Примеры решений задач по механике. Примеры решений задач по молекулярной физике. Примеры решений задач по электростатике. Примеры решений задач по электрическому току. Примеры решений задач по магнетизму. Примеры решений задач по оптике. Примеры решений задач по квантовой физике. Примеры решений задач по ядерной физике. Механика Скачать решения задач по механике одним файлом Один автомобиль прошел половину пути со скоростью v1, а вторую половину пути со скоростью v2; другой автомобиль шел треть времени со скоростью v1, а две трети - со скоростью v2. Какова средняя скорость каждого автомобиля? Спортсмен пробежал расстояние s=100 м за t=10 c, из которых t1=2 c потратил на разгон, а остальное время двигался равномерно. Чему равна его скорость v равномерного движения? Средняя скорость vср? Два автомобиля вышли с остановки через 0,1 мин один после другого и шли с ускорением 0,2 м/с2. Через какой промежуток времени после выхода автомобиля расстояние между ними утроится? Тело, двигаясь равноускоренно из состояния покоя, проходит за 4 секунду от начала движения 7 м. Какой путь пройдет тело за первые 10 с? Какой скорости оно достигнет в конце 10 c? Тело движется равноускоренно с начальной скоростью v0. Определить ускорение тела, если за время t=2 c оно прошло путь S=16 м и его скорость v=3v0. Автомобиль начинает движение с ускорением a=1 м/с2. Проезжая мимо наблюдателя, он имеет скорость v=10,5 м/c. На каком расстоянии от наблюдателя он находился секунду назад? Материальная точка движется вдоль прямой так, что ее ускорение линейно растет и за первые 10 c достигает значения 5 м/с2. Определить в конце десятой секунды: 1) скорость точки; 2) пройденный точкой путь. Тело, свободно падая с некоторой высоты, последние 196 м пролетело за 4 с. Сколько времени падало тело? Чему равна начальная высота? Аэростат поднимается с Земли вертикально вверх с ускорением 2 м/с2. Через 5с от начала его движения из него выпал предмет. Через сколько времени этот предмет упадет на землю? Тело брошено вверх со скоростью 25 м/с. Определить время и высоту подъема тела, скорость с которой тело достигнет земли и время падения тела? Молекулярная физика Скачать решения задач по молекулярной физике одним файлом Тепловой двигатель работает по циклу, состоящему из изотермического, изобарического и адиабатического процессов. При изобарическом процессе рабочее вещество - воздух массой 6 кг нагревается от температуры T1=61 K до температуры 418 K. Определить изменение энтропии рабочего вещества при изотермическом сжатии. Вычислите изменение объема при переходе железа из ГЦК в ОЦК модификацию. Молибден имеет объёмно-центрированную кубическую решетку. Вычислить плотность молибдена и расстояние между ближайшими соседними атомами, если параметр решетки равен 0,315 нм. Каков может быть наименьший объем баллона, который вмещает 7,258 кг кислорода, если его стенки при температуре -47°C выдерживают давление 980 кгс/см2. Смешали воду массой m1=5 кг при температуре T1=280 К с водой массой m2=8 кг при температуре T2=320 К. Найти: 1) температуру Θ смеси; 2) изменение ΔS энтропии, происходящее при смешивании. Рассчитать параметры состояния идеального газа в начале и конце адиабатического расширения цикла Карно, если температура холодильника и нагревателя соответственно равны 280 К и 900 К, давление в начальной точке p2=0,8·105 Па, γ=Cp/Cv=1,4; ν=1 моль. Чему равна работа, совершаемая газом при расширении? Определите коэффициент упаковки плотноупакованных идентичных бесконечных прямых волокон круглого поперечного сечения. Каково давление смеси газов в колбе объёмом 2,5 л, если в ней находится 1015 молекул кислорода, 4·1015 молекул азота и 3,3·10–7 г аргона? Температура смеси t=150°C. Найти молярную массу смеси газов. Найти изменение ΔS энтропии при нагревании воды массой m=100 г от температуры t1=0°C до температуры t2=100°C и последующим превращении воды в пар той же температуры. Удельная теплоёмкость воды C=4,18 кДж/(кг·К), удельная