движется со скоростью v = 0,5 с (где с – скорость света в вакууме). Какую долю полной энергии составляет кинетическая энергия частицы?
180. Импульс релятивистской частицы равен его комптоновскому импульсу. Под действием внешних сил импульс частицы увеличился в 2 раза. Во сколько раз увеличились при этом кинетическая и полная энергии частицы?
Задание на контрольную работу №3
301. Три одинаковых точечных заряда 50 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной 6 см. Найти силу, действующую на один из зарядов со стороны двух остальных.
302. На продолжении оси тонкого прямого стержня, равномерно заряженного с линейной плотностью заряда 400 нКл/см, на расстоянии 30 см от конца стержня находится точечный заряд 20 мкКл. Второй конец стержня уходит в бесконечность. Определить силу взаимодействия стержня и точечного заряда.
303. Четыре одинаковых точечных заряда 20 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Найти силу, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
304. На продолжении оси тонкого прямого равномерно заряженного стержня длиной 20 см на расстоянии 10 см от его ближайшего конца находится точечный заряд 10 нКл. Определить линейную плотность заряда на стержне, если сила взаимодействия стержня и точечного заряда 6 мкН.
305.Поверхностная плотность заряда бесконечно протяженной вертикальной плоскости 200 мкКл/м2. К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой 15 г. Определить заряд шарика, если нить образует с плоскостью угол 300.
306. Две длинные прямые параллельные нити находятся на расстоянии 10 cм друг от друга. На нитях равномерно распределены заряды с линейными плотностями 0,4 и –0,3 нКл/см. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от первой нити на расстояние 6 см и от второй - на расстояние 8 см.
307. В вершинах правильного шестиугольника со стороной 10 см находятся одинаковые точечные заряды величиной 5 нКл. Найти напряженность и потенциал электростатического поля в центре шестиугольника.
308. Определить напряженность и потенциал электростатического поля, создаваемого зарядом –3 нКл, равномерно распределенным по тонкому прямому стержню длиной 10 см, в точке лежащей на продолжении оси стержня на расстоянии 10 см от его конца.
309. Две концентрические металлические заряженные сферы радиусами 5 и 10 см несут соответственно заряды 3 и –1нКл. Найти напряженность и потенциал электростатического поля в точках, лежащих от центра сфер на расстояниях 3, 6 и 12 см. Построить график зависимости напряженности и потенциала от расстояния.
310. Два точечных заряда величиной 1 и –1 нКл находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Определить напряженность и потенциал электростатического поля в точке, удаленной от первого и второго заряда на расстояние 3 см.
311. Электростатическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями, равномерно заряженными с поверхностными плотностями заряда 0,3 и 0,7 мкКл/м2 . Определить напряженность поля между пластинами и вне пластин. Найти разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними 4 см. Построить график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной пластинам.
312. Решить предыдущую задачу при условии, что заряд второй пластины отрицательный.
313. На расстоянии 2 см от бесконечно длинной равномерно заряженной нити находится точечный заряд 0,4 нКл. Под действием сил поля заряд переместился до расстояния 4 см; при этом совершается работа 0,5 мкДж. Найти линейную плотность заряда нити.
314. Определить работу сил электростатического поля при перемещении точечного заряда -20 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 4 см от поверхности сферы радиусом 1 см, равномерно заряженной с поверхностной плотностью заряда 3 нКл/см2.
315. Под действием сил электростатического поля точечный заряд переместился из точки, находящейся на расстоянии 8 см от бесконечно длинной равномерно заряженной нити в точку, находящуюся на расстоянии 2 см; при этом совершается работа 52 мкДж. Найти величину заряда, если линейная плотность заряда нити 50 нКл/см.
316. Протон влетел в однородное электрическое поле с напряженностью 300 В/см в направлении силовых линий со скоростью 100 км/с. Какой путь должен пройти протон, чтобы его скорость удвоилась?
317. В центре сферы радиусом 30 см находится точечный заряд 10 нКл. Определить поток напряженности через часть сферической поверхности площадью 20 см2.
318. Прямоугольная плоская площадка со сторонами 3 и 2 см находится на расстоянии 1 м от точечного заряда 2 мкКл. Площадка ориентирована так, что линии напряженности составляют угол 300 с ее поверхностью. Найти поток напряженности через эту площадку.
319. На некотором расстоянии от бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 0,5 нКл /см2 расположена круглая пластинка так, что её плоскость составляет угол 300 с силовыми линиями электрического поля. Определить поток напряженности и электрического смещения (индукции) через пластинку, если её радиус 10 см.
320. Бесконечная плоскость, равномерно заряженная с поверхностной плотностью заряда 5 нКл/см2, пересекает сферу по диаметру. Найти поток электрического смещения через сферическую поверхность, если диаметр сферы 4 см.
321. Конденсатор электроёмкостью 0.5 мкФ был заряжен до напряжения 350 В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до напряжения 500 В, напряжение на нем изменилось до 400 В. Вычислить электроемкость второго конденсатора.
322. Коаксиальный электрический кабель состоит из центральной жилы радиусом 1 см и цилиндрической оболочки радиусом 1,5 см, между которыми находится изоляция. Вывести формулу для емкости такого кабеля и вычислить электроемкость кабеля длиной 10 м, если изоляционным материалом служит резина.
323. Сферический конденсатор состоит из двух тонких концентрических сферических оболочек радиусом 1,5 и 3 см. В пространстве между оболочками находится диэлектрик с диэлектрической проницаемостью 3,2. Вывести формулу для электроёмкости такого конденсатора и вычислить его электроемкость.
324. Определить поверхностную плотность зарядов на пластинах плоского слюдяного конденсатора, заряженного до разности потенциалов 100 В, если расстояние между его пластинами 0,3 мм.
325. Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин 100 см2 заряжен до разности потенциалов 300 В. Определить поверхностную плотность заряда на пластинах, электроёмкость и энергию поля конденсатора, если напряженность поля в зазоре между пластинами 60 кВ/м.
326. Плоский слюдяной конденсатор, заряженный до разности потенциалов 600 В, обладает энергией 40 мкДж. Площадь пластин составляет 100 см2. Определить расстояние между пластинами, напряженность и объёмную плотность энергии электрического поля конденсатора.
327. Плоский конденсатор заряжен до разности потенциалов 300 В. Расстояние между пластинами 5 мм, диэлектрик – стекло. Определить напряженность поля в стекле, поверхностную плотность заряда на пластинах и поверхностную плотность связанных поляризационных зарядов на стекле.
328. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено трансформаторным маслом. Расстояние между пластинами 3 мм. Какое напряжение надо подать на пластины этого конденсатора, чтобы поверхностная плотность связанных поляризационных зарядов на масле была 0,62 нКл/см2?
329. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: слоем слюды толщиной 0,2 мм и слоем парафинированной бумаги толщиной 0,1 мм. Определить напряженность поля и падение потенциала в каждом из слоев, если разность потенциалов между обкладками конденсатора 220 В.
330. Плоский конденсатор, площадь каждой пластины которого 400 см2, заполнен двумя слоями диэлектрика: слоем парафинированной бумаги толщиной 0,2 см и слоем стекла толщиной 0,3 см. Определить разность потенциалов для каждого слоя и электроёмкость конденсатора, если разность потенциалов между его обкладками 600 В.
331. При каком внешнем сопротивлении потребляемая мощность будет максимальна, если два одинаковых источника с ЭДС 6 В и внутренним сопротивлением 1 Ом каждый соединены последовательно? Чему равна эта мощность?
332. Решить предыдущую задачу для случая, когда источники тока соединены параллельно?
333. ЭДС аккумулятора автомобиля 12 В. При силе тока 3 А его КПД 0,8. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора.
