База задач ФизМатБанк
| 66980. Вычислить частоту пеннинговской ионизации молекул водорода, а также частоту возбуждения атомов неона на метастабильный уровень с энергией 16,6 эВ в смеси неона с водородом при давлении смеси р = 1,7 мм рт. ст. и содержании 1 % водорода в смеси в разрядной трубке радиусом R = 1,25 см, если сечение пеннинговской ионизации sр = 4,2*10^-16 см2. Коэффициент диффузии метастабильных атомов неона Dm = 5,4*10^18/n см2/с; коэффициент тушения метастабильных атомов неона при парных столкновениях с атомами неона K = 3,5*10^-15 см3/с. Концентрация электронов ne = 3*10^8 см^-3, концентрация метастабильных атомов неона nm1 = 2*10^8 см^-3. Температура смеси Т = 300 К. |
| 66981. Вывести формулу для изменения концентрации атомов легкоионизуемой примеси вдоль положительного столба в диффузионном режиме в бинарной смеси при катафорезе, считая, что в токе положительных ионов к катоду вблизи него ионы основного газа практически отсутствуют. Отсчет координаты х вдоль столба вести от катода. |
| 66982. Получить выражение для определения положения границы разделения компонент бинарной смеси газов Lгp при продольном катафорезе, т. е. такой координаты в положительном столбе, начиная с которой атомы примеси практически отсутствуют. |
| 66983. Определить зависимость положения границы разделения бинарной смеси Lгp от разрядного тока I. |
| 66984. Рассчитать быстроту изменения концентрации атомов легкоионизуемой примеси вдоль положительного столба при линейном ходе катафореза. Какова зависимость этой величины от разрядного тока? В каких разрядных трубках — узких или широких — катафорез происходит при прочих равных условиях интенсивнее? |
| 66985. Рассчитать положение границы разделения в смеси неона со ртутью при давлении неона р1 = 2 мм рт. ст. в трубке радиусом R = 1,1 см при токах разряда l = 250 мА и 500 мА при постоянном давлении ртути у катода: 1) р20 = 6*10^-3 мм рт.ст.; 2) p20 = 2,5*10^-2 мм рт.ст. Подвижность электронов при этих условиях принять соответственно: 1) be = 5*10^6 см2/(В*с); 2) be = 2,5*10^6 см2/(В*с). Будет ли в трубке длиной L = 75 см существовать видимая граница разделения, т. е. граница ртутного и неонового свечения? Зависимостью подвижности от тока пренебречь. |
| 66986. Пренебрегая небольшим изменением подвижности электронов при изменении разрядного тока, оценить, начиная с какого значения тока при катафорезе в условиях предыдущей задачи будет отсутствовать видимая граница разделения. |
| 66987. Рассчитать положение границы разделения в смеси аргона со ртутью при давлении аргона р1 = З мм рт. ст., давлении ртути у катода p20 = 7*10^-3 мм рт.ст. в трубке радиусом R = 1,8 см, длиной L = 80 см и при разрядном токе l = 400 мА. Подвижность электронов в смеси при этих условиях bе = 1,5*10^6 см2/(В*с). Источник ртути размещен у катода. Какова допустимая максимальная длина трубки, при которой видимая граница разделения компонент в этой смеси не обнаруживается при токе l = 200 мА? В какой смеси — неона со ртутью или аргона со ртутью — и почему катафорез протекает интенсивнее при прочих одинаковых условиях? |
| 66988. Оценить положение границы разделения и быстроту спада концентрации водорода в смеси неона с водородом при давлении неона р1 = 8 мм рт.ст., постоянном давлении водорода у катода р20 = 0,3 мм рт.ст. в трубке радиусом R = 0,5 см и длиной L = 60 см при разрядном токе l = 0,4 А. Температура электронов при этих условиях Tе = 2,2*10^4 К, а длина их свободного пробега Lе = 1,8*10^-2 см. Температура стенок разрядной трубки T = 350 К. Начиная с каких токов граница разделения в этой трубке будет отсутствовать? |
