Earth curvature of space2 curvature of space1
Банк задач

Вход на сайт
Регистрация
Забыли пароль?
Статистика решений
Тип решенияКол-во
подробное решение57480
краткое решение7556
указания как решать1341
ответ (символьный)4703
ответ (численный)2335
нет ответа/решения3776
ВСЕГО77191

База задач ФизМатБанк

 16301. Конденсатор емкостью 10 мкФ заряжен до разности потенциалов 600 В. Разрядим его через электролитическую ванну с подкисленной водой. Сколько водорода выделится? Сколько энергии можно получить, сжигая этот водород? Как это увязать с законом сохранения энергии?
 16302. Сколько энергии надо затратить, чтобы при нормальных условиях заполнить водородом воздушный шар с подъемной силой 3000 Н? Сколько это стоит при тарифе 4 коп за 1 кВт-ч? Нагревом раствора при электролизе пренебречь.
 16303. Определить силу тока насыщения в диоде с вольфрамовым катодом при температуре катода 2700 К, если длина нити канала 3 см и ее диаметр 0,1 мм. Постоянная В==6*10^5 А/(м2*К2).
 16304. Как изменится сила тока насыщения в диоде с катодом из цезия на вольфраме, если температура катода возрастет с 1000 К до 1200 К?
 16305. В современных диодах часто анод располагается очень близко к катоду, так что их площади примерно одинаковы. Полагая, что электроны покидают катод с нулевой скоростью, найти, с какой силой они действуют на анод. Сила тока в лампе i_нас==500 мА, потенциал анода fi0=600 В.
 16306. Сравнить эмиссионную способность катода из вольфрама с цезиевым покрытием при 1000 К с эмиссионной способностью катода из чистого вольфрама при 2700 К. Постоянную В в формуле Ричардсона-Дегамана считать одинаковой для обоих катодов.
 16307. На рис. 33.5 изображены сеточные характеристики триода, снятые при анодных напряжениях 450 В и 600 В. Определить внутреннее сопротивление триода Ri на линейном участке характеристики и проницаемость лампы m — чисто, показывающее, во сколько раз изменение потенциала сетки эффективнее изменения потенциала на аноде.
 16308. Ионизационная камера имеет два плоских электрода площадью 300 см2, расстояние между ними 2 см. Камера заполнена воздухом при нормальных условиях. При напряжении 200 В сила тока далека от насыщения и равна 1,8 мкА. Найти концентрацию ионов и коэффициент ионизации газа. Подвижности ионов: m+==1,37*10^-4 м2/(В*с), m-==1,89*10^-4 м2/(В*с).
 16309. Под действием гамма-излучения кислород ионизуется, и концентрация ионов составляет 10^15 м-3. Определить проводимость газа при этих условиях. Подвижности ионов m+==1,32*10^-4 м2/(В*с),m-==1,81*10^-4 м2/(В*с)
 16310. Как изменится сила тока вдали от насыщения, если приблизить друг к другу электроды ионизационной камеры? Как изменится ток насыщения? Нарисовать вольт-амперные характеристики при некотором расстоянии d1 между электродами и при d2<d1. Все остальные параметры считать неизменными.
 16311. В ионизационной камере объемом 0,5 л ток насыщения равен 0,02 мкА. Определить концентрацию ионов, возникающих ежесекундно.
 16312. Энергия ионизации атома водорода Eкон=13,6 эВ. Между тем, ионизация водорода наблюдается при температурах, когда средняя кинетическая энергия молекул много меньше этого числа. Чем это объяснить?
 16313. Высокотемпературная водородная плазма с температурой 10^5 К помещена в магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. Определить циклотронные радиусы ионов и электронов (т.е. радиусы орбит, по которым движутся положительные ионы и электроны).
 16314. По трубе с проводящими стенками диаметром 5 см течет ртуть со скоростью 20 см/с. Труба помещается в зазоре между полюсами электромагнита, где создано магнитное поле с индукцией 0,6 Тл. Повлияет ли магнитное поле на коэффициент гидравлического трения? Электропроводность ртути 10^6 Ом^-1*м^-1.