теплота парообразования 2250 кДж/кг. Днем при 20°C относительная влажность воздуха 60%. Сколько воды в виде росы выделится из каждого кубического метра воздуха, если температура воздуха ночью понизится до 8°C. Электростатика Скачать решения задач по электростатике одним файлом Электростатическое поле создается в вакууме бесконечным цилиндром радиусом 8 мм, равномерно заряженным с линейной плотностью τ=10 нКл/м. Определите разность потенциалов между точками этого поля, лежащими на расстояниях r1=2 мм и r2=7 мм от поверхности цилиндра. Длинный прямой провод, расположенный в вакууме, несет заряд, равномерно распределенный по всей длине провода с линейной плотностью 2 нКл/м. Определите напряженность электростатического поля на расстоянии r=1 м от провода. Определите напряженность электростатического поля на расстоянии d=1 см от оси коаксиального кабеля, если радиус его центральной жилы r1=0,5 см, а радиус оболочки r2=1,5 см. Разность потенциалов между центральной жилой и оболочкой U=1 кВ. Длинная прямая тонкая проволока несет равномерно распределенный заряд. Найти линейную плотность τ заряда, если напряженность поля на расстоянии l=0,5 м от проволоки против ее середины равна E=2 В/см. Две длинные одноименно заряженные нити расположены на расстоянии r=10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях τ1=τ2=10 мкКл/м. Найти модуль и направление напряженности E результирующего электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии a=10 см от каждой нити. Определить электроемкость батареи конденсаторов (см. рисунок), если C1=4 мкФ, C2=8 мкФ, C3=2 мкФ, C4=4 мкФ, C5=12 мкФ. В каких пределах может изменяться электрическая емкость участка цепи, состоящей из конденсатора постоянной емкости C1=800 пФ и конденсатора переменной емкости C2=200÷1600 пФ (см. рисунок). Разность потенциалов между точками A и B (см. рисунок) U=9В. Электроемкости конденсаторов соответственно равны C1=3 мкФ и C2=6 мкФ. Определите: 1) заряды Q1 и Q2; 2) разности потенциалов U1 и U2 на обкладках каждого конденсатора. Воздушный плоский конденсатор емкостью 5 мкФ заполняют жидким диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 6. Конденсатор какой емкости (в мкФ) надо соединить последовательно с данным, чтобы такая батарея вновь имела емкость 5 мкФ? Какой должна быть емкость (в пФ) конденсатора, который надо соединить последовательно с конденсатором емкостью 800 пФ, чтобы получить батарею конденсаторов емкостью 160 пФ? Электрический ток Скачать решения задач по электрическому току одним файлом Напряжение на концах проводника сопротивлением r=5 Ом за время t=0,5 с равномерно возрастает от 0 В до 20 В. Какой заряд q проходит через проводник за это время? Какой заряд проходит через поперечное сечение проводника в течение 5 c, если за этот промежуток времени сила тока равномерно возрастает от 0 до 12 A? Температура накала нити электролампы 2000°C. Температурный коэффициент сопротивления лампы 0,0045 1/К. Во сколько раз сопротивление раскаленной нити больше, чем холодной, при 0°C? Вольфрамовая нить электрической лампы накаливания имеет сопротивление 220 Ом при 2000°C. Определите сопротивление нити при 0°C. Температурный коэффициент сопротивления вольфрама 0,005 1/K. Определить силу тока, проходящего через амперметр, если напряжение U=15 В, R1=R4=5 Ом, R2=R3=10 Ом. Сопротивлением амперметра можно пренебречь (см. рисунок). Пользуясь схемой, изображенной на рисунке, определить силу тока, проходящего по резистору R=23,6 Ом, если ЭДС и внутреннее сопротивление каждого источника тока равны ε=12 B и r=0,6 Ом. На рисунке ε1=ε2=ε3, R1=48 Ом, R2=24 Ом, падение напряжения U2 на сопротивлении равно 12 B. Пренебрегая внутренним сопротивлением элементов, определите силы тока во всех участках цепи. На рисунке ε=2 B, R1=60 Ом, R2=40 Ом, R3=R4=20 Ом и RG=100 Ом. Определите силу тока IG, протекающего через гальванометр. Как изменится температура медного провода, если по нему в течение 0,5 с проходит ток