| 66989. У какого конца разрядной трубки следует размещать источник примеси, способный поддерживать ее постоянное давление в месте его размещения, для того чтобы катафорез был затруднен? Какие еще способы затруднения катафореза можно предложить? |
| 66990. Показать на основе анализа кинетического уравнения Больцмана, что одним из параметров подобия является произведение давления газа в разрядной трубке на ее радиус. |
| 66991. Найти параметр подобия разряда в диффузионном режиме, выражающийся через разрядный ток. |
| 66992. Можно ли пользоваться параметрами подобия pR = const и l/R = const при протекании в разряде процессов ступенчатой ионизации и ступенчатого возбуждения, т. е. являются ли они разрешенными процессами с точки зрения выполнимости данных законов подобия? |
| 66993. Является ли при выполнении условий предыдущей задачи разрешенным процессом пеннинговская ионизация? |
| 66994. Рассмотреть, является ли разрешенным процесс электрон-ионного взаимодействия, а также процессы ионизации при парных столкновениях возбужденных атомов или быстрых нейтральных атомов. |
| 66995. Показать, что обобщенным законом подобия можно пользоваться, если процессами тройных соударений можно пренебречь. Привести примеры разрешенных процессов. |
| 66996. Получить в дополнение к параметрам подобия pR и I/R ряд других возможных параметров подобия в квазинейтральной плазме. |
| 66997. Как преобразуются в подобных разрядах частота колебаний, длина волн малой амплитуды, а также их фазовая и групповая скорости, пространственный и временной инкременты? |
| 66998. Подчиняются ли данным законам подобия (pR = const, I/R = const) разряды типа пинча? |
| 66999. Можно ли пользоваться параметром подобия I/R при существенных отклонениях от квазинейтральности? Каков соответствующий параметр подобия в этом случае? |
| 67000. Оценить минимальную концентрацию электронов в плазме, начиная с которой справедлив обобщенный закон подобия в разрядных трубках радиусом R ~ 1 см при Те = 1*10^4 K. |
| 67001. Изменяется ли диффузионная частота в плазме инертных газов в подобных цилиндрических разрядных трубках с изменением их радиуса? |
| 67002. Вывести формулу Резерфорда, определяющую угол рассеяния заряженных частиц, рассматривая кулоновское взаимодействие быстрой частицы с зарядом eZ1 и массой m с частицей, заряд которой eZ2 и масса М >> m. Прицельный параметр принять равным b. Частицу с массой М считать неподвижной. |
| 67003. Получить формулу для эффективного сечения рассеяния электронов на ионах в сильно ионизованной плазме. Оценить частоту столкновений электронов с ионами для изотермической водородной плазмы с T = 1*10^4 К и n = 1*10^14 см^-3. |
| 67004. Оценить кулоновский логарифм в полностью ионизованной водородной плазме с n = 1*10^10 см^-3 и Т = 1,5*10^4 К. Чем различаются выражения для кулоновского логарифма в изотермической и неизотермической плазмах? |
| 67005. Получить приближенные формулы для расчета средних частот электрон-электронных (vee) и ион-ионных (vii) столкновений в изотермической плазме. Оценить отношения vee/vii и vee/vei в водородной плазме. |
| 67006. Получить приближенные формулы для расчета частот электрон-электронных (vee), ион-ионных (vii) и электрон-ионных (vei) столкновений в неизотермической плазме. Найти отношения величин vee/vii и vee/vei для водородной плазмы. |
| 67007. Оценить средние частоты электрон-электронных, ион-ионных и электрон-ионных столкновений для случаев: 1) калиевая плазма в Q-машине при Т = 2,8*10^3 К и концентрации заряженных частиц n = 1*10^11 см^-3; 2) распадающаяся гелиевая плазма с n = 1*10^8 см^-3, Тe = 1,5*10^3 К и Ti = 3*10^2 K. |