334. Два одинаковых источника тока соединены в одном случае последовательно, в другом – параллельно и замкнуты на внешнее сопротивление 1 Ом. При каком внутреннем сопротивлении источника тока сила тока во внешней цепи будет в обоих случаях одинакова?
335. В проводнике за время 10 с при равномерном возрастании силы тока от 0 до 2 А выделилось количество теплоты 6 кДж. Найти сопротивление проводника.
336. При замыкании аккумуляторной батареи на резистор сопротивлением 9 Ом в цепи идет ток силой 1 А. Сила тока короткого замыкания равна 10 А. Какую наибольшую полезную мощность может дать батарея?
337. Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от нуля до некоторого максимального значения за 20 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты 4 кДж. Определить скорость нарастания тока в проводнике, если его сопротивление 6 Ом.
338. По алюминиевому проводу сечением 0,2 мм2 течет ток силой 0,3 А. Определить силу, действующую на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля.
339. В медном проводнике площадью поперечного сечения 4 мм2 и длиной 6 м ежеминутно выделяется количество теплоты 18 Дж. Вычислить напряженность электрического поля, плотность и силу электрического тока в проводнике.
340. Сила тока в проводнике сопротивлением 8 Ом за время 10 секунд равномерно возрастает от нуля до 12 А. Определить количество теплоты, выделившейся за это время в проводнике.
341. Мощность, выделяемая во внешней цепи, достигает наибольшего значения 10 Вт при силе тока 5 А. Найти ЭДС источника тока и его внутреннее сопротивление.
|
342. По двум одинаковым круговым виткам радиусом 6 см, плоскости которых взаимно перпендикулярны, а центры совпадают, текут одинаковые токи силой 3 А. Найти напряженность и индукцию магнитного поля в центре витков.
343. По двум бесконечно длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга в воздухе текут в одном направлении токи силой 20 и 30 А. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на прямой, соединяющей оба провода, и находящейся на расстоянии 2 см от первого провода.
344. Решить предыдущую задачу при условии, что токи в проводниках текут в противоположных направлениях.
345. По двум длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии 4 см в воздухе, текут в одном направлении одинаковые токи силой 5 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от каждого провода на расстояние 4 см.
346.Определить индукцию и напряженность магнитного поля в центре проволочной квадратной рамки со стороной 8 см, если по рамке проходит ток силой 3 А.
347. По двум тонким длинным параллельным проводам, расстояние между которыми 10 см, текут в одном направлении токи силой 3 и 2 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной на расстояние 6 см от первого провода и на расстояние 8 см от второго провода, если провода находятся в воздухе.
348. По проводу, согнутому в виде правильного шестиугольника с длиной стороны 10 см течет ток силой 5 А. Найти напряженность и магнитную индукцию в центре шестиугольника.
349. Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом . По проводнику течет ток силой 2 А. Найти напряженность и магнитную индукцию в точке, расположенной на биссектрисе угла на расстоянии 5 см от сторон проводника.
350. Два бесконечно длинных провода скрещены под прямым углом. Расстояние между проводами равно 10 см. По проводам текут одинаковые токи силой 10 А. Найти индукцию и напряженность магнитного поля в точке, находящейся на середине расстояния между проводами.
351. Прямой провод согнут в виде квадрата со стороной 8 см. Какой силы ток надо пропустить по проводнику, чтобы напряженность магнитного поля в точке пересечения диагоналей была 20 А/м?
352. Бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу, по проводу идет ток силой 3 А. Найти радиус витка, если напряженность магнитного поля в центре витка 20 А/м.
353. В однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл находится прямоугольная рамка длиной 6 см и шириной 2 см, содержащая 100 витков проволоки. Сила тока в рамке 1 А, а плоскость рамки параллельна линиям магнитной индукции. Определить магнитный момент рамки и механический вращающий момент, действующий на рамку.
354. Каким образом надо расположить прямой алюминиевый проводник в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией 50 мТл и какой силы ток надо пропустить по нему, чтобы он находился в равновесии. Радиус проводника 1 мм и плотность алюминия 
?
355. Контур из провода, изогнутый в виде квадрата со стороной 5 см, расположен в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с силой тока 4 А так, что его две стороны параллельны проводу. Сила тока в контуре 0,2 А. Определить силу, действующую на контур, если ближайшая к проводу сторона контура находится на расстоянии 5 см.
356. Незакрепленный прямой проводник массой 1 г и длиной 8 см, по которому течет ток, находится в равновесии в горизонтальном магнитном поле с напряженностью 100 кА/м. Определить силу тока в проводнике, если он перпендикулярен линиям индукции поля.
357. Проволочный виток радиусом 10 см, по которому течет ток силой 2 А, величина которого поддерживается неизменной, свободно установился в однородном магнитном поле. При повороте витка относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол 600 была совершена работа 20 мкДж. Найти напряженность магнитного поля.
358. Проводник, согнутый в виде квадрата со стороной 8 см лежит на столе. Квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянули в линию. Определить совершенную при этом работу. Сила тока 0,5 А в проводнике поддерживается неизменной. Вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли 40 А/м.
359. Проволочное кольцо радиусом 10 см, по которому течет ток силой 1 А, свободно установилось в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. При повороте контура относительно оси лежащей в плоскости кольца, на некоторый угол была совершена работа 0,157 мДж. Найти угол поворота контура. Считать, что сила тока в контуре поддерживается неизменной.
360. Проволочное кольцо радиусом 5 см лежит на столе. По кольцу течет ток, силой 0,2 А. Поддерживая силу тока неизменной, кольцо перевернули с одной стороны на другую. Какая работа была совершена при этом? Вертикальную составляющую напряженности магнитного поля Земли принять равной 40 А/м.
361. В однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл равномерно движется прямой проводник длиной 25 см, по которому течет ток силой 0,3 А. Скорость проводника 15 см/с и направлена перпендикулярно силовым линиям поля. Найти работу перемещения проводника за 5 с и мощность, затраченную на перемещение.
362. Протон и электрон, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона больше радиуса кривизны траектории электрона?
363. Протон и электрон, двигаясь с одинаковой, скоростью влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона больше радиуса кривизны траектории электрона?
364. Электрон, ускоренный электрическим полем с разностью потенциалов 300 В, влетает перпендикулярно силовым линия в однородное магнитное поле и движется по окружности радиусом 10 см. Определить индукцию магнитного поля и период обращения электрона по окружности.
365. Электрон, двигаясь со скоростью 4 Мм/с, влетает под углом 
к силовым линиям однородного магнитного поля с индукцией 1 мТл. Определить радиус и шаг винтовой линии, по которой будет двигаться электрон в магнитном поле.
366. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл влетает перпендикулярно силовым линиям 
- частица с кинетической энергией 400 эВ. Найти силу, действующую на - частицу, радиус окружности, по которой движется - частица, и период обращения - частицы.
367. Протон влетает в однородное магнитное поле под углом к силовым линиям и движется по винтовой линии, радиус которой 1,5 см, индукция магнитного поля 10 мТл. Найти кинетическую энергию протона.
368. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией 0,02 Тл возбуждено электрическое поле с напряженностью 20 кВ/м. Перпендикулярно обоим полям прямолинейно движется заряженная частица. Определить скорость частицы.
369. В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл движется протон. Траектория его движения представляет винтовую линию с радиусом 10 см и шагом 60 см. Определить скорость протона.
370. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции движется прямой проводник длиной 60 см. Определить силу Лоренца, действующую на свободный электрон в проводнике, если на его концах возникает разность потенциалов 20 мкВ.
371. Индукция магнитного поля между полюсами двухполюсного генератора 0.8 Тл. Ротор имеет 100 витков площадью 400 см2. Определить частоту вращения ротора, если максимальное значение ЭДС индукции 200 B ?
372. В однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл равномерно с частотой 5 оборотов в секунду вращается стержень длиной 40 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям индукции магнитного поля, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов.
