Задачи

Три оди­на­ко­вых ре­зи­сто­ра и два оди­на­ко­вых иде­аль­ных ди­о­да вклю­че­ны в элек­три­че­скую цепь, по­ка­зан­ную на ри­сун­ке, и под­клю­че­ны к ак­ку­му­ля­то­ру в точ­ках и Со­про­тив­ле­ние ди­о­дов в пря­мом на­прав­ле­нии рав­но нулю, сила тока для ди­о­дов в обрат­ном на­прав­ле­нии рав­на нулю. По­ка­за­ния ам­пер­мет­ра рав­ны Опре­де­ли­те силу тока че­рез ам­пер­метр по­сле сме­ны по­ляр­но­сти под­клю­че­ния ак­ку­му­ля­то­ра. На­ри­суй­те эк­ви­ва­лент­ные элек­три­че­ские схе­мы для двух слу­ча­ев под­клю­че­ния ак­ку­му­ля­то­ра. Опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ди­на­ми­ки, по­яс­ни­те свой от­вет. Со­про­тив­ле­ни­ем ам­пер­мет­ра и вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ак­ку­му­ля­то­ра пре­не­бречь.

Опре­де­лить за­ряд кон­ден­са­то­ра в схе­ме. Со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров = = = = ЭДС вну­трен­нее со­про­тив­ле­ние ис­точ­ни­ка ем­кость кон­ден­са­то­ра

Опре­де­лить на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­рах и в схе­ме, если из­вест­но, что при за­мы­ка­нии ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­ем на­ко­рот­ко ток че­рез ба­та­рею воз­ра­стет в 3 раза. ЭДС ба­та­реи рав­на

Элек­три­че­ская схе­ма со­сто­ит из по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­ем кон­ден­са­то­ра и ба­та­реи с вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем Па­рал­лель­но кон­ден­са­то­ру под­клю­чи­ли ре­зи­стор с со­про­тив­ле­ни­ем Во сколь­ко раз из­ме­нит­ся энер­гия кон­ден­са­то­ра по­сле того, как на­пря­же­ние на нем ста­нет по­сто­ян­ным?

Тело мас­сой вра­ща­ет­ся в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти на нити дли­ной Ось вра­ще­ния рас­по­ло­же­на над по­лом на вы­со­те При про­хо­жде­нии ниж­не­го по­ло­же­ния нить об­ры­ва­ет­ся и тело па­да­ет на пол на рас­сто­я­нии по го­ри­зон­та­ли от точ­ки об­ры­ва. Опре­де­лить силу на­тя­же­ния нити в мо­мент ее об­ры­ва.

На глад­кое про­во­лоч­ное коль­цо ра­ди­у­са рас­по­ло­жен­ное вер­ти­каль­но, на­де­та ма­лень­кая бу­син­ка. Коль­цо вра­ща­ет­ся с уг­ло­вой ско­ро­стью во­круг вер­ти­каль­ной оси, про­хо­дя­щей по диа­мет­ру коль­ца. Где на­хо­дит­ся бу­син­ка?

Кон­ден­са­тор ем­ко­стью за­ря­жен­ный до на­пря­же­ния че­рез ре­зи­стор со­еди­ня­ют с не­за­ря­жен­ным кон­ден­са­то­ром ем­ко­стью Най­ти ко­ли­че­ство теп­ло­ты, вы­де­лив­ше­е­ся в про­цес­се пе­ре­за­ряд­ки кон­ден­са­то­ров.

Опре­де­лить ра­бо­ту изо­тер­ми­че­ско­го сжа­тия газа, со­вер­ша­ю­ще­го цикл Кар­но, к.п.д. ко­то­ро­го рав­но 0,4, если ра­бо­та изо­тер­ми­че­ско­го рас­ши­ре­ния рав­на

На­чер­ти­те эк­ви­ва­лент­ную схе­му к цепи, изоб­ра­жен­ной на ри­сун­ке. Най­ди­те на­пря­же­ния на всех кон­ден­са­то­рах. Все под­пи­сан­ные на схе­ме ве­ли­чи­ны счи­тать из­вест­ны­ми, про­во­да — иде­аль­ны­ми.

Кон­ден­са­тор ем­ко­стью за­ря­ди­ли до раз­но­сти по­тен­ци­а­лов и от­клю­чи­ли от ис­точ­ни­ка. За­тем про­стран­ство меж­ду об­клад­ка­ми за­пол­ни­ли ди­элек­три­ком с ди­элек­три­че­ской про­ни­ца­е­мо­стью Опре­де­лить, на ка­кую ве­ли­чи­ну из­ме­нит­ся энер­гия кон­ден­са­то­ра.