| 67008. Какая плазма называется слабо, а какая сильно ионизованной? Какие критерии при этом используются? Применить эти критерии для гелиевой неизотермической плазмы со следующими параметрами: концентрация заряженных частиц n = 1*10^13 см^-3, Te = 1,5*10^5 К, Ti = 5*10^3 К. Давление газа р = 1*10^-2 мм рт.ст.; vea = 2,3*10^7 с^-1. |
| 67009. Сравнить частоту электрон-электронных столкновений с частотой столкновений электронов с нейтральными атомами, частоту ион-ионных столкновений с частотой столкновений ионов с нейтральными атомами. Расчеты провести для водородной изотермической плазмы при концентрации электронов n = 1*10^8 см^-3 и температуре плазмы T = 1,5*10^5 К. Давление газа p = 1*10^-2 мм рт. ст. |
| 67010. Сравнить дебаевскую длину экранирования с длиной свободного пробега между электрон-электронными столкновениями в высокотемпературной плазме. Показать, что их отношение является величиной того же порядка, что и отношение электрон-электронной и электронной плазменной частот. Рассмотрение провести на примере водородной полностью ионизованной плазмы. |
| 67011. Установить, как проводимость сильно ионизованной плазмы, находящейся в постоянном электрическом поле, зависит от ее параметров. Оценить проводимость водородной плазмы с n = 1*10^13 см^-3 и T = 1*10^8 К. |
| 67012. Сравнить коэффициенты теплопроводности в слабо и сильно ионизованной водородной плазме. Температура плазмы (в неизотермической плазме — температура электронов) Т = Te = 1*10^5 К, концентрация электронов в изотермической плазме n = 1*10^14 см^-3, а в неизотермической n = 1*10^11 см^-3; vea = 4,8*10^7 с^-1. |
| 67013. Объяснить, почему при наличии в плазме постоянного электрического поля в ней, несмотря на столкновения, появляются непрерывно ускоряющиеся электроны, которые иногда называют «убегающими». |
| 67014. Получить выражение для критической скорости «убегающих» электронов в сильно ионизованной плазме. Что препятствует вовлечению всех электронов плазмы в режим «убегания»? |
| 67015. Из условия равенства силы, обусловленной давлением плазмы, и силы Лоренца получить условие магнитной термоизоляции стационарной плазмы. Показать, что плазма представляет собой диамагнитную среду. Токи смещения не учитывать. |
| 67016. Определить среднее по сечению цилиндрического плазменного столба давление плазмы для пинч-разряда. Токи смещения не учитывать. При рассмотрении воспользоваться критерием магнитной термоизоляции плазмы. |
| 67017. При каком условии случайно возникшее уменьшение сечения («перетяжка») цилиндрического плазменного столба (рис. ) не будет далее развиваться? Считать, что радиус образующегося искривления магнитных силовых линий значительно превышает радиус плазменного столба. При рассмотрении воспользоваться критерием магнитной термоизоляции плазмы и считать, что полный ток вдоль оси z и пронизывающий плазму магнитный поток не изменяются. |
| 67018. Найти соотношение, связывающее температуру в квазистационарном цилиндрическом плазменном столбе с пропускаемым через него сильным электрическим током. Оценить температуру полностью ионизованной изотермической плазмы, получаемой при пропускании через цилиндрическую трубку, заполненную водородом при давлении p = 1*10^-2 мм рт.ст., тока l = 1*10^6 А. Радиус трубки R = 5 см. Считать, что ток протекает по тонкому поверхностному слою плазмы. |
| 67019. Получить выражение для скорости дрейфа в полностью ионизованной изотермической и стационарной плазме цилиндрической геометрии, неоднородной по концентрации или по температуре в направлении, перпендикулярном аксиальному однородному магнитному полю. |
| 67020. В стационарной изотермической, полностью ионизованной плазме, помещенной в магнитное поле, определить коэффициент диффузии в направлении, перпендикулярном полю. Считать, что частота соударений электронов с ионами много меньше, чем электронная циклотронная частота. При решении задачи учесть, что при столкновениях заряженных частиц выполняется закон сохранения импульса. |