373. Какой силы ток течет через гальванометр, присоединенный к железнодорожным рельсам, расстояние между которыми 152 см, когда к нему со скоростью 72 км/ч приближается поезд? Вертикальную составляющую индукции магнитного поля Земли принять равной 50 мкТл; сопротивление гальванометра 50 Ом.
374. Катушка из 100 витков площадью 15 см2 вращается в однородном магнитном поле с частотой 5 оборотов в секунду. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и силовым линиям поля. Определить индукцию магнитного поля, если максимальное значение ЭДС индукции, возникающей в катушке, равно 0,25 В.
375. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд 50 мкКл. Определить изменение магнитного потока через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра 10 Ом.
376. Тонкий провод сопротивлением 0,2 Ом согнут в виде квадрата со стороной 10 см и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле с индукцией 4 мТл так, что его плоскость перпендикулярна силовым линиям поля. Определить заряд, который протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.
377. Рамка из провода сопротивлением 0,06 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 4 мТл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки 100 см2.Определить заряд, который потечет по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0 до 
; 2) от до 
.
378. Сила тока в соленоиде равномерно возрастает от 0 до 5 А за 10 с, при этом в соленоиде возникает магнитное поле с энергией 100 мДж. Определить среднюю ЭДС самоиндукции, возникающую в соленоиде.
379. Соленоид длиной 30 см и площадью поперечного сечения 10 см2 с сердечником из немагнитного материала (m=1) содержит 600 витков. Определить индуктивность соленоида и среднее значение ЭДС самоиндукции, возникающей при выключении тока в соленоиде, если сила тока уменьшается от 0,8 А до 0 за время 150 мкс.
380. Соленоид сечением 20 см2 и длиной 40 см с сердечником из немагнитного материала (m=1) содержит 800 витков. Найти индуктивность соленоида, полный магнитный поток, сцепленный с соленоидом, и энергию магнитного поля, если по виткам течет ток силой 2 А.
Задание на контрольную работу №4
401. Точка совершает гармонические колебания с периодом 2 с. Амплитуда колебания 10 см. Найти смещение, скорость и ускорение точки спустя 0,2 с после ее прохождения через положение равновесия. Начало колебания связано с положением равновесия.
402. Спиральная пружина под действием подвешенного к ней груза растянулась на 6,5 см. Если груз оттянуть вниз, а затем отпустить, то он начнет колебаться вдоль вертикальной линии. Определить период колебания груза.
403. Пружинный маятник совершает гармонические колебания с амплитудой смещения 0,04 м. При смещении 0,03 м сила упругости равна 9∙10-5 Н. Определить потенциальную и кинематическую энергии, соответствующие данному смещению и полную энергию маятника.
404. Груз массой 200 г подвешен к пружине с коэффициентом упругости 1 Н/м. Найти длину математического маятника, имеющего такой же период колебаний, как данный пружинный маятник.
405. Как изменится период вертикальных колебаний груза, висящего на двух одинаковых пружинах, если от последовательного соединения пружин перейти к их параллельному соединению. Колебания считать гармоническими.
406. Маятник совершает гармонические колебания по закону x=Acoswt. Через сколько времени при первом колебании он отклонится от положения равновесия на расстояние, равное 1/2 амплитуды, если период колебаний 4 с, начальная фаза p/2.
407. Гармоническое колебание точки имеет вид x = A sin (). Через какую долю периода скорость точки будет равна ее максимальной скорости?
408. Чему равно отношение кинетической энергии точки, совершающей гармонические колебания, к ее потенциальной энергии для момента времени t=T/12, где Т - период колебаний.
409. Два одинаково направленных гармонических колебания с одинаковой частотой и амплитудами 3 см и 5 см складываются в одно колебание с амплитудой 7 см. Найти разность фаз складываемых колебаний.
410. Два гармонических колебания с одинаковыми периодами и амплитудами 5∙10-2 м и 2∙10-2 м происходят вдоль одной прямой. Период колебаний 1,2 с. Каков период результирующего колебания? Каковы максимальная и минимальная возможные амплитуды результирующего колебания, и каким наименьшим разностям фаз они соответствуют.
411. Точка участвует в двух колебаниях одинакового периода с одинаковыми начальными фазами. Амплитуда колебаний 3 см и 4 см. Найти амплитуду результирующего колебания. если: 1) колебания совершаются в одном направлении; 2) колебания взаимно перпендикулярны.
412. Материальная точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных гармонических колебаниях, уравнения которых имеют вид: х = sin(t/2), y = соst. Найти уравнение траектории точки. Построить траекторию с соблюдением масштаба и указать направление движения точки.
413. Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях: х = sin πt, y = 4 sin (πt + π). Найти траекторию движения точки, построить ее с соблюдением масштаба.
414. Материальная точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых: x=3cost, y=2sint. Найти траекторию точки, построить ее и указать направление движения точки.
415. Волна распространяется по прямой со скоростью 20 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстоянии 12м и 15м от источника волн, колеблются с разностью фаз 0,75p. Определить длину волны и период колебания.
416. Найти смешение от положения равновесия точки, отстоящей от источника колебаний на расстоянии l/I2, для момента времени Т/6. Амплитуда колебания 0,05 м.
417. Определить скорость распространения волн в упругой среде, если разность фаз колебаний двух точек, отстоящих друг от друга на 15 см, равна p/2. Частота колебаний 25 Гц.
418. Катер движется в море со скоростью 54 км/ч. Расстояние между гребнями волн 10 м, период колебаний частиц в волне 2 с. С какой частотой ударяются волны о корпус катера при его движении: 1) в направлении распространения волны; 2) навстречу волнам?
419. Волна распространяется в упругой среде со скоростью 100 м/с. Наименьшее расстояние между точками среды, фазы колебаний которых противоположны, равно I м. Определить частоту колебаний.
420. Определить скорость u распространения волн в упругой среде, если разность фаз колебаний двух точек среды, отстоящих друг от друга на 10 см, равна 60°. Частота колебаний n=25 Гц.
421. Со стороны однородного магнитного поля, объемная плотность энергии которого 0,4 Дж/м3, на проводник, расположенный перпендикулярно силовым линиям поля, действует сила Ампера 0,6 мН. Длина проводника 20 см. Определить силу тока в проводнике.
422. Обмотка соленоида содержит 10 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объемная плотность энергии будет равна 0,2 Дж/м3? Сердечник выполнен из немагнитного материала, а поле однородно во всем объеме.
423. В цепь переменного тока с действующим значением напряжения 220В и частотой 50 Гц включены последовательно резистор сопротивлением 100 Ом, конденсатор емкостью 32 мкФ и катушка индуктивностью 640 мГн. Найти действующее значение силы тока, сдвиг фаз между током и напряжением и потребляемую мощность.
424. Катушка длиной 50 см и площадью поперечного сечения 10 см2 включена в цепь переменного тока с частотой 50 Гц. Число витков катушки 3000. Найти активное сопротивление катушки, если сдвиг фаз между током и напряжением 60°.
425. Переменное напряжение, действующее значение которого 220 В, а частота 50 Гц, подано на катушку без сердечника индуктивностью 31,8 мГн и активным сопротивлением 10 Ом. Найти количество теплоты, выделяющейся в катушке за одну секунду.
426. Сила тока в колебательном контуре изменяется со временем по закону I=0,02sin400ntA. Индуктивность контура 0,5 Гн. Найти период собственных колебаний в контуре, емкость контура, максимальную энергию электрического и магнитного полей.
427. Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Определить частоту колебаний, возникающих в контуре, если максимальная сила тока в катушке индуктивности 1,2 А, максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора 1200 В, полная энергия контура 1,1 мДж.
428. Колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора емкостью 1 пФ, имеет частоту колебаний 5 МГц. Найти максимальную силу тока, протекающего по катушке, если полная энергия контура 0,5 мкДж.
