Физика

Стоимость расчетных работ по физике уточняйте при заказе

Вариант 06

Расчётная работа №1

Задача 3: Тонкий однородный стержень длиной L=1м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку О на стержне. Стержень отклонили на угол 30 град. и отпустили. Определить для начального момента времени угловое и тангенциальное ускорение точки В на стержне, если а = 1/3 L; b = 2/3 L.

Задача 4: Шар массой 1кг, катящийся без скольжения со скоростью v1=10м/с, ударяется о стенку и откатывается от неё со скоростью v2=8м/с. Найти количество теплоты Q, выделившейся при ударе.

Задача 5: Вал массой 100кг и радиусом 5см вращается с частотой 8с-1. К цилиндрической поверхности вала прижимают тормозную колодку силой 40Н, под действием которой вал останавливается через промежуток времени 10с. Определить коэффициент трения.

Расчётная работа №2

Задача 3: С одним киломолем идеального одноатомного газа осуществляется цикл, изображённый на рисунке. Газ последовательно проходит состояния 1-2-3-4. Заданы объёмы V1 и V2 , а также давление в состоянии 1 – р1 и в состоянии 3 – р3. Найти работу, совершённую газом за один цикл.

Задача 4: Определить, во сколько раз изменится концентрация молекул газа, если изобарически уменьшить абсолютную температуру в 7 раз, а затем количество газа уменьшить в 14 раз при этом же давлении.

Задча 5: Над идеальным одноатомным газом произведён замкнутый процесс 1-2-3-1. Известно, что работа, совершаемая газом в этом процессе в 9 раз меньше количества теплоты, отдаваемого газом на участке 3-1. Чему равен КПД цикла?

Стоимость решения одной задачи по физике уточняйте при заказе.

Вариант 02

Задача 1: При остывании абсолютно чёрного тела максимум его спектра излучения сместился на 500Å. На сколько градусов остыло тело? Начальная температура тела 2000К.

Задача 2: Поверхность тела S нагрета до температуры Т = 1000 К. Затем одна половина этой поверхности нагревается на Т1 = 100 К, другая охлаждается на Т2 = 100 К. Во сколько раз изменится энергетическая светимость этой поверхности?

Задача 3: В результате эффекта Комптона фотон с энергией 0,3МэВ рассеялся под углом 120 град на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить энергию рассеянного фотона в МэВ.

Задача 4: Найти отношение для волн де Бройля для электрона и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов.

Задача 5: Во сколько раз в опыте Юнга (интерференция от двух точечных источников) нужно изменить расстояние до экрана, чтобы 5-я светлая полоса новой интерференционной картины оказалась на том же расстоянии от нулевой, что и 3-я светлая полоса в прежней картине.

Задача 6: На дифракционную решетку нормально падает пучок света. После прохождения решётки третий главный максимум наблюдается под углом 42°32′ к нормали. Скольким длинам волн падающего света равна постоянная решётки. Начертить ход лучей.

Задача 7: На щель шириной 0,1мм нормально падет параллельный пучок света от монохроматического источника с длиной волны 0,6 мкм. Определите ширину центрального максимума в дифракционной картине, если экран отстоит от линзы на расстоянии 1м.

Задача 8: Пластинку кварца толщиной 2 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации света повернулась на угол 53°. Какова должна быть толщина пластинки, чтобы монохроматический свет не прошёл через анализатор.

Вариант 03

Задача 030: Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин S и расстоянием между ними d заряжен до разности потенциалов Δф и отключен от источника напряжения. Определить работу, которую нужно затратить, чтобы раздвинуть пластины на величину Δl.

Задача 307: Найдите силу тока через резистор R. Значения R1, R2, R3, ε1, ε2 известны. Внутренние сопротивления источников тока не учитывать.

Задача 315: Тонкая плёнка толщиной 0,5мкм освещается жёлтым светом с длиной волны 590нм. Какого цвета будет казаться эта плёнка в проходящем свете, если показатель преломления вещества плёнки 1,48, а свет падает перпендикулярно к поверхности плёнки? Что будет происходить с окраской плёнки, если её наклонять относительно лучей?

Задача 316: Пучок белого света падает на стеклянную пластинку толщиной 0,4мкм. Показатель преломления стекла 1,5. Какие длины волн, которые лежат в видимой части спектра, усиливаются в отражённом свете?

Задача 317: На дифракционную решётку нормально падает пучок света. Чему равняется постоянная дифракционной решётки, если для того, чтобы наблюдать красную линию с длиной волны 700нм в спектре второго порядка, зрительную трубу приходится устанавливать под углом 30 град. к оси коллиматора? Найдите постоянную d дифракционной решётки. Какое число штрихов нанесено на единицу длины этой решётки?

Задача 318: Свет падает нормально на дифракционную решётку. Максимум второго порядка в спектре наблюдают под углом 11,5 град. Под каким углом будут наблюдать максимум того же порядка, если щели рештки перекрыть через одну?

Задача 319: Луч света падает на оптическую призму из кварцевого стекла под углом 36 град. Преломляющий угол призмы 40 град. Под каким углом луч выйдет из призмы? Показатель преломления кварцевого стекла 1,54.

Вариант 04

Задача 4.1: Напишите уравнение гармонического колебания точки, если амплитуда 15см, максимальная скорость колеблющейся точки 30см/с, начальная фаза 10 С.

Задача 4.2: Тонкий обруч радиусом 50см подвешен на вбитый в стену гвоздь и колеблется в плоскости параллельной стене. Определить период колебаний обруча.

Задача 4.3: Амплитуда затухающих колебаний математического маятника за 1мин уменьшилась в три раза. Во сколько раз уменьшится амплитуда за 4мин?

Задача 4.4: Два одинаково направленных гармонических колебания одинакового периода с амплитудами 4см и 8см имеют разность фаз 45 град. Определить амплитуду результирующего колебания.

Задача 4.3: Кислород, занимающий при давлении 1МПа объём 5л, расширяется в три раза. Определить конечное давление и работу, совершённую газом. Рассмотреть следующие процессы: изобарный; изотермический; адиабатический.

Задача 1: Средняя длина свободного пробега молекул водорода при нормальных условиях равна 0,1 мкм. Определите среднюю длину свободного пробега при давлении 0,1 мПа, если температура газа остается постоянной.

Вариант 06

Задача 601: По гладкому кольцу радиусом R, расположенному вертикально в поле силы тяжести Земли, могут скользить одинаковые шарики массой m. Какой заряд Q нужно сообщить неподвижно закрепленному третьему шарику, чтобы шарики расположились в вершинах равностороннего треугольника? Рассмотрите случаи когда закрепленный шарик находится: а) на верхнем конце вертикального диаметра; б) на нижнем конце вертикального диаметра.

Задача 602: Тонкому металлическому кольцу радиусом 2см сообщён заряд 10^-8Кл. В центре кольца расположен точечный заряд 10^-6Кл. Определите силу упругости, возникающую в кольце из-за кулоновского взаимодействия.

Задача 603: Три заряда находятся в точках с декартовыми координатами (а,а,0) (0,а,0) (0,а,-а) соответственно. Найдите энергию этой системы зарядов.

Задача 604: Зазор между обкладками плоского конденсатора заполнен изотропным диэлектриком, проницаемость которого изменяется в направлении, перпендикулярном обкладкам по линейному закону от ε1 до ε2 , причем ε2>ε1. Площадь каждой обкладки S, расстояние между ними d. Определить емкость конденсатора.

Задача 606: Треть тонкого кольца радиусом 10см несёт распределённый заряд 50нКл. Определить в точке О, совпадающей с центром кольца: 1) напряжённость электрического поля; 2) силу, действующую на точечный заряд 2нКл, помещенный в точку О; 3) работу по перемещению этого точечного заряда из точки О на бесконечность.

Задача 607: До какой разности потенциалов зарядится конденсатор? Какой заряд будет при этом на обкладках конденсатора, если его ёмкость 2мкФ? ε = 3,6В, R1 = 4 Ом, R2 = 7 Ом, R1 = 3 Ом. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

Задача 608: Найдите заряд на обкладках конденсатора ёмкостью 1мкФ в цепи. ЭДС источника тока 10В. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

Задача 609: По контуру в виде равностороннего треугольника идёт ток силой 40А. Длина стороны треугольника равна 30см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения высот.

Задача 611: Первоначально покоящийся электрон разгоняется электрическим полем напряжённостью 1,6кВ/м. Пройдя путь s, электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,03Тл, силовые линии которого перпендикулярны скорости электрона, и далее движется по окружности радиусом 2мм. Определите путь, пройденный электроном в электрическом поле.

Задача 612: Протон влетает в однородные электрическое и магнитное поля, силовые линии которых параллельны друг другу. Вектор начальной скорости протона перпендикулярен этим полям. Во сколько раз шаг второго витка траектории протона больше шага первого витка?

Задача 613: Длинный провод, расположенный в горизонтальной плоскости, согнут под углом 30 град. В вершине угла расположен металлический стержень, перпендикулярный биссектрисе угла. стержень может без трения скользить по проводу. Система помещена в вертикальное внешнее однородное магнитное поле с индукцией 0,05Тл. К стержню прикладывают горизонтальную силу F = kx, направленную вдоль биссектрисы угла, которая растет линейно с расстоянием отсчитываемым от вершины угла (вид сверху). Определите максимальную скорость стержня, если сопротивление единицы его длины 0,2 Ом/м, а коэффициент пропорциональности k = 0,1Н/м. Сопротивлением проводов пренебречь.

Задача 614: В цепь включены последовательно источник тока с э.д.с. 1,2В, реостат сопротивлением 1Ом и катушка индуктивности 1Гн. В цепи протекал постоянный ток. С некоторого момента времени сопротивление реостата начинают изменять так, чтобы ток в цепи уменьшался с постоянной скоростью 0,2А/с. Чему равно сопротивление цепи спустя время 2с после начала изменения силы тока?

Вариант 07

Задача 708: Найдите заряд конденсатора С. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь. Величины R, C, ε известны.

Задача 711: В пространстве созданы магнитное поле с индукцией 0,06Тл и электрическое с напряжённостью 25В/м, причём силовые линии полей параллельны друг другу. В эти поля с начальной скоростью 25км/с влетает альфа частица под углом 60 град. к силовым линиям. Чему равен шаг пятого витка спирали, по которой движется частица? Масса частицы, заряд известны.

Задача 713: По двум параллельным проводящим стержням, образующим угол α с горизонтом, соскальзывает горизонтальная проводящая перемычка массой m и длиной l. В верхней части стержни замкнуты резистором сопротивлением R. Вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией В, силовые линии которого направлены вертикально вниз. Определите максимальную скорость движения перемычки, если коэффициент трения между поверхностями стержней и перемычкой равен μ. Сопротивлениями стержней и перемычки пренебречь.

Задача 714: Коэффициент трансформации повышающего трансформатора 0,5. Напряжение на нагрузке, включённой в цепь вторичной обмотки, 216В. Сопротивление нагрузки 10,8 Ом, сопротивление вторичной обмотки 0,2 Ом. Определите напряжение на первичной обмотке, силу тока в ней и кпд трансформатора.

Задача 718: На дифракционную решётку нормально падает свет, длины волн которого лежат в пределах от 490нм до 600нм. Максимумы каких порядков в спектрах не будут перекрываться?

Вариант 10

Задача 1: Мощность излучения абсолютно черного тела N = 10 кВт. Найти площадь S излучающей поверхности тела, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны λ = 700 нм.

Задача 2: Найти количество лучистой энергии, посылаемой Солнцем в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную солнечным лучам и находящуюся на таком же расстоянии от него, как и Земля. Температура поверхности Солнца Т = 5800К, его излучение считать близким к излучению чёрного тела.

Задача 3: Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 1 до 0,5А?

Задача 4: Цинковая пластинка освещается светом с длиной волны 30нм. На какое максимальное расстояние от пластины может удалиться электрон, если вне пластины имеется однородное электрическое поле напряжённостью 10В/см? Работа выхода электрона из цинка равна 3,7эВ.

Задача 5: В опыте Юнга расстояние между точечными источниками 5мм, а длина волны излучаемого монохроматического света 633нм. Определить расстояние между интерференционными полосами на экране, отстоящим от источников на 5м.

Задача 6: На расстоянии 2м от точечного монохроматического источника помещена диафрагма. На расстоянии 2м от неё находится экран, на котором наблюдается дифракционная картина. При радиусе отверстия 1мм центр картины будет наиболее тёмным. Определить длину волны источника света.

Задача 7: Дифракционная решётка содержит 500 штрихов на миллиметр длины. Определить углы дифракции фиолетовой линии (0,41мкм) в спектрах разных порядков. Какой наибольший порядок спектра, в котором наблюдается эта линия?

Задача 8: Луч света переходит из воды в стекло так, что луч, отражённый от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол между падающим и преломлённым лучами. Сделать рисунок с указанием направления колебаний в отражённом и преломлённом лучах вектора напряженности электрического поля.

Методические указания и контрольные задания по физике для Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Контрольная работа по физике выдается на листах А4 на кафедре.
Выполнены следующие варианты контрольных работ 3 и 4:

Вариант 01

Задача 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.

Задача 311: Поверхностная плотность заряда бесконечно протяжённой вертикальной плоскости 200мкКл/м2. К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой 15г. Определить заряд шарика, если нить образует с плоскостью угол 300.

Задача 321: В пространство между пластинами плоского конденсатора на равном расстоянии от них влетает электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 9кВ. Разность потенциалов между пластинами 2кВ. На каком расстоянии от входа в конденсатор электрон попадает на пластину? Расстояние между пластинами 1см.

Задача 331: Как распределятся напряжение между лампами мощностями 100 и 60 Вт, рассчитанными на напряжение 110В, если включить их последовательно в цепь с напряжением 220 В?

Задача 341: Два бесконечно длинных провода скрещены под прямым углом. По проводам текут токи I1 = 160А и I2 = 120А. Расстояние между проводами d = 10см. Определить магнитную индукцию В в точке А, равноудалённой от обоих проводников.

Задача 351: Найти импульс и энергию однозарядного иона гелия, двигающегося в однородном магнитном поле с индукцией 0,03Тл по окружности диаметром 10см.

Задача 361: В соленоиде длиной 0,8м и сечением 12,5см2, содержащего 1000 витков, создан магнитный поток 0,2мВб. Определить объёмную плотность энергии поля соленоида, если по соленоиду течет ток 1А.

Задача 401: Воздушный клин образован двумя стеклянными пластинами длиной по 10 см, между которыми на одном конце зажат волос диаметром 0,09 мм. Интерференционная картина наблюдается в отраженном свете. Каков интервал между соседними полосами, если на пластинки падает синий цвет (λ=0.45мкм)?.

Задача 411: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается белым светом, падающим по нормали к поверхности пластины. Наблюдение ведется в проходящем свете. Найти радиусы четвертого синего кольца Rc (λc=0.4мкм) и третьего красного кольца Rкр (λкр=630нм) если радиус кривизны линзы R=10м.

Задача 421: Дифракционная решетка, освещенная нормально падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка на угол f1=30 C. На какой угол f2 отклоняет она спектр четвертого порядка?

Задача 431: На цинковую пластинку падает пучок ультрафиолетового излучения λ=0.2мкм. Определить максимальную кинетическую энергию и максимальную скорость электронов. Работа выхода электронов из цинка Авых=4эВ.

Задача 441: Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы приобрести скорость, равную V=0,8c?

Задача 451: Параллельный пучок света с интенсивностью E=0.2Вт/см^2 падает нормально к поверхности зеркала с коэффициентом отражения р=0.9. Определить давление света на зеркало.

Задача 461: Электрон движется по окружности радиусом r=4мм в однородной поле с индукцией В=0.5Тл. Найти длину волны де Бройля и энергию электрона.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 02

Задача 302: На тонкой шёлковой нити подвешен шарик массой 0,5г, несущий заряд 3нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик с зарядом – 5нКл. На каком расстоянии между шариками разорвётся нить, если она выдерживает максимальное натяжение 0,01Н?

Задача 312: Плоский слюдяной конденсатор, заряженный до разности потенциалов 600В, обладает энергией 40мкДж. Площадь пластин составляет 100см2. Определить расстояние между пластинами, напряжённость и объёмную плотность энергии электрического поля конденсатора.

Задача 322: Двухпроводная линия длиной 100м из медного провода сечением 25см2 соединяет генератор с электродвигателем. Сила тока в цепи 40А, а напряжение на клеммах электродвигателя 220В. Найти напряжение на клеммах генератора.

Задача 332: Подъёмный кран поднимает груз массой 88т на высоту 10м в течение 49с. Найти силу тока, потребляемого краном, если напряжение 220В, кпд крана 80%.

Задача 342: Вычислить радиус траектории протона, движущегося в однородном магнитном поле с индукцией 30 мТл перпендикулярно к силовым линиям, зная, что его кинетическая энергия равна 20,9кэВ.

Задача 352: Напряжённость магнитного поля в центре кругового витка 400А/м. Найти силу тока и радиус витка, если магнитный момент витка 2,51А•м2.

Задача 362: Самолёт с размахом крыльев 60м совершает горизонтальный полёт со скоростью 720км/ч. Найти напряжение между концами крыльев. Вертикальную составляющую напряжённости земного магнитного поля принять равной 40А/м.

Задача 402: Мыльная плёнка расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. При наблюдении интерференционных полос в отражённом свете ртутной дуги (λ=546,1нм) оказалось, что расстояние между пятью полосами ℓ=2см. Найти угол θ клина. Свет падает перпендикулярно к поверхности плёнки. Показатель преломления мыльной воды n=1,33.

Задача 412: Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете r2=0,4мм. Определить радиус R кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны λ=0,64мкм.

Задача 422: На дифракционную решётку нормально падает пучок света. На какую линию в спектре третьего порядка накладывается красная линия длиной волны 6,7•10-7м спектра второго порядка?

Задача 432: Какое количество энергии излучает в течение суток каменное отштукатуренное здание общей поверхностью 1000м2, если поглощательная способность при этом равна 0,8 и температура поверхности здания 0 С?

Задача 442: На платиновую пластинку падают ультрафиолетовые лучи. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов 3,7В. Если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придётся увеличить до 6В. Определить работу выхода электронов с поверхности этой пластинки.

Задача 452: Определить импульс электрона, обладающего кинетической энергией 3эВ.

Задача 462: Сколько атомов полония распадается за сутки из 10^6 атомов?

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 03

Задача 303: Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 0,1м. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряжённость поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 2мкКл/м и 3мкКл/м.

Задача 313: Протон влетает со скоростью 500км/с в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. С какой скоростью он вылетит из конденсатора, если между пластинами будет разность потенциалов 100В? Длина пластин 5см. Расстояние между ними 5мм.

Задача 323: Двухпроводная линия передаёт потребителю мощность 50кВт от электростанции, расположенной на расстоянии 1км. Напряжение на шинах станции 2,5кВ. Допускаемая потеря в проводах 10%. Определить массу меди, из которой изготовлен провод.

Задача 333: Электрический паяльник сопротивлением 48Ом питается током 4А. За какое время его медная часть массой 0,2кг нагреется на 5000С, если кпд паяльника 50%?

Задача 343: Определить удельный заряд частицы и её скорость, если известно, что пройдя ускоряющую разность потенциалов 0,28кВ и попав в однородное поперечное магнитное поле с индукцией 12,5мТл, она стала двигаться по окружности радиусом 8мм.

Задача 353: По соленоиду длиной 30см и радиусом витка 20см, содержащему 300 витков, течёт ток 20А. Определить магнитный поток через рамку диаметром 10мм, расположенную в середине соленоида перпендикулярно его оси.

Задача 363: При какой силе тока в длинном прямолинейном проводе на расстоянии 4см от его оси объёмная плотность энергии магнитного поля будет 1мДж/м3?

Задача 403: На стеклянный клин нормально его грани падает монохроматический свет с длиной волны 0,66мкм. Число интерференционных полос на 1см N=10. Определить преломляющий угол клина.

Задача 413: Радиус сферической линзы для наблюдения колец Ньютона в проходящем свете 6,4м. Радиусы двух соседних светлых колец равны соответственно 4,0мм и 4,38мм. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего монохроматического света.

Задача 423: На щель шириной 0,1мм нормально падает параллельный пучок света (0,6мкм). Определить ширину центрального дифракционного максимума, проектируемого на экран при помощи линзы. Экран расположен на расстоянии 1 м от линзы.

Задача 433: Температура абсолютно черного тела увеличилась в два раза, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучения, уменьшилась на 0,6мкм. Определить начальную и конечную температуры тела.

Задача 443: Цезий освещается спектральной линией водорода 486мкм. Какую минимальную задерживающую разность потенциалов надо приложить, чтобы фототок прекратился? Работа выхода электрона из цезия 1,88эВ.

Задача 453: Какова должна быть плотность потока энергии, падающего на зеркальную поверхность, чтобы световое давление при перпендикулярном падении лучей было равно 9,8мкПа?

Задача 463: Кинетическая энергия электрона в атоме водорода равна 12,09эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальный размер атома /его диаметр/.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 04

Задача 304: Два бесконечно длинных параллельных провода, расстояние между которыми 5см, заряжены с линейной плотностью τ = 5нКл/м. Найти силу, действующую на единицу длины проводов.

Задача 314: Пространство между пластинами плоского конденсатора, расстояние между которыми 5мм, пронизывает узкий пучок электронов, движущихся параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Скорость электронов 5•107м/с, длина пластин 5см, напряжение между ними 100В. На сколько отклонится пучок электронов от первоначального направления к моменту выхода из конденсатора?

Задача 324: Мощность, выделяемая во внешней цепи, достигает наибольшего значения 10Вт при силе тока 5А. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление.

Задача 334: Тяговый двигатель электротрактора работает при токе 320А и напряжении 500В. Чему равно максимальное тяговое усилие трактора при скорости 0,6м/с? КПД электродвигателя 75%.

Задача 344: Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 100В, влетел в однородное магнитное полу с индукцией 0,1Тл перпендикулярно к силовым линиям. Вычислить радиус траектории и скорость его движения.

Задача 354: Квадратная рамка со стороной 10см, по которой течёт ток 20А, находится в однородном магнитном поле. Плоскость квадрата составляет с линиями индукции угол 700 Определить индукцию поля В, если известно, что для удаления рамки за пределы поля необходимо затратить работу 0,02Дж.

Задача 364: По плоской рамке в виде кольца радиусом 10см, содержащей 500витков, течёт ток 2А. Определить объёмную плотность магнитного поля в центре рамки.

Задача 404: Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинами заключен очень тонкий воздушный клин. На пластинки падает нормально монохроматический свет на (0,5мкм). Определить угол клина, если в отраженном свете на протяжении 1см наблюдается 20 интерференционных полос.

Задача 414: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом 589нм, падающим по нормали к поверхности пластины. Радиус четвертого темного кольца в проходящем свете 4,5мм. Найти радиус кривизны линзы.

Задача 424: На щель шириной 0,15мм нормально падает параллельный пучок света. Дифракционная картина проектируется на экран при помощи линзы, находящейся непосредственно за щелью. Расстояние между линзой и экраном 0,75м. Наблюдаемый центральный дифракционный максимум имеет ширину 5мм. Определить длину волны света, излучаемого источником.

Задача 434: При работе лампы накаливания вольфрамовая нить нагревается, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, изменяется от 1,4мкм до 1,1мкм. На сколько при этом изменилась температура нити?

Задача 444: Рубидий освещается светом длиной волны 620нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов. Работа выхода электронов из рубидия 1,53эВ. Чему равна "красная граница" фотоэффекта для рубидия?

Задача 454: Поток монохроматического излучения длиной волны 5000А падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на нее с силой 10^-8Н. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на эту поверхность.

Задача 464: Найти длину волны де Бройля для электрона, кинетическая энергия которого равна: 1) 10 кэВ; 2) 1 МэВ.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 05

Задача 305: Шарик массой 0.1г с зарядом 10нКл подвешен на нити. На какое расстояние нужно поднести к нему снизу одноименный и равный ему заряд, чтобы сила натяжения нити уменьшилась в четыре раза?

Задача 315: К пластинам плоского конденсатора, расстояние между которыми 2см, приложено напряжение 200В. От противоположных пластин с нулевой начальной скоростью навстречу друг другу одновременно начинают двигаться два иона (q1=1,6*10^-19 Кл; m1=6,68*10^-27 кг; q2=-1,6*10^-19 Кл; m2=11,7*10^-27 кг). Через какое время они встретятся?

Задача 325: Воздух в комнате ежесуточно теряет Q=3,10*10^8 Дж теплоты. Определить длину нихромового провода, необходимого для изготовления спирали электрокамина, который поддерживал бы температуру воздуха в комнате неизменной. Сечение провода S=1мм2, напряжение в сети U=220В.

Задача 335: Электропогрузчик поднимает груз массой m=500кг на высоту h=2 м с постоянной скоростью. Двигатель работает от аккумуляторной батареи с ЭДС 24В и внутренним сопротивлением r=0,1 Ом при силе тока I=40 А. КПД установки 80%. Определить скорость и время одного подъема.

Задача 345: По тонкому прямолинейному проводнику, согнутому в виде квадрата, течет ток. Не уменьшая силы тока, проводнику придали форму кольца. Во сколько раз изменилась индукция магнитного поля в центре контура?

Задача 355: Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью 25 кА/м. Найти циклическую частоту обращения электрона.

Задача 365: По длинному соленоиду с индуктивностью L=20мГн и площадью сечения S=10см2 течет ток I=5А. Определить число витков соленоида, если объемная плотность энергии его поля 39,8 Дж/м3.

Задача 405: Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления n жидкости, если радиус r8 восьмого темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете длиной волны 700 нм равен 2 мм. Радиус кривизны линзы R = 1 м.

Задача 415: На дифракционную решётку, постоянная которой 4 •10-6м, падает монохроматическая волна длиной 7•10-7м. Определить угол между спектрами второго и третьего порядков. Сколько максимумов даёт такая решётка?

Задача 425: Максимальное значение спектральной плотности излучения абсолютно чёрного тела равно 4,16•10^11Вт/м3. На какую длину волны оно приходится? Чему при этом равна энергетическая светимость?

Задача 435: Красная граница фотоэффекта для платины 198нм. Какую обратную разность потенциалов необходимо приложить, чтобы задержать электроны, испускаемые платиновым фотокатодом под действием ультрафиолетовых лучей длиной волны 100нм?

Задача 445: Кинетическая энергия частицы 1 МэВ. Определить скорость и импульс частицы, если эта частица электрон.

Задача 455: Монохроматический пучок света (λ = 0,662 мкм) падает нормально на поверхность с коэффициентом отражения ρ = 0,8. Определить количество фотонов, ежесекундно падающих на 1 см2 поверхности, если давление света на поверхность р = 1 мкПа.

Задача 465: Покоящийся одноэлектронный ион лития испустил фотон, соответствующий первой линии ультрафиолетового излучения. Этот фотон ионизировал покоящийся атом водорода. Определить скорость фотоэлектрона.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 06

Задача 306: Два точечных заряда 2нКл и -1нКл находятся в воздухе на расстоянии 5см друг от друга. Определить напряжённость и потенциал электростатического поля в точке, удалённой от первого заряда на расстояние 6см и от второго заряда на 4см.

Задача 316: Электрон влетает в однородное поле с напряжённостью 200В/м, двигаясь вдоль силовой линии с начальной скоростью 1000км/с. Сколько времени он пролетит до полной остановки и какое расстояние?

Задача 326: Генератор с ЭДС 130В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом питает 50 ламп мощностью 60Вт каждая. Расстояние между генератором и лампами 200м. Линия двухпроводная. Найти сечение медного провода, подводящего ток к лампам, чтобы напряжение на лампах было 120В. Задача 336: Чему равен кпд лифта массой 1т, поднимающегося равномерно на высоту 20м за 50с, если сила тока в цепи электродвигателя 20А, а напряжение на его зажимах 220В?

Задача 346: Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,142Тл по окружности радиусом 1см. Определить силу, действующую на него со стороны магнитного поля, и частоту его вращения.

Задача 356: На соленоид длиной 80см и площадью поперечного сечения 20см2 надет проволочный виток. Соленоид содержит 800 витков. По нему течёт ток 10А. Какова средняя ЭДС индуцируется в витке, если при включении тока он уменьшается до нуля за время 2мс?

Задача 366: Магнитное поле катушки с индуктивностью 95мГн обладает энергией 0,19Дж. Чему равна сила тока?

Задача 406: Расположенная вертикально мыльная пленка наблюдается под углом 90 С в отраженном свете через красное стекло, пропускающее лучи длиной волны 631нм. Расстояние между соседними красными полосами равно 3мм. Каково расстояние между соседними синими полосами, если наблюдение вести через синее стекло, пропускающее свет длиной 460нм?

Задача 416: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластины. После того как пространство между линзой и пластиной заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в η=1,22 раза. Найти показатель преломления жидкости.

Задача 426: Дифракционная решетка, содержащая N=500 штрихов на каждый миллиметр длины, освещается монохроматическим светом (λ=0,41мкм), падающим по нормали к ее поверхности. Сколько светлых линий можно видеть в ее спектре?

Задача 436: Интенсивность светового пучка после прохождения естественного света через два поляроида уменьшилась в 6 раз. Определить процент потерь светового потока в связи с поглощением и отражением света в каждом поляроиде, если угол между главными сечениями составляет φ=40 С.

Задача 446: На пластинку падает монохроматический свет длиной волны λ=0.42мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов Uзад=0.95В. Определить работу выхода электронов с поверхности пластины.

Задача 456: Парралельный пучок монохроматического света с длиной волны λ=0.663мкм падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление p=0.3мкПа. Определить концентрацию фотонов в световом пучке.

Задача 466: Определите потенциал ионизации атома водорода.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 07

Задача 307: На расстоянии 20см от бесконечной плоскости с поверхностной плотностью зарядов 8,85мкКл/м2 параллельно ей расположена длинная нить, равномерно заряженная с линейной плотностью 2•10-8Кл/м. Нить приближают к плоскости до расстояния 15см. Какая работа на единицу длины нити совершается при этом?

Задача 317: Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 5кВ, влетает в плоский конденсатор под углом 15 град. к его пластинам. Определить напряжённость поля в конденсаторе, при котором электрон, вылетев из поля, будет двигаться параллельно пластина. Длина пластин 5см.

Задача 327: Трамвайный вагон массой 10т приобретает скорость 36км/ч за время 10с. Определить силу тока в каждом из двух одинаковых электродвигателей трамвая, если напряжение в трамвайной сети 600В. Коэффициент трения 0,02.

Задача 337: Электроплитка включена в цепь генератора с эдс 220В и внутренним сопротивлением 5 Ом. Какое количество воды можно вскипятить на плитке за 30мин, если кпд плитки 50%? Сила тока в спирали 4А, начальная температура воды 20 С?

Задача 347: Длинный проводник с током согнут, как это показано на рисунке. Радиус полуокружности 31,4см. Определить индукцию магнитного поля в центре окружности. Задача 357: В однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл, движется равномерно проводник длиной 10 см. По проводнику течет ток 2А. Скорость движения проводника 20 см/с и направлена она перпендикулярно к направлению магнитного поля. Найти: 1)работу перемещения проводника за время 10 с движения; 2)мощность затраченную на это движение.

Задача 367: По двум длинным параллельным проводам, расположенным на расстоянии d = 5см друг от друга , текут токи I1 = I2. Найти значения этих токов, если в точке, равноудалённой от обоих проводов на расстояние d , объёмная плотность энергии магнитно поля 40 Дж/м3.

Задача 407: На мыльную пленку (n = 1,33) падает монохроматический свет с длиной волны 600нм под углом 45°. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый свет?

Задача 417: Спектр натрия состоит из двух линий с длинами волн 589,00 мкм и 589,6 мкм. Какое по счету темное кольцо Ньютона, соответствующее одной из этих линий, совпадает со следующим по счету темным кольцом, соответствующим другой линии? Наблюдение производится в отраженном свете.

Задача 427: Луч света переходит из воды в стекло так, что луч, отражённый от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол между падающим и преломлённым лучами.

Задача 437: При остывании абсолютно чёрного тела максимум его спектра излучения сместился на 5•10-7м. Определить, на сколько градусов остыло тело, если его первоначальная температура была 1723 С.

Задача 447: Красная граница фотоэффекта для платины 1,98•10-7 м. Какую обратную разность потенциалов необходимо приложить, чтобы задержать электроны, испускаемые платиновым фотокатодом под действием ультрафиолетовых лучей длиной волны 100нм?

Задача 457: Точечный источник потребляет мощность 100Вт. Длина волны испускаемого света 586нм. Коэффициент полезного действия источника 0,1%. Вычислить число фотонов, выбрасываемых источником за 1с.

Задача 467: Какие спектральные линии появятся в видимой части спектра излучения атомарного водорода при возбуждении его фотонами с длиной волны 95нм?

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 08

Задача 308: С какой силой взаимодействует два протона на расстоянии 10(-10)м? Во сколько раз эта сила больше силы их гравитационного притяжения?

Задача 318: Два бесконечно длинных параллельных провода с одинаковой линейной плотностью заряда 10 мкКл/м находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Какую работу на единицу длины нужно совершить, чтобы сблизить провода до расстояния 1 см?