| 67021. Доказать, что в обоих предельных случаях: w >> vei и w << vei отношения скоростей хаотического и направленного движений равны между собой. Рассмотрение провести для ионизованной плазмы, учитывая только упругие столкновения. |
| 67022. Рассчитать скорость увеличения энергии ионов при нагреве их быстрыми электронами в сильно ионизованной неизотермической плазме при наличии максвелловского распределения ионов по скоростям. |
| 67023. Определить плотность диамагнитного тока в полностью ионизованной плазме. Считать, что градиент концентрации плазмы и электрическое поле направлены перпендикулярно магнитному полю. |
| 67024. Показать, что при Te ~ Ti установление максвелловского распределения ионной компоненты сильно ионизованной плазмы происходит медленнее, чем ее электронной компоненты. Найти отношение соответствующих времен. |
| 67025. Оценить, какого порядка должна быть длительность нарастания переднего фронта лазерного импульса, для того чтобы выполнялось условие удержания высокотемпературной изотермической плазмы. Считать, что энергия лазерного импульса E = 3*10^4 Дж, концентрация плазмы n = 1*10^22 см^-3, эффективность преобразования световой энергии в тепловую ц = 1*10^-1, характерный поперечный размер сгустка лазерной плазмы dф = 5*10^-3 см, объем сгустка V = 2,75*10^-6 см3. |
| 67026. Пользуясь результатами предыдущей задачи, оценить, до каких температур может быть нагрет сгусток водородной плазмы к моменту, когда мощность лазерного излучения в импульсе максимальна. Найденное в предыдущей задаче время нарастания переднего фронта лазерного импульса сравнить со временем свободного разлета плазмы. |
| 67027. Получить выражение для критерия Лоусона и оценить значение параметра nт (произведение концентрации плазмы на время ее удержания), требуемое для зажигания термоядерной реакции в смеси дейтерия и трития при температуре плазмы Т = 1*10^8 К и при КПД использования нейтронов h = 30 %. Считать, что значение средней величины произведения эффективного сечения реакции на относительную скорость ядер < sv > = 1*10^-22 м3/с. Учесть, что при данной реакции синтеза ядро 4Не получит энергию Eя = 3,5 МэВ, а нейтрон — En = 14,1 МэВ. |
| 67028. Показать, что в случае полного термодинамического равновесия спектральная плотность излучения описывается формулой Планка. |
| 67029. Получить соотношения между коэффициентами Эйнштейна, пользуясь формулой Планка. |
| 67030. Получить выражение для коэффициента поглощения излучения в газе, используя модель двухуровневой квантовой системы. |
| 67031. Получить закон изменения мощности излучения во времени при спонтанном испускании света, рассматривая для этого идеализированную двухуровневую квантовую систему, находящуюся в возбужденном состоянии. Самопоглощение внутри системы не учитывать. |
| 67032. Получить выражение для коэффициента Эйнштейна в случае спонтанного перехода. |
| 67033. Установить связь между средним временем жизни возбужденной системы и интегральным коэффициентом Эйнштейна для спонтанного испускания света. При рассмотрении вопроса использовать результаты предыдущей задачи. Оценить среднее время жизни системы для видимого излучения с длиной волны L = 0,5 мкм, считая радиус атома приблизительно равным 10^-8 см. |
| 67034. Определить коэффициент поглощения электромагнитного излучения при его прохождении через слой газа с инверсной заселенностью уровней с одинаковыми статистическими весами. |