429. Колебательный контур радиоприемника состоит из катушки индуктивностью 1 мГн и переменного конденсатора, емкость которого может изменяться в пределах от 9,7 до 92 пФ. В каком диапазоне длин волн может принимать радиостанции этот приемник?
430. Входной контур радиоприемника состоит из катушки индуктивностью 2 мГн и плоского конденсатора с площадью пластин 10 см2 и расстоянием между ними 2 мм. Пространство между пластинами заполнено слюдой с диэлектрической проницаемостью 7. На какую длину волны настроен радиоприемник?
431. В однородной изотропной немагнитной среде с диэлектрической проницаемостью равной 3 распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны 10 В/м. Найти амплитуду напряженности магнитного поля и фазовую скорость волны.
432. Плоская электромагнитная волна распространяется в вакууме. Амплитуда напряженности электрического поля волны 50 мВ/м. Найти амплитуду напряженности магнитного поля и среднее за период колебаний значение плотности потока энергии.
433. Резонанс в колебательном контуре с конденсатором 10-6 Ф наступает при частоте 4000 Гц. Если параллельно первому конденсатору подключить второй конденсатор, то резонансная частота становится равной 200 Гц. Определить емкость второго конденсатора.
434. На какой частоте суда передают сигнал бедствия SOS, если по международному соглашению длина радиоволны должна быть 600 м?
435. Чему равно расстояние до самолета, если посланный наземным радиолокатором сигнал после отражения от самолета возвратился к радиолокатору спустя 2∙10-4 c?
436. Радиосигнал, посланный на Луну, отразился и был принят на Земле через 2,5 с после посылки. Такой же сигнал, посланный на Венеру, был принят через 2,5 мин. Определить расстояние от Земли до Луны и от Земли до Венеры во время локации.
437. Электродвижущая сила в цепи переменного тока выражается формулой:
= 120 sin 628t (B).
Определить действующее значение ЭДС за период ее изменения.
438. Сила тока изменяется по формуле:
I = 8,5 sin (314t + 0,651) (A).
Определить действующее значение тока, его начальную фазу и частоту. Чему будет равен ток в цепи при t1=0,08 с и t2=0,042 c?
439. Напряжение и сила тока в катушке изменяются по формулам:
U = 60 sin (314t + 0,25) (B),
I = 15 sin 314t (A).
Определить разность фаз этих величин. Чему будут равны напряжение и ток в катушке при t =1,2∙10-2 с.
440. Активное сопротивление 4,0 Ом; сила тока выражается формулой
I = 6,4 sin 314t (A).
Определить активную мощность и максимальное значение тока в этой цепи.
441. Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной 1 см укладывается 10 темных интерференционных полос. Длина волны монохроматического света равна 0,7мкм.
442. На мыльную пленку (показатель преломления равен 1,33) падает монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм (желтый свет) под углом 45°. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет? При какой наименьшей толщине пленки она будет казаться темной? Что будет с окраской пленки, если менять угол падения?
443. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны 590 нм. Свет падает по нормали к поверхности пластины. Между линзой и пластинкой находится жидкость с показателем преломления 1,33. Определить толщину зазора в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.
444. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света равно 0,5мм, расстояние до экрана 5 м. В зеленом свете интерференционные полосы на экране получились на расстоянии 5 мм друг от друга. Найти длину волны зеленого света.
445. В воздухе, находится тонкая планка из вещества с показателем преломления равным 1,4. Толщина пленки 0,25 мкм. На пленку падает нормально монохроматический свет, при этом отраженные лучи максимально ослаблены в результате интерференции. Какова длина волны этого света?
446. В опыте Юнга расстояние между щелями равно 0,8 мм, длина волны света 0.7 мкм. На каком расстоянии от щелей следует расположить экран, чтобы ширина интерференционной полосы оказалась равной 2 мм?
447. Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 0,4 мм. Определить радиус кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,5 мкм.
448. На стеклянную пластинку нанесен слой прозрачного вещества с показателем преломления 1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны 640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину должен иметь слой, чтобы отраженные лучи были максимально ослаблены в результате интерференции?
449. Расстояние между двумя когерентными источниками света равно 0,2 мм. Они удалены от экрана на расстояние 2 м. Найти длину волны, излучаемую когерентными источниками, если расстояние на экране между третьим и пятым минимумами интерференционной картины равно 1,2 см.
450. Между стеклянной пластиной и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны 0,5 мкм равен 0,8 мм. Радиус кривизны линзы равен 0,64 м.
451. Входное окно фотоприемника покрыто тонкой пленкой, материал которой имеет показатель преломления 1,25. Толщина пленки равна 0,10 мкм. На какой наибольшей длине волны достигается максимальное просветление входного окна фотоприемника?
452. Точечный источник света с длиной волны 0,5 мкм расположен на расстоянии 1 м перед диафрагмой с круглым отверстием радиусом 1 мм. Найти расстояние от диафрагмы до точки наблюдения, находящейся на оси отверстия, для которой число зон Френеля в отверстии равно 3. Темное или светлое пятно получится в центре дифракционной картины, если в месте наблюдения поместить экран?
45З. На щель шириной 0,1 мм нормально падает параллельный пучок света от монохроматического источника (длина волны равна 0,5 мкм). Определить ширину центрального максимума в дифракционной картине, наблюдаемой на экране, удаленном от щели на расстояние 3м.
454. Каков показатель преломления просветляющего покрытия объектива, если толщина покрытия равна 0,16 мкм, а объектив рассчитан на длину волны света 0,4 мкм.
455. Для уменьшения потерь света при отражении от стекла на поверхность объектива (показатель преломления равен 1,7) нанесена тонкая прозрачная пленка (показатель преломления равен 1,3). При какой наименьшей ее толщине произойдет максимальное ослабление отраженного света, длина волна которого 0,56 мкм приходится на среднюю часть видимого спектра? Считать, что лучи падают нормально к поверхности объектива.
456. На дифракционную решетку, содержащую 250 штрихов на 1мм. падает нормально свет с длиной волны 0,6мкм. Найти общее число дифракционных максимумов, которые дает эта решетка. Определить угол, под которым наблюдается последний дифракционный максимум.
457. Диафрагма с круглым отверстием диаметром 2,4мм расположена на расстоянии 1 м от точечного источника света и 1,5м от экрана. Длина волны источника света 0,6мкм. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии? Темное или светлое пятно получится в центре дифракционной картины?
458. Дифракционная решетка имеет такой период, что максимум первого порядка для длины волны 0,7 мкм соответствует углу 30о. Какова длина волны света, который в спектре второго порядка имеет максимум под углом 45о?
459. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние между атомными плоскостями равно 280 пм. Под углом 65° к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Определить длину волны рентгеновского излучения.
460. На щель шириной 0,2 мм падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 0,6 мкм. Найти расстояние между первыми дифракционными минимумами на экране, удаленном от щели на расстояние 0,5 м.
461. Диафрагма с круглым отверстием радиусом 0,5 мм расположена на расстоянии 1 м от точечного источника света и 0,25 м от экрана. При какой максимально возможной длине волны света в центре экрана будет наблюдаться дифракционный минимум?
462. На грань кристалла кальцита падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние между атомными плоскостями кристалла 0,3 нм. Под каким углом к атомной плоскости будет наблюдаться дифракционный максимум второго порядка, если длина волны рентгеновского излучения равна 0,15 нм?
463. Какую разность длин волн может разрешить дифракционная решетка длиной 2 см и периодом 5 мкм в области красных лучей (длина волны 0,7 мкм) в спектре второго порядка? Сколько дифракционных максимумов можно наблюдать с помощью этой решетки в случае падения на решетку монохроматического света с длиной волны 0,7 мкм?