Задача 328: Два сопротивления R1=R2=100 Ом подключены к источнику тока сначала последовательно, а затем параллельно. В обоих случаях тепловая мощность, выделяемая на каждом сопротивлении, оказалась одинаковой. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление, если ток, протекающий в цепи при последовательном соединении сопротивлений, равен 1 А.

Задача 338: Электрический чайник, содержащий 1 л воды при 20 С, включили и забыли выключить. Сопротивление нагревательной спирали чайника 10 Ом, напряжение в сети 120 В, КПД чайника 60%. Через сколько времени после включения вся вода в чайнике выкипит?

Задача 348: а-частица влетает перпендикулярно скрещенным под прямым углом однородным магнитному (В=0,2 Тл) и электрическому (Е=400 кВ/м) полям и движется в них, не испытывая отклонений. Определить кинетическую энергию а-частицы.

Задача 358: Электрон, ускоренный полем с разностью потенциалов 300 В, влетает перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле и движется по окружности радиусом 10 см. Определить индукцию магнитного поля и период обращения электрона по окружности.

Задача 368: Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.

Задача 408: На мыльную пленку (n=1,33) падает белый свет под углом 35о. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в зеленый свет (5*10^-7м?

Задача 418: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом (0,6мкм), падающим нормально. Найти толщину воздушного зазора в том месте, где наблюдается пятое темное кольцо в отраженном свете.

Задача 428: На дифракционную решетку, постоянная которой 4*10^(-6)м нормально падает монохроматическая волна длиной 7*10^(-7)м. Определить угол между спектрами второго и третьего порядков. Сколько максимумов дает такая решетка?

Задача 438: Имеются два абсолютно черных источника теплового излучения. Температура одного из них 2500К. Найти температуру другого источника, если длина волны, соответствующая максимуму энергии его излучения, на 0,5мкм больше длины волны, соответствующей максимуму излучения энергии первого источника.

Задача 448: На металлическую пластинку падает монохроматический свет длиной волны 0,413мкм. Поток фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, полностью задерживается, когда разность потенциалов тормозящего электрического поля достигает 1В. Определить работу выхода в электронвольтах и красную границу фотоэффекта.

Задача 458: Вычислить энергии покоя электрона и протона. Выразить энергии покоя в мегаэлектронвольтах.

Задача 468: На сколько изменилась кинетическая энергия электрона (в Эв) при излучении атомом фотона с длиной волны 433нм?

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 09

Задача 309: Шар радиусом 4см заряжен с поверхностной плотностью 8,85∙10-6Кл/м2. Найти силу, с которой он притягивает точечный заряд -5нКл, находящийся на расстоянии 6см от его поверхности.

Задача 319: Длина пластин плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 10кВ, равна 5см. Альфа частица влетает в него с начальной скоростью 5000км/с параллельно пластинам, находясь на одинаковом расстоянии от них. К моменту вылета из конденсатора частица успевает отклониться на 2мм от первоначального направления. Определить расстояние между пластинами, если отношение заряда к его массе для этой частицы 4,8∙10^7Кл/кг.

Задача 329: ЭДС аккумулятора автомобиля 12В. При силе тока 3А его КПД = 0,8. Определите внутреннее сопротивление аккумулятора.

Задача 339: Кипятильник в течение часа доводит до кипения 10кг воды, взятой при температуре 8 С. Напряжение в сети 220В. КПД кипятильника 80%. Найти сопротивление нагревательной спирали.

Задача 349: Заряженная частица влетает в скрещенные под прямым углом электрическое ( Е = 200кВ/м) и магнитное (В = 0,2Тл) поля и движется в них, не отклоняясь от первоначального направления. Найти скорость частицы.

Задача 359: В однородном магнитном поле с индукцией 0,2Тл движется протон. Траектория его движения представляет винтовую линию радиусом 10см и шагом 60см. Определить скорость протона.

Задача 369: По соленоиду длиной 0,8м и диаметром 8см, намотанному в один слой проводом диаметром 0,25мм течёт ток 5А. Определить среднее значение эдс самоиндукции, если при выключении ток уменьшится до нуля за время 10мс.

Задача 409: На тонкую пленку (n = 1,33) падает параллельный пучок белого света. Угол падения 52 град. При какой толщине пленки зеркально отраженный свет будет наиболее сильно окрашен в желтый цвет ( = 0,6 мкм)?

Задача 419: Как изменяются радиусы тёмных колец Ньютона, наблюдаемых в отражённом свете, если пространство между стеклянной пластинкой и лежащей на ней линзой вместо воздуха заполнить водой.

Задача 429: Дифракционная решётка содержит 500 штрихов на 1мм длины. Под каким углом в спектре второго порядка будет наблюдаться фиолетовая спектральная линия длиной волны 0,41мкм?

Задача 439: Угол преломления луча в жидкости 35°. Определить показатель преломления жидкости, если известно, что отраженный пучок света максимально поляризован.

Задача 449: Найти площадь излучающей поверхности лампы мощностью 25Вт, если температура нити 2450 К. Излучение нити составляет 30% излучения абсолютно чёрного тела при данной температуре.

Задача 459: На поверхность никеля падает монохроматический свет 200нм. Красная граница для никеля 248нм. Определить энергию падающих фотонов, работу выхода электронов, кинетическую энергию электронов.

Задача 469: Определить энергию фотона, который испускается покоящимся ионом гелия при переходе с четвёртого энергетического уровня на первый.

Дата выполнения: 01/09/2013

Вариант 10

Задача 310: Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 20см. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряжённость поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 400нКл/м и -200нКл/м.

Задача 320: Электрон влетает со скоростью 6∙10^7м/с в заряженный плоский конденсатор параллельно его пластинам. Напряжение на конденсаторе 1кВ, длина пластин 20,5см, расстояние между ними 1см. Под каким углом к первоначальному направлению движения электрон вылетит из конденсатора?

Задача 330: Нижняя пластина плоского конденсатора неподвижна, верхняя подвешена на пружине. Площадь каждой пластины 10см2, начальное расстояние между ними 1см, жёсткость пружины 2∙10^-4Н/м. До какого напряжения нужно зарядить конденсатор, чтобы расстояние между пластинами уменьшилось вдвое? Весом пластин пренебречь.

Задача 340: Необходимо изготовить кипятильник из нихромовой проволоки сечением 0,5мм2 для того, чтобы довести до кипения 4кг воды, взятой при температуре 10 С в течение 15мин. Напряжение в сети 220В. КПД кипятильника 60%. Какой длины проволоку необходимо использовать?

Задача 350: Протон со скоростью 100км/с влетает в электрическое поле напряжённостью 210В/м и магнитное поле с индукцией 6,6мТл, совпадающие по направлению. Определить ускорение протона в начальный момент движения в этих полях, если вектор скорости совпадает с направлением полей.

Задача 360: В однородном магнитном поле напряжённостью 79,6кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол 45 град. Сторона рамки 4см. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.

Задача 370: Сколько витков на единицу длины средней линии имеет тороид без сердечника, если при протекающем токе 2А объёмная плотность магнитного моля тороида 25,1мДж/м3?

Задача 410: Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло (631нм). Расстояние между соседними красными полосами при этом равно 3 мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло (400нм). Найти расстояние между соседними синими полосами. Считать, что за время измерений форма пленки не изменяется и свет падает на пленку нормально.

Задача 420: Радиус кривизны линзы, использованной для наблюдения колец Ньютона, равен 1,5м. Наблюдение ведется в отраженном свете. При этом радиус десятого темного кольца равен 3мм. Найти длину волны падающего монохроматического света. Свет падает по нормали к поверхности пластины.

Задача 430: Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла равен 57°. При каком угле падения отраженный луч будет полностью поляризован, если кристалл погрузить в воду (n=133)?

Задача 440: При остывании абсолютно черного тела вследствие излучения, длина волны, соответствующая максимуму в спектре распределения энергии, сместилась на 5*10^(-8)м. Определить на сколько градусов остыло тело, если его первоначальная температура была 1723 С.

Задача 450: При поочередном освещении поверхности металла светом с длинами волн 0,35мкм и 0,54мкм установлено, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются в 2 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла.

Задача 460: Сколько фотонов падает на 1 см2 земной поверхности, если солнечная постоянная 7,98*10^4 Дж/м2? Излучение считать монохроматическим с длиной волны 5,5*10^(-7)м.

Задача 470: Найти: 1) период обращения электрона на первой боровской орбите атома водорода, 2) его угловую скорость.

Дата выполнения: 01/09/2013

Методические указания и контрольные задания по физике для Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Стоимость решения одной задачи по физике составляет ... руб.

Вариант 01

Вариант 1

Контрольная работа 3
1. Четыре электрона, расположенных в вершинах квадрата со стороной a, равномерно вращаются вокруг ядра с зарядом q, расположенного в точке пересечения диагоналей квадрата. Определить частоту вращения электронов.
2. Тонкое непроводящее кольцо радиуса R заряжено с линейной плотностью λ = λ₀Cosφ, где λ₀ - постоянная, φ - азимутальный угол. Найти модуль напряженности электрического поля: а) в центре кольца; б) на оси кольца в зависимости от расстояния х до его центра. Исследовать полученное выражение при х » R.
3. Точка N отстоит от точечного заряда источника на вдвое большем расстоянии, чем точка M. При перемещении заряда из точки М в точку N электрическое поле совершило работу 9 Дж. Какую работу оно совершит, перемещая этот заряд из точки М в точку на середине отрезка MN?
4. Проводник емкостью С₁ = 5 пФ заряжен до потенциала φ₁ = 0.5 кВ, а проводник емкостью С₂ = 8 пФ заряжен до потенциала φ₂ = 0.8 кВ. Расстояние между проводниками велико по сравнению с их размерами. Какое количество теплоты выделится при соединении этих проводников проволокой?
5. В однородном электрическом поле напряженностью E на невесомой нерастяжимой нити удерживается шарик массой m и зарядом q > 0. Найдите силу натяжения нити при движении шарика, если первоначально он был отклонен от вертикали на угол α₀. Линии напряженности поля направлены вертикально вверх.
6. Найдите силу тока через резистор R. Значения R, R₁, R₂, R₃, ε₁, ε₂ известны. Внутренние сопротивления источников тока не учитывать.
7. Проводящий круговой контур диаметром 20 см, в который включен источник тока с ЭДС ε =8 мВ, расположен в плоскости чертежа. За чертеж направлено однородное магнитное поле. Индукция магнитного поля начала равномерно уменьшаться со скоростью v = 10 мТл/с. На сколько процентов изменилась мощность тока в контуре?
8. Горизонтальный стержень массой m = 20 г и длиной l = 50 см покоится на двух одинаковых вертикальных пружинах в горизонтальном магнитном поле индукцией В = 0.1 Тл, перпендикулярно стрежню. По стрежню пропускают ток силой I = 100 А в течение короткого промежутка времени t = 10 мс, из-за чего стержень смещается вверх. Определить максимальную деформацию сжатия х пружин, если жесткость каждой из них k = 10 Н/м.

Контрольная работа 4
1. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Определите магнитную индукцию в точке A, равноудаленной от обоих проводников на расстояние d = 0,2 м. Сила тока в первом проводнике I₁ = 30 А, во втором - I₂ = 40 А.
2. В однородном магнитном поле с индукцией В = 2 Тл движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом R = 10 см и шагом h = 60 см. Определить кинетическую энергию протона.
3. Электрон влетает в область действия однородного магнитного поля с индукцией B = 1 мТл, где движется по дуге окружности радиусом R = 2 см. Затем электрон попадает в однородное электрическое поле так, что движется по направлению силовой линии. Какую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы его скорость изменилась в n = 3 раза?
4. По длинному прямому проводу течет ток. Вблизи провода расположена квадратная рамка из тонкого провода сопротивлением R = 0,02 Ом. Провод лежит в плоскости рамки и параллелен двум ее сторонам, расстояния до которых от провода соответствен¬но равны a₁ = 10 см, a₂ = 20 см. Найти силу тока I в проводе, если при его включении через рамку протекло количество электричества Q = 693 мкКл.
5. Тороид с воздушным сердечником содержит 30 витков на 1 см длины. Определить объемную плотность энергии в тороиде, если по его обмотке протекает ток 3 А.
6. Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить толщину d слоя воздуха там, где в отраженном свете (λ=0,6 мкм) видно первое светлое кольцо Ньютона.
7. Угловая дисперсия Dφ дифракционной решетки для излучения некоторой длины волны (при малых углах дифракции) составляет 5 мин/нм. Определить разрешающую силу R этой решетки для излучения той же длины волны, если длина l решетки равна 2 см.
8. Незаряженный плоский конденсатор с пластинами площадью S = 6·10^–4 м² каждая и расстоянием между ними d = 10 мм помещен в вакуум. Внутреннюю поверхность одной из пластин равномерно освещают светом с длиной волны λ = 200 нм. Вылетающие фотоэлектроны попадают на другую пластину. Оцените, через какое время после начала освещения фототок между пластинами прекратится, если в среднем за время t = 1 с вылетает n = 105 электронов. Работа выход электрона из вещества пластины A = 3 эВ.

Вариант 02

Вариант 2

Контрольная работа 3
1. В вершинах ромба расположены заряды q₁ = q₂ = q₃ = 2q и q₄ = –q. Определите силу, действующую на заряд q₅ = q, расположенный в точке пересечения диагоналей ромба. Сторона ромба равна a; заряд q₄ расположен в вершине с углом α = 120°.
2. Тонкое полукольцо радиуса R =2 м заряжено равномерно зарядом q = 1нКл. Найти модуль напряженности электрического поля в центре кривизны этого полукольца.
3. Шарик массой m и с зарядом q подвешен на шелковой нити длиной l. Шарик заряжают положительно, а под ним на расстоянии l закрепляют другой шарик с таким же по модулю, но отрицательным зарядом. Определите период малых колебаний шарика.
4. Энергия каждого из двух заряженных проводников W₁ и W₂, их емкости одинаковы. Какое количество теплоты выделится при соединении этих проводников?
5. На гладкой горизонтальной поверхности закреплен шарик с зарядом q₁ = 3·10^–6 Кл, к которому прикреплена непроводящая пружина. На другом конце пружины находится шарик массой m = 10 г с зарядом q₂ = 2·10^–6 Кл. Он колеблется так, что минимальное расстояние между шариками равно l₁ = 20 см. Какова максимальная скорость движения этого шарика, если длина пружины в недеформированном состоянии l0 = 25 см, а в момент, когда скорость шарика максимальна, ее длина l₂ = 30 см?
6. Определите силу тока через резистор R₂ и напряжение между точками A и B, если ЭДС источников тока E₁ = 4 В и E₂ = 3 В, а сопротивления резисторов R₁ = 2 Ом, R₂ = 1 Ом, R₃ = 6 Ом. Внутренними сопротивлениями источников пренебречь.
7. Круглый проволочный виток диаметром 50 см расположен своей плоскостью перпендикулярно магнитным линиям однородного магнитного поля индукцией 50 мТл. Сопротивление витка 2 Ом. Какой заряд протечет через поперечное сечение проводника, из которого изготовлен виток, при равномерном уменьшении магнитного поля до нуля? Явлением самоиндукции пренебречь.
8. Прямоугольная рамка со сторонами a = 50 см и b = 20 см располагается вблизи прямолинейного провода, длинной l = 1 м, с током I = 6 А так, что длинные стороны рамки параллельны проводу, а середина длинной стороны соответствует середине провода. Сила тока в рамке I₁ = 1 А. Определить силы, действующие на каждую из сторон рамки, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии с = 10 см, а ток в ней сонаправлен току I.

Контрольная работа 4
1. Два точечных магнитных диполя с одинаковыми моментами (p_m = 4мА·м²) находятся на расстоянии r = 2 м друг от друга так, что их направлены в одну сторону, а центры диполей лежат на одной прямой. Определить потенциальную энергию и силу их взаимодействия.
2. В однородном магнитном поле с индукцией В = 100 мкТл движется электрон по винтовой линии. Определить скорость v электрона, если шаг h винтовой линии равен 20 см, а радиус R = 5 см.
3. Проводник массой m = 0,2 кг и длиной l = 0,6 м лежит на горизонтальных рельсах, расположенных в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл, силовые линии которого горизонтальны и направлены вдоль рельсов (вид сверху). Если пропустить по проводнику ток I = 20 А в указанном на рисунке направлении, то для того, чтобы сдвинуть проводник влево, требуется приложить горизонтальную силу F = 0,5 Н. Какая минимальная сила потребуется для этого, если направление тока в проводнике изменить на противоположное?
4. Коэффициент трансформации повышающего трансформатора k = 0,5. Напряжение на нагрузке, включенной в цепь вторичной обмотки, U₂ = 216 В. Сопротивление нагрузки R = 10,8 Ом, сопротивление вторичной обмотки r = 0,2 Ом. Определите напряжение на первичной обмотке, силу тока в ней и КПД трансформатора.
5. Пластинку кварца толщиной d₁ = 2 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации света повернулась на угол φ = 53°. Определить толщину d₂ пластинки, при которой данный монохроматический свет не проходит через анализатор.
6. На экране наблюдается интерференционная картина от двух когерентных источников света с длиной волны λ = 480 нм. Когда на пути одного из пучков поместили тонкую пластинку из плавленого кварца с показателем преломления n=1,46, то интерференционная картина сместилась на m = 69 полос. Определить толщину d кварцевой пластинки.
7. На дифракционную решетку нормально ее поверхности падает монохроматический свет (λ = 650 нм). За решеткой находится линза, в фокальной плоскости которой расположен экран. На экране наблюдается дифракционная картина под углом дифракции φ = 30°. При каком главном фокусном расстоянии f линзы линейная дисперсия D₁ = 0,5 мм/нм?
8. Если поочередно освещать поверхность металл светом с длинами волн λ₁ = 350 нм и λ₂ = 540 нм, то максимальные скорости фотоэлектронов будут отличаться в n = 2 раза. Определить работу выхода электронов из этого металла.

Вариант 03

Вариант 3

Контрольная работа 3
1. В вершинах равностороннего треугольника находятся одинаковые положительные заряды q = 2 нКл. Какой отрицательный заряд q₁ необходимо поместить в центр треугольника, чтобы сила притяжения с его стороны уравновесила силы отталкивания положительных зарядов.
2. Шар радиуса R имеет положительный заряд, объемная плотность которого зависит только от расстояния r от его центра как ρ = ρ_o(1 - r/R), где ρ₀ - постоянная. Полагая, что диэлектрическая проницаемость всюду равна единице, найти: а) модуль напряженности внутри и вне шара как функцию r; б) максимальное значение модуля напряженности E_max и соответствующее ему значение r_m.
3. Найдите период малых колебаний тела массой m, заряд которого q, внутри гладкой сферы радиусом R, если в верхней точке сферы закреплен заряд Q (q и Q > 0).
4. Плоский воздушный конденсатор с расстоянием между пластинами d = 5 см до половины погрузили в керосин. На какое расстояние Δd следует раздвинуть пластины, чтобы емкость конденсатора не изменилась?
5. Два диполя с электрическими моментами p₁ =10^–12 Кл·м и p₂ = 4·10^–12 Кл·м находятся на расстоянии r = 2 см друг от друга. Найти их силу взаимодействия, если оси диполей лежат на одной прямой.
6. Найдите заряд на обкладках конденсатора, включенного между точками A и B в цепи. ЭДС источника тока E = 10 В, емкость каждого конденсатора C = 1 мкФ. Внутреннее сопротивление источника r = 0.3 Ом.
7. Катушка с индуктивностью L = l мГн и сопротивлением R₁ = 0.02 Ом замыкается на источник тока E = 2 В, внутреннее сопротивление которого r = 0.3 Ом. Какое количество электричества пройдет через катушку за первые 5 с после замыкания.
8. На оси контура с током, магнитный момент которого равен 10 мА·м², находится другой такой же контур. Вектор магнитного момента второго контура перпендикулярен оси. Вычислить механический момент М, действующий на второй контур. Расстояние между контурами d = 50 см. Размеры контуров малы по сравнению с расстоянием между ними.

Контрольная работа 4
1. Тонкое кольцо радиусом R = 10 см и массой m = 20 г находится в однородном магнитном поле. Когда по кольцу пропустили ток I = 25 А, оно повернулось вокруг горизонтальной оси ОО´ на угол α = 15º. Определить магнитную индукцию B поля, силовые линии которого перпендикулярны оси и направлены вертикально вверх.
2. По обмотке длинного соленоида радиусом R = 5 см протекает постоянный ток, создающий внутри соленоида однородное магнитное поле с индукцией B = 5·10^–10 Тл. Между витками соленоида (перпендикулярно его оси) вдоль радиуса в него влетает электрон со скоростью v = 10 м/с. Определите время движения электрона внутри соленоида.
3. Рамка площадью S = 100 см² содержит N = 103 витков провода сопротивлением R₁ = l2 Ом. К концам обмотки подключено внешнее сопротивление R₂ = 20 Ом. Рамка равномерно вращается в однородном магнитном поле (B = 0,1 Тл) с частотой n = 8 с^-1. Определить максимальную мощность Pmax переменного тока в цепи.
4. Катушка индуктивностью L = l мГн и воздушный конденсатор, состоящий из двух круглых пластин диаметром D = 20 см каждая, соединены параллельно. Расстояние d между пластинами равно 1 см. Определить период Т колебаний.
5. При температуре T_ш = 300 К и магнитной индукции B₁ = 0,5, Тл была достигнута определенная намагниченность J парамагнетика. Определить магнитную индукцию В₂, при которой сохранится та же намагниченность, если температуру повысить до T₂ = 450 К.
6. Две плоскопараллельные стеклянные пластинки приложены одна к другой так, что между ними образовался воздушный клин с углом θ, равным 30º. На одну из пластинок падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6 мкм). На каких расстояниях l1 и l2 от линии соприкосновения пластинок будут наблюдаться в отраженном свете первая и вторая светлые полосы (интерференционные максимумы)?
7. Дифракционная картина получена с помощью дифракционной решетки длиной l = 1,5 см и периодом d = 5 мкм. Определить, в спектре какого наименьшего порядка этой картины получатся раздельные изображения двух спектральных линий с разностью длин волн Δλ = 0,1 нм, если линии лежат в крайней красной части спектра (λ 760 нм).
8. Фотон с энергией E = 0,75 МэВ рассеялся на свободном электроне под углом θ = 60°. Принимая, что до соударения с фотоном скорость электрона была мала, определите: а) энергию рассеянного фотона; б) кинетическую энергию электрона после соударения с фотоном; в) направление движения электрона.

Вариант 04

Вариант 4

Контрольная работа 3
1. Четыре одинаковых точечных заряда q расположены на одной прямой на расстоянии r друг от друга. Какую работу А надо совершить, чтобы переместить эти заряды в вершины тетраэдра со стороной r? Среда ­ вакуум.
2. Система состоит из шара радиуса R, заряженного сферически симметрично, и окружающей среды, заполненной зарядом с объемной плотностью ρ = α/r, где α ‒ постоянная, r - расстояние от центра шара. Найти заряд шара, при котором модуль напряженности электрического поля вне шара не зависит от r. Чему равна эта напряженность? Диэлектрическая проницаемость всюду равна единице.
3. Горизонтальный желоб выгнут по цилиндрической поверхности: слева - по радиусу R = 20 см, справа ‒ по радиусу 2R. На дне желоба находится бусинка массой m = 10 r и с зарядом q = 10^–6 Кл, а в точке O ‒ такой же по знаку заряд Q = 2·10^–6 Кл. Во сколько раз при малых колебаниях время движения бусинки по желобу радиусом 2R больше времени движения по желобу радиусом R?
4. Пространство между обкладками плоского конденсатора полностью заполнено двумя диэлектрическими слоями проницаемостями ε₁ и ε₂. При каком соотношении между толщинами слоев диэлектриков падение потенциала в каждом слое будет равно половине разности потенциалов, приложенной к конденсатору?
5. На рисунке имеется участок. Потенциалы точек A, B и D равны соответственно φ_A, φ_B и φ_D, а емкости конденсаторов С₁, С₂ и С₃. Найти потенциал φ₀ в точке 0.
6. Найдите заряд конденсатора на участке цепи, если E₁ = 4В, E₂ = 2 В, C = 10^–6 Ф, R = 1 Ом, I = 1 А.
7. Плоский квадратный контур со стороной a = 10 см, по которому течет ток I = 100 А, свободно установился в однородном магнитном поле В = 1 Тл. Определить работу А, совершаемую внешними силами при повороте контура относительно оси, проходящей через середину его противоположных сторон, на угол: 1) φ₁ = 90º; 2) φ₂ = 3º. При повороте контура сила тока в нем поддерживается неизменной.
8. Три бесконечных прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся на одинаковом расстоянии d друг от друга. Если их раздвинуть до расстояния 2d друг от друга, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа 138 мкДж. Определите силу в проводниках.

Контрольная работа 4
1. Тонкое кольцо массой m = 10 г. И радиусом R = 6 см, по которому течет ток I = 15 А, поместили в неоднородное магнитное поле. Ось кольца совпадает с осью симметрии магнитного поля. Определить ускорение кольца, если магнитная индукция В = 0.08 Тл составляет с осью х угол α = 30º.
2. Протон влетает со скоростью v = 100 км/с в область пространства, где имеются электрическое (E = 210 В/м) и магнитное (В = 3.3 мТл) поля. Напряженность E электрического поля и магнитная индукция B совпадают по направлению. Определить ускорение протона для начального момента движения в поле, если направление вектора его скорости v: 1) совпадает с общим направлением векторов E и B; 2) перпендикулярно этому направлению.
3. На расстоянии, а = 1 м от длинного прямого провода с током I = 100 А находится кольцо радиусом r = 1 см. Кольцо расположено так, что поток, пронизывающий его, максимален. Определить количество электричества q, которое протечет по кольцу, когда ток в проводнике будет выключен. Сопротивление R кольца 10 Ом.
4. Обмотка тороида содержит n = 10 витков на каждый сантиметр длины. Сердечник немагнитный. При какой силе тока I в обмотке плотность энергии ω магнитного поля равна 1 Дж/м³?
5. Пучок естественного света падает на стеклянный шар, находящийся в воде. Найти угол φ между отраженным и падающим пучками в точке А. Показатель преломления стекла принять n = 1,58.
6. Расстояние Δr_2,1 между вторым и первым темным кольца¬ми Ньютона в отраженном свете равно 1 мм. Определить расстояние Δr_10,9 между десятым и девятым кольцами.
7. С помощью дифракционной решетки с периодом d = 20 мкм требуется разрешить дублет натрия (λ₁ = 589,0 нм и λ₂ = 589,6 нм) в спектре второго порядка. При какой наименьшей длине l решетки - это возможно?
8. Плоскую пластинку из калия освещают светом с длиной волны λ = 400 нм. Вблизи поверхности пластинки создано однородное электрическое поле напряженностью E = 50 В/м. Поле перпендикулярно пластине и направлено к ней. Спустя какое время после вылета из пластинки фотоэлектрон потеряет треть своей начальной скорости? Считать, что электрон вылетает с максимальной скоростью перпендикулярно поверхности пластинки. Красная граница фотоэффекта для калия λ₀ = 577 нм.

Вариант 05

Вариант 5

Контрольная работа 3
1. По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q=10 нКл с линейной плотностью τ=0,01 мкКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке A, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное радиусу кольца.
2. С какой силой, приходящейся на единицу площади, отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости с одинаковой поверхностной плотностью заряда σ=2 мкКл/м²?
3. К источнику тока с ЭДС ε=12 В присоединена нагрузка. Напряжение U на клеммах источника стало при этом равным 8 В. Определить КПД источника тока.
4. По проводнику изогнутому в виде окружности, течет ток. Напряженность магнитного поля в центре окружности H₁=50 А/м. Не изменяя силу тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить напряженность H₂ магнитного поля в точке пересечения диагоналей этого квадрата.
5. Короткая катушка площадью поперечного сечения S=250 см², содержащая N=500 витков провода, по которому течет ток силой I=5 А, помещена в однородное магнитное поле напряженностью H=1000 А/м. Найти: 1) магнитный момент pm катушки; 2) вращающий момент M, действующий на катушку, если ось катушки составляет угол φ=30 ͦ с линиями поля.
6. Протон влетел в однородное магнитное поле под углом α=60 ͦ к направлению линий поля и движется по спирали, радиус которой R=2,5 см. Индукция магнитного поля B=0,05 Тл. Найти кинетическую энергию T протона.
7. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошел заряд Q=50 мкКл. Определить изменение магнитного потока ∆Ф через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра R=10 Ом.
8. Соленоид содержит N=600 витков. При силе тока I=10 А магнитный поток Ф=80 мкВб. Определить индуктивность L соленоида.

Контрольная работа 4
1. На тонкую плёнку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны λ=500 нм. Отраженный от нее свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d_min плёнки, если показатель преломления материала плёнки n=1,4.
2. На поверхность дифракционной решетки нормально к ее поверхности па-дает монохроматический свет. Постоянная дифракция решетки в n=4,6 раза больше длины световой волны. Найти общее число M дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае.
3. На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально монохроматическая световая волна (λ=600 нм). Угол отклонения лучей соответствующих второму дифракционному максимуму φ=20 ͦ. Определить ширину a щели.
4. Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол φ=40 ͦ. Принимая, что коэффициент поглощения k каждого николя равен 0,15, найти, во сколько раз пучок света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с пучком, падающим на первый николь.
5. Абсолютно черное тело имеет температуру T₁=500 К. Какова будет температура T₂ тела, если в результате нагревания поток получения увеличится в n=5 раз?
6. Какова должна быть длина волны γ-излучения, падающего на платиновую пластину, если максимальная скорость фотоэлектронов υ_max=3 Мм/с?
7. Свет с длиной волны λ= 600 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на нее давление p=4 мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t=10 с на площадь S=1 мм² этой поверхности.
8. Электрон в атоме водорода перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить энергию испущенного при этом фотона.

Вариант 06

Вариант 6

Контрольная работа 3
1. Четверть тонкого кольца радиусом R=10 см несет равномерно распределенный заряд Q=0,05 мкКл. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке O, совпадающей с центром кольца.
2. Заряд равномерно распределен по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью σ=10 мкКл/м². Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых находится на плоскости, а другая удалена от нее на расстояние a=10 см.
3. Внешняя цепь источника потребляет мощность P=0,75 Вт. Определить силу тока в цепи, если ЭДС источника тока ε=2 В и внутреннее сопротивление R=1 Ом.
4. По контуру в виде равностороннего треугольника течет ток силой I=50 А. Сторона треугольника а=20 см. Определить магнитную индукцию B в точке пересечения высот.
5. Прямой провод длиной l=40 см, по которому течет ток силой I=100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией B=0,5 Тл. Какую работу A совершат силы, действующие на провод со стороны поля, переместив его на расстояние S=40 см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и проводу?
6. Протон и α-частица, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус R₁ кривизны траектории протона больше радиуса R₂ кривизны траектории α-частицы?
7. Тонкий медный провод массой m=5 г согнут в виде квадрата и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (B=0,2 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Определить заряд Q, который потечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.
8. Силу тока в катушке равномерно увеличивают с помощью реостата на ∆I=0,6 А в секунду. Найти среднее значение э. д. с. <εi˃ самоиндукции, если индуктивность катушки L=5 мГн.

Контрольная работа 4
1. Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длинной l=1 см укладывается N=10 темных интерференционных полос. Длина волны λ=0,7 мкм.
2. Какое наименьшее число N_min штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн λ₁=589,0 нм λ₂=589, 6 нм? Какова длина l такой решетки, если постоянная решетка d=5 мкм?
3. Угол падения i₁ луча на поверхность стекла равен 60ͦ. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризованным. Определить угол i₂ преломления луча.
4. Угол α между плоскостями пропускания поляроидов равен 500. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в n=4 раза. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах.
5. Температура абсолютно черного тела T= 2 кК. Определить длину волны λm, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости (излучательности) (r_λ,T)_max для этой длины волны.
6. На фотоэлемент с катодом из лития падает свет длиной волны λ=200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов U_min, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.
7. На зеркальную поверхность площадью S=6 см² падает нормально поток излучения Ф_e=0,8 Вт. Определить давление p силу давления F света на эту поверхность.
8. Электрон, начальной скоростью которого можно пренебречь, прошел ускоряющую разность потенциалов U. Найти длину волны ∂е Бройля λ для двух случаев: 1) U₁=51 В; 2) U₂=510 кВ.

Вариант 07

Вариант 7

Контрольная работа 3
1. По тонкому полукольцу равномерно распределен заряд Q=20 мКл с линейной плотностью τ=0,1 мкКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке O, совпадающей с центром кольца.
2. К батарее с ЭДС ε=300 В включены два плоских конденсатора емкостями C₁=2 пФ и С₂=3 пФ. Определить заряд Q и напряжение U на пластинках конденсаторов при последовательном и параллельном соединениях.
3. Какая наибольшая полезная мощность P_max может быть получена от источника тока с ЭДС ε=12 В и внутренним сопротивлением R=1 Ом?
4. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами a=8 см и b=12 см, течет ток силой I=50 А. Определить напряженность H и индукцию B магнитного поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника.
5. Виток радиусом R=20 см, по которому течет ток силой I=50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью H=103 А/м. Виток повернули относительно диаметра на угол φ=30 ͦ. Определить совершенную работу A.
6. Электрон движется в магнитном поле с индукцией B=4 мТл по окружности радиусом R=0,8 см. Какова кинетическая энергия Tэлектрона?
7. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S=100 см². Поддерживая в контуре постоянную силу тока I=50 А, его переместили из поля в область в пространстве, где поле отсутствует. Определить индукцию B магнитного поля, если при перемещении контура была совершена работа A=0,4 Дж.
8. По катушке индуктивностью L= 8 мкГн течет ток силой I=6 А. При выключении тока его сила изменяется практически до нуля за время ∆t=5 мс. Определить среднее значение э. д. с. <ε_s˃ самоиндукции, возникающей в контуре.