| 67035. Показать, что в двухуровневой системе, состоящей из основного уровня 1 и возбужденного 2 (уровни невырожденные), с помощью оптической накачки — вспомогательного излучения на частоте перехода w12 — со спектральной плотностью S(w) нельзя добиться инверсии населенности и усиления электромагнитного излучения. До начала действия накачки все частицы находятся на нижнем уровне (N = N1). |
| 67036. Показать, что для осуществления усиления средний энергетический уровень в трехуровневом мазере должен быть сдвинут по отношению к среднему положению между крайними уровнями по шкале энергий. Спонтанные переходы и процессы релаксации не учитывать. |
| 67037. Провести приближенную оценку мощности излучения в трехуровневом мазере при соблюдении условий предыдущей задачи. Считать, что общее число частиц N = 3,9*10^19 равно утроенному числу частиц, находящихся на нижнем уровне. Частоты переходов: v12 = 6,6 ГГц, v32 = 2,8 ГГц, температура газа Т = 1,25 К, время релаксации т = 0,2 с. |
| 67038. Оценить естественную ширину линии излучения атома размерами rа = 1*10^-8 см на длине волны L = 0,5 мкм. |
| 67039. Оценить естественную ширину спектральной линии аммиака с частотой излучения v0 = 24 900 мГц. Объяснить, почему естественная ширина линии в радиодиапазоне значительно уже, чем в оптическом диапазоне. |
| 67040. Вычислить силу реакции излучения заряда, ускоренно движущегося под действием внешних периодических сил. Считать силу реакции излучения существенно меньше внешних сил. |
| 67041. Определить контур спектральной линии (распределение энергии по частотному спектру g(w)) излучения классического осциллирующего диполя. Оценить радиационную ширину линии (естественную ширину линии, выраженную в длинах волн). |
| 67042. Определить форму и ширину доплеровского контура излучения в газе, считая распределение частиц газа по скоростям максвелловским. |
| 67043. Определить доплеровское уширение линий в видимой области спектра (v0 = 5*10^14 Гц) в газовом разряде в неоне при температуре газа T = 5*10^2 К и в радиодиапазоне для линий аммиака v0 = 2,5*10^10 Гц при комнатной температуре. Сопоставить доплеровскую ширину с естественной шириной линии при тех же условиях, что и в задачах 14.11 и 14.12. |
| 67044. Определить столкновительное уширение линии Не — Ne-лазера при p = 0,5 мм рт. ст. (около 60 Па). Эффективный радиус молекулы ra = 1,2*10^-10 м. |
| 67045. Чем вызывается тормозное излучение электромагнитных волн в слабо ионизованной плазме и какова спектральная область этого излучения? На какие частоты приходится наибольшая доля излучаемой энергии в плазме с Te = 1*10^4 К? |
| 67046. Получить приближенную формулу для оценки энергии, испускаемой в слабо ионизованной плазме в процессе тормозного излучения при рассеянии электронов на нейтральных атомах. Считать, что время взаимодействия сталкивающихся частиц мало по сравнению с периодом излучаемых колебаний. |
| 67047. Вычислить энергию, испускаемую при тормозном излучении электронов из 1 см3 полностью ионизованной плазмы за 1 с. Вычисления провести для водородной плазмы с T = 1*10^6 К и n = 1*10^14 см^-3 в предположении, что потери энергии на излучение малы, а плазма прозрачна во всем диапазоне испускаемых частот. |
| 67048. Какова природа рекомбинационного излучения, каков характер его спектра? |
| 67049. Получить формулу для оценки интенсивности рекомбинационного излучения, испускаемого водородной плазмой. Рассчитать интенсивность этого излучения из единицы объема водородной плазмы с Т = 1*10^6 К и n = 1*10^15 см^-3. |
| 67050. Вычислить энергию, уносимую магнитно-тормозным излучением электронов из 1 см3 плазмы за 1 с. Концентрация электронов n = 1*10^14 см^-3, T = 1*10^6 К, H = 1*10^4 Э. Оценить основную частоту излучения. |
| 67051. Сравнить потоки энергии, уносимые из замагниченной плазмы при тормозном излучении и в результате эффекта перезарядки. Оценку провести для плазмы с Т = 1*10^6 К и n = 1*10^14 см^-3. Считать, что плазма имеет форму цилиндра радиусом R = 10 см, окруженного оболочкой водорода. Температура нейтрального газа Т = 1*10^3 К, его концентрация na = 1*10^9 см^-3. |
| 67052. Объяснить, почему для возникновения излучения Вавилова — Черенкова необходимо, чтобы при прямолинейном равномерном движении электронов в однородной изотропной среде скорость электронов превышала скорость света в веществе. (При объяснении воспользоваться принципом Гюйгенса — Френеля.) |
| 67053. Используя законы сохранения энергии и импульса релятивистского электрона, рассчитать угол, определяющий направление излучения Вавилова — Черенкова в среде с показателем преломления N. |
| 67054. Можно ли рассматривать синхротронное излучение на основе действия механизма черенковского излучения электронов, движущихся ускоренно в магнитном поле, которое поворачивает вектор их скорости? Получить выражения для максимальной частоты колебаний и угла раствора диаграммы направленности синхротронного излучения, а также приближенную формулу для интенсивности излучения. Считать, что излучение длится конечное время. Рассмотрение провести в декартовой системе координат, начало которой расположено в точке r(0), ось z направлена вдоль магнитного поля H, а ось х ориентирована таким образом, чтобы вектор скорости v(0) и волновой вектор колебаний k лежали в плоскости x0z (рис. ). |
| 67055. Какое воздействие на синхротронное излучение оказывает холодная плазма? При каких концентрациях действие холодной плазмы становится существенным? |
| 67056. Оценить угловой и частотный спектры синхротронного излучения электрона в вакууме, исходя из анализа выражений для потенциалов движущегося точечного заряда Лиенара — Вихерта, имеющих вид A = ####, ф = ####. На какие частоты спектра приходится наиболее интенсивное излучение? Рассмотреть релятивистские электроны, вращающиеся в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, и не имеющие составляющей скорости вдоль поля. |
| 67061. Определить плотность жидкости, полученной смешиванием 10 л жидкости плотностью р1 = 900 кг/м3 и 20 л жидкости плотностью р2 = 870 кг/м3. |
| 67062. Определить повышение давления, при котором начальный объем воды уменьшится на 1 %. |
| 67063. Стальной трубопровод длиной l = 300 м и диаметром D = 500 мм испытывается на прочность гидравлическим способом. Определить объем воды, который необходимо дополнительно подать в трубопровод за время испытания для подъема давления от p1 = 0,1 МПа до р2 = 5 МПа. Расширение трубопровода не учитывать. Объемный модуль упругости воды Е = 2060 МПа. |
| 67064. Определить, насколько уменьшится давление масла в закрытом объеме (V0 = 150 л) гидропривода, если утечки масла составили dV = 0,5 л, а коэффициент объемного сжатия жидкости bр = 7,5*10^-10 Па^-1. Деформацией элементов объемного гидропривода, в которых находится указанный объем масла, пренебречь. |
| 67065. Высота цилиндрического вертикального резервуара равна h = 10 м, его диаметр D = 3 м. Определить массу мазута (р0 = 920 кг/м3), которую можно налить в резервуар при 15°С, если его температура может подняться до 40°С. Расширением стенок резервуара пренебречь, температурный коэффициент объемного расширения жидкости bt = 0,0008°С^-1. |
| 67066. Определить повышение давления в закрытом объеме гидропривода при повышении температуры масла от 20 до 40°С, если температурный коэффициент объемного расширения bt = 7*10^-4°С^-1, коэффициент объемного сжатия bp = 6,5*10^-10 Па^-1. Утечками жидкости и деформацией элементов конструкции объемного гидропривода пренебречь. |
