Задачник «Кванта» по физике
Условия задач
1998 год
1628. Пластина радиусом 20 см равномерно вращается в горизонтальной плоскости, совершая 33 оборота в минуту. От центра пластины к её краю ползёт строго вдоль радиуса жучок маленького размера, его скорость постоянна по величине и составляет 10 м/с. При каком минимальном коэффициенте трения жучка о поверхность пластины он сумеет добраться таким образом до края пластины?
1629. Два одинаковых куба массой M каждый стоят, почти соприкасаясь гранями на гладкой горизонтальной поверхности. Сверху на них аккуратно помещают шар массой m, который начинает смещаться вертикально вниз, раздвигая кубики в стороны. Найдите скорость шара непосредственно перед ударом о горизонтальную поверхность. Начальная скорость шара пренебрежимо мала. Радиус шара R, ребро куба H. Трения нигде нет.
1630.
1631.
1632.
1633. Цикл тепловой машины состоит из двух адиабат и двух изохор. Найдите КПД цикла, если известны температуры T1 и T2 - начальная и конечная для одной из адиабат. Рабочее тело - идеальный газ.
1634. В распоряжении физика есть два тепловых резервуара - очень горячий с температурой 200° C и просто горячий с температурой 70° C. Физику велено сообщить очень горячему телу количеством теплоты 1000 Дж и просто горячему - количество теплоты 2000 Дж. Какую минимальную механическую работу ему придётся для этого совершить? Теплоёмкости горячего и очень горячего тел можно считать очень большими.
1635. Нелинейный двухполюсник имеет воль-амперную характеристику, которая описывается формулой U = 10I2, где ток измеряем в амперах, а напряжение - в вольтах. Два таких двухполюсника соединены последовательно и подключены к идеальной батарее с напряжением E = 10 В. Параллельно одному из двухполюсников подключают резистор. При каком сопротивлении этого резистора тепловая мощность, которая на нём выделяется, окажется максимальной?
1636. К идеальной батарее подключены последовательно конденсатор ёмкостью C = 100 мкФ и амперметр, сопротивление которого составляет r = 10 Ом. При помощи быстродействующего переключателя конденсатор в этой цепи переключается n = 100 раз в секунду то в одной, то в другой полярности (выводы конденсатора всё время меняются местами друг с другом); стрелка прибора при этом практически не дрожит. Обычный магнитоэлектрический амперметр показывает в таком случае силу тока I1 = 0,01 А. Что покажет в такой цепи амперметр тепловой системы с тем же сопротивлением? Приборы были отградуированы в цепи постоянного тока.
1637. Катушка индуктивностью L = 1 Гн присоединена параллельно конденсатору ёмкостью C = 10 мкФ; последовательно с полученным контуром включён ещё один такой же конденсатор и к полученной цепи подключён генератор низкой частоты с амплитудой выходного напряжения U0 = 1 В. На какой частоте ток, потребляемый от генератора цепью, получается очень малым? Оцените максимальную амплитуду напряжения на катушке, если сопротивление провода её обмотки R = 10 Ом. Остальные элементы цепи считайте идеальными.
1638.
1639.
1640.
1641.
1642.
1643.
1644.
1645.
1646.
1647. В глубоком космосе на большом расстоянии от всех других тел движется длинная цилиндрическая труба, запаянная с одного конца. Неподалёку от этого конца приклеен поршень массой M = 1 кг, отделяющий от окружающего вакуума 1/100 полного объёма трубы. В этой части трубы находится небольшая порция азота при температуре T = 300 K и давления p = 0,5 атм. В некоторый момент поршень отклеивается и под давлением газа начинает скользить без трения вдоль трубы. Определите, через какое время после начала движения поршень вылетит из трубы. Длина трубы L = 5 м, площадь поперечного сечения S = 100 см2, масса трубы в 10 раз больше массы поршня.
1648. В сосуде объёмом V = 100 л находится воздух при нормальных условиях. Снаружи - вакуум. В стенке сосуда на время τ = 1 с открывается небольшое отверстие площадью S = 0,1 см2 и сразу после этого закрывается. Оцените количество вылетевших за это время молекул и их суммарную энергию.
Кстати заметим, что воздух - смесь двухатомных газов.
1649.
1650.
1651.
1652.
1653.
1654.
1655.
1656.
1657.
1658.
1659.
1660.
1661.
1662.
1663.
1664.
1665.
1666.
1667.
1668.
1669.
1670.
1671.
1672.
|