Контрольная работа 4
1. На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны λ=500 нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвертого кольца Ньютона в отраженном свете r₄= 2 мм.
2. Расстояние между штрихами дифракционной решетки d=4 мкм. На решетку падает нормально свет с длиной волны λ=0,58 мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?
3. Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол γ между падающим и преломленным пучками.
4. Пластинку кварца толщиной а=2 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол φ=53⁰. Какой наименьшей толщины d_min следует взять пластинку, чтобы после зрения поляриметра стало совершенно темным?
5. Определить температуру T и энергетическую светимость (излучательность) Rе абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λ_m=600 нм.
6. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны λ=0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта λ₀=0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?
7. Определить коэффициент отражения ρ поверхности, если при энергетической освещенности E_e=120 Вт/м² давление p света на нее оказалось равным 0,5 мкПа.
8. Кинетическая энергия электрона в атоме водорода составляет величину порядка T=10 эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальные линейные размеры атома.

Вариант 08

Вариант 8

Контрольная работа 3
1. По тонкому кольцу радиусом R=20 см равномерно распределен с линей-ной плотностью τ=0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке A, находящейся на оси кольца на расстоянии h=2R от его центра.
2. Определить электрический заряд, прошедший через поперечное сечение провода сопротивлением R=3 Ом при равномерном нарастании напряжения на концах провода от U₁=2 В до U₂=4 В в течение t=20 с.
3. При выключении источника тока сила тока в цепи убывает по закону I=I_0e^-at (I₀=10 А, а=5·10² c^-1). Определить количество теплоты, которое выделится в резисторе сопротивлением R=5 Ом после выключения источника тока.
4. По двум параллельным проводам длиной l=3 м каждый текут одинаковые токи силой I=500 А. Расстояние между проводниками d=10 см. Определить силу F взаимодействия проводников.
5. Виток диаметром d=10см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток силой I=40 А. Какой вращающий момент M нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении? Горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли принять равной B_r=200 мкТл.
6. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с напряженностью H=5·10³ А/м. Определить частоту обращения n электрона.
7. В однородном магнитном поле (B=0,1 Тл) равномерно с частотой n=5 с-1 вращается стержень длиной l=50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов U.
8. В электронной цепи, содержащей сопротивление r=20 Ом и индуктивность L=0,06 Гн, течет ток силой I=20 А. Определить силу тока в цепи через ∆t=0,2 мс после ее размыкания.

Контрольная работа 4
1. На тонкую глицериновую плёнку толщиной d=1,5 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить длины волн λ лучей видимого участка спектра (0,4≤ λ≤0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.
2. Постоянная дифракционной решетки в n=4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол α между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами.
3. Пучок света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле i₁ падения отраженный пучок света максимально поляризован.
4. На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ=500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b=0,5 мм. Определить угол α между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин n=1,6.
5. Поток излучения абсолютно черного тела Ф_e=10 кВт, максимум энергии излучения приходится на длину волны λ_m=0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.
6. На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетового излучения (λ=0,25 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов U_min=0,96 В. Определить работу выхода A электронов из металла.
7. Давление p света с длиной волны λ=400 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 2 нПа. Определить число N фотонов, падающих за время t=10 с на площадь S=1 мм² этой поверхности.
8. Вычислить дефект массы и энергию связи ядра 7/3Li.

Вариант 09

Вариант 9

Контрольная работа 3
1. Четыре заряда q₁=q₂=2 нКл и q₃=q₄=4 нКл находятся в вершинах квадрата со стороной a=20 см. Найти напряжённость электростатического поля в середине стороны 2-3, и разность потенциалов между серединами сторон 1-2 и 2-3.
2. Частица с массой 1 мг и зарядом 1 мкКл движется перпендикулярно бесконечно длинной заряженной нити, с расстояния 3 см до 12 см скорость частицы изменяется с 2 км/с до 3 км/с. Найти поверхностную плотность заряда нити.
3. Два элемента с ЭДС ε₁=6 В и ε₂=24 В с внутренними сопротивлениями r₁=0,2 Ом и r₂=0,3 Ом соединены последовательно и подключены к внешней нагрузке. Ток в цепи I=3 А. Найти внешнее сопротивление и КПД цепи.
4. Найти длину нихромовой проволоки сечением 0,25 мм², если сделанный из неё утюг с массой алюминиевой подошвы 300 г нагревается с 20°С до 180°С за время 20 с. Напряжение 220 В, КПД утюга 80%.
5. В центре квадратной рамки с током магнитная индукция равна 0,1 мТл. Найти величину тока в проводе рамки, если её периметр равен 40 см.
6. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=1600 В летит параллельно проводу с током I=15 А на расстоянии r=0,1 мм. Какая сила действует на электрон?
7. По соленоиду, длиной l=0,5 м и диаметром D=6 см, намотанному в один слой проводом диаметром d=0,1 мм течёт ток I=2 А. Определить среднее значение ЭДС самоиндукции, если при выключении ток уменьшится до нуля за время ∆t=20 мс.
8. Мощность падающего излучения монохроматической электромагнитной волны в вакууме 1,36 кВт/м². Найти модули напряжённости электрического и магнитного поля?

Контрольная работа 4
1. Мыльная плёнка, расположенная вертикально, образует клин. Интерференция наблюдается в отражённом свете через зелёное стекло (λ_кр=540 нм). Расстояние между соседними зелеными полосами равно 3,6 мм. Затем эта плёнка наблюдается через красное стекло (λ_кр=650 нм). Найти расстояние между соседними красными полосами, считать свет падающим нормально, а форма плёнки не меняется.
2. Установка для получения колец Ньютона освещается красным светом (λ_кр=630нм), падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы 16м. Наблюдение ведется в отраженном свете. Найти изменение радиуса третьего кольца если красный свет заменить синим (λ_с=400нм).
3. Постоянная дифракционной решетки d=1мкм. Какую разность длин волн Δλ может разрешить эта решетка в области синих лучей (λ=400нм) в спектре третьего порядка, если ширина решетки а=2,5см?
4. Угол полного внутреннего отражения луча, выходящего из диэлектрического кристалла равен 50°, найти абсолютный показатель преломления кристалла. Под каким углом луч, отражённый от поверхности этого кристалла будет полностью поляризован. Нарисовать рисунок.
5. Окно печи площадью 12 см2 излучает в окружающую среду 68 Дж в секунду. Определить длину волны приходящуюся на максимум излучения.
6. Для дезинфекции воздуха в помещении применено излучение длиной волны λ = 280 нм. Интенсивность излучения R = 6 Вт/м². Сколько фотонов прошло через перпендикулярную площадку S=1 м² за t=10 мин работы излучателя?
7. При длительном облучении серебряной пластинки светом она приобретает потенциал 3,3 В. Найти длину волны и энергию падающих фотонов, к какому диапазону относится длин волн относится это излучение?
8. Найти импульс фотона излучения, которое вызывает переход электрона в атоме водорода из основного состояния во второе возбуждённое.

Вариант 10

Вариант 10

Контрольная работа 3
1. Три заряда q₁= 1 нКл и q₂=2 нКл q₃=3 нКл находятся в вершинах правильного треугольника 123 стороной a=20 см. Найти напряжённость электростатического поля в середине стороны 2-3. Какую работу надо совершить, чтобы переместить заряд q=2 мКл между серединами сторон 1-2 и 2-3.
2. Между пластинами плоского конденсатора влетает электрон параллельно его плоскостям и отклоняется на 30°. С какой скоростью влетает электрон, если разность потенциалов между пластинами 6 кВ, расстояние между ними 2 см, а длина пластин 10 см?
3. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора U=108 В. Пространство между ними заполнено бумагой d₁=3 мм и маслом d₂=1 мм и стеклом d₃=8 мм. Диэлектрические проницаемости бумаги, масла и стекла ε₁=2 и ε₂=5 ε₃=7 соответственно. Найти напряженность электрического поля в бумаге, масле и стекле.
4. Масса алюминиевой проволоки m=1 кг. Найти её радиус и длину, если при подключении её в цепь батареи с ЭДС 1,5 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом в неё течёт ток 1 А.
5. Из медной проволоки длиной l=6,28 м и площадью поперечного сечения S=0,4 мм² сделано кольцо. Чему равна индукция магнитного поля в центре кольца, если на концах проволоки разность потенциалов U = 6,8 В?
6. На расстоянии 1 см в плоскости прямоугольной квадратной рамки со стороной 2 см находится длинный прямой провод с током I=10A. Какой заряд пройдёт через рамку, если её отодвинуть на 2 см от провода. Сопротивление рамки 0,03 Ом.
7. Протон, ускоренный разностью потенциалов 20 В влетает в электрическое поле напряжённостью 2 кВ/м и магнитное поле с индукцией B=5 мТл направленные противоположно. Найти ускорение в начальный момент, если скорость протона совпадает с направлением магнитного поля.
8. Вектор напряженности магнитного поля монохроматической электромагнитной волны в вакууме равен 200 А/м. Найти максимальную напряжённость электрического поля волны и энергию излучения, падающего на площадь 20 см² за минуту.

Контрольная работа 4
1. На мыльную пленку падает белый свет под углом i=30˚ к поверхности пленки. Толщина плёнки 140 нм. Показатель преломления мыльной воды n=1,33. В какой цвет окрашена плёнка, определите длину волны?
2. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы 18 м. Расстояние между пятым и двадцать пятым кольцом 1,5 см. Найти длину волны. Наблюдение ведется в отраженном свете.
3. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический пучок света с длиной волны λ=650 нм, постоянная дифракционной решетки d=2,5 мкм. Найти расстояние между максимумами первого порядка на экране, расположенном на расстоянии L=1,5м.
4. Найти угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если после прохождения через поляризатор и анализатор естественного света его интенсивность стала 37,5% от падающего.
5. Черное тело имеет температуру 6000 К и излучает с площадки 20 см². На сколько изменится мощность излучения, если длина волны, приходящаяся на максимум излучения уменьшится на 200 нм, а площадь излучаемой поверхности уменьшится на 15 см²?
6. Пластинку из вольфрама, заряженную до потенциала +6 В облучают монохроматическим светом так, что скорость вылетевших электронов равна 1000 км/с. Найти длину волны падающего излучения?
7. Вычислить давление солнечных лучей, падающих нормально на песчаную почву, коэффициент отражения которой р=0,6. Солнечная постоянная С=1,39 кДж/(м²-с).
8. При переходе электронов с пятого уровня на третий в водородоподобном атоме гелия происходит излучение фотона. Сможет ли вызвать такой фотон фотоэффект в вольфрамовой пластинке? Если сможет, определите энергию фотоэлектронов в джоулях и электронвольтах.

Методические указания и контрольные задания по физике для Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Выполнены следующие варианты контрольных работ 1 и 2:

Вариант 01

Задача 101: Материальная точка движется прямолинейно согласно уравнению X(t)=2+3t+0.01t^2(м). Каковы скорость и ускорение точки в моменты времени t1=0 и t2=10с?

Задача 111: К концам невесомой и нерастяжимой нити, перекинутой через невесомый и неподвижный блок, подвешены два груза (m1=m2=2кг). На один из грузов пложен перегрузок массой m0=100г. Найти силу, с которой перегрузок давит на груз, а также силу давления на ось блока.

Задача 121: Человек, сидящий в неподвижной лодке, бросает камень под углом a=45град, к горизонту. Масса камня m=0,5кг, масса человека и лодки M=160кг, начальная скорость камня V0=10 м/сек. Найти расстояние между точкой падения камня и лодкой в момент, когда камень коснется воды. Трение лодки о воду не учитывается.

Задача 131: Два шара массами m1=4кг и m2=6кг висят на двух параллельных нитях длиной L=1м каждая, касаясь друг друга. Меньший шар отводится на угол 90град. от первоначального положения и отпускается. Каковы скорости шаров после столкновения, если удар абсолютно неупругий. Какая часть энергии пойдет на нагревание шаров?

Задача 141: Чему равен вес тела массой m=1кг, находящегося на середине расстояния между центрами Земли и Луны? Чему равна напряженность гравитационного поля G в этой точке? Мзем=5,98*10^24 кг, Мл=7,33*10^22 кг, расстояние между центрами Земли и Луны r=3,84*10^8 м.

Задача 151: Блок в виде диска массой m0=1кг подвешен на невесомой пружине. На диск намотана нить с грузом m=2кг на конце. Под действием груза блок начинает вращаться относительно горизонтальной оси. Найти силу упругости пружины во время движения груза.

Задача 161: Стержень массой m=6кг подвешен за один из концов. В другой его конец попадает пуля массой m0=10г, летящая перпендикулярно стержню, и застревает в нем. Кинетическая энергия стержня с пулей непосредственно после удара Wк=25дж. Найти скорость пули.

Задача 171: Уравнение гармонического колебания материальной точки массой m=2г, задано в виде X=0,1sinπ(t-1/2)(м). Найти кинетическую и потенциальную энергию точки через 3сек после начала колебаний.

Задача 201: Вычислить среднее расстояние между центрами молекул идеального газа при нормальных условиях.

Задача 211: Баллон емкостью V=2л содержит газ при нормальных условиях. При откачке давление газа понизилось вдвое (при неизменной температуре), а вес баллона с газом уменьшился на F=13мН. Определить плотность этого газа при нормальных условиях.

Задача 221: В пустой сосуд, объем которого V=10л впустили V1=5л азота под давлением P1=2МПа и V2=6л водорода под давлением p2=3МПа. Каково давление образовавшейся смеси.

Задача 231: Углекислый газ находится в сосуде объемом V=2л при температуре Т=240К и давление р=10е-2 мм Hg. Найти: 1) среднюю внутреннюю энергию газа; 2) количество молекул газа в сосуде.

Задача 241: Рассчитать молярные и удельные теплоемкости для азота(N2).
Задача 251: Какова длина свободного пробега молекул кислорода при нормальных условиях, если его коэффициент внутреннего трения η=1,92*10е-5 Па*сек?

Задача 261: В цилиндре под поршнем находится m=50г водяного пара, начальная температура которого Т1=400К. Пар адиабатически сжимается до 1/8 своего первоначального объема. Найти изменение внутренней энергии и совершенную при этом работу.

Задача 271: При изотермическом расширении при температуре Т1=500К получил от нагревателя W=1 кДж энергии. Считая, что КПД цикла Карно, совершенного данным газом, η=25%, найти работу изотермического сжатия. Рассчитать изменение энтропии газа при изотермическом расширении.

Дата выполнения: 25/03/2009

Вариант 02

Задача 102: Материальная точка движется прямолинейно согласно уравнению x = 2+3t+0,01t4 (м). Каковы средние значения скорости и ускорения за первые 10 с движения.

Задача 112: При вертикальном подъеме с некоторым ускорением трос выдерживает груз массой m1 = 90 кг. При опускании с тем же ускорением – m2 = 110 кг. Чему равно это ускорение? Какой груз можно поднимать с помощью этого троса равномерно?

Задача 122: Материальная точка под действием некоторой силы движется по закону x = 10t+2t2-t3(м). Масса точки m = 1кг. Чему равна мощность, затрачиваемая на движение точки, в момент времени t = 5 с?

Задача 132: Шар массой m = 2 кг , имея скорость = 4 м/с, упруго ударяет движущийся в том же направлении шар массой M = 4 кг и останавливается. Най-ти скорости шара «М» до и после удара, если удар центральный и прямой.

Задача 142: Некоторому телу, находящемуся на поверхности Земли, сообщили вертикальную скорость, вследствие чего оно поднялось на высоту h = Rземли/2 . При этом была совершена работа A = 3,2*10(10) Дж. Определите массу тела.

Задача 152: Сплошной цилиндр массой m = 100 кг и радиусом R = 0,5 м вращается с постоянной угловой скоростью 10 рад/с. Определить величину силы трения тормозных колодок, если цилиндр останавливается спустя время t= 10 с после начала торможения. Считать коэффициент трения постоянным.

Задача 162: Стержень массой m = 3 кг подвешен за один из концов. В другой его конец попадает летевший перпендикулярно стержню со скоростью 20 м/с пластилиновый шарик массой m0 = 100 г. Какое количество тепла выделится при этом ударе?

Задача 172: Определить максимальное значение скорости и ускорения материальной точки, колеблющейся по закону x = 0,04sin.. (м). Чему равна фаза колебаний спустя 10 с после начала движения?

Задача 202: За время кипячения t = 30 мин испарилось m = 200 г воды. Сколько мо-лекул воды ежесекундно переходило из жидкого состояния в газообразное?

Задача 212: В сосуде емкостью V = 5 л находится газ при температуре t = 27 С. Из–за утечки из сосуда просочилось N = 10(20) молекул. На сколько снизилось давление газа в сосуде? Температуру газа считать постоянной.

Задача 222: Смесь газов, состоящая из m1 = 150 г углекислого газа и m2 = 100 г азота, содержится в закрытом сосуде при температуре t = 27 С и давлении p = 0,2 МПа. Определить плотность смеси.

Задача 232: В баллоне содержится m = 5 г кислорода при температуре T = 1000 К. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного и среднюю кинетическую энергию вращательного движения молекул газа.

Задача 242: Рассчитать молярные и удельные теплоемкости аргона.

Задача 252: Коэффициент диффузии водорода при нормальных условиях D = 8,85*10(-5) м2/с. Определить, каким будет коэффициент диффузии при повышении температуры на 100 С. Нагревание происходит при постоянном объеме.

Задача 262: 1 моль азота изотермически расширяется при T = 300 К. При этом газ поглощает Q = 1740 Дж теплоты. Во сколько раз увеличивается объем газа?

Задача 272: Одноатомный газ, расширяясь при постоянном давлении, совершил некоторую работу. Найти КПД данного процесса.

Дата выполнения: 14/06/2009

Вариант 03

Задача 103: Маховик вращается вокруг неподвижной оси по закону φ=3t-t^3. Найти среднее значение углового ускорения за промежуток времени от начала вращения до остановки.

Задача 113: По доске длиной L=3м, поставленной под углом а=45 град. к полу, с нулевой начальной скоростью соскальзывает кирпич, масса которого m=2кг. Коэффициент трения μ=0,5. Найти скорость, которую приобретает кирпич, пройдя первую половину пути.

Задача 123: На подставке высотой h=5м лежит шар массой М=0,2кг. Пуля массой m=0,01кг, летящая горизонтально со скоростью V0=500м/сек, пробивает шар по диаметру. На каком расстоянии упадет на землю пуля, если шар падает на расстоянии L=20м от подставки?

Задача 133: Два шарика массой m1= и m2 (m1>m2) одновременно начинают соскальзывать навстречу друг другу без трения и вращения с двух горок одинаковой формы и высоты "Н". При столкновении шарики слипаются. На какую высоту поднимется слипшийся шар?

Задача 143: Определить ускорение силы тяжести на высоте h=320км над поверхностью Земли, если на поверхности Земли g=9,81 м/сек^2. Радиус Земли R3=6400км.

Задача 153: Сплошной шар массой m=1кг и радиусом R=0,05м вращается вокруг оси, проходящей через его центр. В точке, наиболее удаленной от оси вращения, на шар действует сила, касательная к поверхности. Угол поворота шара изменяется по закону φ=2+2t-t^2. Найти момент приложенной силы и изменение момента импульса шара за время торможения.

Задача 163: Горизонтальная платформа массой 100кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, делая 10 об/мин. Человек массой 60кг стоит при этом на краю платформы. С какой частотой начнет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру? Считать платформу круглым однородным диском, а человека - точечной массой.

Задача 173: Платформа с лежащей на ней телом совершает гармонические колебания в горизонтальной плоскости с частотой ν=5Гц. Определить минимальную амплитуду колебаний, при которой тело начинает скользить по платформе, если коэффициент трения его о поверхность платформы μ=0,5.

Задача 203: Какова длина ребра куба, содержащего N=10^6 молекул идеального газа при температуре t=-3С и давлении р=1,38*10^5 Па?

Задача 213: Цилиндрический сосуд делится на две части подвижным поршнем, который может перемещаться без трения. Каким будет равновесное положение поршня, если в обе части сосуда поместить одинаковые массы кислорода и гелия? Обща длина сосуда L=90см.

Задача 223: На долю азота в атмосферном воздухе приходится n1=0.76 массы, а на долю кислорода n2=0.24 (примесями других газов пренебрегаем). вычислить среднюю молярную массу воздуха.

Задача 233: В баллоне находится водород при температуре Т=400К и давлении р=1МПа. Средняя кинетическая энергия вращательного движения молекул газа W=8 дж. Найти массу газа и его объем.

Задача 243: Рассчитать молярные и удельные теплоемкости неона.
Задача 253: Неон (М=20г/моль) находится в сосуде под давлением р=1мм Hg при температуре Т=1200К. Сколько столкновений в секунду испытывает молекула неона, если ее средний диаметр d=2,04*10е-10 м?

Задача 263: Некоторая масса двухатомного газа расширяется при постоянном давлении р=2*10^5 Па. При этом внутренняя энергия газа изменяется на U=1кДж. На сколько увеличится объем газа?

Задача 273: Определить КПД и полную мощность тепловой машины, работающей по циклу Карно (Тн=500К, Тх=300К), если нагреватель передает ей Q=2кДж теплоты ежесекундно. Чему равна работа, совершаемая на участке изотермического сжатия в 1 сек?

Дата выполнения: 27/04/2009

Вариант 04

Задача 104: Маховик вращается вокруг неподвижной оси по закону φ=2+6t-2t^3. Найти среднее значение угловой скорости за промежуток времени от начала вращения до остановки.

Задача 114: Пистолет стреляет сжатым воздухом, среднее давление которого в момент выстрела р=1МПа. Длина ствола l=30см, калибр D=5мм, масса пули m=3,14г. Найти скорость пули при вылете из ствола.

Задача 124: Путь, пройденный телом массой m=10кг под действием постоянной силы, определяется зависимостью S=2t+t^2(м). Определить: 1)зависимость кинетической энергии тела от времени; 2) работу силы за t=10с от начала ее действия. Тело движется по горизонтальной прямой.

Задача 134: Два шара массами m1=0,5кг и m2=1кг висят на двух параллельных нитях длиной l=1м каждая, касаясь друг друга. Меньший шар отводится на угол 90 град. от первоначального положения и отпускается. Найти скорости шаров после столкновения и высоту, на которую поднимается каждый шар. Удар считать абсолютно упругим.

Задача 144: Метеорит упал на Луну, двигаясь из бесконечности, где его скорость была пренебрежительно малой. определить скорость его падения на поверхность Луны. Масса Луны Мл=7,33*10^22 кг, ее радиус 1,74*10^6 м.

Задача 154: Ступенчатый цилиндрический блок представляет собой два диска разного диаметра, закрепленных на общей оси. На дисках намотаны в противоположных направлениях две легкие нити, к которым подвешены грузы m1=0,5кг и m2=0,2кг. Момент инерции блока J=10е-2 кгм^2, радиусы дисков R1=0,1м и R2=0,2м. Найти угловое ускорение блока.

Задача 164: Горизонтальная платформа массой m=80кг и радиусом R=1м вращается с частотой n1=20 об/мин. В центре платформы стоит человек и держит в расставленных руках гири. С какой частотой n2 будет вращаться платформа, если человек, отпустив руки, уменьшит свой момент инерции от I1=2,94 до I2=0,98 кг*м^2? Считать платформу однородным диском.

Задача 174: Точка совершает гармонические колебания согласно уравнению X=A*sin(ωt+φ0), где А=0,2м, ω=2π/3(1/сек), φ=π/2. Масса точки m=10г. Определить максимальное значение возвращающейся силы и отношение кинетической и потенциальной энергий точки для моментов, когда смещение составляет половину амплитуды.

Задача 204: Найти диаметр шарика, содержащего 10^6 молеул идеального газа при нормальных условиях.

Задача 214: Сосуды А и В, содержащие один и тот же газ, соединены трубкой с краном. При закрытом кране давления в сосудах первоначально были рА=0,2МПа и рВ=0,3МПа соответственно. какое давление будет иметь газ, когда кран откроют? Объемы сосудов VА=5л, VВ=3л. Считать, что температура газа при смешении не изменится.

Задача 224: Один моль углекислого газа и водяной пар массой m=36г находятся в баллоне объемом V=300л при температуре T=300К. Найти молярную массу смеси и давление в баллоне.

Задача 234: Определить среднюю квадратичную скорость и среднюю кинетическую энергию молекул в единице объема некоторого трехатомного газа, плотность которого при давлении р=5 кПа составляет р=8*10е-2 кг/м^3.

Задача 244: Рассчитать молярные и удельные теплоемкости водорода Н2.
Задача 254: Вычислить средний диаметр атома Не, если при нормальных условиях коэффициент теплопроводности гелия χ=0,14 Вт/м*К и удельная теплоемкость с=3,1*10^3 Дж/(кг*К).

Задача 264: В баллоне емкостью V=20л находится азот при температуре T1=300К и давлении p1=2*10^5 Па. Газу сообщают Q=5 кДж теплоты. Определить конечные значения температуры и давления газа.

Задача 274: Две тепловые машины работают по циклу Карно. Холодильник первой машины служит нагревателем второй, разность температур между нагревателем и холодильником у обеих машин одинакова. У какой из машин КПД больше и во сколько раз, если у первой машины Тн=600К и Тх=400К?

Дата выполнения: 12/03/2009

Вариант 05

Задача 105: Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны R = 20 м. Закон движения автомобиля = 5+3t-0,2t2, рад. Найти скорость автомобиля, его тангенциальное, нормальное и полное ускорения для момента времени t = 5 c.

Задача 115: Лебедка поднимает равноускоренно бадью с раствором. За время t = 5c бадья увеличила свою скорость от 1 м/с до 7 м/с . Чему равно давление раствора на дно, если масса раствора m = 100 кг , площадь дна S = 0,4 м2?

Задача 125: Какой груз можно поднять при помощи подъемного крана на высоту h = 12 м за t = 0,5 мин , если подъем производится равноускоренно? Мощность двигателей крана N = 4,4 кВт, КПД = 80%.

Задача 135: Шар массой m1 = 5 кг ударяется о неподвижный шар массой m2 = 2,5 кг . Кинетическая энергия системы двух шаров непосредственно после удара стала E`k = 5 Дж. Считая удар центральным и абсолютно неупругим, найти кинетическую энергию E`k1 первого шара до удара.

Задача 145: Ракета-носитель подняла спутник на высоту р =500 км. Какую скорость следует сообщить спутнику в направлении, перпендикулярном земному радиусу, чтобы у него была круговая орбита? Определить период обращения этого спутника вокруг Земли. Радиус Земли R = 6400 км.

Задача 155: Тело в виде диска радиусом R = 5 см и массой m = 2 кг скатывается по наклонной плоскости без начальной скорости. Длина плоскости l = 2 м, угол наклона = 30C. Считая скорость диска в конце наклонной плоскости = 3,3 м/с, определить его момент инерции. Трением пренебречь.

Задача 165: Платформа в виде диска массой m1 = 100 кг и радиусом r = 50 см вращается с частотой n1 = 1 об/с относительно вертикальной оси. На нее осторожно положили диск массой m2 = 50 кг того же радиуса, что и платформа, так, что их оси совпали. Считая, что при контакте скольжение отсутствовало, найти количество теплоты, которое при этом выделилось.

Задача 175: Уравнение колебаний точки имеет вид x = 5sin... . В какой-то момент времени сила, действующая на точку, и ее потенциальная энергия соответственно равны F = 6*10(-3) и Wp = 7,5*10(-3) Дж. Чему равна кинетическая энергия точки в этот момент времени?

Задача 205: В объеме V = 1 л воды лечебного источника содержится N =2*10(16) атомов радона. На сколько молекул воды приходится 1 атом радона?

Задача 215: Электрическая лампочка емкостью V = 0,4 л наполнена азотом при давлении p = 80 кПа. Какая масса воды войдет в лампу, если у нее отломить кончик под водой на глубине h = 2 м ? Атмосферное давление нормальное. Ориентация лампы под водой - колбой вверх.

Задача 225: Смесь газов, состоящая из ... аргона, ... молекул кислорода и ... молекул азота, находится в баллоне емкостью V = 3 л при температуре t = 27 C . Определить давление смеси.

Задача 235: Азот находится под давлением... . При этом его концентрация ... . Какова средняя квадратичная скорость его молекул?

Задача 245: Рассчитать молярные и удельные теплоемкости паров хлористого водорода .

Задача 255: Определить число молекул в V = 1 м3 3-х атомного газа, если его коэффициент теплопроводности ... и коэффициент диффузии при тех же условиях ... .

Задача 265: Некоторый трехатомный газ, находящийся под давлением ... при температуре ... был изобарически нагрет на... , в результате чего он занял объем ... . Какое количество теплоты было передано газу?

Задача 275: От "идеальной" тепловой установки, работающей по циклу Карно, отводится ежечасно с помощью холодильника... теплоты при ... . Определить мощность установки и температуру ... , если количество подводимой теплоты... .

Дата выполнения: 29/10/2009

Вариант 06

Задача 106: Нормальное ускорение точки, движущейся по окружности радиусом R=9м, изменяется по закону Qn=1+5t+6.25t^2(м/сек^2). Найти скорость и тангенциальное ускорение точки через t=4сек. после начала движения.

Задача 116: Трактор тянет по горизонтальной поверхности балку массой m=500кг с помощью троса, составляющего с горизонтом угол a=30град. Найти коэффициент трения балки о землю, если сила натяжения троса F=800Н. Скорость движения постоянна.

Задача 126: Электропоезд состоит из n=8 вагонов массой m=5т каждый. В течение t=10сек от начала движения он приобрел скорость V=10 м/сек. Найти общую мощность, развиваемую моторами электропоезда. Коэффициент трения k=0.2.

Задача 136: Шар массой m1=3кг движется со скоростью V=4м/с и ударяется о неподвижный шар такой же массы. Считая удар центральным и абсолютно неупругим, найти количество теплоты Q, выделившееся при ударе.

Задача 146: Найти центростремительное ускорение, с которым движется по круговой орбите искусственный спутник Земли, находящийся на высоте 200км от поверхности Земли.

Задача 156: Найти ускорение центра однородного шара массой m=7кг, скатывающегося без скольжения по наклонной плоскости, образующей угол a=30 с горизонтом. Чему равна сила трения между шаром и плоскостью?

Задача 166: Маховик вращается с постоянной скоростью, соответствующей частоте n=10 об/с; его кинетическая энергия Wk=7,85кДж. За сколько времени вращающий момент М=50Нм, приложенный к этому маховику, увеличит угловую скорость маховика в 2 раза?

Задача 176: К невесомой вертикальной пружине подвесили горизонтальную пластинку массой М=100г. На пластинку уронили шарик массой m1=20г, вследствие чего она пришла в колебательное движение с периодом Т=1сек. На сколько увеличится смещение пластики при равновесии, если шарик заменить гирькой массой m2=120г?

Задача 206: Определить число молекул и количество вещества в 1см^3 сероуглерода CS2. Плотность сероуглерода p=1.26*10^3 кг/м^3.

Задача 216: Плотность газа при нормальных условиях p=1.3 кг/м^3. Определить массу одного литра газа при температуре Т=300К и давлении р=700мм Hg.

Задача 226: В закрытом сосуде емкостью V=2м^3 находятся m1=1.4кг азота и m2=2кг кислорода при температуре t=27С. Найти плотность смеси газов.

Задача 236: Сосуд емкостью V=5л наполнен водородом при давлении р=10^3 Па. Сколько молекул водорода содержится в сосуде, если средняя квадратичная скорость движения молекул Vкв=1500м/сек ?

Задача 246: Рассчитать удельную теплоемкость воздуха, считая его двухатомным газом. Молярная масса воздуха М=29*10е-3 кг/моль.

Задача 256: Вычислить коэффициент внутреннего трения CO2 при температуре t=0С. Средний диаметр молекулы CO2 d=4*10e-10 м.

Задача 266: Двухатомный газ. плотность которого р=0,642 кг/м^3, находится в баллоне объемом V=30л. Газ нагревают на Т=40К, сообщая ему Q=500Дж тепла. Что это за газ ?

Задача 276: В цилиндре двигателя внутреннего сгорания при работе образуются газы, температура которых t1=727С. Температура отработанного газа t2=100С. Двигатель расходует в час m=36кг топлива, удельная теплота сгорания которого q=43 МДЖ/кг. Какую максимальную полезную мощность может развить этот двигатель ?

Дата выполнения: 02/03/2009

Вариант 07

Задача 107: Диск радиусом R=0,2м вращается согласно уравнению φ=8-2t+0.2t^2 где φ угол поворота радиуса диска. Определить для момента времени t=10сек линейную скорость, тангенциальное нормальное и полное ускорение точки на ободе диска.

Задача 117: Какую силу надо приложить к вагону, стоящему на рельсах, чтобы вагон стал двигаться равноускоренно и за время t=30с прошел путь s=11м? Масса вагона m=16т. Во время движения на вагон действует сила трения, равная 0,05 силы тяжести вагона.

