Физические величины и их изменение (стр. 2 из 3)

Если внешнее сопротивление отлично от 0, то закон Ома для полной цепи имеет вид:

Выразив из двух уравнений

, получим систему уравнений:

тогда ЭДС источника будет равно:

подставив данные, получим:

. Ответ: 12В.

Задача С5.

У самой поверхности в реке летит комар, Стая рыб находится на расстоянии 2 м от поверхности воды. Каково максимальное расстояние до комара, на котором он ещё виден рыбам на этой глубине? Относительный показатель преломления света на границе воздух - вода равен 1,33.

Решение.

Изобразим расположение стаи рыб и комара на поверхности воды: В точке А находятся рыбы, в точке В - комар. По закону преломления имеем формулу:

, где

-показатель преломления воды, для воздуха показатель преломления равен 1. Для того, чтобы рыбы увидели комара, угол преломления должен быть равен 90⁰. Для угла

по определению синуса имеем:

т.к

Тогда для определения расстояния r получаем формулу:

Ответ: 2,66м.

Задача С6.

Фотоэффект с поверхности данного металла наблюдается при частоте излучения не менее 6∙10¹⁴ Гц. Найдите частоту падающего света, если вылетающие с поверхности металла фотоэлектроны полностью задерживаются сеткой, потенциал которой относительно металла составляет 3В.

Решение.

По закону сохранения энергии для фотоэффекта в случае падения света с частотой, соответствующей красной границе фотоэффекта и для большей частоты получаем два уравнения:

, (1) и

. (2)

Так как работа электрического тока по перемещению заряженной частицы равна изменению кинетической энергии этой частицы, т.е.

получаем второе уравнение для фотоэффекта в виде:

. (2)

Вычитая из второго уравнения первое, получаем:

Подставим данные и произведём вычисления:

Ответ: 1,3∙10¹⁵ Гц.

Вариант 2

Задача В1.

Гиря массой 2кг подвешена на тонком шнуре. Если её отклонить от положения равновесия на 10 см. а затем отпустить, она совершает свободные колебания как математический маятник. Что произойдёт с периодом колебаний гири, максимальной потенциальной энергией гири и частотой её колебаний, если начальное отклонение гири будет равно 5 см?

Решение.

Так как период математического маятника определяется по формуле:

, а частота

Т. е. не зависят от амплитуды колебаний, то и период и частота колебаний не изменятся.

Потенциальная энергия уменьшится, т.к чем меньше амплитуда, тем на меньшую высоту поднимается гиря -

Физические величины. Их изменение.

А) период 1) увеличится

Б) частота 2) уменьшится

В) максимальная потенциальная 3) не изменится

энергия.

Ответ:

А	Б	В
3	3	2

Задача В2.

Камень свободно падает вертикально вниз. Изменяются ли перечисленные в первом столбце физические величины во время его движения вниз и если изменяются, то как? Установите соответствие между физическими величинами, перечисленными в первом столбце, и возможными видами их изменений, перечисленными во втором столбце. Влиянием сопротивления пренебречь.

Физические величины. Их изменения.

А) скорость 1) не изменяется

Б) ускорение 2) увеличивается

В) кинетическая энергия 3) уменьшается.

Г) потенциальная энергия

Объяснение. Скорость тела при движении вниз увеличивается, так как сила тяжести направлена по движению. Ускорение остаётся постоянным, так как

Кинетическая энергия определяется по формуле

, поэтому как и скорость увеличивается. Потенциальная энергия определяется по формуле

, поэтому уменьшается. Ответ:

А	Б	В	Г
2	1	2	3

Задача В3.

Температура небольшого свинцового шара при падении на массивную стальную плиту повысилась на 1 ⁰С. Пренебрегая потерями энергии на теплопередачу окружающим телам. Определите по результату этого эксперимента высоту, с которой упал шар. Удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/ (кг∙К). Ускорение свободного падения принять равным

10 м/с². Ответ запишите числом, выраженным в метрах.

Решение.

Так как на высоте h тело обладает потенциальной энергией, определяемой по формуле

, а на нагревание тела теплота

, то по закону сохранения энергии

Отсюда получаем:

;

Ответ: 13м.

Задача В4.

Вычислите силу тока в цепи при подключении к источнику постоянного тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 2 Ом резистора с электрическим сопротивлением 4 Ом. Ответ запишите числом, выраженным в амперах.

Решение.

По закону Ома для полной цепи сила тока определяется по формуле:

, получаем

Ответ: 2А.

Задача В5.

Фокусное расстояние собирающей линзы 15см. На каком расстоянии от линзы находится предмет, действительное изображение которого получено на расстоянии 60 см от линзы? Ответ запишите числом, выраженным в сантиметрах.

Решение.

По формуле тонкой собирающей линзы имеем:

, отсюда получаем:

, подставим данные:

d=20см

Ответ: 20 см

Задача С1.

В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 25 ⁰С на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до 14 ⁰С. По результатам этих экспериментов определите абсолютную и относительную влажность воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Изменится ли относительная влажность при повышении температуры воздуха в комнате, если конденсация паров воды из воздуха будет начинаться при той же температуре стакана 14 ⁰С. Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре.

t ⁰C	7	9	11	12	13	14	15	16
PгПа	10	11	13	14	15	16	17	18
ρ г/м³	7,7	8,8	10,0	10,7	11,4	12,11	12,8	13,6
t ⁰C	19	21	23	25	27	29	40	60
P гПа	22	25	28	32	36	40	74	200
ρ г/м³	16,3	18,4	20,6	23	25,8	28,7	51,2	130,5

Решение.

Относительную влажность воздуха определим по формуле:

где р - парциальное давление, Р₀ -давление насыщенного пара, которое при данной температуре берём из таблицы. Парциальное давление в условии данной задачи берём из таблицы при температуре, при которой начинается конденсация пара. Получаем Р₀=3200Па, р=1600Па.

Отсюда влажность воздуха равна: