Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 2 гостя.

70. В закрытом баллоне находится смесь газов: водяной пар (М1 = 18 г/моль) и азот (М2 = 28 г/моль). Известо, что парциальное давление водяного пара в четыре раза больше парциального давления азота. Определите молярную массу М смеси.

Решение.
 Из уравнения Менделеева − Клапейрона парциальное давление водяного пара

p1V = (m1/M1)RT, p1 = (m1/(VM1))RT.

 Из уравнения Менделеева − Клапейрона парциальное давление азота

55. Автомобиль движется по дороге со скоростью v = 86,4 км/ч и заезжает на горку (см. рис.). В точке С радиус кривизны горки R = 349 м. Если посмотреть из центра кривизны горки, то направление на точку С составляет с вертикалью угол α = 30,0°. Определите массу автомобиля, если модуль силы давления автомобиля на дорогу в точке С равен F = 6,16 кН.


Решение.
 Рассмотрим силы, действующие на автомобиль в точке C:
сила тяжести − mg, реакция со стороны дороги − N.

 По второму закону Ньютона

54. Тело свободно падает без начальной скорости с высоты H. На высоте h потенциальная энергия тела по сравнению с первоначальной уменьшилась на ΔEп. Определите массу тела. Решить задачу в общем виде и произвести вычисления для случая, когда H = 30 м, h = 20 м, ΔEп = 3,0 Дж.

Решение.
 На высоте H = 30 м, относительно нулевого уровня, тело обладает потенциальной энергией

Ep1 = mgH.

 На высоте h = 20 м, относительно нулевого уровня, тело обладает потенциальной энергией
Ep2 = mgh.

42. С помощью прочного троса груз равноускоренно поднимают с поверхности земли вертикально вверх. Через Δt = 5,0 с после начала подъема груз уже находился на высоте h = 15 м, продолжая движение. Сила тяги подъемного механизма к этому моменту времени, когда тело достигло высоты h = 15 м, совершила работу А = 8,4 кДж. Определите массу поднимаемого груза.

Решение.
 На груз действует сила тяги и сила тяжести.


 По второму закону Ньютона
ma = Fтяг + mg. (векторно)

 В проекции на вертикальную ось
ma = Fтяг − mg.

57. Легковой автомобиль движется по шоссе с постоянной скоростью v. Вдруг, неожиданно на дорогу выскочил лось. Водитель моментально оценивает ситуацию и тормозит. Время реакции водителя t, модуль ускорения автомобиля при торможении a. Определите остановочный путь s. Задачу решить в общем виде и произвести вычисления для случая: v = 22 м/с, t = 0,80 c, a = 5,0 м/с2, a = 5,0 м/с2

Решение.
 Рассмотрим графическое решение этой задачи. Построим график зависимости скорости автомобиля от времени

12. Определите период полураспада T1/2 изотопа, график зависимости числа N нераспавшихся ядер которого от времени t изображен на рисунке.


Решение.
 Из закона радиоактивного распада
N = No2−t/T,

где No − начальное число радиоактивных ядер, N − число радиоактивных ядер спустя время t, T = T1/2 − период полураспада − время за которое распадается половина радиоактивных ядер.

18. При поглощении фотона атом водорода перешел со второго энергетического уровня (E2 = −5,42 × 10−19 Дж) на четвертый (E4 = −1,36 × 10−19 Дж). Определите модуль импульса поглощенного фотона.

Решение.
 Согласно второму постулату Бора поглощение света приводит к переходу атома из стационарного состояния с энергией E2 = −5,42 × 10−19 Дж в стационарное состояние с энергией E4 = −1,36 × 10−19 Дж. Энергия поглощения фотона равна разности

19. На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок монохроматического света длиной волны λ = 0,59 мкм. Определите период d решетки, если угол отклонения излучения в спектре третьего порядка θ = 45°.

Решение.


 Из условия максимума дифракционной решетки
dsinθ = kλ,

где k = 3.
Выражаем период решетки d = a + b,
d = kλ/sinθ.

Подставим численные значения
d = 3 × 0,59/sin45° = 2,5 (мкм).

41. Какое расстояние пройдет звуковая волна частотой ν = 0,44 кГц и длиной волны λ = 72 см за промежуток времени Δt = 3,0 c?

Решение.
 Длина волны

λ = vT = v/ν.

Скорость звуковой волны
v = λν.

 Так как звуковая волна распространяется в однородной среде с постоянной скоростью, то пройденное ей расстояние
l = vΔt = λνΔt.

Подставим численные значения
l = 0,72 × 440 × 3 = 950,4 (м) = 0,9504 км.

31. На рисунке изображен график зависимости силы тока I в катушке индуктивности от времени t. Определите энергию W магнитного поля катушки в момент времени t = 10 мс, если индуктивность катушки L = 80 мГн.


Решение.
 Энергия магнитного поля катушки, в момент времени t = 10 c, когда сила тока I достигает значения 0,3 A (по графику),

определяется выражением
W = LI2/2,

тогда
W = 80 × 0,32/2 = 3,6 (мДж).

30. Прямой проводник с током I расположен перпендикулярно плоскости рисунка (см. рис. 1). В точку А поместили небольшую магнитную стрелку, которая может поворачиваться вокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости рисунка. Как расположится стрелка?


Решение.

88(А12). Три точечных заряда q1 = q2 = 30 нКл, q3 = 6,0 нКл находятся в вакууме и расположены вдоль одной прямой, как показано на рисунке. Если расстояние a = 27 см, то потенциальная энергия W электростатического взаимодействия системы этих зарядов равна:
 1) 10 мкДж; 2) 21 мкДж; 3) 25 мкДж; 4) 32 мкДж; 5) 39 мкДж.


Решение.
 Потенциальная энергия электростатического взаимодействия системы зарядов равна сумме потенциальных энергий взаимодействия зарядов
W = W1 + W2 + W3,

где

58. В электрической цепи, схема которой приведена на рисунке, сопротивления резисторов R1 = 40 Ом, R2 = 60 Ом, R3 = 0,12 кОм, R4 = 0,36 кОм, R5 = 40 Ом и R6 = 20 Ом. Определите напряжение U5 на резисторе R5, если напряжение на клеммах источника U = 38 В


Решение.

57. На рисунке приведено условное обозначение


 1) реостата; 2) вольтметра; 3) гальванического элемента; 4) конденсатора; 5) электрического звонка.

Решение.
 Данная задача на узнавание условных обозначений элементов электрической цепи.


 Правильный ответ 1) реостата.

42. Определите количество теплоты Q, полученное системой в некотором процессе, если над термодинамической системой совершили работу А = 10 Дж, при этом внутренняя энергия системы увеличилась на ΔU = 25 Дж.

Решение.
1 формулировка I закона термодинамики.
 Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работа внешних сил и количества теплоты, переданного системе:

ΔU = A + Q. (1)

2 формулировка I закона термодинамики.
 Количество теплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними силами.