Задача 127: На стреле башенного крана с помощью троса длиной L подвешен груз массой m. Трос обрывается при нагрузке, превышающей вес груза в n раз. На какой максимальный угол может отклониться трос с грузом, чтобы при прохождении положения равновесия трос не оборвался? Принять n=2.

Задача 137: Тележка массой М=10кг движется по гладким горизонтальным рельсам со скоростью V=2м/сек. На передний край тележки с нулевой скоростью опускают брусок массой m=2кг. Определить коэффициент трения между бруском и тележкой, если брусок, пройдя относительно тележки расстояние L=1м, начал двигаться с той же скоростью, что и тележка.

Задача 147: Спутник запущен так, что он движется в плоскости земного экватора и с Земли все время кажется неподвижным. Найти расстояние от спутника до центра Земли и его скорость относительно ее поверхности. Масса Земли М=5,98*10^24 кг, ее радиус R=6400км.

Задача 157: Маховик в форме диска массой m=100кг и радиусом R=0,5м был раскручен до скорости вращения, соответствующей n=360 об/мин, и предоставлен самому себе. Под влиянием трения маховик остановился, сделав N=100 оборотов. Найти момент силы трения, считая его постоянным.

Задача 167: В руках человека, стоящего в центре вращающейся с частотой n1=0,5об/с скамьи Жуковского, находится стержень длиной l=2м и массой m=12кг. Стержень расположен горизонтально и его середина совпадает с осью вращения. Момент инерции скамьи I=1кг*м^2. Когда человек поворачивает стержень, совмещая его с осью вращения, вся система начинает вращаться с частотой n2=1 об/с. определить момент инерции человека.

Задача 177: Стержень длиной l=50см совершает колебания около горизонтальной оси, проходящей на расстоянии d=12,5см от конца стержня. Определить период колебаний стержня.

Задача 207: Найти массу молекулы ацетилена С2Н2 и его плотность при нормальных условиях.

Задача 217: В аэростате объемом V=1000м^3 при температуре T=280К должно поддерживаться давление p=10^5 Па. Сколько баллонов гелия емкостью V1=50л при температуре t1=27С и давлении p1=5МПа потребуется для заполнения аэростата?

Задача 227: В сосуде объемом V=2л содержится m=1,4г азота при температуре T=2000К. при этой температуре N=40% молекул азота диссоциировано на атомы. Чему равно давление в сосуде?

Задача 237: Определить массу одной молекулы некоторого газа, концентрация молекул которого n=2*10^26 ме-3, а их средняя квадратичная скорость Vкв=500м/с. Давление газа p=1 МПа. Найти температуру газа.

Задача 247: Рассчитать молярные и удельные теплоемкости паров воды Н2О.

Задача 257: Вычислить коэффициент диффузии хлора (М=70*10е-3 кг/моль) при давлении р=3*10^5 Н/м^2 и температуре Т=280К. Средний диаметр молекулы хлора d=3/7*10e-10м.

Задача 267: Кислород находится в сосуде под давлением р1=8*10^5 Па при температуре t1=123С. Из сосуда выпустили половину находившегося в нем газа. считая процесс адиабатическим, найти конечную температуру и давление.

Задача 277: Какую долю теплоты газ отдает холодильнику, совершая цикл карно, если абсолютная температура нагревателя в 2 раза выше температуры холодильника? во сколько увеличится КПД цикла, если температуру нагревателя увеличить в 2 раза?

Дата выполнения: 12/03/2009

Вариант 08

Задача 108: Нормальное ускорение точки на ободе вращающегося диска радиусом R=4м изменяется по закону а=1+4t+4t^2. Определить путь, пройденный точкой за t=3c.

Задача 118: Тело скользит по наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол а=45. Пройдя расстояние s=36,4см, тело приобретает скорость v=2м/с. Чему равен коэффициент трения тела о плоскость?

Задача 128: Лежащее на землю бревно диаметром d=50см и длиной l=3м медленно ставят вертикально. Какая работа совершается при этом внешней силой? Плотность древесины р=0,8*10^3 кг/м^3

Задача 138: На тележку массой М=50кг, движущуюся по прямой со скоростью V-2м/с, падает с высоты Н=3м кирпич массой m=2кг и остается на тележке. Определить, сколько при этом выделится тепла.

Задача 148: Определить кинетическую энергию искусственного спутника Земли массой m=1.5*10^3 кг, движущегося по круговой орбите на высоте h=300км от поверхности Земли. Радиус Земли R=6400км.

Задача 158: На краю платформы в виде диска массой m1=240кг и радиусом R=1,5м стоит человек массой m2=80кг. Платформа приводится во вращение двигателем и за t=30c приобретает скорость, соответствующую частоте n=1об/с. Найти полезную мощность двигателя.

Задача 168: Человек стоит на неподвижной скамье Жуковского и держит в руках колесо массой m=2кг, ось которого вертикальна и расположена на расстоянии R=0,5м от оси скамьи. Момент инерции скамьи с человеком J=50кгм^2. Колесо вращается, делая n=10об/с. Человек поворачивает ось колеса на 180 град. Определить угловую скорость вращения скамьи с человеком. Массу колеса считать распределенной по ободу радиусом r=0,4м.

Задача 178: Шкала динамометра, рассчитанного на измерение силы до F=15Н, имеет длину L=15см. Тело, подвешенное к динамометру, совершает вертикальные колебания с частотой м=1,5Гц. Определить массу тела. Весом пружины пренебречь.

Задача 208: 1 литр газа при нормальных условиях имеет массу m=1,96*10е-3 кг. Определить: 1) молярную массу газа; 2) число молекул в данной массе газа

Задача 218: Объем комнаты V=1960м^3. Температура воздуха возрастает от 10С до 18С. Считая атмосферное давление нормальным, определить массу воздуха, которая выйдет из комнаты.

Задача 228: Массовые доли водорода и азота в газовой смеси равны соответственно W1=1/8 и W2=7/8. Давление смеси p=0,2 МПа, температура T=200К. Найти плотность смеси газов.

Задача 238: Суммарная кинетическая энергия молекул одного киломоля некоторого двухатомного газа U=12,04 Мдж. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного и поступательного движений одной молекулы этого газа.

Задача 248: Рассчитать молярные и удельные теплоемкости углекислого газа СО2.

Задача 258: Определить коэффициент внутреннего трения неона при нормальных условиях, если коэффициент диффузии при тех же условиях D=3,3*10е-5 м^2/сек.

Задача 268: Некоторое количество азота сжимается один раз адиабатически, другой- изотермически. Начальная температура и давление газа одинаковы в обоих случаях. Найти отношение работ сжатия при адиабатическом и изотермическом процессах, если конечное давление в обоих случаях в 2 раза больше начального.

Задача 278: От тепловой машины, работающей по циклу Карно, холодильнику передается ежеминутно Q2=20кДж тепла при Т2=250К. Каковы температура нагревателя и мощность машины, если количество подводимой теплоты Q1=30кДж в минуту?

Дата выполнения: 12/03/2009

Вариант 09

Задача 109: Твердое тело вращается вокруг неподвижной оси по закону φ=6t-2t^3. На какой угол повернется тело за промежуток времени от начала движения до остановки? Чему равно угловое ускорение к моменту остановки?

Задача 119: Автомобиль движется по инерции по выпуклому мосту, радиус кривизны которого R=50м. Какое максимальное горизонтальное ускорение может развить автомобиль в высшей точке, если скорость его в этой точке V=54 км/час, а коэффициент трения колес о мост μ=0,5?

Задача 129: какую работу нужно совершить, чтобы поднять грунт на поверхность земли при рытье колодца глубиной h=10м и с поперечным сечением S=2м^2? Средняя плотность грунта р=2*10^3 кг/м^3

Задача 139: Горизонтально летящая пуля массой m=10г попадает в деревянный куб, лежащий на полу, и пробивает его. Определить, какая часть энергии пули перешла в тепло, если ее начальная скорость V1=500м/с, скорость после вылета из куба V2=400м/с, масса куба М=1кг. Траектория пули проходит через центр куба. Трением между кубом и полом пренебречь.

Задача 149: Определить массу Земли, если известно, что искусственный спутник, запущенный на высоте h=1000км, имеет период обращения Т=106мин. Радиус Земли R=6400км.

Задача 159: Маховик вращается по закону φ=2+4t+t^2. Момент инерции маховика J=100 кгм^2. Чему равны мощность, развиваемая маховиком, и его кинетическая энергия через t=5с после начала вращения?

Задача 169: Два горизонтальных диска свободно вращаются вокруг вертикальной оси, проходящей через их центры. Моменты инерции дисков равны J1=2кгм^2 и J2=3кгм^2, а угловые скорости ω1=1рад/сек и ω2=2рад/сек. После падения верхнего диска на нижний оба диска из-за трения между ними начали через некоторое время вращаться как единое целое. Найти работу сил трения.

Задача 179: Однородный стержень длиной 0,5м совершает малые колебания в вертикальной плоскости около горизонтальной оси, проходящей через его верхний конец. найти период колебаний стержня.

Задача 209: Молярная масса кислорода М=32*10е-3 кг/моль. Определить молярную массу воздуха, если при нормальных условиях плотности кислорода и воздуха соответственно равны 1,43 1,29 кг/м^3.

Задача 219: В сварочном цехе имелось N=30 баллонов с ацетиленом (С2Н2) емкостью по V=40л каждый, включенных в общую магистраль. После t=8ч беспрерывной работы давление во всех баллонах упало от р1=1,3МПа до р2=0,8МПа. Найти секундный расход ацетилена. Температура в цехе постоянна и равна t=27С. Задача 229: В баллоне объемом V при температуре Т находится смесь идеальных газов: N1=0,1 моля кислорода, N2=0,2 моля азота и N3=0,3 моля углекислого газа. Найти среднюю молярную массу данной смеси.

Задача 239: На стенку площадью S=10см^2 по нормали к ней налетает поток молекул углерода со средней скоростью V=5*10^3 м/сек. Число молекул, движущихся по направлению к стенке, в единице объема n=10^20 1/м^3, масса одной молекулы m0=2*10е-26 кг. Считая удары молекул о стенку абсолютно упругими, найти действующую на стенку силу.

Задача 249: Рассчитать молярные и удельные теплоемкости кислорода.
Задача 259: Чему равна средняя продолжительность свободного пробега молекул азота при давлении р=1мПа и температуре t=27С?

Задача 269: В результате адиабатического расширения m=3,2г кислорода, находящегося при температуре t1=20С, давление уменьшилось от р1=1МПа до р2=0,38МПа. Какое количество теплоты необходимо сообщить газу при р=const для того, чтобы температура снова повысилась до t=20С?

Задача 279: Двигатель имеет КПД, равный 1/2 теоретического значения КПД цикла Карно при температурах нагревателя и холодильника t1=525С и t2=290С. Двигатель совершает работу, имея мощность Р=850кВт. Какое количество теплоты отдает он в течение 1 часа работы?

Дата выполнения: 13/04/2009

Вариант 10

Задача 110: Уравнение вращения твердого тела φ=t+3t^2. Определить для точки на расстоянии R=20см от оси вращения линейную скорость и число оборотов тела к моменту времени t=3сек.

Задача 120: При какой скорости автомобиля давление, оказываемое им на вогнутый мост, в два раза больше давления на выпуклый мост? Радиус кривизны мостов в обоих случаях R=50м.

Задача 130: Две пружины, имеющие коэффициенты упругости "К1" и "К2", соединены последовательно и растягиваются грузом "Р". Определить отношение потенциальных энергий деформации пружин W1/W2. Собственным весом пружин пренебречь.

Задача 140: Пуля массой m, имеющая скорость V, пробивает по диаметру свинцовый шар массой M, подвешенный на нерастяжимой нити, в результате чего скорость пули уменьшается вдвое. какая часть кинетической энергии пули пошла на нагревание?

Задача 150: Найти минимальный период обращения спутника нейтронной звезды, плотность которой р=10^17 кг/м^3.

Задача 160: Маховик в виде диска радиусом R=1м и массой m=1т связан со шкивом радиусом r=0,2м. По касательной к шкиву приложена постоянная сила F=500Н, под действием которой маховик через некоторое время t после начала вращения достигает угловой скорости ω=10рад/сек. Определить это время.

Задача 170: Горизонтальная платформа массой m=100кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, с частотой n1=10об/мин. Человек массой m0=60кг стоит при этом на краю платформы. С какой частотой n2 начнет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру? Считать платформу однородным диском, а человека - точечной массой.

Задача 180: Однородный диск радиусом R совершает малые колебания относительно горизонтальной оси, проходящей через одну из образующих диска. Ось переносят параллельно самой себе на R/2 ближе к центру диска. Определить отношение периодов колебаний в первом и втором случаях.

Задача 210: Газ охлаждает в открытом сосуде при нормальном атмосферном давлении от t1=427C до t2=127С. Какое приращение получит концентрация газа в сосуде?

Задача 220: Горелка потребляет m=80г светильного газа (М=16,4*10^3 кг/моль) за t=1ч. Каков должен быть объем газового баллона, чтобы находящегося в нем газа хватило на t=10ч работы горелки, если давление газа за это время понизилось на р=5*10^6 Па при постоянной температуре газа t=27С?

Задача 230: Сосуд объемом V=20л содержит смесь водорода и гелия при t=20С и давлении р=2атм. Масса смеси m=5г. Найти отношение массы водорода к массе гелия в данной смеси.

Задача 240: В баллоне объемом V=1л содержится кислород под давлением р=2*10^5 Па. Концентрация молекул кислорода n=4*10^25 1/м^3. Вычислить энергию поступательного движения одной молекулы и суммарную энергию всех молекул.

Задача 250: Рассчитать молярные и удельные теплоемкости гелия.
Задача 260: Определить коэффициент теплопроводности кислорода при нормальных условиях.
Задача 270: В цилиндре диаметром d=50см содержится двухатомный газ объемом V=25л. На сколько следует увеличить нагрузку на поршень при передаче газу количества теплоты Q=20Дж, чтобы поршень не пришел в движение.

Задача 280: Двухатомный газ совершает цикл Карно. Определить КПД цикла, если известно, что на каждый моль этого газа при его адиабатном сжатии затрачивается работа А=3кДж. Температура нагревателя t=127С.

Дата выполнения: 30/04/2009

Методические указания и контрольные задания по физике для Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Выполнены следующие варианты контрольных работ 3 и 4:

Вариант 01

Задача 301: На тонкой шелковой нити повешен шарик массой m=0,5кг, несущий заряд q1=3нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик с зарядом q2=-5нКл. На каком расстоянии между шариками разорвется нить, если она выдерживает максимальное натяжение Т=10е-2 Н?

Задача 311: Длинный прямой провод, каждый метр которого имеет массу m=10г, подвешен параллельно бесконечной заряженной плоскости. Считая, что линейная плотность заряда на проводе τ=2мкКл/м, найти поверхностную плотность заряда на плоскости, при которой провод мог бы "парить" над ней, не растягивая подвеса. Среда-вакуум.

Задача 321: Два металлических заряженных шара соединены тонкой проволочкой. радиусы шаров R1=6см и R2=3см. Каково будет отношение энергий шаров, если меньший из них погрузить в керосин (∈=2)? Емкостью проволочки пренебречь.

Задача 331: Параллельно обкладкам плоского конденсатора на одинаковом расстоянии от них пропускают узкий пучок электронов. Расстояние между обкладками d=2см, длина их L=5см, скорость электронов V=1000 км/с. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электроны не вышли из кондесатора?

Задача 341: Плоский слюдяной конденсатор, заряженный до разности потенциалов 600 В, обладает энергией 40 мкДж. Площадь пластин составляет 100см^2. Определить расстояние между пластинами, напряженность и объемную плотность энергии электрического поля конденсатора.

Задача 351: Двухпроводная линия длиной L=100м из медного провода сечением S=25 см^2 соединяет генератор с электродвигателем. Сила тока в цепи I=40 А, а напряжение на клеммах электородвигателя U=220В. Найти напряжение на клеммах генератора.

Задача 361: Подъемный кран поднимает груз массой m=88т на высоту h=10м в течение t=49с. Найти силу тока, потребляемого краном, если напряжение U=220 В, КПД крана η=80%.

Задача 401: По тонкому проволчному кольцу радиуса R=10см течет ток. Найти магнитную индукцию В в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r=20см, если в центре кольца напряженность магнитного поля равна Н=400 А/м.

Задача 411: Вычислить радиус траектории протона, движущегося в однородном магнитном поле с индукцией В=30 мТл перпендикулярно к силовым линиям, зная, что его кинетическая энергия равна К=20,9 кэВ.

Задача 421: По двум параллельным длинным прямолинейным проводникам текут в противоположных направлениях токи I1=50А и I2=100А. Определить силу, действующую на единицу длины каждого проводника, если расстояние между ними a=5см.

Задача 431: Напряженность магнитного поля в центре кругового витка Н=400 А/м. найти силу тока I и радиус витка, если магнитный момент витка рм=2,51 м^2.

Задача 441: В плоскости находятся длинный прямолинейный проводник с током I=40А и квадратная рамка со стороной a=50см. Две стороны рамки параллельны проводу. Ближайшая сторона ее находится от провода на расстоянии, равном половине стороны рамки. Определить магнитный поток через рамку.

Задача 451: Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам в одном направлении текут токи I1=I2. Найти силу тока в каждом проводнике, если известно, что для того, чтобы раздвинуть эти проводники на вдвое большее расстояние пришлось совершить на единицу длины проводников работу А=550 нДж/см.

Задача 461: Самолет с размахом крыльев l=60м совершает горизонтальный полет со скоростью V=720 км/час. Найти напряжение между концами крыльев. Вертикальную составляющую напряженности земного магнитного поля принять равной Н=40 А/м.

Задача 471: Плоская катушка радиуса R=10см имеет магнитный момент рм=314 А*м^2. Определить объемную плотность энергии в точке, равноудаленной от всех точек катушки на r=60см.

Дата выполнения: 04/08/2009

Вариант 02

Задача 302: На тонкой шёлковой нити подвешен шарик массой 0,5г, несущий заряд 3нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик с зарядом – 5нКл. На каком расстоянии между шариками разорвётся нить, если она выдерживает максимальное натяжение 0,01Н?

Задача 312: Длинный прямой провод, каждый метр которого имеет массу 10г, подвешен параллельно бесконечной заряженной плоскости. Считая, что линейная плотность заряда на проводе 2мкКл/м, найти поверхностную плотность заряда на плоскости, при которой провод мог бы «парить над ней», не растягивая подвеса. Среда - вакуум.

Задача 322: Два металлических заряженных шара соединены тонкой проволочкой. Радиусы шаров 6см и 3см. Каково будет отношение энергий шаров, если меньший из них погрузить в керосин (ε = 2)? Емкостью проволочки пренебречь.

Задача 332: Параллельно обкладкам плоского конденсатора на одинаковом расстоянии от них пропускают узкий пучок электронов. Расстояние между обкладками 2см, длина их 5см, скорость электронов 1000км/с. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электроны не вышли из конденсатора?

Задача 342: Плоский слюдяной конденсатор, заряженный до разности потенциалов 600В, обладает энергией 40мкДж. Площадь пластин составляет 100см2. Определить расстояние между пластинами, напряжённость и объёмную плотность энергии электрического поля конденсатора.

Задача 352: Двухпроводная линия длиной 100м из медного провода сечением 25см2 соединяет генератор с электродвигателем. Сила тока в цепи 40А, а напряжение на клеммах электродвигателя 220В. Найти напряжение на клеммах генератора.

Задача 362: Подъемный кран поднимает груз массой m=88т на высоту h=10м в течение t=49с. Найти силу тока, потребляемого краном, если напряжение U=220 В, КПД крана η=80%.

Задача 402: По тонкому проволочному кольцу радиуса R=10см течет ток. Найти магнитную индукцию В в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r=20см, если в центре кольца напряженность магнитного поля равна Н=400 А/м.

Задача 412: Вычислить радиус траектории протона, движущегося в однородном магнитном поле с индукцией В=30 мТл перпендикулярно к силовым линиям, зная, что его кинетическая энергия равна К=20,9 кэВ.

Задача 422: По двум параллельным длинным прямолинейным проводникам текут в противоположных направлениях токи I1=50А и I2=100А. Определить силу, действующую на единицу длины каждого проводника, если расстояние между ними a=5см.

Задача 432: Напряженность магнитного поля в центре кругового витка Н=400 А/м. найти силу тока I и радиус витка, если магнитный момент витка рм=2,51 м^2.

Задача 442: В плоскости находятся длинный прямолинейный проводник с током I=40А и квадратная рамка со стороной a=50см. Две стороны рамки параллельны проводу. Ближайшая сторона ее находится от провода на расстоянии, равном половине стороны рамки. Определить магнитный поток через рамку.

Задача 452: Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам в одном направлении текут токи I1=I2. Найти силу тока в каждом проводнике, если известно, что для того, чтобы раздвинуть эти проводники на вдвое большее расстояние пришлось совершить на единицу длины проводников работу А=550 нДж/см.

Задача 462: Самолет с размахом крыльев l=60м совершает горизонтальный полет со скоростью V=720 км/час. Найти напряжение между концами крыльев. Вертикальную составляющую напряженности земного магнитного поля принять равной Н=40 А/м.

Задача 472: Плоская катушка радиуса R=10см имеет магнитный момент рм=314 А*м^2. Определить объемную плотность энергии в точке, равноудаленной от всех точек катушки на r=60см.

Дата выполнения: 04/08/2009

Вариант 03

Задача 303: Два одинаковых металлических заряженных шарика находятся на расстоянии r = 1 м друг от друга. Сила отталкивания между ними А = 2*10(-3) Н. Шарики на короткое время соединяют проволочкой. После того, как проволочку убрали, сила отталкивания возросла вдвое. Определить первоначальные заряды шариков.

Задача 313: Два бесконечно длинных параллельных провода, расстояние между которыми d = 5 см, заряжены с линейной плотностью 5 нКл/м. Найти силу, действующую на единицу длины проводника.

Задача 323: Металлический шар радиусом R1 = 1 см заряжают до потенциала 200 В и окружают сферической проводящей оболочкой радиусом R2 = 2 см. Шар соединяют с оболочкой тонкой проволочкой. Чему равен новый потенциал шара?

Задача 333: Пространство между пластинами плоского конденсатора, расстояние между которыми d = 5 мм, пронизывает узкий пучок электронов, движущихся параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Скорость электронов 5*10(7) м/с, длина пластин 5 см, напряжение между ними 100 В. На сколько отклонится пучок электронов от первоначального направления к моменту выхода из конденсатора?

Задача 343: Обкладки плоского воздушного конденсатора, имеющие поверхност-ную плотность заряда 2 мкКл/м2, сближают от d0 = 2 см до d = 1 см. Какая работа при этом совершается, если площадь обкладок 885 см2? Конденсатор заряжен и отключен от источника напряжения.

Задача 353: Мощность, выделяемая во внешней цепи, достигает наибольшего значения 10 Вт при силе тока 5 А. Найти ЭДС источника тока и его внутреннее сопротивление.

Задача 363: Тяговый двигатель электротрактора работает при токе 320 А и напряжении 500 В. Чему равно максимальное тяговое усилие трактора при скорости 0,6 м/с? КПД электродвигателя 75%.

Задача 403: Бесконечно длинный прямолинейный проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток 40 А. Найти индукцию магнитного поля B в точке, расположенной на расстоянии 10 см от вершины угла на продолжении одного из лучей.

Задача 413: Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 100 В, влетел в магнитное поле с индукцией B = 0,1 Тл перпендикулярно к силовым линиям. Вычислить радиус траектории и скорость его движения.

Задача 423: По двум параллельным длинным прямолинейным проводникам в одном направлении текут одинаковые токи. Расстояние между проводниками d = 10 см. Найти силу, действующую на единицу длины каждого проводника, если напряженность поля, создаваемого одним из проводников на оси другого, равна H = 125 А/м.

Задача 433: Электрон в атоме водорода движется по первой боровской орбите (r = 53пм). Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока.

Задача 443: Квадратный контур со стороной 15 см находится в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,4 Тл так, что его плоскость составляет с линиями индукции угол, равный 64. На сколько изменится магнитный поток через контур, если изменить его форму на окружность, не меняя положение в пространстве?

Задача 453: Квадратная рамка со стороной 10 см, по которой течет ток 20 А, находится в однородном магнитном поле. Плоскость квадрата составляет с линиями индукции угол 70 . Определить магнитную индукцию поля B , если известно, что для удаления рамки за пределы поля необходимо затратить работу А = 0,02 Дж.

Задача 463: В однородном магнитном поле с напряженностью Н = 4*10(4) А/м равномерно вращается (n = 1200об/мин) стержень длиной 50 см. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, составляет с линиями индукции угол 45 . Определить ЭДС индукции, возникающую между концами стержня.

Задача 473: По плоской рамке в виде кольца радиусом 10 см, содержащей N = 500 витков, течет ток 2 А. Определить объемную плотность магнитного поля в центре рамки.

Дата выполнения: 14/06/2009

Вариант 03(1)

Задача 303
Шарик массой 10(-2)кг с зарядом 10(-6)Кл подвешен на нити длиной 1м. Он может вращаться вокруг равного ему неподвижного заряда так, что нить образует коническую поверхность с углом при вершине 60С. При этом неподвижный заряд оказывается в центре основания конуса. Найти угловую скорость равномерного вращения шарика.
Задача 313
Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 0,1 м. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряженность поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 2 мкКл/м и 3 мкКл/м.
Задача 323
Металлический шарик радиусом 1см с зарядом 2мкКл соединили проводником с незаряженным шариком радиусом 2см. Расстояние между центрами шариков 1м. Проводник убирают и сближают шары до 0,5м. Найти совершённую при этом работу.
Задача 333
Протон влетает со скоростью 500км/с в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. С какой скоростью он вылетит из конденсатора, если между пластинами будет разность потенциалов 100В? Длина пластин 5см. Расстояние между ними 5мм.
Задача 343
Внутрь плоского конденсатора вставлена пластина диэлектрика (ε = 2). Объём пластины равен объёму пространства между обкладками 8,85см3. Поверхностная плотность зарядов на обкладках 2мкКл/м2. Найти работу, необходимую для удаления пластины из конденсатора. Трением пренебречь.
Задача 353
Двухпроводная линия передаёт потребителю мощность 50кВт от электростанции, расположенной на расстоянии 1км. Напряжение на шинах станции 2,5кВ. Допускаемая потеря в проводах 10%. Определить массу меди, из которой изготовлен провод.
Задача 363
Электрический паяльник сопротивлением 48Ом питается током 4А. За какое время его медная часть массой 0,2кг нагреется на 5000С, если кпд паяльника 50%?
Задача 403
По бесконечно длинному прямолинейному проводнику, согнутому под углом 60, течёт ток 100А. Найти магнитную индукцию в точках, лежащих на биссектрисе угла и удалённых от его вершины на расстояние 10см.
Задача 413
Определить удельный заряд частицы и её скорость, если известно, что пройдя ускоряющую разность потенциалов 0,28кВ и попав в однородное поперечное магнитное поле с индукцией 12,5мТл, она стала двигаться по окружности радиусом 8мм.
Задача 423
В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 1Тл на двух проводящих нитях подвешен горизонтально проводник. Найти угол, на который отклоняются нити от вертикали, если по проводнику течёт ток 2А. Массой нити пренебречь. Масса единицы длины проводника 0,2кг/м.
Задача 433
Электрон в атоме водорода движется по круговой орбите некоторого радиуса. Найти отношение магнитного момента эквивалентно кругового тока к величине момента импульса орбитального движения электрона.
Задача 443
По соленоиду длиной 30см и радиусом витка 20см, содержащему 300 витков, течёт ток 20А. Определить магнитный поток через рамку диаметром 10мм, расположенную в середине соленоида перпендикулярно его оси.
Задача 453
По плоской катушке, диаметром 10см, содержащей 25 витков течёт ток 10А. Катушка находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,15Тл, при этом её плоскость составляет с линиями индукции угол 600. Какую работу нужно совершить, чтобы переместить катушку за пределы магнитного поля?
Задача 463
Рамка площадью 500см2 содержит 100 витков провода и вращается между полюсами электромагнита, создающего поле с индукцией 0,8Тл. Найти число оборотов в минуту, если амплитудное значение эдс индукции 100В.
Задача 473
При какой силе тока в длинном прямолинейном проводе на расстоянии 4см от его оси объёмная плотность энергии магнитного поля будет 1мДж/м3?

Дата выполнения: 25/10/2010

Вариант 03(2)

Задача 303
Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 0,1м. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряжённость поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 2мкКл/м и 3мкКл/м.
Задача 313
Протон влетает со скоростью 500км/с в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. С какой скоростью он вылетит из конденсатора, если между пластинами будет разность потенциалов 100В? Длина пластин 5см. Расстояние между ними 5мм.
Задача 323
Двухпроводная линия передаёт потребителю мощность 50кВт от электростанции, расположенной на расстоянии 1км. Напряжение на шинах станции 2,5кВ. Допускаемая потеря в проводах 10%. Определить массу меди, из которой изготовлены провода.
Задача 333
Электрический паяльник сопротивлением 48Ом питается током 4А. За какое время его медная часть массой 0,2кг нагреется на 5000С, если кпд паяльника 50%?
Задача 343
Определить удельный заряд частицы и её скорость, если известно, что пройдя ускоряющую разность потенциалов 0,28кВ и попав в однородное поперечное магнитное поле с индукцией 12,5мТл, она стала двигаться по окружности радиусом 8мм.
Задача 353
По соленоиду длиной 30см и радиусом витка 20см, содержащему 300 витков, течёт ток 20А. Определить магнитный поток через рамку диаметром 10мм, расположенную в середине соленоида перпендикулярно его оси.
Задача 363
При какой силе тока в длинном прямолинейном проводе на расстоянии 4см от его оси объёмная плотность энергии магнитного поля будет 1мДж/м3?
Задача 403
На стеклянный клин нормально его грани падает монохроматический свет с длиной волны 0,66мкм. Число интерференционных полос на 1см N=10. Определить преломляющий угол клина.
Задача 413
Радиус сферической линзы для наблюдения колец Ньютона в проходящем свете 6,4м. Радиусы двух соседних светлых колец равны соответственно 4,0мм и 4,38мм. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего монохроматического света.
Задача 423
На щель шириной 0,1мм нормально падает параллельный пучок света (0,6мкм). Определить ширину центрального дифракционного максимума, проектируемого на экран при помощи линзы. Экран расположен на расстоянии 1 м от линзы.
Задача 433
Температура абсолютно черного тела увеличилась в два раза, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучения, уменьшилась на 0,6мкм. Определить начальную и конечную температуры тела.
Задача 443
Цезий освещается спектральной линией водорода 486мкм. Какую минимальную задерживающую разность потенциалов надо приложить, чтобы фототок прекратился? Работа выхода электрона из цезия 1,88эВ.
Задача 453
Какова должна быть плотность потока энергии, падающего на зеркальную поверхность, чтобы световое давление при перпендикулярном падении лучей было равно 9,8мкПа?
Задача 463
Кинетическая энергия электрона в атоме водорода равна 12,09эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальный размер атома /его диаметр/.

Дата выполнения: 25/10/2012

Вариант 04

Задача 304: Шарик массой m=10е-2 с зарядом q=10е-6 Кл подвешен на нити длиной L=1м. он может вращаться вокруг равного ему неподвижного заряда так, что нить образует коническую поверхность с углом при вершине a=60. При этом неподвижный заряд оказывается в центре основания конуса. найти угловую скорость равномерного вращения шарика.

Задача 314: Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии d=0,1м. найти геометрическое место точек, где результирующая напряженность поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях τ=2 мкКл/м и τ=3 мкКл/м.

Задача 324: Металлический шарик радиусом R1=1см с зарядом 2 мкКл соединили проводником с незаряженным шариком радиусом R2=2см. Расстояние между центрами шариков r1=1м. Проводник убирают и сближают шары до r2=0,5м. найти совершенную при этом работу.

Задача 334: Протон влетает со скоростью V=500 км/с в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. С какой скорстью он вылетит из конденсатора, если между пластинами будет разность потенциалов U=100В ? Длина пластин L=5см. Расстояние между ними d=5мм.

Задача 344: Внутрь плоского конденсатора вставлена пластина диэлектрика (ε=2). Объем пластины равен объему пространства между обкладками V=8,85 см^3. Поверхностная плотность зарядов на обкладках σ=2 мкКл/м^2. Найти работу, необходимую для удаления пластины из конденсатора. Трением пренебречь.

Задача 354: Двухпроводная линия передает потребителю мощность Р=50 кВт от электростанции, расположенной на расстоянии L=1км. Напряжение на шинах станции U=2,5 кВ. Допускаемая потеря в проводах к=10%. Определить массу меди, из которой изготовлены провода.

Задача 364: Электрический паяльник сопротивлением R=48Ом питается током I=4А. За какое время его медная часть массой m=0,2кг нагреется на t=500С, если КПД паяльника η=50% ?

Задача 404: По бесконечному длинному прямолинейному проводнику, согнутому под углом а=60, течет ток I=100А. Найти магнитную индукцию в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от его вершины на расстояние d=10см.

Задача 414: Определить удельный заряд частицы (е/m) и ее скорость, если известно, что, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=0,28 кВ и попав в однородное поперечное магнитное поле с индукцией В=12,5 мТл, она стала двигаться по окружности радиусом r=8мм.