| 67067. Кольцевая щель между двумя цилиндрами (D = 210 мм, d = 202 мм) залита трансформаторным маслом (р = 910 кг/м3) при температуре 20°С (рис. ). Внутренний цилиндр равномерно вращается с частотой n = 120 мин^-1. Определить динамическую и кинематическую вязкость масла, если момент, приложенный к внутреннему цилиндру, М = 0,065 Н*м, а высота столба жидкости в щели между цилиндрами h = 120 мм. Трением основания цилиндра о жидкость пренебречь. |
| 67068. Цапфа радиуса r = 20 мм и длиной l = 100 мм вращается в подшипнике с частотой n = 600 мин^-1 (рис. ). Определить мощность, теряемую на преодоление трения в подшипнике, если толщина слоя смазки между цапфой и подшипником равна d = 0,2 мм и одинакова во всех точках, кинематическая вязкость смазки v = 80 мм2/с, ее плотность р = 920 кг/м3. Считать, что скорость жидкости в зазоре изменяется по линейному закону. |
| 67069. В сообщающиеся сосуды налиты вода (р = 1000 кг/м3) и бензин (рис. ). Определить плотность бензина, если высота столба воды h = 150 мм, а разность уровней жидкости в сосудах а = 60 мм. |
| 67070. Определить избыточное давление воды (р = 1000 кг/м3) в закрытом резервуаре, если показания батарейного двухжидкостного манометра (вода — ртуть) равны h1 = 800 мм, h2 = 100 мм, h3 = 600 мм, h4 = 200 мм, h5 = 1400 мм (рис. ). |
| 67071. Манометр, подключенный к закрытому резервуару с нефтью (р = 900 кг/м3), показывает избыточное давление Pман = 36 кПа. Определить абсолютное давление воздуха на поверхности жидкости р0 и положение пьезометрической плоскости, если уровень нефти в резервуаре H = 3,06 м, а расстояние от точки подключения до центра манометра z = 1,02 м (рис. ), атмосферное давление ра = 100 кПа. |
| 67072. Поршень пружинного гидроаккумулятора диаметром D = 250 мм во время зарядки поднялся вверх на высоту х = 14 см (рис ). Определить жесткость пружины с, если давление жидкоcти р = 1,0 МПа. Трением между поршнем и цилиндром и весом поршня пренебречь. |
| 67073. Определить давление масла р1, подводимого в поршневую полость гидроцилиндра, если избыточное давление в штоковой полости р2 = 80 кПа, усилие на штоке R = 10 кН, сила трения поршня о цилиндр F = 0,4 кН, диаметр поршня D = 125 мм, диаметр штока d = 70 мм (рис. ). |
| 67074. Предварительный натяг пружины дифференциального предохранительного клапана равен х = 18 мм, жесткость пружины с = 7,5 Н/мм (рис. ). Определить давление жидкости, при котором клапан откроется, если диаметры поршней D = 25 мм, d = 20 мм. Весом поршней и силой трения пренебречь. |
| 67075. Гидравлический аккумулятор (рис. ) состоит из плунжера 1, помещенного в цилиндр 2, который поднимается вместе с грузом при зарядке (нагнетании жидкости в цилиндр). При разрядке аккумулятора цилиндр, скользя по плунжеру, опускается вниз и жидкость под давлением подается к потребителю. Определить давление при зарядке и разрядке аккумулятора, если диаметр плунжера D = 250 мм, вес груза вместе с подвижными частями G = 900 кН, коэффициент трения манжеты о плунжер f = 0,10, ширина манжеты b = 35 мм. |
| 67076. Гидравлический домкрат (рис. ) состоит из неподвижного поршня 1 и скользящего по нему цилиндра 2, на котором смонтирован корпус образующий масляную ванну домкрата, и плунжерный насос 4 ручного привода со всасывающим 5 и нагнетательным 6 клапанами. Определить давление рабочей жидкости в цилиндре и массу поднимаемого груза m, если усилие на рукоятке приводного рычага насоса R = 150 Н, диаметр поршня домкрата D = 180 мм, диаметр плунжера насоса d = 18 мм, КПД домкрата h = 0,68, плечи рычага а = 60 мм, b = 600 мм. |