464. Определить расстояние между атомными плоскостями кристалла, если дифракционный максимум второго порядка рентгеновского излучения с длиной волны 175 пм наблюдается под углом 45° к атомной плоскости.
465. На дифракционную решетку, содержащую 600 штрихов на 1 мм, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана 1,2 м. Границы видимого спектра составляют 0,4 мкм - 0,78 мкм.
466. Расстояние между атомными плоскостями кристалла кальцита равно 0,3 нм. Определить, при какой длине волны рентгеновского излучения второй дифракционный максимум будет наблюдаться при отражении лучей под углом 30° к поверхности кристалла.
467. В каком порядке спектра будут разрешены дифракционной решеткой две линии с длинами волн 450 нм и 450,1 нм. Решетка имеет период 20 мкм и длину 5 см.
468. Какой максимальный период должна иметь дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две линии с длинами волн, равными 600 нм и 600,1 нм. Длина решетки 1 см.
469. 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.
470. На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается красная граница (длина волны 0,78 мкм) спектра третьего порядка?
471. Чему равен угол между главными плоскостями двух николей, если интенсивность естественного света, прошедшего через эту систему, уменьшилась в 5,4 раза? Считать, что каждый николь поглощает и отражает –14% падающего на него света.
472. Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла каменной соли равен 60°. Определить скорость распространения света в этом кристалле.
473. Луч света переходит из воды в алмаз так,что луч, отраженный от границы раздела этих сред,оказывается максимально поляризованным. Определить угол между падающим и преломленным лучами.
474. Угол между плоскостями поляризации николей равен 30°. Интенсивность естественного света, прошедшего такую систему, уменьшилась в 5 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения света в каждом из николей, считая их одинаковыми.
475. Луч света переходит из кварца в жидкость. Отраженный луч максимально поляризован при угле падения, равном 40°. Определить показатель преломления жидкости и скорости распространения света в ней.
476. Раствор сахара с концентрацией, равной 200 кг/м3, налитый в стеклянную трубку, поворачивает плоскость поляризации света, проходящего через раствор, на угол 45°. Другой раствор, налитый в такую же трубку, поворачивает плоскость поляризации на угол 30°. Определить концентрацию этого раствора.
477. Предельный угол полного внутреннего отражения луча на границе жидкости с воздухом равен 45°. Каким должен быть угол падения луча из воздуха на поверхность жидкости, чтобы отраженный луч был полностью поляризован?
478. Между двумя параллельными николями помещают кварцевую пластинку толщиной 1 мм, вырезанную параллельно оптической оси. При этом плоскость поляризации монохроматического света, падающего на поляризатор, повернулась на угол 20°. При какой минимальной толщине пластинки свет не пройдет через анализатор?
479. При прохождении естественного света через два николя, угол между плоскостями поляризации которых составляет 45°, происходит ослабление света. Коэффициенты поглощения света в поляризаторе и анализаторе соответственно равны 0,08 и 0,1. Найти, во сколько раз изменилась интенсивность света после прохождения этой системы.
480. Угол преломления луча в жидкости равен 35°. Определить показатель преломления жидкости, если отраженный луч максимально поляризован.
Задание на контрольную работу №5
501. Абсолютно черное тело имеет температуру 500 К. Какова будет температура тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в 5 раз? Исходя из формулы Планка, изобразить графически начальный и конечный спектры излучения.
502. Температура абсолютно черного тела равна 2000 К. Определить длину волны, на которую приходится максимум спектра энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости для этой длины волны.
503. Определить температуру и энергетическую светимость абсолютно черного тела, если максимум энергии спектра излучения приходится на длину волны 600 нм.
504. Из смотрового окошечка печи излучается поток 4 кДж/мин. Определить температуру печи, если площадь окошечка равна 8 см2.
505. Поток излучения абсолютно черного тела равен 10 кВт, а максимум спектра излучения приходится на длину волны 0,8 мкм. Определить площадь излучающей поверхности.
506. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум видимого спектра излучения переместится с красной границы спектра 780 нм на фиолетовую 390 нм?
507 Определить интенсивность солнечной радиации (плотность потока излучения) вблизи Земли за пределами ее атмосферы, если в спектре Солнца максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны 0,5 мкм .
508. Вычислить энергию (кВт час), излучаемую за сутки с площади 0,5м2 нагревателя, температура которого 700С. Считать, что нагреватель излучает как серое тело с коэффициентом поглощения 0,3.
509. Средняя энергетическая светимость поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см2×мин). Какова средняя температура поверхности Земли, полагая, что она излучает как серое тело с коэффициентом поглощения 0,25?
510. Печь, потребляющая мощность 1 кВт, имеет отверстие площадью 100 см2. Определить долю мощности, рассеиваемую стенками печи, если температура ее внутренней поверхности равна 1000 К.
511. При остывании абсолютно черного тела максимум его спектра излучения сместился на 500 нм. На сколько градусов остыло тело? Начальная температура тела 2000 К.
512. Абсолютно черное тело в виде шара диаметром 10 см излучает 15 ккал/мин. Найти температуру шара.
513. Абсолютно черное тело имеет вид полости с малым отверстием, диаметр которого 1 см. Нагрев тела осуществляется электрической спиралью, потребляющей мощность 0,1 кВт. Определить значение равновесной температуры излучения, исходящего из отверстия, если стенки полости рассеивают 10 % мощности.
514. Какую массу теряет Солнце на излучение в 1 с? Оценить также время, в течение которого масса Солнца уменьшится на 1 %. (См. таблицу).
515. Определить, до какой температуры остынет за счет излучения шар диаметром 10 см с абсолютно черной поверхностью через 5 часов, если его первоначальная температура равна 300 К. Плотность материала шара составляет 104 кг/м3, теплоемкость - 0,1 кал/(г град). Излучением окружающей среды пренебречь.
516. Оценить тепловую мощность, излучаемую космической станцией, площадь поверхности которой равна 120 м2, температура – ( - 50 )0С, а коэффициент поглощения – 0,3. Излучением окружающей среды пренебречь.
517. Какова мощность, излучаемая из окна, если температура в комнате составляет 200С, а температура наружного воздуха 00С? Коэффициент поглощения окна считать равным 0,2, а его площадь – 2 м2.
518. Определить мощность, необходимую для накаливания вольфрамовой нити электролампы длиной 10 см и диаметром нити 1 мм до температуры 3000 К. Потерями тепла на теплопроводность и конвекцию пренебречь.
519. Вольфрамовая нить накаливается в вакууме током 1,0 А до температуры 1000 К. При какой силе тока нить накалится до температуры 3000 К? Соответствующие коэффициенты поглощения равны 0,115 и 0,334, а температурный коэффициент удельного сопротивления считать равным 4 103 Ом м/град.
520. До какой температуры нагревается от солнечного света небольшой металлический метеорит сферической формы в околоземном космическом пространстве?
521. Красная граница фотоэффекта для цинка составляет 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию (в электрон–вольтах) фотоэлектронов и задерживающую разность потенциалов, если на цинк падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 200 нм.
522. На поверхность калия падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию (в электрон–вольтах) фотоэлектронов и задерживающую разность потенциалов.
523. Фотон с энергией 10 эВ выбивает электроны из серебряной пластины. Определить импульс, полученный пластиной, если принять, что направления импульсов фотона и фотоэлектрона перпендикулярны поверхности пластины.
524. На фотоэлемент с катодом из лития падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, прекращающее фототок.
525. Какова должна быть длина волны излучения, падающего на платиновую пластину, если максимальная скорость фотоэлектронов равна 3 Мм/с?
526. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,25 мкм, направленное на металлическую пластину, вызывает фототок, который прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов 0,96 В. Определить работу выхода электрона из металла.
527. На поверхность металла падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта равна 0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?
528. На поверхность лития падает рентгеновское излучение с длиной волны 1 нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов. Можно ли пренебречь работой выхода элетрона?