Задача 424: В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией В=1 Тл на двух проводящих нитях подвешен горизонтально проводник. найти угол, на который отклоняются нити от вертикали, если по проводнику течет ток I=2А. Массой нити пренебречь. Считать, что они находятся вне поля. Масса единицы длины проводника m=0,2 кг/м.

Задача 434: Электрон в атоме водорода движется по круговой орбите некоторого радиуса. Найти отношение магнитного момента Р эквивалентного кругового тока к величине момента импульса L орбитального движения электрона.

Задача 444: По соленоиду длиной l=30см и радиусом витка R=20см, содержащему N=300 витков, течет ток I=20А. Определить магнитный поток через рамку диаметром d=10мм, расположенную в середине соленоида перпендикулярно его оси.

Задача 454: По плоской катушке, диаметром d=10см, содержащей N=25 витков течет ток I=10А. Катушка находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,15 Тл, при этом ее плоскость составляет с линиями индукции угол а=60. какую работу нужно совершить, чтобы переместить катушку за пределы магнитного поля.

Задача 464: Рамка площадью S=500см^2 содержит N=100 витков провода и вращается между полюсами электромагнита, создающего поле с индукцией В=0,8 Тл. найти число оборотов в минуту, если амплитудное значение ЭДС индукции Е=100В.

Задача 474: При такой силе тока в длинном прямолинейном проводе на расстоянии r=4см от его оси объемная плотность энергии магнитного поля будет w=1 мДж/м^3 ?

Дата выполнения: 11/08/2009

Вариант 04(1)

Задача 304
Два бесконечно длинных параллельных провода, расстояние между которыми 5см, заряжены с линейной плотностью τ = 5нКл/м. Найти силу, действующую на единицу длины проводов.
Задача 314
Пространство между пластинами плоского конденсатора, расстояние между которыми 5мм, пронизывает узкий пучок электронов, движущихся параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Скорость электронов 5•107м/с, длина пластин 5см, напряжение между ними 100В. На сколько отклонится пучок электронов от первоначального направления к моменту выхода из конденсатора?
Задача 324
Мощность, выделяемая во внешней цепи, достигает наибольшего значения 10Вт при силе тока 5А. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление.
Задача 334
Тяговый двигатель электротрактора работает при токе 320А и напряжении 500В. Чему равно максимальное тяговое усилие трактора при скорости 0,6м/с? КПД электродвигателя 75%.
Задача 344
Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 100В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,1Тл перпендикулярно к силовым линиям. Вычислить радиус траектории и скорость его движения.
Задача 354
Квадратная рамка со стороной 10см, по которой течёт ток 20А, находится в однородном магнитном поле. Плоскость квадрата составляет с линиями индукции угол 70. Определить индукцию поля В, если известно, что для удаления рамки за пределы поля необходимо затратить работу 0,02Дж.
Задача 364
По плоской рамке в виде кольца радиусом 10см, содержащей 500 витков, течёт ток 2А. Определить объёмную плотность магнитного поля в центре рамки.
Задача 404
Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинами заключен очень тонкий воздушный клин. На пластинки падает нормально монохроматический свет на (0,5мкм). Определить угол клина, если в отраженном свете на протяжении 1см наблюдается 20 интерференционных полос.
Задача 414
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом 589нм, падающим по нормали к поверхности пластины. Радиус четвертого темного кольца в проходящем свете 4,5мм. Найти радиус кривизны линзы.
Задача 424
На щель шириной 0,15мм нормально падает параллельный пучок света. Дифракционная картина проектируется на экран при помощи линзы, находящейся непосредственно за щелью. Расстояние между линзой и экраном 0,75м. Наблюдаемый центральный дифракционный максимум имеет ширину 5мм. Определить длину волны света, излучаемого источником.
Задача 434
При работе лампы накаливания вольфрамовая нить нагревается, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, изменяется от 1,4мкм до 1,1мкм. На сколько при этом изменилась температура нити?
Задача 444
Рубидий освещается светом длиной волны 620нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов. Работа выхода электронов из рубидия 1,53эВ. Чему равна "красная граница" фотоэффекта для рубидия?
Задача 454
Поток монохроматического излучения длиной волны 5000А падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на нее с силой 10^-8Н. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на эту поверхность.
Задача 464
Найти длину волны де Бройля для электрона, кинетическая энергия которого равна: 1) 10 кэВ; 2) 1 МэВ.

Дата выполнения: 22/11/2011

Вариант 05

Задача 305
Шарик массой 0,1г с зарядом 10нКл подвешен на нити. На какое расстояние нужно поднести к нему снизу одноименный и равный ему заряд, чтобы сила натяжения нити уменьшилась в четыре раза?
Задача 315
К пластинам плоского конденсатора, расстояние между которыми 2см, приложено напряжение 200В. От противоположных пластин с нулевой начальной скоростью навстречу друг другу одновременно начинают двигаться два иона ( ... ). Через какое время они встретятся?
Задача 325
Воздух в комнате ежесуточно теряет 3*10^8 Дж теплоты. Определить длину нихромового провода, необходимого для изготовления спирали электрокамина, который поддерживал бы температуру воздуха в комнате неизменной. Сечение провода 1мм2, напряжение в сети 220В.
Задача 335
Электропогрузчик поднимает груз массой 500кг на высоту 2м с постоянной скоростью. Двигатель работает от аккумуляторной батареи с ЭДС 24В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом при силе тока 40А. КПД установки 80%. Определить скорость и время одного подъема.
Задача 345
По тонкому прямолинейному проводнику, согнутому в виде квадрата, течет ток. Не уменьшая силы тока, проводнику придали форму кольца. Во сколько раз изменилась индукция магнитного поля в центре контура?
Задача 355
Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью 25 кА/м. Найти циклическую частоту обращения электрона.
Задача 365
По длинному соленоиду с индуктивностью 20мГн и площадью сечения 10см2 течет ток 5А. Определить число витков соленоида, если объемная плотность энергии его поля 39,8 Дж/м3.
Задача 405
Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней линзой с радиусом кривизны 1м налита жидкость. Радиус восьмого темного кольца, наблюдаемого в отраженном свете длиной волны 700нм, равен 2мм. Найти показатель преломления жидкости.
Задача 415
На дифракционную решётку, постоянная которой 4•10^-6м, падает монохроматическая волна длиной 7•10^-7м. Определить угол между спектрами второго и третьего порядков. Сколько максимумов даёт такая решётка?
Задача 425
Максимальное значение спектральной плотности излучения абсолютно чёрного тела равно 4,16•10^11Вт/м3. На какую длину волны оно приходится? Чему при этом равна энергетическая светимость?
Задача 435
Красная граница фотоэффекта для платины 198нм. Какую обратную разность потенциалов необходимо приложить, чтобы задержать электроны, испускаемые платиновым фотокатодом под действием ультрафиолетовых лучей длиной волны 100нм?
Задача 445
Кинетическая энергия частицы 1 МэВ. Определить скорость и импульс частицы, если эта частица - электрон.
Задача 455
Монохроматический (0,662 мкм) пучок света падает нормально на поверхность с коэффициентом отражения 0,8. Определить количество фотонов, ежесекундно падающих на 1 см2 поверхности, если давление света на поверхность 1 мкПа.
Задача 465
Покоящийся одноэлектронный ион лития испустил фотон, соответствующий первой линии ультрафиолетового излучения. Этот фотон ионизировал покоящийся атом водорода. Определить скорость фотоэлектрона.

Дата выполнения: 28/08/2012

Вариант 06

Задача 306: Шарик массой m = 0,1 г с зарядом 10 нКл подвешен на нити. На ка-кое расстояние нужно поднести к нему снизу одноименный и равный ему за-ряд, чтобы сила натяжения нити уменьшилась в четыре раза?

Задача 316: Алюминиевый шарик радиусом 1 см может неподвижно «парить» в вакууме над заряженной бесконечной плоскостью с плотностью заряда 2*10(-7) Кл/м2. Какой величины заряд должен иметь шарик?

Задача 326: Два шара, радиусы которых R1 = 2 см и R2 = 3 см, заряжены до потенциалов 200 В и 100 В соответственно. Шары соединили тонкой проволочкой. Найти заряд, перешедший с одного шара на другой.

Задача 336: К пластинам плоского конденсатора, расстояние между которыми 2 см, приложено напряжение 200 В. От противоположных пластин с нулевой начальной скоростью навстречу друг другу одновременно начинают двигаться два иона (q1 = +1,6*10(-19) Кл; m1 = 6,68*10(-27) кг;q2 = -1,6*10(-19) Кл;m2 = 11,7*10(-27) кг). Через какое время они встретятся?

Задача 346: Два одинаковых плоских конденсатора емкостью 2 мкФ каждый соединили параллельно, зарядили до разности потенциалов 300 В и отключили от источника питания. Чему будет равна энергия первого конденсатора, если расстояние между обкладками увеличить в два раза?

Задача 356: Воздух в комнате ежесуточно теряет 3*10(8) Дж теплоты. Опреде-лить длину нихромового провода, необходимого для изготовления спирали электрокамина, который поддерживал бы температуру воздуха в комнате неизменной. Сечение провода 1 мм2, напряжение в сети 220 В.

Задача 366: Электропогрузчик поднимает груз массой 500 кг на высоту 2 м с постоянной скоростью. Двигатель работает от аккумуляторной батареи с ЭДС 24 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом при силе тока 40 А. КПД установки 80 %. Определить скорость и время одного подъема.

Задача 406: По тонкому прямолинейному проводнику, согнутому в виде квадрата, течет ток. Не уменьшая силы тока, проводнику придали форму кольца. Во сколько раз изменилась индукция магнитного поля в центре контура?

Задача 416: Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью 25 кА/м. Найти циклическую частоту обращения электрона.

Задача 426: Какую работу нужно совершить при перемещении на 0,25 м проводника длиной 0,4 м с током 21 А в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл? Проводник движется перпендикулярно линиям индукции поля.

Задача 436: Плоская квадратная рамка со стороной 4 см содержит 75 витков тонкого провода. Рамка находится в магнитном поле с индукцией 0,2 Тл так, что ее плоскость параллельна линиям индукции. Найти меха-нический момент, действующий на рамку, если по ней течет ток силой 0,5 мА.

Задача 446: В вертикальном магнитном поле на тонкой нити подвешен проводник длиной 2 м. Индукция поля 0,2 Тл. Если по проводнику пропустить ток силой 2 А, то нить отклонится на угол 45 от вертикали. Найти массу проводника.

Задача 456: Кольцо радиусом 14,2 см, по которому течет ток 100 А, свободно установилось в однородном магнитном поле. Кольцо поворачивают относи-тельно вертикальной оси, проходящей через его центр. На какой угол произ-веден поворот кольца, если при этом внешними силами произведена работа 2 мДж? Индукция поля 0,5 Тл.

Задача 466: Замкнутое кольцо из медного провода массой 4 г помещено в однородное поле с индукцией 0,25 Тл так, что его плоскость перпендикулярна линиям поля. Кольцо за диаметрально-противоположные точки вытягивают в линию. Какой заряд пройдет по проводнику при этом?

Задача 476: По длинному соленоиду с индуктивностью 20 мГн и площадью сечения 10 см2 течет ток 5 А. Определить число витков соленоида, если объемная плотность энергии его поля 39,8 Дж/м3.

Дата выполнения: 14/06/2009

Вариант 06(1)

Задача 306
Два точечных заряда 2нКл и -1нКл находятся в воздухе на расстоянии 5см друг от друга. Определить напряжённость и потенциал электростатического поля в точке, удалённой от первого заряда на расстояние 6см и от второго заряда на 4см.
Задача 316
Дробинка массой 1г с зарядом 2мкКл летит со скоростью 100м/с по направлению к центру шара, несущего заряд 30мкКл. На какое минимальное расстояние приблизится дробинка к шару?
Задача 326
Два шара, ёмкости которых 2пФ и 3пФ, заряженных зарядами 20∙10-8Кл и 10-7Кл, соединили проволокой. Каким станет заряд на каждом шаре после их соединения?
Задача 336
Электрон влетает в однородное поле с напряжённостью 200В/м, двигаясь вдоль силовой линии с начальной скоростью 1000км/с. Сколько времени он пролетит до полной остановки и какое расстояние?
Задача 346
Батарея из двух соединённых параллельно одинаковых конденсаторов ёмкостью 4мкФ каждый заряжается до разности потенциалов 100В. После отключение от источника питания, не разъединяя конденсаторов, один из них погружают в диэлектрик ( ε = 3). Найти заряд на обкладках другого конденсатора.
Задача 356
Генератор с эдс 130В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом питает 50 ламп мощностью 60Вт каждая. Расстояние между генератором и лампами 200м. Линия двухпроводная. Найти сечение медного провода, подводящего так к лампам, чтобы напряжение на лампах было 120В.
Задача 366
Чему равен кпд лифта массой 1т, поднимающегося равномерно на высоту 20м за 50с, если сила тока в цепи электродвигателя 20А, а напряжение на его зажимах 220В?
Задача 406
По прямолинейному проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами 0,15м и 20см течёт ток 30А. Какова индукция поля в точке пересечения диагоналей?
Задача 416
Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,142Тл по окружности радиусом 1см. Определить силу, действующую на него со стороны магнитного поля, и частоту его вращения.
Задача 426
В магнитном поле, индукция которого 0,05Тл, вращается стержень длиной 1м. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, параллельна направлению магнитного поля. Найти магнитный поток, пересекаемый стержнем.
Задача 436
Проволочное тонкое кольцо радиусом 10см находится в однородном магнитном поле напряжённостью 4кА/м. По кольцу течёт ток силой 4А. Найти механический момент, действующий на кольцо, если его плоскость составляет с направлением поля угол 600.
Задача 446
Ток, протекающий через соленоид длиной 0,75м, создаёт магнитный момент 15А∙м2. Найти магнитный поток.
Задача 456
Плоский контур площадью 400см2, по которому течёт ток 15А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0,2Тл. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть контур на угол 300 вокруг оси, лежащей в плоскости контура?
Задача 466
На соленоид длиной 80см и площадью поперечного сечения 20см2 надет проволочный виток. Соленоид содержит 800 витков. По нему течёт ток 10А. Какая средняя эдс индуцируется в витке, если при выключении тока он уменьшается до нуля за время 2мс?
Задача 476
Магнитное поле катушки с индуктивностью 95мГн обладает энергией 0,19Дж. Чему равна сила тока?

Дата выполнения: 18/10/2010

Вариант 06(2)

Задача 306
Два точечных заряда 2нКл и -1нКл находятся в воздухе на расстоянии 5см друг от друга. Определить напряжённость и потенциал электростатического поля в точке, удалённой от первого заряда на расстояние 6см и от второго заряда на 4см.
Задача 316
Электрон влетает в однородное поле с напряжённостью 200В/м, двигаясь вдоль силовой линии с начальной скоростью 1000км/с. Сколько времени он пролетит до полной остановки и какое расстояние?
Задача 326
Генератор с ЭДС 130В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом питает 50 ламп мощностью 60Вт каждая. Расстояние между генератором и лампами 200м. Линия двухпроводная. Найти сечение медного провода, подводящего ток к лампам, чтобы напряжение на лампах было 120В.
Задача 336
Чему равен КПД лифта массой 1т, поднимающегося равномерно на высоту 20м за 50с, если сила тока в цепи электродвигателя 20А, а напряжение на его зажимах 220В?
Задача 346
Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,142Тл по окружности радиусом 1см. Определить силу, действующую на него со стороны магнитного поля, и частоту его вращения.
Задача 356
На соленоид длиной 80см и площадью поперечного сечения 20см2 надет проволочный виток. Соленоид содержит 800 витков. По нему течёт ток 10А. Какая средняя ЭДС индуцируется в витке, если при включении тока он уменьшается до нуля за время 2мс?
Задача 366
Магнитное поле катушки с индуктивностью 95мГн обладает энергией 0,19Дж. Чему равна сила тока?
Задача 406
Расположенная вертикально мыльная пленка наблюдается под углом 90о в отраженном свете через красное стекло, пропускающее лучи длиной волны 631нм. Расстояние между соседними красными полосами равно 3мм. Каково расстояние между соседними синими полосами, если наблюдение вести через синее стекло, пропускающее свет длиной 460нм?
Задача 416
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластины. После того как пространство между линзой и пластиной заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в η=1,22 раза. Найти показатель преломления жидкости.
Задача 426
Дифракционная решетка, содержащая 500 штрихов на каждый миллиметр длины, освещается монохроматическим светом (0,41мкм), падающим по нормали к ее поверхности. Сколько светлых линий можно видеть в ее спектре?
Задача 436
Интенсивность светового пучка после прохождения естественного света через два поляроида уменьшилась в 6 раз. Определить процент потерь светового потока в связи с поглощением и отражением света в каждом поляроиде, если угол между главными сечениями составляет 40о.
Задача 446
На пластинку падает монохроматический свет длиной волны 0,42мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,95В. Определить работу выхода электронов с поверхности пластины.
Задача 456
Парралельный пучок монохроматического света с длиной волны 0,663мкм падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление 0,3мкПа. Определить концентрацию фотонов в световом пучке.
Задача 466
Определите потенциал ионизации атома водорода.

Дата выполнения: 18/10/2010

Вариант 08

Задача 308: Две частицы, имеющие массу m=0,01 кг и заряд q=10е-5 Кл каждая, находятся в вершинах равностороннего треугольника, составленного из легких нитей длиной L=1м. Система подвешена за третью вершину. Определить натяжение нитей, соединяющих частицы.

Задача 318: На расстоянии a=20cv от бесконечной плоскости с поверхностной плотностью зарядов σ=8,85 мкКл/м^2 параллельно ей расположена длинная нить, равномерно заряженная с линейной плотностью τ=2*10е-8 Кл/м. Нить приближают к плоскости до расстояния в=15см. Какая работа на единицу длины нити совершается при этом?

Задача 328: Металлический шар радиусом R1=2см имеет заряд q=20 нКл. Его соединяют тонкой проволочкой с другим шаром емкостью С2=4 пФ, заряженным до потенциала φ2=20 кВ. Какова будет поверхностная плотность зарядов на шарах?

Задача 338: Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов U=5 кВ, влетает в плоский конденсатор под углом a=15 к его пластинам. Определить напряженность поля в конденсаторе, при которой электрон, вылетев из поля, будет двигаться параллельно пластинам. Длина пластин L=5см.

Задача 348: Плоский конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения. Во сколько раз изменяется заряд на конденсаторе, если в него ввести пластину диэлектрика /ε=4/ толщиной 2/3 d, где d- расстояние между пластинами.

Задача 358: Трамвайный вагон массой m=10т приобретает скорость V=36 км/ч за время t=10с. Определить силу тока в каждом из двух одинаковых электродвигателях трамвая, если напряжение в трамвайном сети U=600В. Коэффициент трения к=0,02.

Задача 368: Электроплитка включена в цепь генератора с ЭДС ε=220В и внутренним сопротивлением r=5 Ом. Какое количество воды можно вскипятить на плитке за t=30 мин, если КПД плитки η=50%? Сила тока в спирали I=4А, начальная температура воды t=20С.

Задача 408: Длинный проводник с током согнут, как это показано на рисунке. Радиус полуокружности R=31,4см. Определить индукцию магнитного поля В в центре окружности.

Задача 418: Заряженная частица движется в однородном магнитном поле с индукцией В=0,2 Тл по окружности диаметром 2см. На какое время нужно включить параллельное электрическое поле напряженностью Е=0,2 кВ/м, чтобы кинетическая энергия частицы возросла в 2 раза?

Задача 428: В однородном магнитном поле с индукцией В=0,5 Тл движется равномерно проводник длиной l=10см. По проводнику течет ток I=2А. Скорость движения проводника ν=20 см/с и направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля. найти работу А перемещения проводника за время t=10с и мощностью Р, затраченную на это перемещение.

Задача 438: Контур диаметром d=10см подвешен на неупругой нити в однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл так, что нормаль к плоскости контура совпадает с линиями поля. Какой механический момент нужно приложить к контуру, чтобы удержать его в начальном положении, если по нему пропустить ток силой I=10А?

Задача 448: Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна к направлению магнитного поля. Напряженность магнитного поля Н=150кА/м. По контуру течет ток I=2А. Радиус контура R=2 см. Какую работу А надо совершить, чтобы повернуть контур на угол φ=92 вокруг оси, совпадающей с диаметром контура?

Задача 458: На горизонтальных рельсах, расстояние между которыми l=0,3м лежит стержень, перпендикулярный рельсам. Рельсы и стержень находятся в однородном магнитном поле с индукцией В=0,25 Тл. Определить работу по перемещению этого стержня на расстояние s=5см, если по рельсам пропустить ток I=100 А. Коэффициент трения стержня о рельсы к=0,2. Масса стержня =0,5кг.

Задача 468: Провлочное кольцо радиусом r=12см с сопротивлением R=8 Ом лежит на горизонтальной поверхности. Какое количество электричества протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля для Земли Н=40 А/м.

Задача 478: По двум длинным параллельным проводам, расположенным на расстояние d=5см друг от друга, текут токи I1=I2. Найти значения этих токов, если в точке, равноудаленной от обоих проводов на расстояние d, объемная плотность энерии магнитного поля w=40 Дж/м^3.

Дата выполнения: 04/08/2009

Вариант 08(1)

Задача 308
С какой силой взаимодействует два протона на расстоянии 10(-10)м? Во сколько раз эта сила больше силы их гравитационного притяжения?

Задача 318
Два бесконечно длинных параллельных провода с одинаковой линейной плотностью заряда 10 мкКл/м находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Какую работу на единицу длины нужно совершить, чтобы сблизить провода до расстояния 1 см?

Задача 328
Три заряженные капельки ртути радиусом 1 мм каждая сливаются в одну большую. Чему равен заряд каждой капельки, если потенциал большой капли 27В?

Задача 338
Две одноименно заряженные частицы начинают одновременно двигаться от одной пластины плоского конденсатора к другой под действием его электрического поля. Их заряды относятся как 1:2, а массы - как 1:4. Чему равно отношение времен пролета частицами расстояния между пластинами?

Задача 348
Конденсатор состоит из двух квадратных пластин со стороной 10 см, расстояние между которыми 8085*10(-2) см. Конденсатор имеет заряд 2 мкКл. Одну из пластин сдвинули параллельно другой вдоль на расстояние 2 см так, что расстояние не изменилось. Определить совершенную при этом работу.

Задача 358
Два сопротивления R1=R2=100 Ом подключены к источнику тока сначала последовательно, а затем параллельно. В обоих случаях тепловая мощность, выделяемая на каждом сопротивлении, оказалась одинаковой. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление, если ток, протекающий в цепи при последовательном соединении сопротивлений, равен 1 А.

Задача 388
Электрический чайник, содержащий 1 л воды при 20 С, включили и забыли выключить. Сопротивление нагревательной спирали чайника 10 Ом, напряжение в сети 120 В, КПД чайника 60%. Через сколько времени после включения вся вода в чайнике выкипит?

Задача 408
Длинный провод, лежащий в одной плоскости, согнут в виде двух прямых параллельных участков, связанных полуокружностью радиусом 100 мм. По проводу течет ток 75 А. Определите индукцию магнитного поля в центре полуокружности.

Задача 418
а-частица влетает перпендикулярно скрещенным под прямым углом однородным магнитному (В=0,2 Тл) и электрическому (Е=400 кВ/м) полям и движется в них, не испытывая отклонений. Определить кинетическую энергию а-частицы.

Задача 428
Электрон, ускоренный полем с разностью потенциалов 300 В, влетает перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле и движется по окружности радиусом 10 см. Определить индукцию магнитного поля и период обращения электрона по окружности.

Задача 438
Плоская катушка с площадью сечения 300 см2, содержащая 100 витков провода, помещена в однородное магнитное поле напряженностью 10 кА/м. По катушке течет ток 3,2 А. Найти вращательный момент, действующий на катушку, если ее плоскость составляет угол 30 с линиями поля.

Задача 448
В однородном магнитном поле с напряженностью 2*105 А/м вращается стержень длиной 20 см. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, составляет с линиями магнитного поля угол 30. Найти поток магнитной индукции при каждом обороте стержня.

Задача 458
Внутри соленоида, в средней его части, находится проволочный виток диаметром 15 мм, по которому протекает ток 1 А. Плоскость витка перпендикулярна оси соленоида. Какую работу требуется затратить с тем, чтобы повернуть этот виток на угол 10 по отношению к оси, лежащей в плоскости витка и проходящей через его центр? Соленоид имеет в длину 1,0 м и сечение 8 см2, он содержит 2000 витков. По соленоиду протекает ток 2 А.

Задача 468
По индуктивности 4 мГн течет синусоидальный ток частотой 50 Гц. Амплитудное значение силы тока 5 А. Определить среднее значение ЭДС самоиндукции за время, в течение которого ток изменяется от минимального до максимального значения.

Задача 478
Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.

Вариант 08(2)

Задача 308
С какой силой взаимодействует два протона на расстоянии 10^(-10)м? Во сколько раз эта сила больше силы их гравитационного притяжения?
Задача 318
Два бесконечно длинных параллельных провода с одинаковой линейной плотностью заряда 10 мкКл/м находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Какую работу на единицу длины нужно совершить, чтобы сблизить провода до расстояния 1 см?
Задача 328
Два сопротивления R1=R2=100 Ом подключены к источнику тока сначала последовательно, а затем параллельно. В обоих случаях тепловая мощность, выделяемая на каждом сопротивлении, оказалась одинаковой. Найти ЭДС источника и его внутреннее сопротивление, если ток, протекающий в цепи при последовательном соединении сопротивлений, равен 1 А.
Задача 338
Электрический чайник, содержащий 1 л воды при 20 С, включили и забыли выключить. Сопротивление нагревательной спирали чайника 10 Ом, напряжение в сети 120 В, КПД чайника 60%. Через сколько времени после включения вся вода в чайнике выкипит?
Задача 348
а-частица влетает перпендикулярно скрещенным под прямым углом однородным магнитному (В=0,2 Тл) и электрическому (Е=400 кВ/м) полям и движется в них, не испытывая отклонений. Определить кинетическую энергию а-частицы.
Задача 358
Электрон, ускоренный электрическим полем с разностью потенциалов 300 В, влетает перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле и движется по окружности радиусом 10 см. Определить индукцию магнитного поля и период обращения электрона по окружности.
Задача 368
Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.
Задача 408
На мыльную пленку (n=1,33) падает белый свет под углом 35о. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в зеленый свет (5*10^-7м)?
Задача 418
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом (0,6мкм), падающим нормально. Найти толщину воздушного зазора в том месте, где наблюдается пятое темное кольцо в отраженном свете.
Задача 428
На дифракционную решетку, постоянная которой 4*10^(-6)м нормально падает монохроматическая волна длиной 7*10^(-7)м. Определить угол между спектрами второго и третьего порядков. Сколько максимумов дает такая решетка?
Задача 438
Имеются два абсолютно черных источника теплового излучения. Температура одного из них 2500К. Найти температуру другого источника, если длина волны, соответствующая максимуму энергии его излучения, на 0,5мкм больше длины волны, соответствующей максимуму излучения энергии первого источника.
Задача 448
На металлическую пластинку падает монохроматический свет длиной волны 0,413мкм. Поток фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, полностью задерживается, когда разность потенциалов тормозящего электрического поля достигает 1В. Определить работу выхода в электронвольтах и красную границу фотоэффекта.
Задача 458
Вычислить энергии покоя электрона и протона. Выразить энергии покоя в мегаэлектронвольтах.
Задача 468
На сколько изменилась кинетическая энергия электрона (в Эв) при излучении атомом фотона с длиной волны 433нм?

Дата выполнения: 30/09/2013

Вариант 09

Задача 309: Два заряженных шара находятся на расстоянии 60 см. Имея общий заряд 5*10(-5) Кл, они отталкиваются с силой 10 Н. Чему равен заряд каждого шара.

Задача 319: Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 20 см.Найти геометрическое место точек, где результирующая напряженность поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 400 нКл/м и -200 нКл/м.

Задача 329: Металлический шар радиусом 6 см, заряженный до потенциала 300 В, соединяют тонким проводником с удаленным незаряженным ша-ром радиусом 3 см. Какая энергия пойдет на образование искры при соединении?

Задача 339: Электрон влетает со скоростью 6*10(7) м/с в заряженный плоский конденсатор параллельно его пластинам. Напряжение на конденсаторе 1 кВ, длина пластин 20,5 см, расстояние между ними 1 см. Под каким углом к первоначальному направлению движения электрон вылетит из конденсатора?

Задача 349: Нижняя пластина плоского конденсатора неподвижна, верхняя подвешена на пружине. Площадь каждой пластины 10 см2, начальное расстояние между ними 1 см, жесткость пружины 2*10(-4) Н/м. До какого напряжения нужно зарядить конденсатор, чтобы расстояние между пластинами уменьшилось вдвое? Весом пластины пренебречь.

Задача 359: Проволочное кольцо включено в цепь источника ЭДС, сквозь который идет ток 12 А. Контакты делят кольцо по длине в отношении 1:3. При этом полная мощность, выделяющаяся в кольце, 54 Вт. Какая мощность выделилась бы в кольце при той же силе тока через источник, если бы кон-такты были размещены по диаметру кольца?

Задача 369: Необходимо изготовить кипятильник из нихромовой проволоки сечением 0,5 мм2 для того, чтобы довести до кипения 4 кг воды, взятой при температуре 10 С, в течение 15 мин. Напряжение в сети 220 В, КПД кипятильника 60% . Какой длины проволоку необходимо использовать?

Задача 409: Длинный проводник с током 100 А согнут, как это показано на рис. Радиус большей полуокружности 20 см, меньшей – 10 см. Определить индукцию магнитного поля B в центре полуокружностей.

Задача 419: Протон со скоростью 100 км/с влетает в электрическое поле 210 В/м и магнитное поле 6,6 мТл, совпадающие по направлению. Определить ускорение протона в начальный момент движения в этих полях, если вектор скорости совпадает с направлением полей.

Задача 429: В однородном магнитном поле напряженностью 79,6 кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол 45 . Сторона рамки 4 см. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.

Задача 439: Магнитный поток сквозь соленоид (без сердечника) 5 мкВб. Найти магнитный момент соленоида, если его длина 25 см.

Задача 449: Соленоид длиной 1 м и сечением 8 см2 имеет 2000 витков. Определить потокосцепление при силе тока 1,5 А.

Задача 459: По двум длинным прямолинейным проводникам, расположенным на расстоянии 25 см друг от друга, текут токи в противоположных направлениях I1-I2=50 А. Какую работу на единицу длины проводника нужно совершить, чтобы сдвинуть их до расстояния 5 см?

Задача 469: На расстоянии 1 м от длинного прямолинейного проводника с током 10(2) А расположена квадратная рамка со стороной 1 см. Рамка ориентирована так, что поток, пронизывающий ее максимален. Чему равно количество электричества, которое протечет по рамке, если ток в проводнике выключить. Принять сопротивление проводника 100 Ом. Поле в пределах рамки считать однородным.

Задача 479: Сколько витков на единицу длины средней линии имеет тороид без сердечника, если при протекающем токе 2 А объемная плотность энергии магнитного поля тороида 25,1 мДж/м3?

Дата выполнения: 14/06/2009

Вариант 09(1)

Задача 319
Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол 1200. Вследствие утечки заряда этот угол уменьшился до 600. Во сколько раз изменился заряд шариков?

Задача 329
Шар радиусом 4см заряжен с поверхностной плотностью 8,85∙10-6Кл/м2. Найти силу, с которой он притягивает точечный заряд -5нКл, находящийся на расстоянии 6см от его поверхности.

Задача 339
Металлический шар, погруженный в керосин, имеет потенциал 4кВ и поверхностную плотность заряда 8,85∙10-6Кл/м2. Тонкой проволочкой его соединяют с незаряженным шаром радиуса 4мм, находящимся в воздухе. Каким будет потенциал этого шара?

Задача 349
Длина пластин плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 10кВ, равна 5см. Альфа частица влетает в него с начальной скоростью 5000км/с параллельно пластинам, находясь на одинаковом расстоянии от них. К моменту вылета из конденсатора частица успевает отклониться на 2мм от первоначального направления. Определить расстояние между пластинами, если отношение заряда к его массе для этой частицы 4,8∙107Кл/кг.

Задача 359
Два одинаковых плоских конденсатора ёмкостью 1мкФ каждый соединили последовательно и подключили к источнику с эдс 300В, после чего, не разрывая цепи, один из конденсаторов погрузили в керосин. Чему будет равна энергия этого конденсатора?

Задача 369
ЭДС аккумулятора автомобиля 12В. При силе тока 3А его КПД = 0,8. Определите внутреннее сопротивление аккумулятора.

Задача 379
Кипятильник в течение часа доводит до кипения 10г воды, взятой при температуре 80С. Напряжение в сети 220В. КПД кипятильника 80%. Найти сопротивление нагревательной спирали.

Задача 419
Длинный провод с током 100А согнут, как показано на рисунке. Радиус изгиба 5см. Найдите индукцию магнитного поля в центре кривизны изгиба.

Задача 429
Заряженная частица влетает в скрещенные под прямым углом электрическое ( Е = 200кВ/м) и магнитное (В = 0,2Тл) поля и движется в них, не отклоняясь от первоначального направления. Найти скорость частицы.