Шар ра­ди­у­сом за­ря­жен до по­тен­ци­а­ла а шар ра­ди­у­сом до по­тен­ци­а­ла Опре­де­лить по­тен­ци­ал ша­ров по­сле того, как их со­еди­ни­ли очень длин­ным ме­тал­ли­че­ским про­вод­ни­ком. Ем­ко­стью со­еди­ни­тель­но­го про­вод­ни­ка мож­но пре­не­бречь.

Два оди­на­ко­вых плос­ких кон­ден­са­то­ра, один из ко­то­рых за­пол­нен ди­элек­три­ком с ди­элек­три­че­ской про­ни­ца­е­мо­стью со­еди­не­ны как по­ка­за­но на ри­сун­ке и за­ря­же­ны до на­пря­же­ния Ка­кую ра­бо­ту нуж­но со­вер­шить, что­бы вы­та­щить ди­элек­три­че­скую пла­стин­ку из кон­ден­са­то­ра? Ем­кость пу­сто­го кон­ден­са­то­ра рав­на

Ба­та­рея с ЭДС и вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем при­со­еди­не­на к цепи, изоб­ра­жен­ной на ри­сун­ке. Со­про­тив­ле­ние каж­до­го из ре­зи­сто­ров Най­ти на­пря­же­ние на клем­мах ба­та­реи. Со­про­тив­ле­ни­ем всех со­еди­ни­тель­ных про­во­дов пре­не­бречь.

Ка­туш­ка, об­ла­да­ю­щая ин­дук­тив­но­стью со­еди­не­на с ис­точ­ни­ком пи­та­ния с ЭДС и дву­мя оди­на­ко­вы­ми ре­зи­сто­ра­ми Элек­три­че­ская схе­ма со­еди­не­ния по­ка­за­на на рис. 1. В на­чаль­ный мо­мент ключ в цепи разо­мкнут. В мо­мент вре­ме­ни ключ за­мы­ка­ют, что при­во­дит к из­ме­не­нию силы тока, ре­ги­стри­ру­е­мо­го ам­пер­мет­ром, как по­ка­за­но на рис. 2. Осно­вы­ва­ясь на из­вест­ных фи­зи­че­ских за­ко­нах, объ­яс­ни­те, по­че­му при за­мы­ка­нии клю­ча сила тока плав­но уве­ли­чи­ва­ет­ся до не­ко­то­ро­го но­во­го зна­че­ния Опре­де­ли­те зна­че­ние силы тока Вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка тока пре­не­бречь.

На­мо­тан­ная на кар­кас про­во­лоч­ная ка­туш­ка со­про­тив­ле­ни­ем вы­во­ды ко­то­рой со­еди­не­ны друг с дру­гом, по­ме­ще­на в од­но­род­ное маг­нит­ное поле, ли­нии ин­дук­ции ко­то­ро­го пер­пен­ди­ку­ляр­ны плос­ко­сти вит­ков ка­туш­ки. Мо­дуль век­то­ра маг­нит­ной ин­дук­ции поля из­ме­ня­ет­ся с те­че­ни­ем вре­ме­ни так, как по­ка­за­но на гра­фи­ке. К мо­мен­ту вре­ме­ни че­рез ка­туш­ку про­тек элек­три­че­ский за­ряд Сколь­ко вит­ков со­дер­жит ка­туш­ка, если все вит­ки оди­на­ко­вые и име­ют пло­щадь

Груз мас­сой при­вя­зан­ный к не­рас­тя­жи­мой нити, вра­ща­ет­ся в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти. Най­ти раз­ность сил на­тя­же­ния нити в ниж­ней и верх­ней точ­ках тра­ек­то­рии.

Элек­три­че­ская цепь со­сто­ит из ис­точ­ни­ка тока и рео­ста­та. ЭДС ис­точ­ни­ка Мак­си­маль­ная мощ­ность тока вы­де­ля­е­мая на рео­ста­те, до­сти­га­ет­ся при про­ме­жу­точ­ном зна­че­нии его со­про­тив­ле­ния и рав­на Чему рав­но вну­трен­нее со­про­тив­ле­ние ис­точ­ни­ка?

Две па­рал­лель­ные ме­тал­ли­че­ские пла­сти­ны, рас­по­ло­жен­ные го­ри­зон­таль­но, под­клю­че­ны к элек­три­че­ской схе­ме, при­ве­дён­ной на ри­сун­ке. Меж­ду пла­сти­на­ми на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии ма­лень­кое за­ря­жен­ное тело мас­сой и за­ря­дом Элек­тро­ста­ти­че­ское поле меж­ду пла­сти­на­ми счи­тать од­но­род­ным. Опи­ра­ясь на за­ко­ны ме­ха­ни­ки и элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, как и в ка­ком на­прав­ле­нии на­чнёт дви­гать­ся тело, если сдви­нуть пол­зу­нок рео­ста­та впра­во.

В схе­ме, изоб­ра­жён­ной на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров ЭДС ба­та­реи её вну­трен­нее со­про­тив­ле­ние Опре­де­ли­те мощ­ность, вы­де­ля­е­мую на ре­зи­сто­ре

К телу мас­сой при­ло­же­на сила под дей­стви­ем ко­то­рой тело дви­жет­ся по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти рав­но­мер­но. Опре­де­ли­те угол ко­то­рый со­став­ля­ет с вер­ти­ка­лью рав­но­дей­ству­ю­щая сил, дей­ству­ю­щих на тело со сто­ро­ны по­верх­но­сти, если сила со­став­ля­ет с го­ри­зон­та­лью угол Уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния

Ав­то­мо­биль тро­га­ет­ся с ме­ста с уско­ре­ни­ем При ско­ро­сти уско­ре­ние ав­то­мо­би­ля ста­ло рав­ным С ка­кой уста­но­вив­шей­ся ско­ро­стью бу­дет дви­гать­ся ав­то­мо­биль, если сила со­про­тив­ле­ния про­пор­ци­о­наль­на ско­ро­сти? Силу тяги дви­га­те­ля при дви­же­нии ав­то­мо­би­ля счи­тать по­сто­ян­ной.

Воз­душ­ный шар опус­ка­ет­ся с уско­ре­ни­ем на­прав­лен­ным вниз. Ка­кой мас­сы бал­ласт надо сбро­сить, что­бы шар на­чал дви­гать­ся с тем же по мо­ду­лю уско­ре­ни­ем, на­прав­лен­ным вверх? На­чаль­ная мас­са шара с бал­ла­стом рав­на Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха дви­же­нию шара пре­не­бречь.

Иде­аль­ный од­но­атом­ный газ в ко­ли­че­стве вы­пол­ня­ет цик­ли­че­ский про­цесс 1-2-3-4-1, изоб­ра­жен­ный на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах где — дав­ле­ние газа, — его объ­ем. Най­ди­те КПД цик­ла.

Иде­аль­ный од­но­атом­ный газ в ко­ли­че­стве вы­пол­ня­ет цик­ли­че­ский про­цесс 1-2-3-4-1, изоб­ра­жен­ный на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах где — дав­ле­ние газа, — его вну­трен­няя энер­гия. Най­ди­те КПД цик­ла.

На ри­сун­ке изоб­ра­жен гра­фик за­ви­си­мо­сти дав­ле­ния от объ­ема для од­но­го моля иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа. В цик­ли­че­ском про­цес­се 1-2-4-1 этот газ со­вер­ша­ет ра­бо­ту а в цик­ли­че­ском про­цес­се 2-3-4-2 — ра­бо­ту КПД в ука­зан­ных цик­лах оди­на­ков: Най­ти КПД цик­ла 1-2-3-4-1. Из­вест­но, что 1-2 и 3-4 — изо­тер­ми­че­ские про­цес­сы, а 2-3 и 4-1 — адиа­бат­ные.

К ак­ку­му­ля­то­ру с ЭДС и вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем под­клю­чи­ли лам­пу со­про­тив­ле­ни­ем и ре­зи­стор со­про­тив­ле­ни­ем а так­же кон­ден­са­тор ём­ко­стью (см. ри­су­нок). Спу­стя дли­тель­ный про­ме­жу­ток вре­ме­ни ключ К раз­мы­ка­ют. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­лит­ся по­сле это­го на лам­пе?

На ри­сун­ке изоб­ра­жен гра­фик за­ви­си­мо­сти дав­ле­ния от объ­ема для од­но­го моля иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа.

КПД цик­ли­че­ско­го про­цес­са 1-2-4-1, со­сто­я­ще­го из изо­тер­мы 1-2, не­ко­то­ро­го про­цес­са 2-4 и адиа­ба­ты 4-1, ра­вен

КПД цик­ли­че­ско­го про­цес­са 2-3-4-2, где про­цесс 2-3 со­от­вет­ству­ет адиа­ба­ти­че­ско­му рас­ши­ре­нию, а про­цесс 3-4 — изо­тер­ми­че­ско­му сжа­тию, ра­вен

Най­ти КПД цик­ла 1-2-3-4-1.

Шар мас­сой под­ве­шен­ный на нити дли­ной от­во­дят от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия на угол 60° и от­пус­ка­ют. В мо­мент про­хо­жде­ния шара че­рез по­ло­же­ние рав­но­ве­сия в него по­па­да­ет пуля, ле­тя­щая на­встре­чу шару, ко­то­рая про­би­ва­ет его и про­дол­жа­ет дви­гать­ся го­ри­зон­таль­но (см. ри­су­нок). Опре­де­ли­те мо­дуль из­ме­не­ния им­пуль­са пули в ре­зуль­та­те по­па­да­ния в шар, если он, про­дол­жая дви­же­ние в преж­нем на­прав­ле­нии, от­кло­ня­ет­ся на угол 39°. Мас­су шара счи­тать не­из­мен­ной; диа­метр шара — пре­не­бре­жи­мо ма­лым по срав­не­нию с дли­ной нити; Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь. Об­ос­нуй­те при­ме­ни­мость за­ко­нов, ис­поль­зу­е­мых для ре­ше­ния за­да­чи.