529. Какова красная граница фотоэффекта для лития, натрия, калия и цезия. (См. таблицу).
530. Красная граница фотоэффекта для вольфрама равна 275 нм. Определить задерживающую разность потенциалов для электронов, вырываемых из вольфрама светом с длиной волны 180 нм.
531. Определить радиус, частоту и скорость обращения электрона для первой орбиты по теории Бора, а также энергию ионизации.
532. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в видимой области спектра излучения атома водорода.
533. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для атома водорода.
534. Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с длиной волны 0,1215 мкм. Определить радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода.
535. В водородоподобном ионе лития электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить энергию кванта и длину волны излучения, испущенного ионом.
536. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для однозарядного иона гелия.
537. Электрон в атоме водорода движется по первой орбите. Найти скорость электрона и длину волны де Бройля. Сравнить длину волны де Бройля с периметром орбиты. Нужно ли учитывать волновые свойства электрона при изучении движения электрона в атоме водорода?
538. Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на основной уровень.
539. Вычислить по теории Бора период вращения электрона в атоме водорода, находящегося на втором энергетическом уровне
540. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить в электрон-вольтах полную энергию электрона.
541. Определить неопределенность координаты электрона, движущегося в атоме водорода со скоростью 2,0×106 м/сек, если относительная неопределенность скорости равна 0,1. Сравнить полученную неопределенность с диаметром атома водорода, вычисленным по теории Бора для основного состояния, и указать, применимо ли понятие траектории в данном случае.
542. Электрон с кинетической энергией 10 эВ находится в металлической пылинке диаметром 1 мкм. Оценить (в процентах) относительную неопределенность скорости электрона.
543. Если допустить, что неопределенность координаты движущейся частицы равна дебройлевской длине волны, то какова будет относительная неопределенность импульса этой частицы?
544. Электрон находится в потенциальном ящике шириной 0,2 нм. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальную кинетическую энергию, которой может обладать электрон в этом ящике.
545. Используя соотношение неопределенностей, оценить низший энергетический уровень электрона в атоме водорода. Принять диаметр атома равным 0,1 нм.
546. Частица находится в одномерном потенциальном ящике. Найти отношение ширины ящика к длине стоячей волны де Бройля в трех случаях: 1) n = 1; 2) n = 2; 3) n = 10.
547. Электрон находится в потенциальном ящике шириной 0,5 нм. Во сколько раз отличается произведение ширины ящика на импульс электрона к приведенной постоянной Планка в трех случаях: 1) n = 1; 2) n = 2; 3) n = 3.
548. Пучок электронов с энергией 25,0 эВ встречает на своем пути потенциальный барьер высотой 9,0 эВ. Определить коэффициент отражения и коэффициент прозрачности данного барьера. Привести рисунок.
549. Электрон движется с энергией 25 эВ и встречает на своем пути потенциальный барьер высотой 26 эВ. Какова плотность вероятности найти электрон за барьером на расстоянии 0,1 нм? Привести рисунок.
550. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину одномерного потенциального ящика, в котором минимальная энергия электрона равна 10 эВ.
- Определить проводимость меди при комнатной температуре.
552. Определить плотность тока в серебрянной проволочке длиной 10 см, на которую подано напряжение 7,5 мВ, при комнатной температуре. Принять, что на каждый атом серебра приходится один свободный электрон.
553. Определить концентрацию носителей тока в литии и удельную его проводимость при комнатной температуре.
554. Плотность тока в образце из натрия составляет 1 А/мм2. Определить подвижность носителей в цилиндрическом образце длиной 1 см, на котором падает напряжение 0,42 мВ. Температура комнатная. Сравнить подвижность с табличными данными.
555. Определить среднюю дрейфовую скорость носителей тока в образце из золота длиной 10 см, если плотность тока, протекающего по образцу, равна 1 А/мм2, а падение напряжения на образце составляет 2,2 мВ. Температура комнатная.
556. Перпендикулярно однородному магнитному полю, индукция
которого равна 0,1 Тл, помещена тонкая пластинка из примесного кремния. Ширина пластинки соответствует 4 см. Определить плотность тока, при которой холловская разность потенциалов достигнет значения 0,5 В. Постоянную Холла для кремния принять равной 0,3 м3/Кл.
557. Удельное сопротивление кремния р-типа равно 10-2 Ом×м. Определить концентрацию дырок и их подвижность. Принять постоянную Холла равной 4×10-4 м3/Кл.
558. Тонкая пластинка из кремния шириной 2 см расположена перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля с индукцией 0,5 Тл. При плотности тока 2 мкА/мм2, направленного вдоль пластины, холловская разность потенциалов оказалась равной 2,8 В. Определить концентрацию носителей тока. Сравнить с табличными данными.
559. Концентрация носителей тока в чистом кремнии равна 5.1010 см-3 Определить удельное сопротивление кремниевого стержня длиной 2 см и сечением 1 мм2. Сравнить с табличными данными.
560. Вычислить постоянную Холла для кремния, если его удельное сопротивление равно 6,2.102 Ом.м.
561. Кристалл из чистого германия, ширина запрещенной зоны которого равна 0,72 эВ, нагревают от температуры 00С до температуры 150С. Во сколько раз возрастает его удельная проводимость?
562. При нагревании кристалла из чистого кремния от температуры 00С до температуры 100С его удельная проводимость возрастает в 2,28 раза. По этим данным определить ширину запрещенной зоны кристалла кремния.
563. p-n переход при температуре 270С находится под обратным внешним напряжением 0,5 В, при котором сопротивление перехода составляет 692 Ом. Каково будет сопротивление перехода, если изменить полярность внешнего напряжения?
564. Прямое сопротивление p-n перехода при температуре 00С при внешнем напряжении 0,5 В равно 10 Ом. Определить обратное сопротивление p-n перехода при том же напряжении.
565. Прямое напряжение, приложенное к p-n переходу, равно 0,5 В. Как и во сколько раз изменится сила тока через переход, если температура упадет с 270С до 00С?
566. Во сколько раз ток р-п-перехода в прямом направлении превышает ток в обратном направлении при одинаковой величине прямого и обратного приложенных напряжений в 0,5 В. Температура 270С.
567. Определить плотность тока насыщения, если при напряжении на р-п-переходе 0,4 В плотность прямого тока через р-п-переход составляет 10 мА/см2. Температура 270С.
568. Построить вольт-амперную характеристику р-п-перехода, если ток насыщения равен 0,14 мА. Определить динамическое сопротивление в прямом и обратном направлении при величине напряжения 0,5 В. Температура 270С.
569. Во сколько раз сопротивление р-п-перехода в обратном направлении превышает сопротивление р-п-перехода в прямом направлении при температуре 270С и напряжении на р-п-переходе 0,6 В.
570. Плотность прямого тока через р-п-переход составляет 100 мА/см2 , а плотность тока насыщения - 0,14 мА/см2. Определить напряжение, приложенное к р-п-переходу.
571. Определить постоянную распада, среднее время жизни ядра и число ядер радиоактивного изотопа иода , распавшегося в течение суток, если первоначальная масса йода была 10 мг.
572. Определить возраст древних деревянных предметов, если удельная активность изотопа в них составляет 3/5 удельной активности этого же изотопа в только что срубленных деревьях.
573. Активность некоторого радиоактивного препарата уменьшается в 2,5 раза за 7 суток. Найти его период полураспада и среднюю продолжительность жизни ядра.
574. Счетчик Гейгера, установленный вблизи препарата радиоактивного изотопа серебра, при первом измерении регистрировал 5200 a-частиц в минуту, а через сутки только 1300. Определить период полураспада изотопа.
575. Мощность двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя. Считать, что при каждом акте деления ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.