Задача 439
В вертикальном однородном магнитном поле на двух проводящих нитях подвешен горизонтально проводник массой 0,16кг и длиной 0,8м. По проводнику течёт ток 1А. Найти индукцию магнитного поля , зная, что угол отклонения нити от вертикали 300. Массой нитей пренебречь, считать, что они находятся вне поля.

Задача 449
В однородном магнитном поле с индукцией 0,2Тл движется протон. Траектория его движения представляет винтовую линию радиусом 10см и шагом 60см. Определить скорость протона.

Задача 459
Соленоид представляет собой однослойную виток к витку обмотку из проволоки диаметром 0,4мм, уложенную на длинный картонный каркас радиусом 2,5см. Определить магнитный поток, создаваемый этим соленоидом при токе 2А.

Задача 469
Проволочный виток диаметром 10см, по которому течёт ток 10А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 16мТл. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол 40 относительно оси, совпадающей с диаметром?

Задача 479
По соленоиду длиной 0,8м и диаметром 8см, намотанному в один слой проводом диаметром 0,25мм течёт ток 5А. Определить среднее значение эдс самоиндукции, если при выключении ток уменьшится до нуля за время 10мс.

Задача 489
Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиной 30см объёмная плотность энергии магнитного поля была равна 1,75 Дж/м3.

Дата выполнения: 10/10/2010

Вариант 09(2)

Задача 309
Шар радиусом 4см заряжен с поверхностной плотностью 8,85∙10-6Кл/м2. Найти силу, с которой он притягивает точечный заряд -5нКл, находящийся на расстоянии 6см от его поверхности.
Задача 319
Длина пластин плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 10кВ, равна 5см. Альфа частица влетает в него с начальной скоростью 5000км/с параллельно пластинам, находясь на одинаковом расстоянии от них. К моменту вылета из конденсатора частица успевает отклониться на 2мм от первоначального направления. Определить расстояние между пластинами, если отношение заряда к его массе для этой частицы 4,8∙107Кл/кг.
Задача 329
ЭДС аккумулятора автомобиля 12В. При силе тока 3А его КПД = 0,8. Определите внутреннее сопротивление аккумулятора.
Задача 339
Кипятильник в течение часа доводит до кипения 10г воды, взятой при температуре 80С. Напряжение в сети 220В. КПД кипятильника 80%. Найти сопротивление нагревательной спирали.
Задача 349
Заряженная частица влетает в скрещенные под прямым углом электрическое (Е = 200кВ/м) и магнитное (В = 0,2Тл) поля и движется в них, не отклоняясь от первоначального направления. Найти скорость частицы.
Задача 359
В однородном магнитном поле с индукцией 0,2Тл движется протон. Траектория его движения представляет винтовую линию радиусом 10см и шагом 60см. Определить скорость протона.
Задача 369
По соленоиду длиной 0,8м и диаметром 8см, намотанному в один слой проводом диаметром 0,25мм течёт ток 5А. Определить среднее значение эдс самоиндукции, если при выключении ток уменьшится до нуля за время 10мс.
Задача 409
На тонкую пленку (n = 1,33) падает параллельный пучок белого света. Угол падения 52о. При какой толщине пленки зеркально отраженный свет будет наиболее сильно окрашен в желтый цвет (0,60мк)?
Задача 419
Как изменяются радиусы тёмных колец Ньютона, наблюдаемых в отражённом свете, если пространство между стеклянной пластинкой и лежащей на ней линзой вместо воздуха заполнить водой (n = 1,33)?
Задача 429
Дифракционная решётка содержит 500 штрихов на 1мм длины. Под каким углом в спектре второго порядка будет наблюдаться фиолетовая спектральная линия длиной волны 0,41мкм?
Задача 439
Угол преломления луча в жидкости 35°. Определить показатель преломления жидкости, если известно, что отраженный пучок света максимально поляризован.
Задача 449
Найти площадь излучающей поверхности лампы мощностью 25Вт, если температура нити 2450К. Излучение нити составляет 30% излучения абсолютно чёрного тела при данной температуре.
Задача 459
На поверхность никеля падает монохроматический свет 200нм. Красная граница для никеля 248нм. Определить энергию падающих фотонов, работу выхода электронов, кинетическую энергию электронов.
Задача 469
Определить энергию фотона, который испускается покоящимся ионом гелия при переходе с четвёртого энергетического уровня на первый.

Дата выполнения: 06/11/2012

Вариант 10

Задача 310: Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол 120 . Вследствие утечки заряда этот угол уменьшился до 60 . Во сколько раз уменьшился заряд шариков?

Задача 320: Шар радиусом 4 см заряжен с поверхностной плотностью 8,85*10(-6) Кл/м2. Найти силу, с которой он притягивает точечный заряд -5 нКл, находящийся на расстоянии 6 см от его поверхности.

Задача 330: Металлический шар, погруженный в керосин (е=2 ), имеет потенциал 4 кВ и поверхностную плотность заряда 8,85*10(-6) Кл/м2. Тонкой проволочкой его соединяют с незаряженным шаром радиусом 4 мм, находящимся в воздухе. Каким будет потенциал этого шара?

Задача 340: Длина пластин плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 10 кВ, равна 5 см. Альфа-частица влетает в него с начальной скоростью 5000 км/с параллельно пластинам, находясь на одинаковом расстоянии от них. К моменту вылета из конденсатора частица успевает отклониться на 2 мм от первоначального направления. Определить рас-стояние между пластинами, если отношение заряда к массе для этой частицы 4,8*10(7) Кл/кг.

Задача 350: Два одинаковых плоских конденсатора емкостью мкФ каждый соединили последовательно и подключили к источнику с ЭДС 300 В, после чего, не разрывая цепи, один из конденсаторов погрузили в керосин (е=2). Чему будет равна энергия этого конденсатора?

Задача 360: ЭДС аккумулятора автомобиля 12 В. При силе тока 3 А его КПД равен 0,8. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора.

Задача 370: Кипятильник в течение часа доводит до кипения 10 кг воды, взятой при 8 С. Напряжение в сети 220 В, КПД кипятильника 80 %. Найти сопротивление нагревательной спирали.

Задача 410: Длинный провод с током 100 А согнут как показано на рис. Радиус изгиба 5 см. Найдите индукцию магнитного поля B в центре кривизны изгиба.

Задача 420: Заряженная частица влетает в скрещенные под прямым углом электрическое (200 кВ/м) и магнитное (0,2 Тл) поля и движется в них, не отклоняясь от первоначального направления. Найти скорость частицы.

Задача 430: В вертикальном однородном магнитном поле на двух проводящих нитях подвешен горизонтально проводник массой 0,16 кг и длиной 0,8 м. По проводнику течет ток 1 А. Найти индукцию магнитного поля B , зная, что угол отклонения нити от вертикали равен 30 . Массой нитей пренебречь. Считать, что они находятся вне поля.

Задача 440: 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.

Задача 450: Соленоид представляет собой однослойную виток к витку обмотку из проволоки диаметром 0,4 мм, уложенную на длинный картонный каркас радиусом 2,5 см. Определить магнитный поток, создаваемый этим соленоидом при токе 2 А.

Задача 460: Проволочный виток диаметром 10 см, по которому течет ток 10 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 16 мТл. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол 4 относительно оси, совпадающей с диаметром?

Задача 470: По соленоиду длиной 0,8 м и диаметром 8 см, намотанному в один слой проводом диаметром 0,25 мм, течет ток 5 А. Определить среднее значение ЭДС самоиндукции, если при выключении ток уменьшится до нуля за время 10 мс.

Задача 480: Сколько ампер-витков потребуется для того, чтобы внутри соленоида малого диаметра и длиной 30 см объемная плотность энергии магнитного поля была равна 1,75 Дж/м3?

Дата выполнения: 14/06/2009

Вариант 10(1)

Задача 310
Два заряженных шара находятся на расстоянии 60см. Имея общий заряд 5∙10-5Кл, они отталкиваются с силой 10Н. Чему равен заряд каждого?
Задача 320
Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 20см. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряжённость поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 400нКл/м и -200нКл/м.
Задача 330
Металлический шар радиусом 6см, заряженный до потенциала 300В, соединяют тонким проводником с удалённым незаряженным шаром радиусом 3см. Какая энергия пойдёт на образование искры при соединении?
Задача 340
Электрон влетает со скоростью 6∙107м/с в заряженный плоский конденсатор параллельно его пластинам. Напряжение на конденсаторе 1кВ, длина пластин 20,5см, расстояние между ними 1см. Под каким углом к первоначальному направлению движения электрон вылетит из конденсатора?
Задача 350
Нижняя пластина плоского конденсатора неподвижна, верхняя подвешена на пружине. Площадь каждой пластины 10см2, начальное расстояние между ними 1см, жёсткость пружины 2∙10-4Н/м. До какого напряжения нужно зарядить конденсатор, чтобы расстояние между пластинами уменьшилось вдвое? Весом пластин пренебречь.
Задача 360
Проволочное кольцо включено в цепь источника эдс, сквозь который идёт ток 12А. Контакты делят кольцо в отношении 1:3. При этом полная мощность, выделяющаяся в кольце, 54Вт. Какая мощность выделилась бы в кольце, при той же силе тока через источник, если бы контакты были размещены по диаметру кольца.
Задача 370
Необходимо изготовить кипятильник из нихромовой проволоки сечением 0,5мм2 для того, чтобы довести до кипения 4кг воды, взятой при температуре 100С в течение 15мин. Напряжение в сети 220В. КПД кипятильника 60%. Какой длины проволоку необходимо использовать?
Задача 410
Длинный проводник с током 100А согнут, как показано на рисунке. Радиус большей полуокружности 20см, меньшей 10 см. Определить индукцию магнитного поля в центре полуокружностей.
Задача 420
Протон со скоростью 100км/с влетает в электрическое поле напряжённостью 210В/м и магнитное поле с индукцией 6,6мТл, совпадающие по направлению. Определить ускорение протона в начальный момент движения в этих полях, если вектор скорости совпадает с направлением полей.
Задача 430
В однородном магнитном поле напряжённостью 79,6кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол 450. Сторона рамки 4см. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.
Задача 440
Магнитный поток сквозь соленоид без сердечника 5мкВб. Найти магнитный момент соленоида, если его длина 25см.
Задача 450
Соленоид длиной 1м и сечением 8см2 имеет 2000 витков. Определить потокосцепление при силе тока 1,5А.
Задача 460
По двум прямолинейным проводникам, расположенным на расстоянии 25см друг от друга, текут токи в противоположных направлениях величиной по 50А. Какую работу на единицу длины проводника нужно совершить, чтобы сдвинуть их до расстояния 5см?
Задача 470
На расстоянии 1м от длинного прямолинейного проводника с током расположена квадратная рамка со стороной 1см. Рамка ориентирована так, что поток, пронизывающий её , максимален. Чему равно количество электричества, которое протечёт по рамке, если ток в проводнике выключить? Принять сопротивление проводника 10 Ом. Поле в пределах рамки считать однородным.
Задача 480
Сколько витков на единицу длины средней линии имеет тороид без сердечника, если при протекающем токе 2А объёмная плотность магнитного моля тороида 25,1мДж/м3?

Дата выполнения: 01/11/2010

Вариант 10(2)

Задача 310
Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 20см. Найти геометрическое место точек, где результирующая напряжённость поля будет равна нулю, если линейные плотности зарядов на нитях 400нКл/м и -200нКл/м.
Задача 320
Электрон влетает со скоростью 6∙10^7м/с в заряженный плоский конденсатор параллельно его пластинам. Напряжение на конденсаторе 1кВ, длина пластин 20,5см, расстояние между ними 1см. Под каким углом к первоначальному направлению движения электрон вылетит из конденсатора?
Задача 330
Нижняя пластина плоского конденсатора неподвижна, верхняя подвешена на пружине. Площадь каждой пластины 10см2, начальное расстояние между ними 1см, жёсткость пружины 2∙10^(-4)Н/м. До какого напряжения нужно зарядить конденсатор, чтобы расстояние между пластинами уменьшилось вдвое? Весом пластин пренебречь.
Задача 340
Необходимо изготовить кипятильник из нихромовой проволоки сечением 0,5мм2 для того, чтобы довести до кипения 4кг воды, взятой при температуре 10оС в течение 15мин. Напряжение в сети 220В, КПД кипятильника 60%. Какой длины проволоку необходимо использовать?
Задача 350
Протон со скоростью 100км/с влетает в электрическое поле напряжённостью 210В/м и магнитное поле с индукцией 6,6мТл, совпадающие по направлению. Определить ускорение протона в начальный момент движения в этих полях, если вектор скорости совпадает с направлением полей.
Задача 360
В однородном магнитном поле напряжённостью 79,6кА/м помещена квадратная рамка, плоскость которой составляет с направлением магнитного поля угол 45о. Сторона рамки 4см. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.
Задача 370
Сколько витков на единицу длины средней линии имеет тороид без сердечника, если при протекающем токе 2А объёмная плотность магнитного моля тороида 25,1мДж/м3?
Задача 410
Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло (631нм). Расстояние между соседними красными полосами при этом равно 3 мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло (400нм). Найти расстояние между соседними синими полосами. Считать, что за время измерений форма пленки не изменяется и свет падает на пленку нормально.
Задача 420
Радиус кривизны линзы, использованной для наблюдения колец Ньютона, равен 1,5м. Наблюдение ведется в отраженном свете. При этом радиус десятого темного кольца равен 3мм. Найти длину волны падающего монохроматического света. Свет падает по нормали к поверхности пластины.
Задача 430
Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла равен 57°. При каком угле падения отраженный луч будет полностью поляризован, если кристалл погрузить в воду (n=133)?
Задача 440
При остывании абсолютно черного тела вследствие излучения, длина волны, соответствующая максимуму в спектре распределения энергии, сместилась на 5*10^(-8)м. Определить на сколько градусов остыло тело, если его первоначальная температура была 1723о С.
Задача 450
При поочередном освещении поверхности металла светом с длинами волн 0,35мкм и 0,54мкм установлено, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются в 2 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла.
Задача 460
Сколько фотонов падает на 1 см2 земной поверхности, если солнечная постоянная 7,98*10^4 Дж/м2? Излучение считать монохроматическим с длиной волны 5,5*10^(-7)м.
Задача 470
Найти: 1) период обращения электрона на первой боровской орбите атома водорода, 2) его угловую скорость.

Дата выполнения: 01/11/2010

Методические указания и контрольные задания по физике для Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Выполнены следующие варианты контрольных работ 5 и 6:

Вариант 01

Задача 509: Воздушный клин образован двумя стеклянными пластинами длиной по 10 см, между которыми на одном конце зажат волос диаметром 0,09 мм. Интерференционная картина наблюдается в отраженном свете. Каков интервал между соседними полосами, если на пластинки падает синий цвет (0,45 мкм )?

Задача 519: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается белым светом, падающим по нормали к поверхности пластины. Наблюдение ведется в проходящем свете. Найти радиусы четвертого синего кольца ( 0,4 мкм) и третьего красного кольца ( 630 нм) если радиус кривизны линзы 10м .

Задача 529: Дифракционная решетка, освещенная нормально падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка на угол 30 . На какой угол отклоняет она спектр четвертого порядка?

Задача 539: . Коэффициент поглощения поляризованного света, проходящего через поляроид, равен 0,2 . Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света при прохождении через два поляроида, главные сечения которых составляют угол 50 ?

Задача 549: Поверхность тела нагрета до температуры 723 С. Затем одну половину поверхности нагревают, а вторую охлаждают на 100 С . Во сколько раз изменится максимальная спектральная плотность излучения поверхности этого тела.

Задача 559: . На цинковую пластинку падает пучок ультрафиолетового излучения 0,2 мкм . Определить максимальную кинетическую энергию и максимальную скорость электронов. Работа выхода электронов из цинка 4 эВ .

Задача 569: Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы приобрести скорость, равную 0,8с ?

Задача 579: Параллельный пучок света с интенсивностью 0,2 Вт/см2 падает нормально к поверхности зеркала с коэффициентом отражения 0,9 . Определить давление света на зеркало.

Задача 607: Невозбужденный однозарядный ион гелия поглощает квант с длиной волны 23,2 нм . Вычислить энергию иона, соответствующую возбужденному состоянию.

Задача 617: Найти напряжение на рентгеновской трубке, если известно, что в излучаемом ею сплошном спектре нет длин волн, меньших 0,206 нм. Чему равны энергия и скорость самих быстрых электронов?

Задача 627: Электрон движется по окружности радиусом 4 мм в однородной поле с индукцией 0,5 Тл . Найти длину волны де Бройля и энергию электрона.

Задача 637: Оценить с помощью соотношения неопределенностей линейное разрешение электронного микроскопа. Ускоряющая разность потенциалов U =40 кВ.

Задача 647: Фотон с энергией 0,225 МэВ в результате соударения со свободным электроном рассеялся на угол 60 . Определить длину волны рассеянного фотона и скорость электрона отдачи.

Задача 657: Период полураспада изотопа углерода равен 5,57*10(3) лет . Какая доля первоначального количества углерода распадается за 105 лет? Через сколько времени останется 25% первоначального количества?

Задача 667: Ядро Be захватывает электрон из К-слоя атома. Какое ядро образуется при этом? Напишите реакцию захвата.

Задача 677: Определить энергию ядерной реакции B(n,d)Be.

Дата выполнения: 29/10/2009

Вариант 03

Задача 507: На стеклянный клин нормально его грани падает монохроматический свет с длиной волны 0,66 мкм. Число интерференционных полос на 1 см 10. Определить преломляющий угол клина.

Задача 517: Радиус сферической линзы для наблюдения колец Ньютона в проходящем свете 6,4 м. Радиусы двух соседних светлых колец равны соответственно 4,0мм и 4,38мм. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего монохроматического света.

Задача 527: На щель шириной 0,1 мм нормально падает параллельный пучок света(0,6 мкм). Определить ширину нейтрального дифракционного максимума, проектируемого на экран при помощи линзы. Экран расположен на расстоянии 1 м от линзы.

Задача 537: Интенсивность светового пучка после прохождения естественного света через два одинаковых поляроида уменьшилась в 5,4 раза. Определить процент потерь светового потока в связи с поглощением и отражением света в каждом поляроиде, если угол между их главными сечениями составляет 30С.

Задача 547: температура абсолютно черного тела увеличилась в два раза, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучения уменьшилась на 0,6мкм. Определить начальную и конечную температуры тела.

Задача 557: Цезий освещается спектральной линией водорода 486 мкм. Какую минимальную задерживающую разность потенциалов надо приложить, чтобы фототок прекратился? Работа выхода электрона из цезия 1,88 эВ.

Задача 567: Ускоритель разгоняет протоны до кинетической энергии, равной 7,6*10(9) эВ. Найти массу и скорость ускоренного протона.

Задача 577: Какова должна быть плотность потока энергии, падающего на зеркальную поверхность, чтобы световое давление при перпендикулярном падении лучей было 9,8 мкПа?

Задача 601: Фотон с частотой 3600 ТГц выбивает электрон из покоящегося атома водорода, находящегося в основном состоянии. С какой скоростью движется электрон вдали от ядра?

Задача 611: Граничная(максимальная) частота К-серии характеристического рентгеновского спектра некоторого элемента равна 17,6*10(18)Гц. Что это за элемент? Постоянная экранирования равна 1.

Задача 621: Электрон, движущийся со скоростью 1,2*10(4) м/мин, попадает в ускоряющее однородное электрическое поле с напряженностью 75 В/см. Какое расстояние должен пролететь электрон в таком поле, чтобы его дебройлевская длина волны стала равной 6,7*10(-11) м?

Задача 631: Кинетическая энергия электрона в атоме водорода равна 12,09 эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальный размер атома(его диаметр).

Задача 641: Угол рассеивания фотона в результате эффекта Комптона 180С. Определить кинетическую энергию электрона отдачи, если энергия фотона до рассеяния равна 0,51 МэВ. Начертить схему рассеяния.

Задача 651: Найти период полураспада радиоактивного элемента, если его активность через 15 суток составила 48 % первоначальной активности.

Задача 661: Какой изотоп образуется из Th после четырех а-распадов и двух в-распадов?

Задача 671: Вычислить дефект массы и энергию связи ядер изотопов ... и ... Какое из ядер более устойчиво и почему?

Дата выполнения: 04/04/2010

Вариант 04

Задача 508: Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинами заключен очень тонкий воздушный клин. На пластинки падает нормально монохроматический свет (0,5 мкм ). Определить угол клина, если в отраженном свете на протяжении 1 см наблюдается 20 интерференционных полос.

Задача 518: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом 589 нм , падающим по нормали к поверхности пластины. Радиус четвертого темного кольца в проходящем свете 4,5 мм . Найти радиус кривизны линзы.

Задача 528: На щель шириной 0,15мм нормально падает параллельный пучок света. Дифракционная картина проектируется на экран при помощи линзы, находящейся непосредственно за щелью. Расстояние между линзой и экраном 0,75 м . Наблюдаемый центральный дифракционный максимум имеет ширину 5мм . Определить длину волны света, излучаемого источником.

Задача 538: Интенсивность светового пучка после прохождения естественного света через два поляроида уменьшилась в 3,5 раза. В связи с поглощением и отражением света в поляроидах потеряно 15% светового потока. Определить угол между главными сечениями поляроидов.

Задача 548: При работе лампы накаливания вольфрамовая нить нагревается, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, изменяется от 1,4 до 1,1 мкм. На сколько при этом изменилась температура нити?

Задача 558: Рубидий освещается светом длиной волны 620нм . Определить максимальную скорость фотоэлектронов. Работа выхода электронов из рубидия 1,53 эВ . Чему равна "красная граница" фотоэффекта для рубидия?

Задача 568: На сколько увеличится масса протона, после прохождения им в ускоряещем электрическом поле разности потенциалов 10(6) ? Чему равен импульс этого протона?

Задача 578: Поток монохроматического излучения длиной волны 5000А падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на нее с силой 10(-8) . Определить число фотонов, ежесекундно падающих на эту поверхность.

Задача 606: Определить напряженность электрического поля на второй орбите одноэлектронного иона лития. Найти энергию электрона, находящегося на этой орбите.

Задача 616: В атоме молибдена электрон перешел с М-слоя на L-слой . Определить энергию и длину волны испущенного кванта. Постоянную экранирования принять равной 5,5.

Задача 626: Найти длину волны де Бройля для электрона, кинетическая энергия которого равна: 1)10 кэВ ; 2)1 МэВ .

Задача 636: Используя соотношение неопределенностей, найти значение диаметра электронной орбиты, соответствующей минимальной энергии электрона в однозарядном ионе гелия.

Задача 646: Фотон с энергией , равной энергии покоя электрона 0,51 МэВ , рассеялся на свободном электроне под углом 120 . Определить энергию рассеянного фотона и кинетическую энергию электрона отдачи.

Задача 656: Период полураспада изотопа актиния равен Т = 10 суток. На сколько процентов уменьшится его активность за 1 ч и за 20 суток.

Задача 666: Напишите реакцию распада и определите образующийся элемент при позитронном распаде изотопа фосфора Р.

Задача 676: Определить минимальную энергию y-кванта, расщепляющего дейтон на два нуклона. Написать уравнение реакции.

Дата выполнения: 25/02/2010

Вариант 05

Задача 501
Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло ( 631 нм). Расстояние между соседними красными полосами при этом равно 3 мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло ( 400 нм). Найти расстояние между соседними синими полосами. Считать, что за время измерений форма пленки не изменяется и свет падает на пленку нормально.

Задача 511
Радиус кривизны линзы, использованной для наблюдения колец Ньютона, равен 1,5 м . Наблюдение ведется в отраженном свете. При этом радиус десятого темного кольца равен 3 мм . Найти длину волны падающего монохроматического света. Свет падает по нормали к поверхности пластины.

Задача 521
Свет от монохроматического источника ( 600 нм) падает по нормали на плоскость, в которой есть отверстие диаметром 1,96 мм . При каком наибольшем расстоянии между плоскостью и экраном, размещенным за нею, в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно?

Задача 531
Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла равен 57°. При каком угле падения отраженный луч будет полностью поляризован, если кристалл погрузить в воду ( 1,33)?

Задача 541
При остывании абсолютно черного тела вследствие излучения, длина волны соответствующая максимуму в спектре распределения энергии, сместилась на 5*10(-8) м. Определить на сколько градусов остыло тело, если его первоначальная температура была 1723 С.

Задача 551
При поочередном освещении поверхности металла светом с длинами волн 0,35 мкм и 0,54 мкм установлено, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются в 2 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла.

Задача 561
Какую работу необходимо совершить, чтобы увеличить скорость электрона от 0,6 с до 0,8 с ( с = 3*10(8) м/с).

Задача 571
Сколько фотонов падает на 1 см2 земной поверхности, если солнечная Е = 7,98*10(4) Дж/м2 . Излучение считать монохроматическим с длиной волны 5,5*10(-7) м.

Задача 605
Найти: 1) период обращения электрона на первой боровской орбите атома водорода, 2) его угловую скорость.

Задача 615
Найти, максимальную длину волны в К - серии характеристического рентгеновского спектра молибдена. Постоянную экранирования принять равной 5,5.

Задача 625
Длина волны де Бройля движущегося электрона равна его комптоновской длине волны. Какова энергия электрона?

Задача 635
Кинетическая энергия электрона в атоме водорода равна 12,09 эВ . Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальный размер атома (его диаметр) .

Задача 645
Определить угол рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном,если изменение длины волны при рассеянии 3,63 пм.

Задача 655
Определить период полураспада изотопа радия, если известно, что 10 мг его излучают 2,746*10(19) а-частиц за время 0,01 с .

Задача 665
В результате серии радиоактивных распадов уран превращается в свинец . Сколько а- и в- распадов при этом происходит?

Задача 675
Определить минимальную энергию частицы X, вступающей в реакцию .. . Что это за частица?

Дата выполнения: 29/10/2009

Вариант 06

Задача 510: Расположенная вертикально мыльная пленка наблюдается под углом 900 в отраженном свете через красное стекло, пропускающее лучи длиной волны 631нм. Расстояние между соседними красными полосами равно 3мм. Каково расстояние между соседними синими полосами, если наблюдение вести через синее стекло, пропускающее свет длиной 460нм?

Задача 520: Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монозроматическим светом падающим по нормали к поверхности пластины. После того как пространство между линзой и пластиной заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в η=1,22 раза. Найти показатель преломления жидкости.

Задача 530: Дифракционная решетка, содержащая N=500 штрихов на каждый мм дилны, осещается монохроматическим светом (λ=0,41мкм), падающим по нормали к ее поверхности. Сколько светлых линий можно видеть в ее спектре?

Задача 540: Интенсивность светового пучка после прохождения естественного света через два поляроида уменьшилась в 6 раз. Определить процент потерь светового потока в связи с поглощением и отражением света в каждом поляроиде, если угол между главными сечениями составляет φ=400.

Задача 550: Какую мощность нужно подводить к шарику радиусом r=5см, степнь черноты поверхности которого η=0,8, чтобы поддерживать его температуру на Δt=270С выше температуры окружающей среды. Температура среды t=200С. Считать, что тепло теряется с поверхности только излучением.

Задача 560: На пластинку падает монохроматический свет длиной волны λ=0.42мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов Uзад=0.95В. Определить работу выхода электронов с поверхности пластины.

Задача 570: Какую долю скорости света должна составлять скорость частицы, чтобы ее кинетическая энергия была равна ее энергии покоя?

Задача 580: Парралельный пучок монохроматического света с длиной волны λ=0.663мкм падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление p=0.3мкПа. Определить концентрацию фотонов в световом пучке.

Задача 603: Определите потенциал ионизации атома водорода.

Задача 613: Максимальная длина К-серии в характеристическом ренгеновском спектрехрома равна λ=0.229нм. Найти постоянную экранирования для этой серии.

Задача 623: Как следует изменить энергию электрона, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 0.15нм до 50 пм?

Задача 633: Электрон движется в плоской потенциальной яме шириной l=100пм. Оценить с помощью соотношения неопределенностей кинетическую энергию электрона.

Задача 643: При эффекте Комптона фотон с энергией ε равной половине энергии покоя электрона был рассеян на угол 1500. определить энергию, импульс и скорость электрона отдачи.

Задача 653: Некоторорый радиоактивный изотоп имеет постоянную распада λ=1.44*10-3ч-1. Через сколько времени распадется 75% первоначальной массы атомов?

Задача 663: Какой изотоп образуется из 88Ra225 после трех α- распадов и двух β-рападов?

Задача 673: Зная, что дефект массы при образовании ядра 7N15 равен 0.12396 а.е.м., найти массу ядра в граммах.

Дата выполнения: 18/03/2010

Вариант 10

Задача 501: Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло ( 631 нм). Расстояние между соседними красными полосами при этом равно 3 мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло (400 нм ). Найти расстояние между соседними синими полосами. Считать, что за время измерений форма пленки не изменяется и свет падает на пленку нормально.

Задача 511: Радиус кривизны линзы, использованной для наблюдения колец Ньютона, равен 1,5м . Наблюдение ведется в отраженном свете. При этом радиус десятого темного кольца равен 3 мм . Найти длину волны падающего монохроматического света. Свет падает по нормали к поверхности пластины.

Задача 521: Свет от монохроматического источника (600 нм ) падает по нормали на плоскость, в которой есть отверстие диаметром 1,96мм. При каком наибольшем расстоянии между плоскостью и экраном, размещенным за нею, в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно?

Задача 531: Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла равен 57°. При каком угле падения отраженный луч будет полностью поляризован, если кристалл погрузить в воду (1,33 )?

Задача 541: При остывании абсолютно черного тела вследствие излучения, длина волны соответствующая максимуму в спектре распределения энергии, сместилась на 5*10(-8) . Определить на сколько градусов остыло тело, если его первоначальная температура была 1723С .

Задача 551: При поочередном освещении поверхности металла светом с длинами волн 0,35мкм и 0,54мкм установлено, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются 2 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла.

Задача 561: Какую работу необходимо совершить, чтобы увеличить скорость электрона от 0,6с до 0,8с ( с = 3*10(8) м/с).

Задача 571: Сколько фотонов падает на 1 см2 земной поверхности, если солнечная Е = 7,98*10(4) Дж/м2. Излучение считать монохроматическим с длиной волны 5,5*10(-7) м.

Задача 605: Найти: 1) период обращения электрона на первой боровской орбите атома водорода, 2) его угловую скорость.

Задача 615: Найти, максимальную длину волны в К - серии характеристического рентгеновского спектра молибдена. Постоянную экранирования принять равной 5,5.

Задача 625: Длина волны де Бройля движущегося электрона равна его комптоновской длине волны. Какова энергия электрона?

Задача 635: Кинетическая энергия электрона в атоме водорода равна 12,09 эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальный размер атома (его диаметр) .

Задача 645: Определить угол рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном,если изменение длины волны при рассеянии 3,63 пм .

Задача 655: Определить период полураспада изотопа радия, если известно, что 10 мг его излучают 2,746*10(19) а-частиц за время 0,01с .

Задача 665: В результате серии радиоактивных распадов уран превращается в свинец . Сколько а - и в - распадов при этом происходит?

Задача 675: Определить минимальную энергию частицы X, вступающей в реакцию .. . Что это за частица?

Дата выполнения: 29/10/2009

Выполнение контрольных работ по дисциплине
Физика

Выполнены следующие варианты контрольных работ 1 и 2:

Вариант 01

Контрольная работа 1
Задача 1
Зависимость скорости движущегося тела от времени ν=5+4t. Какова зависимость от времени пройденного пути?

Задача 2
Камень брошен с некоторой высоты в горизонтальном направлении со скоростью 10м/с. Определить скорость, тангенциальное и нормальное ускорение камня через три секунды после начала движения и радиус кривизны траектории в этот момент времени.

Задача 3
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 60⁰ с ее вектором скорости?

Задача 4
Сфера радиусом R вращается с угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси. При каком минимальном значении коэффициента трения тело будет удерживаться на поверхности, не скользя по ней? Задачу решить для двух случаев : а) угол равен α, тело на внешней поверхности сферы; б) угол равен β , тело на внутренней поверхности сферы.

Задача 5
Однородный диск радиуса R раскрутили до угловой скорости ω₀ и осторожно положили на горизонтальную поверхность. Сколько времени диск будет вращаться на поверхности, если коэффициент трения равен k?

Задача 6
Пуля массой 5г, имеющая скорость 500м/с , попадает в шар массой 0,5кг, подвешенный на нити , и застревает в нем. При какой наибольшей длине нити шар совершить полный оборот по окружности.

Задача 7
Два одинаковых пластилиновых шарика подвешены на нитях так, что касаются друг друга. Левый шарик отклоняют влево на угол α₁ , а правый вправо на угол α₂ и одновременно отпускают без начальной скорости. На какой угол отклоняются шарики от вертикали после удара? Углы считать малыми.

Задача 8
На концах тонкого однородного стержня длиной l и массой 3m прикреплены маленькие шарики массами m и 2m. Определить момент инерции такой системы относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через: а) шарик массой m; b) точку, отстоящую на r = l/3 от шарика массой m; c) середину стержня.

Контрольная работа 2
Задача 1
В баллоне находится гелий при температуре 350К. Определить температуру гелия после того, как половина газа была выпущена из баллона, а его давление при этом уменьшилось на 60%.

Задача 2
В стеклянном баллоне заключен 1 моль одноатомного идеального газа при температуре 293К. Какое количество теплоты нужно сообщить газу, чтобы средняя арифметическая скорость его молекул увеличилась на 1%?

Задача 3
Определить изменение внутренней энергии и работу, которую совершает идеальный одноатомный газ за цикл 1-2-3-1, изображенный на рисунке, если р₀ = 10⁵Па, V₀ = 1м³.

Задача 4
Когда из сосуда выпустили некоторое количество газа, давление в нем упало на 40%, а абсолютная температура на 20%. Какую часть газа выпустили?

Задача 5
Вычислить давление, оказываемое кислородом с концентрацией 3·10²¹м^-3, если средняя квадратичная скорость движения равна 500м/с.

Задача 6
Используя распределение Максвелла по скоростям, определить среднеквадратичную и наиболее вероятную скорости молекул. При какой температуре эти скорости в азоте различаются на 100м/с.

Задача 7
Коэффициент диффузии и вязкости при некоторых условиях равны соответственно 1,42·10^-4м²/с и 8,5мкПа·с. Определить концентрацию молекул воздуха при этих условиях.

Задача 8
Водород массой m=100 г был изобарно нагрет так, что объем его увеличился в n = 3 раза, затем водород был изохорно охлажден так, что его давление уменьшилось в n = 3 раза. Найти изменение дельта S энтропии в ходе указанных процессов.

Вариант 02

Контрольная работа 1
Задача 1
Уравнение движения материальной точки вдоль оси имеет вид x=A+Bt+Ct³, где А = 2м, В = 1м/с, С = - 0,5м/с³. Найти координату х, скорость и ускорение точки в момент времени 2с.

Задача 2
Точка движется, замедляясь, по прямой с ускорением, модуль которого зависит от её скорости v по закону a= b√ν, b - положительная постоянная. В начальный момент скорость точки равна ν₀. Какой путь она пройдет до остановки? За какое время этот путь будет пройден?

Задача 3
На гладкое проволочное кольцо радиусом R надет маленький шарик массой m . Кольцо вместе с шариком вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через диаметр кольца с угловой скоростью ω. Где находится шарик? Определить угол α.

Задача 4
С наклонной плоскости, составляющей угол а = 30⁰ с горизонтом, скатывается без скольжения однородный шар массой m = 5,0кг. Найти кинетическую энергию шара через 1,6 сек после начала движения.

Задача 5
Однородный цилиндр радиуса R раскрутили вокруг его оси до угловой скорости ω₀ и поместили затем в угол. Коэффициент трения между стенками угла и цилиндром равен k. Найти: а) сколько времени будет вращаться цилиндр; б) сколько оборотов сделает цилиндр до остановки.

Задача 6
Два абсолютно упругих шарика  массами m₁ = 0,1кг и m₂ = 0,3кг подвешены на нитях длиной ℓ = 0,5м. Первоначально шары соприкасаются между собой, затем первый шар отклонили от положения равновесия на угол α = 90⁰ и отпустили. На какую высоту  поднимается второй шарик после удара.

Задача 7
Маленький шарик, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити длиной 1м, выводят из положения равновесия так, что нить составляет малый угол с вертикалью, и отпускают. Через какой промежуток времени угол между нитью и вертикалью уменьшится вдвое?

Задача 8
Маховик, момент инерции которого равен 40 кг·м², начал вращаться равноускоренно из состояния покоя под действием момента силы М = 20 Н·м. Вращение продолжалось в течение 10 с. Определить кинетическую энергию, приобретенную маховиком.

Контрольная работа 2
Задача 1
При изотермическом сжатии газа его объём уменьшился на 1 литр, а давление возросло на 20%. На сколько процентов увеличится давление газа, если его первоначальный объём уменьшится на 2 литра?

Задача 2
Смесь газов состоит из кислорода и азота. Массовые доли кислорода и азота соответственно ω₁ = 0,232 и ω ₂  = 0,768. Определить относительную молярную массу смеси.

Задача 3
Для нагревания аргона массой 1кг при давлении 10⁵Па на 2К необходимо затратить количество теплоты 1,1МДж. При охлаждении этой же массы газа от температуры 373К до температуры 273К при постоянном объёме 5л выделяется количество теплоты 2,1МДж, если начальное давление газа 10⁶Па. Определите по этим данным отношение С_р/С_v.

Задача 4
Над одним молем азота совершают замкнутый цикл. Известно : р₁ = 2·10⁵Па, V₁ = 10л, р₂ = 4·10⁵Па, V₂ = 20л, молярные теплоемкости С_v = 21Дж/моль·К, С_р = 29Дж/моль·К.
Вычислить КПД цикла.

Задача 5
Изобразите приведенный на рисунке циклический процесс на pV – диаграмме. Найти КПД цикла.

Задача 6
В стеклянном баллоне заключен 1 моль одноатомного идеального газа при температуре 293К. Какое количество теплоты нужно сообщить газу, чтобы средняя арифметическая скорость его молекул увеличилась на 1%?

Задача 7
Определить среднюю продолжительность свободного пробега молекул водорода при температуре 300К и давлении 5 кПа. Эффективный диаметр молекул принять равным 0,28 нм.

Задача 8
Кусок льда массой 2кг при температуре 0⁰С был превращен в воду той же температуры с помощью пара температурой 100⁰С. Определить массу израсходованного пара. Каково изменение энтропии системы лед – пар?

Вариант 03

Контрольная работа 1
Задача 1
Материальная точка движется в плоскости хоу согласно уравнениям x = A₁+B₁ t+C₁ t² и y = A₂+B₂ t+ +С₂t², где B₁ = 7м/c, С= –2м/с², В₂ = –1м/с, С₂= 0,2 м/с². Найти модули скорости и ускорения точки в момент времени t = 5c.

Задача 2
Материальная точка движется в положительном направлении оси Х так, что ее скорость меняется по закону ν=b√x , где b – положительная постоянная. Найти зависимость от времени скорости и ускорения точки , считая, что в момент времени t = 0 , координата х = 0.

Задача 3
На сферической поверхности радиуса R находится тело. Коэффициент трения тела о поверхность сферы k , угол между вертикалью и радиусом тела α. Какова максимальная угловая скорость вращения сферы при которой тело удерживается на ее поверхности и не скользит по ней?

Задача 4
Однородный шар массы 4,0кг движется поступательно по поверхности стола под действием постоянной силы F, угол α  = 30⁰. Коэффициент трения между шаром и столом 0,2. Найти F и ускорение шара.

Задача 5
На идеально гладкой горизонтальной поверхности лежит стержень длиной l и массой M. В одну из точек стержня ударяет шарик массой m, движущийся по поверхности перпендикулярно стержню. Считая удар абсолютно упругим, определить на каком расстоянии x от середины стержня должен произойти удар, чтобы шарик передал стержню всю свою кинетическую энергию? При каком соотношении масс M и m это возможно?

Задача 6
В шар, подвешенный на нити длиной 0,4м, масса которого 5кг, попадает пуля массой 20г, летящая с горизонтальной скоростью 1000м/с. Пройдя через шар, она продолжает движение в том же направлении со скоростью 500м/с. На какой угол отклонится шар?

Задача 7
Шар массой 10кг и радиусом 0,2м вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Уравнение вращения шара имеет вид φ=A+Bt²+Ct³, где  В = 4рад/с², С = - 1рад/с³. Найти зависимость момента сил, действующих на шар, от времени. Чему будет равняться момент сил в момент времени 2с?

Задача 8
Маховик, момент инерции которого равен 63,6кгм², вращается с постоянной угловой скоростью 31,4 рад/с. Найти тормозящий момент, под действием которого маховик останавливается через 20 с.

Контрольная работа 2
Задача 1
Давление воздуха в сосуде 768мм.рт.ст. Объем цилиндра разрежающего насоса в 3 раза меньше объема сосуда. Какое давление установится в сосуде поле 3 ходов поршня? Изменением температуры пренебречь.

Задача 2
В закрытом сосуде цилиндрической формы находится газ при температуре 0⁰С. Внутри сосуд перегорожен легким, не проводящим тепло поршнем радиуса  2см, на две части объемами 10см³ и 50см³. Поршень находится в равновесии. На какое расстояние переместится поршень, если большую часть газа нагреть на 30К? Температура в другой части не меняется.

Задача 3
Один моль кислорода нагревают при постоянном давлении от температуры 0⁰С. Какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы его объем увеличился в 2 раза?

Задача 4
Найти КПД изображенного на рисунке цикла. Рабочее тело – идеальный одноатомный газ.

Задача 5
Коэффициент полезного действия цикла 1-2-3-4-1, представленного на рисунке, равен 40%. Определить КПД цикла 1-3-4-1

Задача 6
Из закона распределения идеального газа по относительным скоростям определить, какая доля молекул кислорода, находящегося при температуре 0⁰С обладает скоростью от 100 м/с до 110 м/с?

Задача 7
Коэффициент диффузии кислорода при температуре 0⁰С равен 0,19см²/с. Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода.

Задача 8
Кусок льда массой 200г, взятый при температуре -10⁰С, был нагрет до температуры 0⁰С и расплавлен, после чего образовавшаяся вода была нагрета до температуры 10⁰С. Определите изменение энтропии в ходе указанных процессов.

Вариант 04

Контрольная работа 1
Задача 1
Модуль скорости ν=kt+b, где k и b - положительные постоянные. Модуль ускорения равен a=3k. Найдите тангенциальное и нормальное ускорения, а также радиус кривизны траектории от времени R(t).

Задача 2
Шарик бросают под углом α=30⁰ к горизонту с начальной скоростью ν₀=14 м/с. На расстоянии l=11 м от места бросания шарик упруго ударяется о вертикальную стену. На каком расстоянии s от стены упадет шарик?

Задача 3
Шарик массой m и радиусом к удерживается на неподвижном шаре радиусом К невесомой нитью длиной l, закрепленной в верхней точке шара C. Других точек соприкосновения между нитью и шаром нет. Пренебрегая трением, найти натяжение нити T.

Задача 4
Определить момент инерции тонкого однородного стержня длиной l=30 см и массой m=100 г относительно оси: а)параллельно стержню и отстоящей от него на расстоянии r=20 см; б)перпендикулярной стержню и проходящей через его конец; в)перпендикулярной стержню и проходящей через его середину; г)точку, отстоящую от конца стержня на η=1/3 его длины.

Задача 5
Два небольших стальных шарика подвешены на невесомых нерастяжимых нитях. Массы шариков равны m₁ и m₂, длины нитей l₁ и l₂ соответственно. Первый шарик отклоняют на угол α и отпускают. На какой угол β отклонится после удара второй шарик? Удар центральный и абсолютно упругий.

Задача 6
Через неподвижный блок массой m=400 г перекинута нить, к концам которой привязаны грузики m₁=100 г и m₂=110 г. С каким ускорением будут двигаться грузики? Трением в блоке пренебречь.

Задача 7
На легкий барабан радиусом R=5 см с горизонтальной осью вращения намотана невесомая нерастяжимая нить, на которой подвешен груз массой 4m. На барабане укреплены четыре легкие спицы длиной l=20 см с шариками массой m на концах. Первоначально груз удерживают на высоте h=1 м над полом. Затем груз отпускают, и система приходит в движение. Когда груз касается пола, нить продолжается сматываться с барабана, а затем вновь наматываться на него. На какую максимальную высоту от пола поднимется груз? Трения в системе нет, удар груза о пол считать неупругим.

Задача 8
Медный шар радиусом R=0,1 м вращается с частотой n=2 об/с вокруг своей оси, проходящей через его центр. Какую работу A необходимо совершить, чтобы увеличить скорость в k=2 раза?

Контрольная работа 2
Задача 1
Сосуд с газом закрыт пробкой, площадь сечения которой S=2,5 см². До какой температуры надо нагреть газ, чтобы пробка вылетела из сосуда, если сила трения, удерживающая пробку, F=12H? Начальное давление воздуха в сосуде P₁=10⁵ Па, а начальная температура t₁=-3⁰C.

Задача 2
Когда объем, занимаемый газом, уменьшился на η₁=10%, а температуру увеличили на ∆T=16 K, его давление возросло на η₂=20%. Какова начальная температура газа T₀?

Задача 3
C одним киломолем идеального одноатомного газа осуществляется цикл, изображенный на рисунке в координатах P,V. На участке 1-2: P=P₁=const; на 2-3: P=aV, a-const; на 3-4: P=P₃=const; на 4-1: P=bV, b-const (b>a). Известен объем V₄. Найти работу, совершаемую газом за один цикл. Известно, что P₁=2P₃, V₃=V₁=4V₄.

Задача 4
В цилиндре под тяжелым поршнем находится углекислый газ массой m=20 г. Газ нагревают от температуры t₁=20⁰ C до температуры t₂=108⁰ C. Какую работу при этом совершает газ? Какое количество теплоты сообщили газу? Молярная теплоемкость углекислого газа при постоянном объеме C_v=3R.

Задача 5
Какую работу совершают два моля идеального газа в цикле 2-3-4-1, изображенном на рисунке, если P₀=10⁵ Па, T₀=400 K? Определить КПД такого цикла.

Задача 6
Известно, что КПД η₁, цикла 1-2-3-1 и КПД η₂ цикла 3-2-4-2 связаны соотношением: η₂=0,75%η₁. Найти, во сколько раз давление в изобарическом процессе 2-4 превышает давление в изобарическом процессе 3-1. Рабочее тело - идеальный одноатомный газ.

Задача 7
Найти относительное число w молекул идеального газа, кинетические энергии которых отличаются от наиболее вероятного значения энергии ε_в не более чем на 1%.

Задача 8
Найти среднюю длину свободного пробега молекул азота при условии, что его динамическая вязкость η=0.19 мкПа∙с.

Вариант 05

Контрольная работа 1
Задача 1
Тело брошено горизонтально с начальной скоростью 20м/с. Найти скорость тела и его тангенциальное ускорение через 2с после начала движения.

Задача 2
За первые 1,5мин торможения скорость вращения диска уменьшилась с 25 об/мин до 100 об/мин. Сколько оборотов сделает диск с момента начала торможения до полной остановки.

Задача 3
С какой скоростью движется велосипедист, если он совершая поворот по дуге радиусом 80м, наклоняется на угол 150 от вертикали, чтобы не упасть.

Задача 4
Какую работу необходимо совершить, чтобы остановить диск радиусом 25см и массой 0,5кг, вращающийся вокруг вертикальной оси, проходящей через центр перпендикулярно его плоскости с частотой 20 об/с.

Задача 5
На барабан радиусом 20см намотан шнур, к концу которого привязан груз массой 5кг. Найти момент инерции барабана, если известно, что груз опускается с ускорением 1,5м/с².

Задача 6
Во сколько раз изменится частота вращения маятника Обербека, если расстояние от центра маятника до центра грузов, закрепленных на стержнях уменьшить в два раза (массой стержней пренебречь, грузы считать точечными).

Задача 7
Найти период колебаний стержня, закрепленного на горизонтальной оси, на расстоянии 1/3 его длины от края стержня, если длина стержня 2,5м.

Задача 8
Логарифмический декремент колебаний маятника равен 0,003. Определить число полных колебаний, которые должен сделать маятник, чтобы амплитуда уменьшилась в два раза.

Контрольная работа 2
Задача 1
Средняя арифметическая скорость молекул кислорода 0,45км/с. Определить концентрацию молекул при давлении 300 Па.

Задача 2
Кислород находится при нормальных условиях. Вычислить среднее число столкновений молекулы кислорода при этих условиях за 1с, если эффективный диаметр молекул 3,5Å.

Задача 3
Газообразный иод массой 3,0г заполняет замкнутый сосуд объёмом 1,0л. Молярная масса иода 0,254кг/моль. Определить степень диссоциации молекул иода на атомы, если температура в сосуде 900⁰С и давление 150кПа.

Задача 5
В результате адиабатического расширения объем кислорода увеличился в 3,0 раза, а внутренняя энергия уменьшилась на 3кДж. Найти массу кислорода, если его начальная температура 350К.

Задача 6
В вертикальном цилиндре под поршнем заключен кислород массой 5,0 г. Масса поршня 800г, площадь его поперечного сечения 12см2. На сколько поднимется поршень, если кислород нагрет на 15К? Над поршнем находится воздух при нормальных условиях.

Задача 7
В кипятильнике и холодильнике находится вода при температуре 100⁰С и 0⁰С соответственно. Работающая по по обратному циклу Карно холодильная машина, передавая тепло от холодильника кипятильнику, превратила в кипятильнике в пар 800г воды. Определить, какая масса воды заморозилась при этом в морозильнике. Удельная теплота парообразования воды 2,26МДж/кг, удельная теплота льда 335кДж/кг.

Задача 8
Идеальный двухатомный газ совершает круговой процесс, состоящий из двух изотерм и двух изохор. Изотермические процессы протекают при 500К и 300 К. Отношение объемов равно е. Найти КПД цикла.

Вариант 06

Контрольная работа 1
Задача 1
Мяч брошен горизонтально со скоростью 12м/с. Найти радиус кривизны траектории мяча через 2,5с после начала движения.

Задача 2
Диск начинает вращаться с постоянным угловым ускорением 0,25рад/с² . Через какое время после начала движения нормальное ускорение точек, лежащих на краю диска будет в 2 раза больше их тангенциального ускорения, если радиус диска 20см.

Задача 3
Найти период и линейную скорость обращения спутника по круговой орбите Земли, если его высота над поверхностью Земли : а) 300км; б) 5000км

Задача 4
Из вертикального положения начинает падать стержень, нижний конец которого шарнирно закреплен на горизонтальной опоре. Найти линейную скорость середины стержня в момент падения, если длина стержня 1,5м

Задача 5
Диск массой 10кг и радиусом 0,5м вращается с частотой 20 об/с. Найти момент сил трения, действующий на диск, если через 1 мин после начала торможения диск остановился. Сколько оборотов сделает диск с момента начала торможения до полной остановки?

Задача 6
Массивный диск радиусом 1,5м и массой 100кг вращается с постоянной частотой 20 об/мин. На диск осторожно опустили груз на расстоянии от центра, равном половине радиуса. Определить линейную скорость груза, если его масса 10кг.

Задача 7
Стержень массой 2кг и длиной 1м закреплен на горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. На другом конце стержня закреплен точечный груз массой 1кг. Во сколько раз изменится период колебаний стержня, если груз переместить выше на 1/3 длины стержня?

Задача 8
За время равное 8 мин амплитуда затухающих колебаний математического маятника длиной 2м уменьшилась в 3 раза. Определить коэффициент затухания.

Контрольная работа 2
Задача 1
Средняя арифметическая скорость молекул кислорода 0,45км/с, концентрация молекул 5,0·10²⁴м^-3. Определить давление газа.

Задача 2
При давлении 100кПа и температуре 0⁰С коэффициент вязкости кислорода 19,1мкПа·с. Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода при этих условиях. Какова длина свободного пробега молекул кислорода при нормальных условиях, если его коэффициент внутреннего трения η = 1,92∙10^-5 Па∙с?

Задача 3
В замкнутый сосуд поместили кислород массой 20г и азот массой 30г. Температура смеси газов 100⁰С, давление в сосуде 200кПа. Определить плотность смеси.

Задача 4
Определить количество теплоты Q, сообщенное двухатомному газу при изобарном расширении, если газ совершил работу А = 5,0 кДж.

Задача 5
Азот массой 2,0г находится при нормальных условиях. После изобарного нагревания его объём стал равным 5,0л. Определить количество теплоты, по полученное газом.

Задача 6
Азот в количестве 5кмоль сжимают адиабатически. Определить увеличение температуры газа, если при сжатии была совершена работа 500кДж.

Задача 7
Работающая по обратному циклу Карно холодильная машина за один цикл потребляет энергию 40кДж. Температура холодильной камеры -18⁰с, температура наружного воздуха 20⁰С. Определить количество теплоты, переданное воздуха за один цикл машины.

Задача 8
Объем кислорода массой 2,0г сначала адиабатически увеличивают в 2,5 раза, а затем изобарно уменьшают до первоначального состояния. Определить изменение энтропии между конечным и начальным состояниями.

Вариант 08

Контрольная работа 1
Задача 1
Автомобиль движется по закруглению шоссе, имеющему радиус кривизны 25м. Закон движения автомобиля выражается уравнением s=5+2t-0,2t². Найти скорость автомобиля, его тангенциальное, нормальное и полное ускорения в конце пятой секунды.

Задача 2
Колесо вращается вокруг неподвижной оси так, что угол его поворота зависит от времени как φ=0,25t². Найти полное ускорение точки на ободе колеса в момент времени t = 2с, если скорость точки в этом момент 0,75t².

Задача 3
Небольшой брусок начинает скользить по наклонной плоскости, составляющей угол 45⁰ с горизонтом. Коэффициент трения зависит от пройденного пути х по закону μ = 0,4x. Найти путь, пройденный бруском до остановки, и максимальную скорость его на этом пути.

Задача 4
На цилиндрический блок намотаны две легкие нити, к которым подвешены грузы массами 0,5кг и 0,2 кг. Момент инерции блока 10^-2кгм², радиус дисков 0,1м. Найти угловое ускорение блока.

Задача 5
В тело массой 1 кг, лежащее на горизонтальной поверхности, попадает пуля массой 50г и застревает в нем. Скорость пули 500м/с и составляет угол 30⁰ с горизонтом. Какой путь пройдет тело до остановки, если коэффициент трения между телом и поверхностью 0,04?

Задача 6
В руках человека, стоящего в центре вращающейся с частотой 0,4 об/с скамьи Жуковского, находится стержень длиной 2м и массой 12 кг. Стержень расположен горизонтально и его середина совпадает с осью вращения. Момент инерции скамьи 1кгм². Когда человек поворачивает стержень, совмещая его с осью вращения, вся система начинает вращаться с частотой 1 об/с. Определить работу , затраченную человеком на изменение положения стержня.

Задача 7
Пружинный маятник совершает гармонические колебания с амплитудой смещения 0,04м. При смещении 0,03м сила упругости равна 9·10^-5Н. Определить потенциальную и кинетическую энергии, соответствующие данному смещению маятника.

Задача 8
Найти амплитуду и начальную фазу гармонического колебания, полученного от сложения одинаково направленных колебаний, заданных уравнениями x₁ = 0,04sin(5πt + π/2) м и x₂ = 0,02sin(5πt + π/4) м.

Контрольная работа 2
Задача 1
Найти массу молекулы ацетилена и его плотность при нормальных условиях.

Задача 2
Во сколько раз увеличится объем пузырька воздуха, поднявшегося с глубины 80м? Температура на глубине 3⁰С, на поверхности 22⁰С. Атмосферное давление 102кПа.

Задача 3
В баллоне содержится 20г идеального двухатомного газа. Найти величину внутренней энергии газа, если среднеквадратичная скорость его молекул равна 300м/с.

Задача 4
Каково среднее число столкновений в минуту молекул азота при давлении 82,4кПа и температуре 32⁰С?

Задача 5
Баллон объемом 20 л содержит водород при температуре 300 К под давлением 0,4 МПа. Каковы будут температура и давление водорода, если ему сообщить количество теплоты 6 кДж ?

Задача 6
В алюминиевом калориметре массой 50г находится 400г воды при температуре 50⁰С. В калориметр опускают кусок льда массой 100г при температуре -8⁰С. Какая температура при этом установится?

Задача 7
Водород массой m=100 г был изобарно нагрет так, что объем его увеличился в n = 3 раза, затем водород был изохорно охлажден так, что его давление уменьшилось в n = 3 раза. Найти изменение энтропии в ходе указанных процессов.

Задача 8
Найти КПД цикла, состоящего из двух изотерм и двух изобар, полагая рабочим идеальный газ.

Вариант 09

Контрольная работа 1
Задача 1
Велосипедист ехал из пункта А в пункт В. Первую четверть пути он проехал со скоростью 60 км/ч. Далее половину оставшегося времени он ехал со скоростью 90км/ч, после чего до конечного пункта он ехал со скоростью 30км/ч.Определить среднюю скорость велосипедиста.

Задача 2
Найти жесткость одной из пружин системы, если жесткость второй пружины, соединенной последовательно с первой , 300 Н/м, а при совершении над системой работы в 0,2 Дж, первая пружина растягивается на 3 см.

Задача 3
В стоячей воде находится плот массой 200 кг. На противоположных краях плота, на расстоянии 4м друг от друга стоят 2 человека массами 60кг и 100 кг. На какое расстояние переместится плот, если они поменяются местами? Трением плота об воду пренебречь.

Задача 4
Метеорит массой 50кг падает из бесконечности на поверхность Земли. Сколько тепла выделится при таком ударе? Толщиной земной поверхности пренебречь.

Задача 5
Грузы массами 0,1кг и 0,2 кг находятся на концах невесомой и нерастяжимой нити, перекинутой через блок массой 0,3кг. Блок – однородный диск, который движется вертикально с ускорением 1мс². Найти отношение сил натяжения нити грузами.

Задача 6
В точку, отстоящую на 4/5 длины стержня, вертикально подвешенного за верхний конец, абсолютно не упруго попадает горизонтально летящая пуля. Скорость пули 650м/с, масса пули 10г, длина стержня 1,м, масса стержня 400г. Найти, на какой угол отклонится стержень с пулей.

Задача 7
Определить начальную скорость качения диска по горизонтальной плоскости, если он остановился, пройдя путь 12м, а коэффициент сопротивления был 0,3.

Задача 8
Два грузика массами по 100 г укреплены на однородном стержне длиной 0,5м и массой 400г: один из грузиков – в середине стержня, а другой- на конце стержня. Стержень совершает малые колебания без трения вокруг горизонтальной оси, проходящей через конец стержня. Определить частоту этих колебаний.

Контрольная работа 2
Задача 1
Какой объем занимает смесь 1кг кислорода и 2 кг гелия при нормальных условиях?

Задача 2
Вследствие медленно утечки аммиака давление в баллоне понизилось на 200кПа. Какова масса вышедшего газа? Объем баллона 20л, а температура 295К.

Задача 3
Найти кинетическую энергию вращательного движения молекулы метана и внутреннюю энергию 32г этого газа при температуре 17⁰С.

Задача 4
Азот занимает объём 10м³ под давлением 0,1МПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления 0,2МПа. Определить изменение внутренней энергии , работу, им совершенную, и теплоту, сообщенную газу.

Задача 5
Чему равна степень сжатия горючей смеси в автомобильном бензиновом двигателе, если она засасываетеся в цилиндр при температуре 18⁰С, а в конце сжатия имеет 324⁰С? Считать это процесс адиабатическим, приняв горючую смесь идеальным двухатомным газом.

Задача 6
Средняя длина свободного пробега молекулы водорода равна 4,4см при давлении 133мПа. Какова температура такого газа?

Задача 7
Вычислить для цикла Карно, КПД которого 0,4, работу при изотермическом расширении, если работа изотермического сжатия 8Дж.

Задача 8
Найти изменение энтропии при превращении 1л воды при 17⁰С в пар при 100⁰С.

Вариант 10

Контрольная работа 1
Задача 1
От перекрестка расходятся две дороги, угол между которыми 30⁰. По первой дороге со скоростью 70км/ч движется грузовик , а по второй – со скоростью 90км/ч – легковой автомобиль. Найти скорость, с которой эти машины удаляются друг от друга.

Задача 2
Груз, положенный на верхний конец длинной вертикально расположенной пружины, сжимает ее на 10мм. Какова будет деформация пружины, если тот же груз упадет на нее с высоты 20см?

Задача 3
Снаряд, летевший со скоростью 800м/с , разорвался на три осколка: первый массой 20кг, полетел со скоростью 1000м/с в прежнем направлении; второй, массой 10кг, - под углом 600 к нему со скоростью 600м/с. Найти направление и величину скорости третьего осколка, если его масса – 15кг.

Задача 4
Каково расстояние от Земли до Луны, если известно, что в течении года Луна совершает 13 оборотов вокруг Земли? Массу Земли считать известной и много больше массы Луны.

Задача 5
Вокруг вертикальной оси может вращаться без трения горизонтально расположенная платформа в виде однородного диска массой 200кг. На краю платформы стоит человек, которого можно считать материальной точкой. Чему равна масса человека, если платформа повернулась на угол, когда человек, пройдя по краю платформы , вернулся в исходную точку на ней?

Задача 6
По горизонтальной плоскости без трения вокруг вертикальной оси скользит шарик массой 100г, находящийся на конце нити длиной 1,5м. Частота вращения 2Гц. Внешняя сила, укорачивая нить, совершает работу 25 Дж. Какова конечная длина нити?

Задача 7
Два шарика массами по 2кг катятся без проскальзывания навстречу друг другу по горизонтальной плоскости без проскальзывания со скоростями 4м/с каждый относительно плоскости. Сколько тепла выделиться при их абсолютно неупругом ударе?

Задача 8
Однородный диск радиусом 0,2м подвешен на идеальной нити длиной 10см так, что нить является продолжением радиуса диска. Найти период колебаний такого маятника.

Контрольная работа 2
Задача 1
Определить количество вещества кислорода, заполняющего сосуд объёмом 5л, если его концентрация в этом сосуде 10²⁰м^-3.

Задача 2
Цилиндр, закрытый с одного конца заполнен воздухом при нормальных условиях и имеет длину 1,8м. В этот цилиндр начали медленно вдвигать поршень площадью 100см². Определить силу, действующую на поршень, если его остановить на расстоянии 12 см от дна цилиндра.

Задача 3
Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде объёмом 3л под давлением 0,5МПа.

Задача 4
Гелий в количестве 0,4 моля получил 800 Дж теплоты при изотермическом процессе с температурой 300К. Во сколько раз изменился объём газа.

Задача 5
При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от р₁ = 50кПа до р₂ = 0,5МПа. Затем при неизменном объёме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление р₃ газа в конце процесса.

Задача 6
При каком давлении средняя длина свободного пробега молекул кислорода равна 1 м, если температура газа 300К?

Задача 7
В ходе цикла Карно газ получил 90кДж теплоты. Определить работу газа за цикл, если температура теплоотдатчика в 3 раза выше температуры теплоприемника по шкале Кельвина.

Задача 8
В процессе нагревания азот массой 7г при температуре 80⁰С, занимавший объём 10л, переходит в состояние при температуре 300⁰С и занимает 40л. Каков изменение энтропии при этом переходе.

Выполнение контрольных работ по дисциплине
Физика

Стоимость решения одной задачи по физике уточняйте при заказе.

Вариант 01

Стоимость выполнения варианта 1 на заказ ...руб.

Контрольная работа 1
Задача 1
Тело движется по оси ОХ с ускорением а=0,5·t. Написать уравнение движения по этой оси, если через 6 секунд после начала отсчёта координата Х= -30 м, а скорость v=8 м/с².

Задача 2
Граната с массой 8 кг летит со скоростью 100 м/с и разрывается на три осколка. Первый осколок массой 1 кг продолжает лететь со скоростью 400 м/с в том же направлении. Второй осколок с массой 6 кг движется перпендикулярно первоначальному направлению со скоростью 50 м/с. Найти импульс и скорость третьего осколка.

Задача 3
Если на пружину упадёт груз массой m, то она сожмётся на 12 см. На сколько сожмётся пружина если на неё положить тот же груз?

Задача 4
На сколько должна измениться скорость спутника по орбите Земли, чтобы высота над поверхностью Землю изменилась с 3000 км до 600 км.

Задача 5
Свободно подвешенный за один конец стержень отклонили на 180° от положения равновесия и отпустили. В нижнем положении он столкнулся с куском пластилина массой 500 г, в точке, отстоящей от края на 0,5 м. Считая, что пластилин прилип, определить угол отклонения стержня после столкновения с пластилином. Масса стержня 2 кг, длина 1 м.

Задача 6
Трёхколёсная тележка катится с полной кинетической энергией 240 Дж. Найти скорость тележки, если массы колёс по 1 кг, а общая масса 12 кг. Колесо считать однородным диском.

Задача 7
Найти период колебаний физического маятника, имеющего форму диска и стержня, соединённых как показано на рисунке. Длина стержня l=2R=40 см. масса стержня 6m, диска m. Маятник подвешен за край стержня.

Задача 8
Маятник совершил 10 колебаний за 5 с, амплитуда уменьшилась в 8 раз. Найти логарифмический декремент затухания.

Контрольная работа 2
Задача 1
Какой объём занимает 800 г кислорода при t=17°C и давлении 100 кПа?

Задача 2
При облучении кислорода ультрафиолетом в закрытом сосуде 20% молекул распалось на атомы и давление увеличилось до 240 кПа. Найти первоначальное давление, если температура не изменилась.

Задача 3
Кинетическая энергия поступательного движения молекул углекислого газа равна 120 Дж. Найти кинетическую энергию вращательного движения.

Задача 4
Кислород с объёмом V=3 л, охладили изобарно с 200°С до 300 К. Найти изменение внутренней энергии, работу и количество теплоты, если он первоначально находился при давлении 80 кПа.

Задача 5
Найти концентрацию водорода, если при температуре t=-73°С его вязкость равна 2·10^-5 кг/(м·с), а его плотность 0,05 кг/м³.

Задача 6
Цикл тепловой машины начинается изотермическим расширением втрое из состояния с давлением 1200 кПа и объёмом 100 см³, а затем при изохорическом охлаждении давление понижается втрое. Далее изотермически и изохорически система возвращается в исходное состояние. Изобразить цикл, рассчитать КПД. Газ считать идеальным.