плотностью 9 А/мм2, и 25% тепловой энергии отдаётся окружающим телам? К батарее один раз подсоединяют резистор с сопротивлением R1=4 Ом, другой - R2=9 Ом. Найти внутреннее сопротивление батареи, если количества теплоты, выделяющееся в резисторах в первом и во втором случаях, совпадают. Магнетизм Скачать решения задач по магнетизму одним файлом Замкнутый железный сердечник длиной 50 см имеет обмотку 1000 витков. По обмотке течет ток силой 10 A. Какой ток надо пустить через обмотку, чтобы при удалении сердечника индукция осталась прежней? На расстоянии 0,5 м от длинного прямого проводника с током 103 A расположен проволочный контур 50x50 см. Контур расположен так, что поток, пронизывающий его, максимален. Чему равно количество электричества, которое потечет по контуру, если ток в проводнике выключить? Сопротивление контура равно 10 Ом. По однослойной катушке без сердечника с индуктивностью 50 мГн течет ток силой 5 A. Какое количество электричества индуцируется в катушке при выключении тока, если ее длина 100 см, а диаметр медной проволоки 0,6 мм? Во сколько раз увеличится сила натяжения нити, на которой весит шарик массой 0,1 кг с зарядом 10 мкКл, если систему поместить в однородное электрическое поле с напряженностью 200 кВ/м, вектор которой направлен вертикально вниз? g=10 м/с2. Два разноименных точечных заряда одинаковой величины 4 нКл находятся на расстоянии 60 см друг от друга. Найдите напряженность поля в точке, которая находится на середине отрезка, соединяющего заряды. Емкость плоского конденсатора равна 6 мкФ. Чему будет равна его емкость (в мкФ), если расстояние между пластинами увеличить в 2 раза, а затем пространство между пластинами заполнить диэлектриком с ε=5? В медном проводнике длиной 1 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм2 идет ток, мощность, потребляемая проводником, равна 0,7 Вт. Определите напряженность электрического поля внутри проводника. Удельное сопротивление меди равно 1,7·10-8 Ом·м. Ответ дать в единицах СИ. Амперметр с внутренним сопротивлением 9 Ом рассчитан на измерение тока до 1 A. Определить сопротивление шунта, который необходимо включить параллельно амперметру, что им можно было измерять ток до 10 А. Ответ дать в единицах СИ. Сопротивление проводника при температуре 0°C равно 8 Ом. Определить его сопротивление при 200°C, если температурный коэффициент сопротивления проводника 0,005 1/K. Ответ дать в единицах СИ. В цепи, изображенной на рисунке, тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова при разомкнутом и замкнутом ключе K. Определите внутреннее сопротивление источника, если R1=12 Ом, R2=4 Ом. Оптика Скачать решения задач по оптике одним файлом Плоско-выпуклая линза с радиусом кривизны R=30 см и показателем преломления n=1,5 даёт изображение предмета с увеличением k=2. Найти расстояния a1 и a2 предмета и изображения от линзы. Дать чертёж. Луч света, отраженный от зеркальца гальванометра, падает на шкалу, расположенную па расстоянии l=1,5 м от зеркальца перпендикулярно к направлению падающего луча. При пропускании тока через гальванометр зеркальце повернулось, причем светлое пятно на шкале переместилось на d=2 см. Определить угол поворота зеркальца. Постоянная дифракционной решётки d=2 мкм. Какую разность длин волн Δλ может разрешить эта решётка в области жёлтых лучей (λ=600 нм) в спектре второго порядка? Ширина решётки a=2,5 см. Чему должна быть равна ширина дифракционной решетки с периодом 10 мкм, чтобы в спектре второго порядка был разрешен дублет λ1=486,0 нм и λ2=486,1 нм? Определить расстояние между штрихами дифракционной решетки, если максимум пятого порядка лучей длиной волны 600 нм при нормальном их падении на решетку отклонен на угол 4°. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновских лучей с длиной волны λ=147 пм. Расстояние d между атомными плоскостями кристалла равно 280 пм. Под каким углом θ к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка? На диафрагму с двумя щелями, находящимися на расстоянии 2 мм, падает нормально монохроматический свет. На экране, отстоящем от диафрагмы на расстоянии 129 см, наблюдаются интерференционные полосы. На какое расстояние сместятся полосы, если одну щель закрыть стеклянной пластинкой толщиной 11 мкм? Показатель преломления стекла 1,86. В опыте с бипризмой Френеля используется источник, дающий излучение с длиной волны 423,5 нм. Определить (в мм) расстояние между серединами соседних светлых полос на экране, расположенных на расстоянии 0,66 м от источника, если расстояние между мнимыми изображениями источника равно 0,5 мм. Тонкая пленка с показателем преломления 1,5 освещается рассеянным светом с длиной волны 600 нм. При какой минимальной толщине пленки исчезнут интерференционные полосы? Для измерения показателя преломления аммиака в одно из плеч интерферометра Майкельсона поместили откаченную трубку длиной L=14 см. Концы трубки закрыли плоскопараллельными стёклами. При заполнении трубки аммиаком интерференционная картина для длины волны λ=590 нм сместилась на k=180 полос. Найти показатель преломления n аммиака. Квантовая физика Скачать решения задач по квантовой физике одним файлом Определить поглощаемую способность серого тела, имеющего температуру 1000 K, если его поверхность площадью 100 см2 излучает за 60 с энергию 13 кДж. Работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ. Какой должна быть длина волны излучения, падающего на кадмиевую пластинку, чтобы при фотоэффекте максимальная скорость фотоэлементов была равна 2·106 м/с? Пучок монохроматического электромагнитного излучения единой волны 1,8 пм падает на кристалл бериллия. Найти частоту излучения, рассеянного под углом 60 градусов. Заполненный электронный слой характеризуется главным квантовым числом n=3. Указать максимальное число электронов в этом слое, которые имеют одинаковое спиновое ms=+1/2 и орбитальное l=2 квантовые числа. Найти полную энергию электрона на боровской орбите номер 5 водородоподобного атома, имеющего Z=4. Ответ дать в электрон-вольтах. Найти пятый потенциал возбуждения водородоподобного иона, имеющего Z=3. Частица находится в бесконечно глубокой потенциальной яме с вертикальными стенками. Найти ширину ямы, если максимальная плотность вероятности нахождения в ней частицы равна 0,4·10–11 м–1. Определить частоту излучения, соответствующую третьей линии инфракрасной части спектра. Рассчитать длину волны, соответствующую третьей линии спектра, находящегося в ультрафиолетовой области излучения, атома водорода. Частица массой 0,67·10–26 кг находится в одномерной потенциальной яме шириной 7 нм с бесконечно высокими вертикальными стенками. Найти энергию частицы, если она находится в третьем возбуждённом состоянии. Ядерная физика Скачать решения задач по ядерной физике одним файлом Энергия, выделяемая при синтезе двух дейтронов с образованием ядра гелия-4, составляет 23,8 МэВ. Определить разность энергий связи на один нуклон в альфа-частице и дейтроне. За какое время распадается 87,5% атомов кальция-45. В начальный момент времени активность некоторого изотопа 70 Бк. Какова будет его активность по истечении половины периода полураспада? Найти активность 1 мг полония (массовое число ядра 210), если постоянная распада равна 5,77·10-8 (в единицах СИ). Найти промежуток времени (в годах), в течение которого активность стронция уменьшится в 128 раз. Период полураспада стронция принять равным 28 годам. Во сколько раз уменьшается активность изотопа фосфора-32 через 20 суток? На сколько процентов уменьшится активность изотопа иридия иридия-192 за 15 суток? Написать недостающие обозначения в следующих ядерных реакциях: 55Mn+x→n+55Fe и 27Al+α→p+x. Вычислить энергию ядерной реакции n+105B→73Li+42He. Используя значения экспозиционной дозы, обусловленной гамма-излучением радионуклидов, находящихся в почве, 60 мкР/ч, и относительного времени пребывания человека на открытой местности 0,25, определить эквивалентную дозу внешнего облучения человека за год.