576. Найти электрическую мощность атомной электростанции, расходующей 0,1 кг урана-235 в сутки, если КПД станции равен 16%. Считать энергию, выделяющуюся при одном акте деления ядра урана-235, равной 200 МэВ.
577. Определить массовый расход урана-235 в ядерном реакторе атомной электростанции. Тепловая мощность электростанции равна 10 МВт, КПД электростанции составляет 20%. Считать, что при каждом акте деления ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.
578. Найти мощности экспозиционной, поглощенной и эквивалентной доз на расстоянии 1,5 м от препарата радиоактивного кобальта-60 массой 1 мг.
579. Определить экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы от 0,1 г препарата радия-226 за 20 минут на расстоянии 1 м.
580. Найти экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы для биологической ткани при облучении в течении 10 минут препаратом иридия-192 массой 5 мг, находящимся на расстоянии 20 см.
- Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
Контакты - помощь студентам
Пн - Вскр 900-2200
39-58-68-649
bovaliservice
zakaz [at] reshuzadachi [dot] ru
+375 29 2560343
+7 965 1438010Готовые решения задач
Сотрудничество
Вниманию авторов студенческих работ! Приглашаем к долгосрочному и взаимовыгодному сотрудничеству кандидатов наук, аспирантов, инженеров и других специалистов. Горячие вакансии: геодезия, термех и сопромат строительного профиля БНТУ, спецпредметы БГИУР (проектирование РЭС, СВЧ, антенны) и другие. Ждем ваше резюме...
Помощь заочникам
Готовые решения задач, дополнительные шпаргалки, методички, находятся в свободном доступе тут
Задание на контрольную работу №2
201. За неделю из стакана испарилось 50 г воды. Сколько в среднем молекул вылетало с поверхности воды за 1с.
202. В баллоне емкостью 15 л находится смесь, содержащая 10 г водорода, 54 г водяного пара и 60 г окиси углерода. Температура смеси 270С. Определить давление.
203. Смесь водорода и гелия находится в баллоне объемом 30л при температуре 300 К и давлении 830кПа. Масса смеси равна 24г. Определить массу водорода и гелия.
204. Сосуд объемом 10 л содержит гелий под давлением 1 МПа и при температуре 300 К.После того, как из баллона выпущено 10 г гелия,температура в баллоне понизилась до 290 К.Определить давление гелия,оставшегося в баллоне.
205. Определить плотность смеси, состоящей из 4 г гелия и 28 г азота при температуре 270С и давлении 1 МПа.
206. В дизеле в начале такта сжатия температура воздуха 400С, а давление 78,4 кПа. Во время сжатия объем уменьшается в 15 раз, а давление возрастает до 3,5 Мпа. Определить температуру воздуха в конце такта сжатия.
207.Найти относительную молекулярную массу некоторого газа, если его плотность составляет 12.2 кг/м3 при температуре 300К и давлении 700кПа.
208. Альпинист при каждом вдохе поглощает 5 г воздуха, находящегося при нормальных условиях. Найти объем воздуха, который должен вдыхать за то же время альпинист в горах, где давление равно 79,8 кПа, а температура -130С.
209. В сосуде объемом 20 л при температуре 270С находится смесь кислорода массой 6 г и углекислого газа массой 66 г. Определить давление смеси.
210. В сосуде объемом 2л находится углекислый газ массой 6г и закись азота (N2O) массой 4г при температуре 400К. Найти давление смеси в сосуде.
211. Баллон, содержащий 1 кг азота, при испытании взорвался при температуре 3500 С. Какое количество водорода можно хранить в этом баллоне при 20 0С, имея пятикратный запас прочности.
212. Определить молярную массу газа, свойства которого соответствуют свойствам смеси 160 г кислорода и 120 г азота.
213. Определить плотность смеси 4 г водорода и 32 г кислорода при температуре 7оС и давлении 100 кПа.
214. До какой температуры при нормальном давлении можно нагреть кислород, чтобы его плотность стала равна плотности азота при нормальных условиях.
215. Современная техника позволяет создать вакуум до 0,1 нПа. Сколько молекул газа остается при таком вакууме в 1 см3 при температуре 300К?
216. Котел содержит перегретый водяной пар массой 5кг при температуре 450К. Определить давление пара в котле, если его емкость равна 5л.
217. Некоторый газ находится под давлением 126,7кПа при температуре 305К. Определить молярную массу газа, если плотность газа равна 0,1кг/м3.
218. Сколько молекул газа содержится в колбе объемом 1 л, если давление газа составляет 300кПа, а температура газа 400К.
219. Два сосуда, содержащие одинаковые массы одного газа, соединены трубкой с краном. В первом сосуде давление 5000 Па, во втором 8000 Па. Какое давление установится после открытия крана, если температура останется неизменной?
220. Определить температуру газа, находящегося в закрытом баллоне, если его давление увеличилось на 0,4 % первоначального при нагревании на 1К.
221. В сосуде объемом 200 см3 содержится 40 г неона при давлении 20 кПа. Определить концентрацию атомов неона и среднюю кинетическую энергию одного атома.
222. Сколько молекул кислорода содержится в сосуде объемом 10 см3, если при тепловом хаотическом движении со средней скоростью 400 м/с они производят на стенке сосуда давление 1 кПа?
223. Найти число молекул водорода в одном 1см3 , если давление равно 0,266МПа, а средняя квадратичная скорость при данных условиях равна 1400м/с.
224. Газ занимает объем 4л под давлением 500 Па. Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения молекул.
225. При какой температуре средняя энергия теплового движения молекул аргона будет в 3 раза больше, чем средняя энергия вращательного движения молекулы метана при нормальных условиях?
226. 1 кг двухатомного газа находится под давлением 80 кПа и имеет плотность 4 кг/м3? Найти энергию теплового движения молекул газа в этих условиях.
227. Найти полную кинетическую энергию моля аммиака NH3, а также кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы аммиака при температуре 270С.
228. Газ занимает объем 1 л под давлением 2 кПа. Определить кинетическую энергию поступательного движения всех молекул, находящихся в данном объеме.
229. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия молекул одного киломоля этого газа равна 3,01 МДж.
230. Какое число молекул двухатомного газа занимает объем 10 см3 при давлении 5,32 кПа и температуре 270С? Какой суммарной энергией теплового движения обладают эти молекулы?
231. На сколько изменится атмосферное давление при подъеме на высоту 100м над уровнем моря , если давление на уровне моря равно 100 кПа. Считать, что температура равна 290К и не изменяется с высотой.
232. На какой высоте над поверхностью Земли атмосферное давление вдвое меньше, чем на поверхности? Считать, что температура воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой.
233. На сколько процентов отличается давление воздуха в шахте глубиной 1 км от давления на поверхности. Температуры считать одинаковыми и равными 270С.
234. Во сколько раз средняя квадратичная скорость пылинок, взвешенных в воздухе, меньше средней квадратичной скорости молекул воздуха? Масса пылинки 10-8г. Воздух считать однородным газом , для которого m = 29 г/моль.
235. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул азота больше их наиболее вероятной скорости на 150 м/с (эффективный диаметр молекулы азота принять равной 3,010-23м).
236. Определить среднюю длину свободного пробега молекул водорода при температуре 270С и давлении 3.10-8 Па (эффективный диаметр молекулы водорода принять равной 2,310-23м).
237. Баллон емкостью 10 л содержит азот массой 1г. Определить среднюю длину свободного пробега молекул (эффективный диаметр молекулы азота принять равной 3,010-23м).
238. Найти эффективный диаметр молекул водорода, если для водорода при нормальных условиях длина свободного пробега молекул
1,12.10-5 см.
239. Найти время свободного пробега молекул водорода при давлении 0,1 Па и температуре 100 К (эффективный диаметр молекулы водорода принять равным 2,310-23 м).