 16315. В условиях предыдущей задачи оценить влияние магнитного поля, если в трубе течет 30 %-ный раствор серной кислоты. Электропроводность раствора 74 Ом^-1*м^-1. 33.12. По трубе с проводящими стенками диаметром 5 см течет ртуть со скоростью 20 см/с. Труба помещается в зазоре между полюсами электромагнита, где создано магнитное поле с индукцией 0,6 Тл. Повлияет ли магнитное поле на коэффициент гидравлического трения? Электропроводность ртути 10^6 Ом^-1*м^-1.
 16316. Оценить индукцию магнитного поля пульсара, учитывая, что у обычных звезд индукция поля порядка 10^-3 - 10^-4 Тл (см. задачу 14.21). 14.21. Представим себе, что Солнце сожмется (сколлапсиру-ет) в пульсар. Оценить минимальный радиус пульсара и период его обращения. Период вращения Солнца вокруг оси равен 25,38 сут.
 16317. Найти давление магнитного поля пульсара и сопоставить его с давлением гравитационных сил (см. задачу 16.9). 16.9. Зная массу и радиус Солнца, можно определить среднюю плотность солнечного вещества. Предполагая для простоты расчета, что плотность постоянна и что ускорение свободного падения в середине радиуса равно половине ускорения свободного падения на поверхности, оценить давление и температуру газа в этой точке. Какова здесь концентрация протонов?
 16318. Гармоническое колебание происходит по закону s=0,20cos(300t + 2). Определить амплитуду, частоту, период и начальную фазу колебания.
 16319. Материальная точка массой 0,2 кг совершает колебания по закону s=0,08 cos (20pi*t +pi/4 ) . Найти скорость точки, ее ускорение и действующую силу, а также амплитудные значения этих величин.
 16320. По условию предыдущей задачи найти кинетическую, потенциальную и полную энергию осциллятора. 34.2. Материальная точка массой 0,2 кг совершает колебания по закону s=0,08 cos (20pi*t +pi/4 ) . Найти скорость точки, ее ускорение и действующую силу, а также амплитудные значения этих величин.
 16321. По условию предыдущей задачи определить частоту и период изменения кинетической энергии. 34.3. По условию предыдущей задачи найти кинетическую, потенциальную и полную энергию осциллятора. 34.2. Материальная точка массой 0,2 кг совершает колебания по закону s=0,08 cos (20pi*t +pi/4 ) . Найти скорость точки, ее ускорение и действующую силу, а также амплитудные значения этих величин.
 16322. Материальная точка совершает гармонические колебания с частотой 0,5 Гц. В начальный момент она находится в положении равновесия и движется со скоростью 20 см/с. Написать закон колебания.
 16323. В начальный момент времени смещение частицы равно 4,3 см, а скорость равна — 3,2 м/с. Масса частицы 4 кг, ее полная энергия 79,5 Дж. Написать закон колебания и определить путь, пройденный частицей за 0,4 с.
 16324. Сложить аналитически и с помощью векторной диаграммы два колебания: S1=3 sin ( 6t + pi/4 ) и s2=3 sin (6t-pi/4) . Найти амплитуду скорости результирующего колебания.
 16325. Найти результирующую амплитуду и фазу суммарного колебания s=Acoswt+A/2*Cos(wt+pi/2)+A/4*(wt+pi)+A/8Cos(wt+3pi/2).
 16326. Биения возникают при сложении двух колебаний: s1=cos (4999pit) и s2=cos (5001pit). Найти период биений и «условный период» почти синусоидального колебания.
 16327. Колебание материальной точки происходит по закону s=4cos2(0,5t)-sin(1000i). Разложить колебание на гармоники и нарисовать его спектр.
 16328. Колебание материальной точки происходит по закону s=(1 + cos2t + sin4t) sin (500i). Разложить колебание на гармоники и нарисовать его спектр.
 16329. Колебание материальной точки происходит по закону s=(1 + cos2t + cos4t) sin (500t). Разложить колебание на гармоники и нарисовать его спектр.
 16330. Дифференциальное уравнение гармонического колебания имеет вид s'' + 4s=0. Начальная координата и начальная скорость равны соответственно 3 м и 8 м/с. Найти закон колебания.
 16331. На вертикально висящую пружину подвесили груз массой m, при этом удлинение пружины оказалось равным l. Затем груз оттянули еще немного вниз и отпустили. Какова собственная частота колебаний?
 16332. На пружине с жесткостью 1,0*10^2 Н/м висит шарообразный медный груз радиусом 3,0 см, опущенный в прованское масло (рис. 35.2). Определить собственную частоту колебательной системы, ее добротность и время, в течение которого колебания практически затухнут.
 16333. На горизонтальном стальном стержне может колебаться груз массой 1 кг, прикрепленный к пружине с жесткостью 20 Н/м (рис. 35.3). Начальное отклонение груза от положения равновесия равно 30 см. Определить, сколько качаний сделает груз до полной остановки. Одно качание — это движение от максимального отклонения до положения равновесия (или обратно) Для численного расчета принять g=10 м/с2 и m=0,05.
 16334. Поршень массой т делит цилиндр с газом на две равные части. Допустим, что поргаенъ сдвинули влево на расстояние х и отпустили (рис. 35.4). Полагая процесс изотермическим, определить частоту колебаний поршня.
 16335. Решить задачу 35.4, полагая, что процесс адиабатный. 35.4. Поршень массой т делит цилиндр с газом на две равные части. Допустим, что поршень сдвинули влево на расстояние х и отпустили (рис. 35.4). Полагая процесс изотермическим, определить частоту колебаний поршня.
 16336. В стеклянную трубочку (рис. 35.6) налили ртуть так, что весь столбик имеет длину 20 см. Затем трубочку качнули, и ртуть начала колебаться. Определить частоту и период колеба-
 16337. Брусок из плотного дуба размерами 10 см х20 см х20 см плавает в воде (рис. 35.7). Брусок слегка погрузили в воду и отпустили. Найти частоту и период колебаний.
 16338. Маятниковые часы идут на поверхности Земли точно. На сколько они отстанут за сутки, если их поднять на сотый этаж высотного дома? Высота этажа 3 м.
 16339. Период маятника, покоящегося относительно земной поверхности, равен 1,50 с. Каков будет его период, если поместить маятник в вагон, движущийся горизонтально с ускорением 4,9 м/с2? На какой угол сместится положение равновесия маятника?
 16340. Математический маятник длиной 1 м отклонили на угол 40° от вертикали и отпустили. Численным методом найти период колебания. Какую ошибку мы совершим, вычисляя в этом случае период по формуле малых колебаний?
 16341. Период колебаний математического маятника при больших углах отклонения можно определить по приближенной формуле. Сравнить с результатом численного расчета в предыдущей задаче.
 16342. Однородный стержень длиной l колеблется около оси, проходящей через его конец. Найти период колебаний и приведенную длину этого маятника.
 16343. Физический маятник, изображенный на рис. 35.13, состоит из стержня длиной 60 см и массой 0,50 кг и диска радиусом 3,0 см и массой 0,60 кг. Определить период колебаний этого маятника.
 16344. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 100 пФ и катушки индуктивностью 64 мкГ и сопротивлением 1,0 Ом. Определить собственную частоту калебаний, период колебаний, добротность контура.
 16345. В контур, параметры которого заданы в предыдущей задаче, включили последовательно резистор сопротивлением 2 кОм. Возникнут ли тогда в контуре свободные колебания?
 16346. Если в колебательном контуре нет активного сопротивления, то сумма энергий электрического и магнитного полей сохраняется. Получить из этого условия дифференциальное уравнение контура.
 16347. На пружине с жесткостью 10^3 Н/м висит железный шарик массой 0,8 кг. Со стороны переменного магнитного поля на шарик действует изменяющаяся по синусоидальному закону сила, амплитудное значение которой равно 2.0 Н. Добротность системы равна 30. Определить амплитуду вынужденных колебаний в случаях, если w=w0/2; w=w0; w=2wo-
 16348. Нарисовать резонансную кривую для амплитуды скорости.
 16349. Груз массой 0,5 кг подвесили на пружину, которая при этом растянулась на 5 мм. Когда систему вывели из состояния равновесия и отпустили, она совершала свободные колебания в течение 3,5 с. Найти резонансную амплитуду для этой системы. Что произойдет при резонансе?
 16350. Радиоприемник принимает телеграфную передачу, закодированную по азбуке Морзе в виде синусоидальных импульсов (рис. 36.4). Индуктивность контура 100 мкГ, емкость 250 пФ и активное сопротивление 0,2 Ом. Оценить скважность импульсов т_ска, т.е. время между двумя соседними сигналами, необходимое для того, чтобы они не сливались. Полагая, что длительность сигнала «точка» т_тчк=1,5т_скв, а длительность сигнала «тире» т_тире=4,5т_скв, определить максимальный объем информации в единицу времени.
 16351. Вывести выражение для индуктивного сопротивления и сдвига фаз в цепи переменного тока с катушкой, полагая ее активное сопротивление равным нулю.
 16352. Вывести выражение для емкостного сопротивления и сдвига фаз в цепи переменного тока с конденсатором.
 16353. Построить векторную диаграмму для цени с последовательным соединением катушки и резистора и найти полное сопротивление этой цепи. Определить сдвиг фаз.
 16354. То же — при последовательном соединении конденсатора и резистора. 36.7. Построить векторную диаграмму для цени с последовательным соединением катушки и резистора и найти полное сопротивление этой цепи. Определить сдвиг фаз.
 16355. То же — при параллельном соединении конденсатора и резистора. 36.8. То же — при последовательном соединении конденсатора и резистора. 36.7. Построить векторную диаграмму для цени с последовательным соединением катушки и резистора и найти полное сопротивление этой цепи. Определить сдвиг фаз.
 16356. Выразить полное сопротивление последовательной цепи, состоящей из резистора, катушки и конденсатора, через ее добротность и отношение частот y=w/w0.
 16357. Построить векторную диаграмму токов в схеме, изображенной на рис. 36.11 а, и найти силу тока в неразветвленном участке цепи. При каком условии сила тока в неразветвленном участке цепи окажется минимальной? Каков сдвиг фаз между колебаниями напряжения и силы тока в неразветвленном участке цепи в общем случае и при резонансе?
 16358. В схеме, изображенной на рис. 36.11а, емкость равна 20 мкФ, индуктивность 0,2 Г и активное сопротивление 5 Ом. Какую мощность потребляет эта цепь, если на зажимы подано напряжение u=312*cos314t?
 16359. При какой частоте тока в цепи, параметры которой заданы в предыдущей задаче, сила тока в неразветвленном участке цепи окажется минимальной? Какая мощность будет потребляться при той же амплитуде напряжения?
 16360. Докажите, что ваттметр электродинамической системы измеряет в цепи переменного тока активную мощность Р==IU cos fi.
 16361. Ваттметр на щите показывает мощность 12 кВт, вольтметр — напряжение 380 В и амперметр — силу тока 36 А. Какой сдвиг фаз в цепи? Чему равны полное и активное сопротивления нагрузки?
 16362. Потенциал зажигания неоновой лампы 80 В, потенциал гашения 70 В. Вольтметр показывает, что в цепи переменного тока напряжение равно 60 В. Будет ли лампочка гореть в этой цепи?
 16363. На конденсаторе указано, что его пробивное напряжение составляет 300 В. Можно ли его включить в цепь переменного тока с напряжением 220 В?
 16364. По двухпроводной ЛЭП передается мощность 100 МВт при коэффициенте мощности 0,87 и сопротивлении линии 8 Ом. При каком напряжении передается электроэнергия, если потери мощности составляют 2 %?
 16365. Первичная обмотка сварочного трансформатора содержит 120 витков провода сечением 20 мм2; ее сопротивление 8*10^-2 Ом. При номинальной нагрузке сила тока равна 40 А. Сколько витков содержит вторичная обмотка и каково сечение ее провода, если коэффициент трансформации к=220/60? Полагая, что обмотки наматываются на сердечник в один слой, определить сопротивление вторичной обмотки. Пренебрегая потерями на перемагничивание и токи Фуко (т.е. потерями в стали), определить потери мощности на нагрев обмоток и КПД трансформатора. Полезная мощность трансформатора 8 кВт.
 16366. Показать, что «потери в стати» практически равны мощности, потребляемой при холостом ходе трансформатора.
 16367. Объяснить, почему «парит» в воздухе медное кольцо при включении в обмотку переменного тока (рис. 36.21).
 16368. Первичная обмотка трансформатора находится под напряжением 220 В и потребляет ток силой 1,5 А. Вторичная обмотка питает лампу накаливания током 20 А при напряжении 12 В. КПД трансформатора 91 %. Определить коэффициент мощности при этой нагрузке.
 16369. Сравнить скорость звука в газе со средней квадратичной скоростью его молекул. Сделать расчет для двухатомного газа.
 16370. Скорость звука в стержне из дюралюминия 5,1*10^3 м/с, плотность вещества 2,7*10^3 кг/м3. Определить модуль Юнга.
 16371. Наблюдатель, находящийся на расстоянии 800 м от источника звука, воспринимает сначала звуковой сигнал, прошедший по воде, а через 1,78 с — сигнал, прошедший по воздуху. Определить скорость звука в воде и сжимаемость воды. Температура воздуха 17 °С.
 16372. Скорость звука в кислороде при нормальных условиях 317,2 м/с. Определить коэффициент Пуассона.
 16373. По цилиндрической круглой трубе распространяется волна воздуха частотой 440 Гц. Интенсивность волны 1,2*10^-2 Вт/м2. Определить плотность энергии и амплитуду колебаний, если температура воздуха 27 °С, давление 780 мм рт. ст.
 16374. Малый по размерам источник звука излучает волны частотой 500 Гц. Мощность источника 5 Вт, температура воздуха 0°С, давление 1,01*10^5 Па. Каковы амплитуды колебаний звуковой волны на расстояниях 10 м и 15 м от источника? Затуханием пренебречь.
 16375. Сравнить уровни интенсивности звуковой волны оо данным предыдущей задачи.
 16376. На расстоянии 20 м от малого источника звука интенсивность волны равна 3,0 нВт/м2. Найти интенсивность волны на расстоянии 32 м от источника, если для звука данной частоты толщина слоя ооловинного поглощения равна 120 м. Сравнить уровни интенсивности.
 16377. Найти связь между линейным коэффициентом поглощения волны m, и слоем половинного поглощения L.
 16378. Звук распространяется по цилиндрической трубе длиной 80 см. Линейный коэффициент поглощения равен 1,2*10^-2 м-1. Сравнить уровни интенсивности звука в начале и конце трубы.
 16379. Два камертона с собственной частотой 340 Гц движутся относительно неподвижного наблюдателя. Один камертон удаляется от наблюдателя, второй приближается к нему с такой же скоростью. При этом наблюдатель регистрирует биение с частотой 3 Гц. Определить скорость движения камертонов, полагая, что скорость звука в воздухе 340 м/с.
 16380. Навстречу друг другу движутся два поезда со скоростями 80 км/ч относительно земной поверхности. Один из них испускает сигнал с частотой 520 Гц. Какую частоту сигнала воспримет наблюдатель во встречном поезде? Как изменится частота, когда поезда разойдутся?
 16381. Уравнение плоской звуковой волны s=6,0 *10^-6*Cos (1900t + 5,72x). Найти частоту колебаний, длину волны и скорость ее распространения. Сравнить длину волны с амплитудой колебания, скорость волны — с амплитудой скорости колебания.
 16382. По условию предыдущей задачи найти расстояние между ближайшими точками волны, колеблющимися в противоположных фазах. Каков сдвиг фаз между колебаниями двух точек, расположенных вдоль луча на расстоянии 37 см? 37.13. Уравнение плоской звуковой волны s=6,0 *10^-6*Cos (1900t + 5,72x). Найти частоту колебаний, длину волны и скорость ее распространения. Сравнить длину волны с амплитудой колебания, скорость волны — с амплитудой скорости колебания.
 16383. Определить минимальную и максимальную длину звуковой волны, воспринимаемой человеком в воздухе (см. § 58.1). Как изменится этот диапазон, если звук распространяется в воде?
 16384. Ультразвуковой керамический преобразователь помещен в касторовое масяо. Какая доля энергии при этом передается маслу? Плотность керамики 2,8*10^3 кг/м3, скорость звука в ней 6,2*10^3 м/с.
 16385. Решить задачу 37.16 для магнитострикционного никелевого преобразователя, работающего в воде. 37.16. Ультразвуковой керамический преобразователь помещен в касторовое масло. Какая доля энергии при этом передается маслу? Плотность керамики 2,8*10^3 кг/м3, скорость звука в ней 6,2*10^3 м/с.
 16386. Почему при работе ультразвукового дефектоскопа следят, чтобы между преобразователем и деталью всегда был слой масла?
 16387. Ультразвуковой дефектоскоп работает на частоте 1,2 МГц, излучая импульсы длительностью порядка 60 периодов. Какова разрешающая способность прибора? Разрешающую способность будем оценивать как минимальное расстояние между поверхностью детали и дефектом, которое можно определить с помощью прибора.
 16388. Доказать, что если волна отражается от среды, где волновое сопротивление больше, то на границе образуется узел смещения стоячей волны. Если же она отражается от среды с меньшим волновым сопротивлением, то возникает пучность смещения.
 16389. Кварцевая пластина (Х-срез) толщиной 7 мм служит кристаллом в ультразвуковом преобразователе. На какой основной частоте работает генератор ультразвука? Изменится ли частота преобразователя, если воздушный промежуток залить маслом?
 16390. Магнитострикционный преобразователь работает на частоте 25 кГц. Определить толщину пакета, набранного из пластин никеля.
 16391. Органная труба, открытая с одного конца, излучает звук с частотой 1,5 кГц при длине трубы 17 см и температуре воздуха 16° С. Какая это гармоника? Какова основная частота колебания?
 16392. Две органные трубы, закрытые с обоих концов, служат источниками звука. При этом возникают биения с частотой 2 Гц. Длины труб 24,0 см, температура воздуха в одной трубе 17 °С. Какова температура воздуха в другой трубе?
 16393. Для определения скорости звука в воздухе используется установка, изображенная на рис. 38.6. Источник звука с частотой 1,20 кГц устанавливается вблизи верхнего конца узкой трубы; перемещением левого сосуда меняем уровень жидкости в узкой трубе. Резонансное звучание наблюдается при длинах воздушного столба 6,8 см, 20,6 см и 34,8 см. Определить скорость звука и оценить погрешность полученного значения.
 16394. Преобразователь ультразвукового дефектоскопа диаметром 12 мм работает на частоте 1,2 МГц. Какова угловая ширина главного дифракционного максимума, если ультразвук распространяется в касторовом масле?
 16395. Каков диаметр преобразователя эхолота, работающего на частоте 50 кГц в морской воде, если угловая ширина главного максимума около 60°?
 16396. Определить длину волны в воздухе и трансформаторном масле, если частота передатчика 60 МГц.
 16397. Определить основную частоту, излучаемую полуволновой антенной, и частоту гармоник.
 16398. Полуволновая антенна длиной 0,5 м погружена в этиловый спирт. Чему равна длина электромагнитной волны при выходе из сосуда (в воздухе)?
 16399. Плоская электромагнитная волна E2=200 cos (6,28 *10^8t + 4,55x) полностью поглощается поверхностью тела, расположенного перпендикулярно оси абсцисс. В какой среде распространяется волна? Какое давление она оказывает на тело? Сколько энергии поглощает ежесекундно 1 м2 поверхности?
 16400. Амплитудное значение силы тока в полуволновой антенне равно 0,5 А. Какова мощность излучения? Какому активному сопротивлению эквивалентен этот вибратор? Для упрощения расчета считать силу тока во всех точках одинаковой.