Задача 7
Найти удельную теплоёмкость смеси 3 молей аргона и двух молей водорода.

Задача 8
Лед массой 500 г при температуре -10°С расплавляют и доводят воду до кипения. Найти изменение энтропии.

Вариант 02

Стоимость выполнения варианта 2 на заказ ...руб.

Контрольная работа 1
Задача 1
С высоты 20 м под углом 60°, со скоростью 40 м/с бросили камень. Если сопротивлением воздуха пренебречь найти ускорение нормальное а_n, тангенциальное a_τ, и радиус кривизны траектории на половине максимальной высоты.

Задача 2
Два камня массами m₁=3 кг и m₂=6 кг летят навстречу, вдоль прямой со скоростями v₁=40 м/с и v₂=15 м/с и сталкиваются так, что первый начинает лететь со скоростью 10 м/с под углом 60° к первоначальному направлению. Найти направление второго, если его скорость после столкновения 5 м/с. Сделать рисунок.

Задача 3
При растяжении пружины на 20 см совершена работа 18 кДж. Какую работу надо совершить, чтобы растянуть три таких пружины на 40 см, если соединить их последовательно?

Задача 4
Планета радиусом 6500 км имеет среднюю плотность 5,5 т/м³. Найти первую космическую скорость и период вращения искусственного спутника.

Задача 5
На блок в виде однородного диска намотана нить с прикреплённым к ней грузом. За какое время груз опуститься на 1,5 м, если масса блока вдвое больше массы груза.

Задача 6
С горки высотой 2 м скатывается велосипедист. Масса полная 40 кг, масса каждого колеса 1 кг, радиус 0,5 м. Определить скорость велосипедиста у основания горки. Колесо считать однородным кольцом.

Задача 7
Найти период колебаний физического маятника, имеющего форму диска и стержня, соединённых как показано на рисунке. Длина стержня l=2R=40 см. масса стержня в 400 г, диска 800 г. Маятник подвешен за край диска.

Задача 8
Коэффициент сцепления колёс с дорогой k=0,3. C какой максимальной скоростью и угловой скоростью автомобиль может проходить поворот радиуса 40 м, чтобы не сорваться в занос.

Контрольная работа 2
Задача 1
Какая концентрация молекул воздуха создаёт давление 10⁵ Па при средней квадратичной скорости молекул равной 500 м/с?

Задача 2
В открытом сосуде объёмом 12 литров находится углекислый газ при температуре 27°С. Сосуд нагрели до 227°С а давление изменилось со 100 кПа до 0,12 Мпа. Сколько газа вышло? Ответ дать в граммах и молях.

Задача 3
Кинетическая энергия вращательного движения некоторого количества кислорода 180 Дж. Найти кинетическую энергию поступательного движения.

Задача 4
В закрытом сосуде 6 литров гелия нагрели на 50°С и затратили 25 кДж теплоты. Найти плотность.

Задача 5
Найти коэффициент теплопроводности углекислого газа при нормальных условиях.

Задача 6
Цикл тепловой машины состоит из двух изотерм и двух адиабат. Сначала в конце изотермического расширения из объёма 200 мл и давления 2 МПа объем увеличивается до 1 литра, а после адиабатического расширения объем увеличивается до 1,4 литра. Затем изотермически и адиабатически систему возвращают в исходное состояние. Начальная температура 900 К, газ считать идеальным. Найти КПД цикла если рабочее тело воздух.

Задача 7
Найдите молярную теплоёмкость смеси 3 г водорода и 4 г гелия.

Задача 8
Два моля водорода при температуре 17°С сжимают с объёма 2 л в четыре раза изобарно. Найти изменение энтропии.

Вариант 03

Стоимость выполнения варианта 3 на заказ ...руб.

Контрольная работа 1
Задача 1
Материальная точка движется на плоскости по закону: x(t)=2·t·sin(π·t); y(t)=8cos(π·t). Написать уравнение траектории. Найти зависимость полного ускорения от времени а(t), найти нормальное а_n, тангенциальное a_τ ускорение в момент времени t=0,25 c.

Задача 2
У основания горки с углом наклона 30° стоит тележка массой 20 кг, на которую запрыгивает мальчик с массой 30 кг со скоростью 5 м/с. В результате тележка с мальчиком заезжает на горку, а затем скатывается с неё и движется по горизонтальной поверхности до остановки. Найти весь путь движения тележки, если на горке она движется без трения, а коэффициент трения на горизонтали 0,1.

Задача 3
К пружине с жёсткостью 2 кН/м прикреплён груз с массой 100 г, в который абсолютно упруго попадает пуля массой 10 г, в результате пружина сжимается на 4 см. Найти скорость пули. Задача 4
Среднее расстояние от Земли до Луны 400 тыс. км, скорость её вращения вокруг Земли 1 км/с. Найти массу Земли.

Задача 5
На краю, вращающейся платформы массы 2m стоит человек с массой m. Во сколько раз изменится угловая скорость вращения платформы, если человек пройдет половину радиуса платформы к её центру.

Задача 6
Два цилиндра массами 6 кг каждый катятся без проскальзывания навстречу друг другу со скоростью 2 м/с каждый. Сколько тепла выделится при их абсолютно неупругом ударе?

Задача 7
Найти период колебаний физического маятника, имеющего форму двух дисков и стержня, соединённых как показано на рисунке. Длина стержня l=2R=40 см. масса стержня в 400 г, диска 800 г. Маятник подвешен за край диска.

Задача 8
За минуту маятник совершает 3000 колебаний. Полная энергия гармонического колебания 40 Дж, при этом на тело, действует максимальная сила 5 Н. Найти амплитуду колебаний и написать уравнение колебаний если начальная фаза равна нулю.

Контрольная работа 2
Задача 1
Плотность воздуха 1,2 кг/м³ при н.у. Чему будет равна плотность, если среднюю квадратичную скорость молекул увеличить вдвое не изменяя давление?

Задача 2
Резиновая камера содержит воздух при 27°С и давлении 100 кПа. На какую глубину надо опустить камеру в воду, чтобы её объём уменьшился вдвое? Температура воды 4,5°С.

Задача 3
Внутренняя энергия 2 молей некоторого газа при 27°С равна 12,47 кДж. Определить энергию вращательного движения.

Задача 4
Кислород 0,2 моля при изотермическом расширении получил 1,2 кДж теплоты. Определить во сколько раз изменился объём.

Задача 5
Найти коэффициент вязкости воздуха при нормальных условиях. Газ считать двухатомным.

Задача 6
Цикл тепловой машины состоит из двух изобар и двух изохор. Сначала газ из состояния с давлением 600 кПа и объёмом 200 мл изобарически расширяется втрое, а затем изохорно давление уменьшается вдвое. Затем изобарно и изохорно систему возвращают в исходное состояние. Найти КПД цикла, изобразить цикл в координатах P-V.

Задача 7
Найти показатель адиабаты 22 г углекислого газа и 2 г водорода.

Задача 8
Смешали 3 литра горячей воды при 90°С и 5 литров холодной при 10 °С. Найти конечную температуру, определить изменение энтропии.

Вариант 04

Стоимость выполнения варианта 4 на заказ ...руб.

Контрольная работа 1
Задача 1
Угловая скорость вращения диска радиуса R=20 см меняется по закону ω=t²-2, написать уравнение вращения крайних точек диска, начальное значение угла считать равным нулю. Найти модуль полного ускорения через 2 с после начала движения.

Задача 2
С горки высотой 0,2 м скатывается вагон массой 20 тонн и, проехав по горизонтали 5 м сталкивается с другим вагоном такой же массы. Какой путь они проедут вместе, если коэффициент трения на горизонтали 0,01. На горке трением пренебречь.

Задача 3
Три пружины одинаковой длинны соединены последовательно и под действием силы 6кН система пружин деформирована на 10 см. Найти энергию.

Задача 4
Ядро некоторой планеты имеет плотность 9,0 г/см³ и радиус 2000 км, а мантия с корой плотность 6,0 г/см³ и радиус 3000 км. Найти ускорение свободного падения на поверхности и первую космическую скорость.

Задача 5
К блоку в виде кольца радиусом 50 см примотана нить с грузом, так, что разматываясь угол поворота блока меняется по закону ϕ=6t+2t². Масса блока 4 кг, найти массу груза.

Задача 6
По дороге едет четырёхколёсная тележка массой 6 кг со скоростью 2 м/с. Масса колёса 0,5 кг, радиус 20 см. Найти полную кинетическую энергию тележки. Колесо считать однородным диском.

Задача 7
Найти период колебаний физического маятника, имеющего форму кольца и стержня, соединённых как показано на рисунке. Длина стержня l=2R=40 см. масса стержня в 200 г, кольца 100 г. Маятник подвешен за край стержня.

Задача 8
Маятник с грузом массой 10 г совершает колебания с циклической частотой 100 с^-1. Определите начальную фазу и напишите уравнение гармонических колебаний, если через время t=π/300 скорость колебаний равна 3 м/с, а максимальная сила 3Н.

Контрольная работа 2
Задача 1
Найти плотность бутана (С₄Н₁₀) при н.у. (нормальных условиях).

Задача 2
В закрытой с одного конца трубке находится столбик ртути высотой 2 см, под которым находится азот объёмом 6 см³. Диаметр трубки 0,5 см. Найти плотность и массу азота, если он находится при нормальных условиях.

Задача 3
Два грамма гелия с концентрацией 5·10²⁵ (м^-3) создаёт давление 100 кПа. Найти энергию поступательного, вращательного движения всех молекул и полную внутреннюю энергию.

Задача 4
Водород массой 100 мг, находящийся при температуре 27°С, нагрели так, что объём увеличился с 3 литров до 5 литров, а температура уменьшилась на 5 °С. Найти изменение внутренней энергии, работу и количество теплоты.

Задача 5
Найти давление гелия, если при температуре t=-23°С средняя длина свободного пробега 4 мм.

Задача 6
Вычислить для цикла Карно, КПД которого 20% работу при изотермическом сжатии, если работа изотермического расширения 8 Дж.

Задача 7
Показатель адиабаты азота и гелия равен 1,5. Найти отношение количества вещества гелия и азота.

Задача 8
Гелий массой 12 г при температуре 20°С и давлении 100 кПа в нагрели сначала на 200°С изотермически, и затем на 50 °С адиабатно. Найти переданное гелию количество теплоты и изменение энтропии.

Вариант 05

Стоимость выполнения варианта 5 на заказ ...руб.

Контрольная работа 1
Задача 1
Ускорение материальной точки, движущейся по прямой, линейно возрастает и за время t₁ = 10 с с начала движения достигает значения a₁ = 10 м/с . Определить скорость v точки в момент времени t₂ = 5,0 c и путь S, пройденный точкой к этому моменту времени.

Задача 2
Самосвал загрузили песком, и он начинает движение с постоянной силой тяги F = 10⁴ Н. Через дырку в кузове самосвала на дорогу высыпается песок с постоянной скоростью u = 5 кг/с. Начальная масса самосвала с песком М = 5 т. Определить скорость v самосвала через t = 10 c.

Задача 3
Двигаясь равноускоренно под гору с уклоном а = 5,0°, поезд массой М = 800 т за t = 0,50 мин развивает скорость v = 36 км/ч. Определить среднюю мощность N локомотива, если коэффициент трения поезда µ = 0,10.

Задача 4
В вертикальной плоскости вращается груз, привязанный к нити длиной L = 70 см. Известно, что нить разрывается при силе натяжении, равной пятикратной силе тяжести груза. Определить угловую скорость ω вращения груза в момент разрыва нити.

Задача 5
С наклонной плоскости, образующей угол α = 30° с горизонтом, скатывается без скольжения обруч. Определить линейное ускорение а центра обруча.

Задача 6
На закрепленную горизонтальную поверхность положили однородный диск радиуса R = 20 см, раскрученный предварительно до угловой скорости ω = 10 рад/с. Определить время t вращения диска на поверхности, если коэффициент трения диска о поверхность равен µ = 0,10?

Задача 7
Известен цирковой аттракцион: по внутренней поверхности вертикального цилиндра с большой скоростью едет мотоциклист, описывая горизонтальную окружность. Радиус цилиндра R = 13 м, центр массы мотоцикла с человеком отстоит от места касания шин со стенкой на расстояние r = 0,80 м, коэффициент трения шин о стенку µ = 0,60. Определить минимальную скорость vmin, при которой, не сваливаясь, может двигаться мотоциклист.

Задача 8
Написать уравнение гармонических колебаний точки, если ее максимальное ускорение равно 0,5 м/с², период колебаний 2 сек. И смещение точки от положения равновесия в начальный момент времени равно 2,5 см.

Контрольная работа 2
Задача 1
Идеальный газ находится в сосуде объемом V = 0,50 л при температуре Т=300 К. Произошла утечка газа, и количество молекул в сосуде уменьшилось на ∆N = 5*10¹⁸. Определить изменение давления ∆р газа.

Задача 2
Азот массой m = 10 г и температуры t = 0°С изохорно нагрели так, что наиболее вероятная скорость его молекул увеличилась в n = 3 раза. Какое количество теплоты Q было сообщено газу?

Задача 3
Двум скоростям молекул кислорода v₁ = 200 м/с и v₂ = 400 м/с соответствуют одно и то же значение функции распределения Максвелла. Определить температуру Т газа.

Задача 4
В закрытой емкости объемом V = 10 л находится воздух при давлении р₀ = 100 кПа. В емкость добавили этиловый спирт (C₂H₅OH). Через некоторое время весь спирт испарился, и давление стало равным р = 160 кПа. Определить массу m добавленного спирта. Температуру воздуха и смеси считать неизменной и равной Т = 300 К.

Задача 5
Вода массой m = 80 г, находящаяся при температуре t₁ = 0 °С, нагревается и обращается в пар при температуре t₂ = 100 °С. Определить изменение энтропии ∆S при этом процессе. Удельная теплоемкость воды с = 4,19 кДж/(кг-К), удельная теплота парообразования L = 2,26 МДж/кг.

Задача 6
В вертикальном цилиндре под поршнем заключен кислород массой m = 5,0 г. Масса поршня М = 800 г, площадь его поперечного сечения S = 12 см². На сколько ∆h поднимется поршень, если кислород нагреть на ∆Т = 15 К ? Над поршнем находится воздух при нормальных условиях.

Задача 7
В замкнутый сосуд поместили кислород массой m₁ = 20 г и азот массой m₂ = 30 г. Температура смеси газов Т = 100°С, давление в сосуде р = 200 кПа. Определить плотность ρ смеси.

Задача 8
В кипятильнике и холодильнике находится вода при температуре, соответственно, t₁ = 100 °С и t₂ = 0 °С. Работающая по обратному циклу Карно холодильная машина, передавая тепло от холодильника кипятильнику, превратила в кипятильнике в пар m₁ = 800 г воды. Определить, какая масса m₂ воды заморозилась при этом в морозильнике. Удельная теплоты плавления льда λ = 335 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды L = 2,26 МДж/кг.

Вариант 06

Стоимость выполнения варианта 6 на заказ ...руб.

Контрольная работа 1
Задача 1
Материальная точка начинает двигаться по окружности радиуса R = 20 см с постоянным тангенциальным ускорением, причем к концу третьего оборота ее линейная скорость v = 20 см/с. Определить нормальное ускорение a_n точки через t=5 с после начала движения.

Задача 2
Пиротехническая ракета с начальной массой m₀ = 1,0 кг запущена вертикально вверх. Скорость (относительно ракеты) выброса продуктов сгорания u = 0,12 км/с, расход горючего q = 0,1 кг/с. Определить ускорение а ракеты через t = 2,0 с после запуска.

Задача 3
Материальная точка массой m = 1,0 кг начинает движение под действием силы F = 4t i + 6t j , где i и j - орты координатных осей. Определить мощность N, развиваемую силой в момент времени t = 2,0 c.

Задача 4
На чашу пружинных весов жесткостью k =25 Н/см падает тело массой m = 5,0 кг с высоты h = 0,60 м. Определить максимальную величину сжатия xmax пружины весов. Массой чаши пренебречь.

Задача 5
Сплошной однородный цилиндр массой m = 1,0 кг катится без проскальзывания, ударяется о стенку со скоростью v₁ = 1,5 м/с и откатывается от нее со скоростью v₂ = 1,1 м/с. Определить количество теплоты Q, выделившееся при ударе.

Задача 6
Верхний конец однородного стержня длиной l = 1,0 м подвешен на горизонтальной оси. Какую минимальную скорость v надо сообщить нижнему концу стержня, чтобы он совершил полный оборот?

Задача 7
Стационарный спутник связи постоянно находится над одной и той же точкой экватора. Определить его высоту h над поверхностью Земли.

Задача 8
Стержень длиной 2 м колеблется около оси, проходящей на расстоянии 0,4 м от одного из концов. Найти период колебаний стержня.

Контрольная работа 2
Задача 1
Азот адиабатически расширили в n = 4 раза. Во сколько раз n изменилось число ударов молекул азота на единицу площади поверхности стенки сосуда за единицу времени?

Задача 2
Расширяясь изотермически, газ массой m = 8,0 г увеличил свой объем в n = 3 раза и совершил при этом работу А = 600 Дж. Определить наиболее вероятную скорость v молекул газа при этой температуре.

Задача 3 Температуру азота повысили в n = 3 раза. Определить скорость v молекул азота, при которой значение функции распределения Максвелла осталось неизменным. Начальная температура газа t = 27 °С.

Задача 4
Многоатомный газ в количестве v = 5,0, моль изохорно нагревают так, что его температура увеличилась в n = 1,5 раза. Определить изменение энтропии ∆S газа. Учесть только поступательные и вращательные степени свободы молекул.

Задача 5
В сосуде находится кислород при температуре t = 0 °С, средняя длина свободного пробега молекул λ = 0,20 мкм. После откачки части кислорода давление в сосуде составило α = 80% от своего начального значения. Определить среднее число z столкновений молекул за одну секунду после откачки. Температуру газа считать постоянной.

Задача 6
Азот массой m = 2,0 г находится при нормальных условиях. После изобарного нагревания его объем стал равным V₂ = 5,0 л. Определить работу А газа при нагревании.

Задача 7
Кислород, находящийся в замкнутом сосуде объемом V = 15 л, нагрели так, что его давление изменилось на ∆р = 200 кПа. Какое количество теплоты Q сообщили газу?

Задача 8
Газ совершает цикл Карно. При изотермическом расширении газа изменение его энтропии ∆S = 5,0 кДж/К, а разность температур между нагревателем и холодильником ∆t = 90 °С. Определить работу А, совершаемую газом за один цикл.

Вариант 07

Стоимость выполнения варианта 7 на заказ ...руб.

Контрольная работа 1
Задача 1
Точка движется по окружности согласно закону φ = a + bt - ct³ (a = 0,50 рад, b = 5,0 рад/с, с = 1,0 рад/с³). Определить угловое ускорение ε точки в момент ее остановки.

Задача 2
Пиротехническая ракета с начальной массой m₀ = 5,0 кг запущена вертикально вверх. Скорость (относительно ракеты) выброса продуктов сгорания u = 80 м/с. Определить скорость ракеты через t = 3,0 с после запуска, если ее масса к этому моменту стала равной m=3,0 кг.

Задача 3
Тело вначале скользит по наклонной плоскости высотой h = 2,0 м с углом наклона α = 45° к горизонту, а затем движется по горизонтальному участку. На всем пути движения коэффициент трения µ = 0,05. Определить путь S, пройденный телом на горизонтальном участке.

Задача 4
Два шара массами m₁ =3,0 кг и m₂ = 5,0 кг подвешены на нитях одинаковой длины l = 2,5 м в одной точке. Шар меньшей массы отвели на угол а = 60° от вертикали и отпустили. Определить, на какую высоту h поднимется второй шар, если их столкновение центральное и абсолютно упругое.

Задача 5
Тонкий однородный стержень имеет массу m = 5,0 кг и длину l = 2,0 м. Определить его момент инерции J относительно оси, перпендикулярной стержню и отстоящей от его середины на расстоянии равное l/5 его длины.

Задача 6
Однородный сплошной цилиндр радиуса R = 6,0 см и массы М = 0,40 кг способен вращаться без трения вокруг горизонтальной оси. Через цилиндр перекинута невесомая нить, к концам которой прикреплены грузы с массами m₁ = 0,80 кг и m₂ = 0,50 кг. Определить угловое ускорение ε цилиндра и отношение Т₁/Т₂ натяжений нити. Скольжение нити относительно цилиндра отсутствует.

Задача 7
Спутник Земли движется по круговой орбите, и его период обращения T =1 ч 40 мин. На какой высоте h от поверхности Земли вращается спутник?

Задача 8
Шар радиуса 40 см колеблется около оси, проходящей горизонтально через шар на расстоянии 30 см от центра шара. Найти период колебаний этого маятника.

Контрольная работа 2
Задача 1
Кислород адиабатически расширили так, что средняя скорость его молекул уменьшилась в n = 1,2 раза. Определить, во сколько раз увеличился объем газа.

Задача 2
Определить количество частиц N₁ на единицу массы газообразного йода (I₂), у которого а = 30% молекул диссоциировало на атомы. Молярная масса молекулярного йода µ(I₂) = 254 г/моль.

Задача 3
Молекулярный водород находится при температуре t = 20 °С и давлении р = 0,70 кПа. Эффективный диаметр молекул водорода d = 0,28 нм. Определить среднюю продолжительность τ свободного пробега его молекул.

Задача 4
При изотермическом расширении идеального газа в количестве ν = 10 моль его энтропия возросла на ∆S = 150 Дж/К . Во сколько раз n увеличился объем газа?

Задача 5
В замкнутый сосуд объемом V = 3 л поместили при нормальных условиях кислород и гелий одинаковой массы. Какое количество теплоты Q было сообщено смеси в процессе ее нагревания на ∆Т = 150 К?

Задача 6
Кислород, находящийся при температуре t = 27° С, сначала изобарно охлаждают так, что его объем уменьшается в n = 1,5 раза, а затем изохорно нагревают до первоначальной температуры. Масса кислорода m = 150 г. Определить работу А, совершенную газом, и изменение ∆U его внутренней энергии.

Задача 7
На изобарное расширение молекулярного азота массой m = 300 г при давлении р = 5 МПа затрачена энергия Q = 10 кДж. Определить совершенную газом работу А.

Задача 8
Работающую по циклу Карно тепловую машину с КПД η = 18% используют как холодильный агрегат при тех же температурах нагревателя и холодильника. Определить ее холодильный коэффициент е.

Вариант 08

Контрольная работа 1
Задача 1
Зависимость угла φ поворота диска от времени t задана уравнением φ = bt², b=0,5рад/с². Точка на ободе диска через t₁ = 5,0 с после начала движения имеет линейную скорость v = 0,20 м/с. Определить полное ускорение а точки в этот момент времени.

Задача 2
Грузовик, описывая на горизонтальной площадке окружность радиуса R = 50 м, движется равноускоренно с постоянным тангенциальным ускорением a_τ = 0,50 м/с₂. Между колесами и площадкой коэффициент трения скольжения µ = 0,20. Какой путь S пройдет грузовик без скольжения, если его начальная скорость равна нулю?

Задача 3
Тело массой m = 1,5 кг проходит путь S, зависящий от времени t согласно уравнению S = A - Bt + Ct² - Dt³ (A = 1,0 м, B = 5,0 м/с, С = 3,0 м/с² , D = 2,0 м/с³). Определить мощность N, развиваемую действующей на тело силой, в момент времени t = 2,0 c.

Задача 4
В результате центрального абсолютно упругого столкновении двух шаров, один из которых был неподвижным, скорость движущегося шара уменьшилась в n = 2,0 раза. Движущийся шар до столкновения обладал кинетической энергией Ек₁ = 500 Дж. Определить кинетическую энергию Ек₂ другого шара после столкновения.

Задача 5
Горизонтальная платформа в виде однородного диска радиуса R = 2,0 м и массы M = 200 кг вращается без трения с частотой n₁ = 5,0 мин^-1 вокруг вертикальной оси, проходящей через центр диска. На краю платформы стоит человек массой m = 65 кг. Определить работу А, совершаемую человеком при переходе от края платформы к ее центру.

Задача 6
Груз массы m = 0,40 кг привязан к концу шнура, намотанного на барабан радиусом R = 30 см. Момент инерции барабана J = 0,30 кг*м². Определить время t, за которое груз опустится на расстояние h = 1,5 м с начала вращения барабана.

Задача 7
Велосипедист массы M = 50 кг скатывается по наклонной дорожке и делает «мертвую петлю» радиуса R = 3,5 м. Определить минимальную высоту h, с которой должен съехать велосипедист, чтобы не оторваться от дорожки в верхней точке петли. Масса велосипеда m = 15 кг, причем на колеса приходится масса m₀ = 4,0 кг. Колеса считать обручами.

Задача 8
Толстостенное кольцо с радиусами R₁=10 см и R₂=20 см колеблется около горизонтальной оси, отстоящей от центра кольца на расстоянии равном R₁. Определить период колебаний такого маятника.

Контрольная работа 2
Задача 1
Определить количество молекул N, содержащихся в m = 5,0 г идеального газа, если при нормальных условиях наиболее вероятная скорость молекул газа v = 500 м/с.

Задача 2
Средняя арифметическая скорость молекул кислорода v = 0,45 км/с. Определить концентрацию молекул n при давлении р = 300 Па.

Задача 3
При давлении р = 100 кПа и температуре t = 0° С коэффициент вязкости кислорода η = 19,1 мкПа*с. Определить среднюю длину свободного пробега λ молекул кислорода при этих условиях.

Задача 4
Азот в количестве v = 5 кмоль сжимают адиабатически. Определить увеличение температуры ∆Т газа, если при сжатии была совершена работа А = 500 кДж.

Задача 5
Многоатомный газ объемом V₁ = 0,5 л и давлением р₁ = 0,3 МПа сначала адиабатически сжимают, а затем изохорно охлаждают до первоначальной температуры. Конечное давление газа р₃ = 0,5 МПа. Определить объем V₂ и давление р₂ после адиабатического сжатия. Учесть только поступательные и вращательные степени свободы молекул.

Задача 6
Какое количество теплоты необходимо сообщить кислороду, занимающему объем V = 0,50 л и находящемуся под давлением р = 500 кПа, чтобы увеличить его объем в n = 3,0 раза при изобарном процессе?

Задача 7
Необходимо сжать азот в n = 3,0 раза. Выберете способ сжатия - адиабатический или изотермический, - при котором будет совершена меньшая работа. Найдите отношение работ Аад/Аизотерм.

Задача 8
Объем кислорода массой m = 2,0 г сначала адиабатически увеличивают в n = 2,5 раза, а затем изобарно уменьшают до первоначального состояния. Определить изменение энтропии ∆S между конечным и начальным состояниями.

Вариант 09

Контрольная работа 1
Задача 1
Играя в мяч, малыш забросил его на крышу дома, высота которого 3м. Определите, под каким углом к горизонту был произведён бросок. Какая наименьшая скорость могла быть, если мальчик находился на расстоянии 20 м от дома.

Задача 2
Тело лежит на наклонной поверхности. Его толкнули вверх. Время спуска оказалось в 2 раза больше, чем время подъёма. Определите коэффициент трения, если наклонная плоскость составляет с горизонтом угол 150.

Задача 3
Тело прошло путь 24,5 м, за последнюю секунду своего падения. Сколько времени тело падало и какой путь при этом оно пролетело.

Задача 4
После того, как на маховик стал действовать постоянный тормозящий момент, сделав 100 оборотов он остановился. Определите момент силы торможения, если вращающийся маховик имел кинетическую энергию равную 1кДж.

Задача 5
Определите момент инерции тонкого стержня длиной 30 см и массой 100 г относительно оси перпендикулярной стержню и проходящей через: - его конец; -его середину; -точку, отстоящую от конца стержня на 1/3 его длины.

Задача 6
Человек массой 70 кг стоит на краю платформы, имеющей момент инерции равный 120 кг м². Платформа вращается с частотой 7 об/мин. Определите частоту вращения платформы, при переходе человека в её центр. Платформу считать диском радиусом 1.5 м, а человека материальной точкой.

Задача 7
Материальная точка начинает совершать колебания из положения 2 см удаленного от положения равновесия. При этом колебания совершаются с периодом равным 2 с и амплитудой 4 см. Напишите уравнение данного гармонического колебания.

Задача 8
Точка участвует в двух взаимно перпендикулярных гармонических колебаниях. Колебания происходят по законам:
Х= 3cos 2ωt,
Y= 4cos(2 ωt+π).
Найти траекторию результирующего движения точки.

Контрольная работа 2
Задача 1
Найдите давление смеси газов водорода и гелия, при температуре 20⁰С, если смесь занимает объём 30 л. Масса газов: гелия 12 г, водорода 6г. Чему равна молярная масса смеси?

Задача 2
Определите среднюю длину свободного пробега молекул водорода при температуре 20⁰С и давлении 4кПа. Чему равно среднее время свободного пробега?

Задача 3
На поверхности Земли давление 100кПа, температура 290К. На сколько изменится давление на высоте 100 м? Температуру считать постоянной.

Задача 4
Чему равно внутреннее трение азота при нормальных условиях? Определите коэффициент диффузии газа при тех же условиях.

Задача 5
Определите удельные теплоёмкости смеси газов, если масса кислорода 10 г, а азота 20 г.

Задача 6
При адиабатическом сжатии азота массой 1 кг, давление увеличилось в три раза. На сколько изменился объём и температура, если начальные условия газа были при температуре Т₀=300К и объёме V₀=0,5 м³. Определите изменение внутренней энергии газа.

Задача 7
Идеальный многоатомный газ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар, причём наибольшее давление газа в два раза больше наименьшего, а наибольший объём в четыре раза больше наименьшего. Определите КПД цикла.

Задача 8
В теплоизолированный сосуд поместили 2 кг воды при температуре 5⁰С и 5 кг льда при температуре -40⁰С. Какая температура установится в сосуде? Теплоёмкостью сосуда пренебречь.

Вариант 10

Стоимость выполнения варианта 10 на заказ ...руб.

Контрольная работа 1
Задача 1
Ребёнок стоя у основания горы, бросает вдоль неё мяч с начальной скоростью υ₀ под некоторым углом β к поверхности горы. Основание горы составляет угол α с горизонтом. Определите, как далеко упадёт мяч и как высоко поднимется он над склоном.

Задача 2
Призма находится на горизонтальной поверхности. Найти ускорение призмы, на которую положили брусок массой m, если угол при основании α, масса призмы М. Трением пренебречь

Задача 3
Два одинаковых тела падают с высоты 19,6 м. Первое тело имеет начальную скорость υ₀, а второе тело падает свободно. Первое тело упала на 1 с раньше второго. Определите начальную скорость первого тела.

Задача 4
Однородный сплошной диск насажен на ось. К ободу диска начинают прикладывать постоянную касательную силу равную 40Н. Чему равна кинетическая энергия диска, если с момента действия силы прошло 5 с? Масса диска 10 кг.

Задача 5
Верхний конец однородного стержня подвешен к горизонтальной оси. При отклонении на угол α, стержень имеет скорость 6 м/с во время прохождения положения равновесия. Определите угол α, если длина стержня 1 м.

Задача 6
Человек стоит на краю горизонтальной платформы. Он начинает двигаться вдоль края платформы, при этом платформа начинает вращаться. Определите частоту вращения платформы, если её масса 200 кг, радиус 2 м. Платформу считать диском. Скорость человека относительно платформы 3 м/с.

Задача 7
Точка совершает колебания с амплитудой 5 см, при этом совершает за 30 с 60 колебаний. Запишите уравнение гармонического колебания точки, если начальная фаза колебаний равна 300.

Задача 8
Запишите уравнение результирующего колебания, полученного сложением одинаково направленных колебаний, описываемых уравнениями:
Х₁= 4 sin πt, см
Х₂=3 sin(πt+ π/2), см
Определите начальную фазу и амплитуду гармонических колебаний.

Контрольная работа 2
Задача 1
В закрытом сосуде находится смесь газов кислорода и водорода, при температуре 20⁰С.Определите плотность смеси, если давление равно 0,1 МПа, массы газов: водород- 10 г, кислород- 50 г.

Задача 2
При температуре 300К, средняя длина свободного пробега молекул водорода равна 1,5 м. Определите давление.

Задача 3
Давление на уровне море равно р₀, а на высоте h равно 0,6p₀. Температура воздуха при этом остаётся неизменной и равной 10⁰С. Определите высоту h.

Задача 4
Определите среднюю длину свободного пробега азота, при нормальных условиях. Коэффициент вязкости равен 17 мкПа с.

Задача 5
Каковы удельные теплоёмкости с_p и c_v смеси углекислого газа массой 5 г и азота массой 4 г.

Задача 6
При адиабатическом процессе 2 молей кислорода, объём увеличился в 3 раза. Определите изменение внутренней энергии газа при нормальных условиях. Какую работу совершает газ при расширении?

Задача 7
Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя 500К, холодильника 399 К. Работа изотермического расширения газа составляет 2кДж. Определите КПД цикла, количество теплоты, отданное газом при изотермическом сжатии холодильнику.

Задача 8
В калориметр, содержащий 50 г водяных паров при температуре 100⁰С, поместили кусок льда массой 100г при температуре -5⁰С. Какая температура установится в калориметре? Теплоемкостью калориметра пренебречь.