| 67077. На рис. показана принципиальная схема гидровакуумного усилителя гидропривода тормозов автомобиля. При нажатии на педаль с силой Р давление жидкости, создаваемое в гидроцилиндре 1, передается в левую полость гидроцилиндра 2, а полость Б сообщается со всасывающим коллектором двигателя и в ней устанавливается вакуум. Это приводит к появлению дополнительной силы, с которой диафрагма 5 через шток 4 действует на поршень 3, так как в полости А давление всегда равно атмосферному. Определить давление жидкости, подаваемой из правой полости гидроцилиндра 2 к колесным тормозным цилиндрам, если сила Р = 150 Н, сила пружины 6, препятствующая перемещению диафрагмы 5 вправо, равна F = 15 Н, вакуум в полости Б рвак = 20 кПа, диаметр диафрагмы D = 120 мм, гидроцилиндра 1 — d1 = 25 мм, гидроцилиндра 2 — d2 = 20 мм, а отношение плеч рычага b/a = 5. Площадью поперечного сечения штока 4 и силами трения пренебречь. |
| 67078. Определить величину и точку приложения силы давления на крышку, перекрывающую круглое отверстие диаметром d = 500 мм в вертикальной перегородке закрытого резервуара, если левый отсек резервуара заполнен нефтью (р = 900 кг/м3), правый —- воздухом. Избыточное давление на поверхности жидкости Pман = 15 кПа, показание ртутного мановакуумметра, подключенного к правому отсеку резервуара, h = 80 мм, центр отверстия расположен на глубине Н = 0,8 м (рис. ), атмосферное давление ра = 100 кПа. |
| 67079. Квадратное отверстие (а x а = 0,4 x 0,4 м) в вертикальной стенке резервуара с бензином (р = 750 кг/м3) закрыто крышкой (рис. ). Найти силу давления на крышку и точку ее приложения, если центр отверстия находится на глубине Н = 2,0 м, вакуум на поверхности жидкости рвак = 60 кПа. |
| 67080. Круглое отверстие в вертикальной стенке закрытого резервуара с водой перекрыто сферической крышкой (рис. ). Радиус сферы R = 0,3 м, угол а = 120°, глубина погружения центра тяжести отверстия Н = 0,5 м. Определить силу давления на крышку, если избыточное давление на поверхности воды р0 = 10 кПа. |
| 67081. Определить силу давления жидкости на закругление (рис. ), а также отрывающее и сдвигающее усилия, которые возникают на стыках закругления с прямолинейными участками трубопровода, если диаметр трубы d = 250 мм, угол поворота а = 60°, избыточное давление жидкости р = 0,5 МПа. Весом жидкости пренебречь. |
| 67082. Найти минимальную толщину d стенок стальной трубы (рис. ) диаметром d = 25 мм, если давление жидкости р = 10 МПа, а допускаемое напряжение на растяжение для стали [s] = 150 МПа. Весом жидкости пренебречь. |
| 67083. Определить величину предварительной деформации пружины, прижимающей шарик к седлу предохранительного клапана диаметром d = 25 мм (рис. ), если он открылся при давлении р1 = 2,5 МПа. Давление после клапана р2 = 0,35 МПа, жесткость пружины с = 150 Н/мм. Весом шарика, пружины и шайбы пренебречь. |
Сборники задач
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 2010 |
| Задачник по физике Чертов, 2009 |
| Задачник по физике Белолипецкий С.Н., Еркович О.С., 2005 |
| Сборник задач по общему курсу ФИЗИКИ Волькенштейн В.С., 2008 |
| Сборник задач по курсу физики Трофимова Т.И., 2008 |
| Физика. Задачи с ответами и решениями Черноуцан А.И., 2009 |
| Сборник задач по общему курсу физики Гурьев Л.Г., Кортнев А.В. и др., 1972 |
| Журнал Квант. Практикум абитуриента. Физика Коллектив авторов, 2013 |
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 1979 |
| Сборник вопросов и задач по физике. 10-11 класс. Гольдфарб Н.И., 1982 |
| Все задачники... |
Статистика решений
| Тип решения | Кол-во |
| подробное решение | 62 245 |
| краткое решение | 7 659 |
| указания как решать | 1 407 |
| ответ (символьный) | 4 786 |
| ответ (численный) | 2 395 |
| нет ответа/решения | 3 406 |
| ВСЕГО | 81 898 |
Форма связи
fizmatbank@ya.ru
Мы в WhatsApp
Мы в Telegram