240. Какое предельное число молекул газа должно находиться в 1 см3 сферического сосуда, диаметр которого 15 см, чтобы молекулы не сталкивались друг с другом? Принять эффективный диаметр молекул равным 3.10-10 м.
241. Вычислить удельные теплоемкости при постоянном давлении р и постоянном объеме неона и водорода, принимая эти газы за идеальные. Молярная масса неона 20.10-3 кг/моль, водорода 2.10-3 кг/моль.
242. Баллон с азотом двигался со скоростью 50 м/с. На сколько Кельвинов нагреется газ при внезапной остановке баллона?
243. Трехатомный газ под давлением 240 кПа и при температуре 200С занимает объем 10 л. Определить теплоемкость этого газа при постоянном давлении.
244. При температуре 2070С масса 2,5 кг некоторого газа занимает объем 0,3 м3. Определить давление газа, если удельная теплоемкость при постоянном давлении равна 519 Дж/(кг.К) и g=Ср/Cv=1,67.
245. Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса 44.10-3 кг/моль и отношение теплоемкостей g=Ср/Cv=1,33.
246. Известны удельные теплоемкости газа: сV=649 Дж/(кг.К) и сp=912Дж/(кг.К). Найти молярную массу газа и число степеней свободы его молекул.
247. Относительная молекулярная масса газа 4. Отношение теплоемкостей Ср/Cv=1,67. Вычислить удельные теплоемкости газа.
248. Разность удельных теплоемкостей некоторого газа 2,08 кДж/(кг.К). Определить относительную молекулярную массу газа.
249. Некоторый газ находится при температуре 3500К в баллоне емкостью 100 л под давлением 200кПа. Теплоемкость этого газа при постоянном объеме 140 Дж/К. Определить отношение теплоемкостей Ср/Cv.
250. Вычислить теплоемкость (при постоянном объеме) газа, заключенного в сосуд емкостью 20 л при нормальных условиях. Газ одноатомный.
251. При адиабатическом расширении азот массой 10 г совершает работу, равную 321 Дж. На сколько уменьшилась внутренняя энергия и понизилась температура азота, если его удельная теплоемкость при постоянном объеме 742 Дж/(кг.К).
252. В закрытом сосуде объемом 2 л находится азот, плотность которого 1,4 кг/м3. Какое количество теплоты надо сообщить азоту, чтобы нагреть его на 100 К? На сколько увеличится внутренняя энергия азота?
253. При адиабатическом расширении кислорода с начальной температурой 320 К внутренняя энергия уменьшилась на 8,4 кДж, а его объем увеличился в 10 раз. Определить массу кислорода.
254. Во сколько раз увеличится объем 0,4 моля водорода при изотермическом расширении, если при этом газ получил количество теплоты 800 Дж? Температура водорода 270С.Какую работу совершил газ при своем расширении?
255. Водород массой 6,5 г, находящийся при температуре 270С, расширяется вдвое при постоянном давлении за счет притока извне тепла. Найти работу расширения газа, изменение внутренней энергии газа и количество теплоты, сообщенное газу.
256. При адиабатическом сжатии одного киломоля двухатомного газа была совершена работа в 146 кДж. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа и температура газа при сжатии?
257. Объем азота уменьшают в 2 раза: а)изотермически; б)адиабатически. Определить работу, затраченную на сжатие газа, в обоих случаях масса газа 2 кг, начальная температура 150С.
258. Кислород массой 10 г находится под давлением 0,3 МПа при температуре 100С. После нагревания при постоянном давлении объем газа равен 10 л. Найти количество теплоты, полученное газом, изменение его внутренней энергии и работы, совершенной газом.
259. Закрытый баллон емкостью 10 л, содержащий кислород при давлении 2 МПа и температуре 70С, нагревается до температуры 270С. Какое количество теплоты передано газу? На сколько увеличилась внутренняя энергия газа?
260. В цилиндре под поршнем находится воздух. На его нагревание при постоянном давлении затрачено 5 кДж теплоты. Определить работу, совершаемую при этом газом. Удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении 1 кДж/(кг.К); молярная масса воздуха 29 г/моль.
261. В топке паровой турбины расходуется 0,35 кг дизельного топлива на 1 кВт-ч энергии. Температура поступающего в турбину пара 2500С, температура теплоприемника 300С. Вычислить КПД турбины. Найти КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же температурных условиях. Удельная теплота сгорания топлива 42 Мдж/кг.
262. В ходе цикла Карно рабочее вещество получает от теплоотдатчика количество теплоты 300 кДж. Температуры теплоотдатчика и теплоприемника равны соответственно 480 К и 280 К. Определить термический КПД цикла и работу, совершаемую рабочим веществом за цикл.
263. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, термический КПД которого 40 %. Температура теплоприемника 00С. Найти температуру теплоотдатчика и работу изотермического сжатия, если работа изотермического расширения 8 Дж.
264. Идеальной тепловой машиной за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от теплоотдатчика, за цикл совершается работа 300 Дж. Определить термический КПД машины и температуру теплоотдатчика, если температура теплоприемника 280К.
265. У тепловой машины, работающей по циклу Карно, температура теплоотдатчика в 1,6 раза больше температуры теплоприемника. За цикл машина совершает работу 12 кДж. Найти термический КПД цикла и работу, затраченную на изотермическое сжатие рабочего вещества за цикл?
266. Газ совершает цикл Карно. Температура теплоотдатчика в два раза меньше температуры теплоприемника. Определить КПД. цикла и количество теплоты, отдаваемое теплоприемнику, если работа, совершаемая за цикл, равна 1,2 Дж.
267. Во сколько раз увеличится КПД идеальной тепловой машины при повышении температуры теплоприемника с 260 до 300 К. Температура теплоотдатчика 540К.
268. Температура теплоотдатчика идеальной тепловой машины 480 К, а ее КПД составляет 40%. Чему равна температура теплоприемника? Какую долю количества теплоты, полученного от теплоотдатчика, газ отдает теплоприемнику ?
269. Идеальная тепловая машина за цикл совершает работу 4 кДж, отдавая при этом холодильнику 6,4 кДж теплоты. Определить КПД цикла, а также температуру теплоотдатчика, если температура теплоприемника 280 К.
270. Тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за цикл работу 8кДж, отдавая теплоприемнику 12кДж. Определить КПД цикла и температуру теплоприемника, если температура теплоотдатчика 600К.
271. Воду массой 1 г нагрели от температуры 100С до температуры 1000С, при которой она вся превратилась в пар. Найти приращение энтропии системы.
272. Кусок льда массой 200 г, взятый при температуре -100С, был нагрет до 00С и расплавлен, после чего образовавшаяся вода была нагрета до температуры 100С. Определить изменение энтропии в ходе указанных процессов.
273. Кислород массой 10 г нагревается от температуры 500С до температуры 1500С. Найти приращение энтропии, если нагревание происходит: а)изохорически; б)изобарически.
274. Во сколько раз при изотермическом процессе надо увеличить объем газа в количестве 4 молей, чтобы его энтропия увеличилась на 23 Дж/К?
275. В результате изохорического нагревания воздуха массой 1 г давление газа увеличилось в 2 раза. Определить изменение энтропии газа.
276. Найти изменение энтропии при изобарическом расширении гелия массой 8 г от объема 10 л до объема 25 л.
277. Объем кислорода массой 2 кг увеличился в 5 раз. Один раз в изотермическом процессе, другой раз - в адиабатическом процессе. Найти изменение энтропии в каждом из указанных процессов.
278. Кусок льда массой 1 кг с начальной температурой -130С в результате нагревания расплавлен. Найти приращение энтропии системы.
279. Найти изменение энтропии при изотермическом расширении азота массой 10 г от давления 0,1 до 0,05 МПа.
280. При изотермическом процессе объем некоторого идеального газа увеличился в 2 раза, а энтропия возросла на 4,6 Дж/К. Какое количество газа участвовало в указанном процессе?