По окруж­но­сти ра­ди­у­са за­мед­ля­ясь, дви­жет­ся точ­ка, ско­рость ко­то­рой в на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни была рав­на ве­ли­чи­не В каж­дый мо­мент вре­ме­ни тан­ген­ци­аль­ная и нор­маль­ная со­став­ля­щие уско­ре­ния точ­ки рав­ны по мо­ду­лю. Чему рав­на пол­ная ве­ли­чи­на мо­ду­ля уско­ре­ния точ­ки в мо­мент вре­ме­ни, ко­гда она про­шла путь

Воз­душ­ный шар под­ни­ма­ет­ся с по­сто­ян­ной ско­ро­стью вдоль оси Под дей­стви­ем вет­ра шар при­об­ре­та­ет на вы­со­те y го­ри­зон­таль­ную ско­рость где — по­сто­ян­ная. Ка­ко­ва нор­маль­ная со­став­ля­ю­щая уско­ре­ния шара на вы­со­те

Луч све­та па­да­ет на пло­с­ко­па­рал­лель­ную стек­лян­ную пла­стин­ку тол­щи­ной На сколь­ко сме­стит­ся луч по­сле про­хо­жде­ния пла­стин­ки, если угол па­де­ния луча по­ка­за­тель пре­лом­ле­ния стек­ла

Ча­сти­ца дви­жет­ся вдоль оси со ско­ро­стью ко­то­рая на­рас­та­ет по за­ко­ну где — по­ло­жи­тель­ная по­сто­ян­ная. В мо­мент вре­ме­ни ча­сти­ца на­хо­ди­лась в на­ча­ле ко­ор­ди­нат. Ка­ко­ва сред­няя ско­рость ча­сти­цы за вре­мя, в те­че­ние ко­то­ро­го она про­шла путь

В ва­ку­ум­ной теп­ло­изо­ли­ро­ван­ной ка­ме­ре на­хо­дят­ся два мас­ля­ных пу­зы­ря оди­на­ко­во­го раз­ме­ра, один из ко­то­рых на­пол­нен ге­ли­ем, а дру­гой — во­до­ро­дом, до дав­ле­ния каж­дый. Най­ти от­но­ше­ние дав­ле­ния уста­но­вив­ше­го­ся в ка­ме­ре, по­сле того как пу­зы­ри лоп­ну­ли, к на­чаль­но­му дав­ле­нию газа в пу­зы­рях. От­но­ше­ние тем­пе­ра­ту­ры ге­лия к тем­пе­ра­ту­ре во­до­ро­да со­став­ля­ет Мо­ляр­ная теп­ло­ем­кость ге­лия при по­сто­ян­ном объ­еме во­до­ро­да — — га­зо­вая по­сто­ян­ная. Объ­ем пу­зы­ря в 160 раз мень­ше объ­ема ка­ме­ры. Из­ме­не­ни­ем по­верх­ност­ной энер­гии пле­нок при раз­ры­ве пу­зы­рей пре­не­бречь.

Шар мас­сой сво­бод­но па­да­ет с вы­со­ты без на­чаль­ной ско­ро­сти. На вы­со­те в шар по­па­да­ет и за­стре­ва­ет в нем го­ри­зон­таль­но ле­тев­шая пуля мас­сой Най­ди­те на­чаль­ную ско­рость пули, если ско­рость шара с за­стряв­шей в нем пу­лей пе­ред со­уда­ре­ни­ем с по­лом Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь. Об­ос­нуй­те при­ме­ни­мость за­ко­нов, ис­поль­зу­е­мых для ре­ше­ния за­да­чи.

Ма­лень­кий ша­рик мас­сой под­ве­шен на лег­кой не­рас­тя­жи­мой нити дли­ной ко­то­рая раз­ры­ва­ет­ся при не­ко­то­рой силе на­тя­же­ния Ша­рик от­ве­ден от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия (оно по­ка­за­но на ри­сун­ке пунк­ти­ром) и от­пу­щен. Ко­гда ша­рик про­хо­дит по­ло­же­ние рав­но­ве­сия, нить об­ры­ва­ет­ся, и ша­рик тут же аб­со­лют­но не­упру­го стал­ки­ва­ет­ся с брус­ком мас­сой ле­жа­щим не­по­движ­но на глад­кой го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти сто­ла. Ско­рость брус­ка по­сле уда­ра Опре­де­ли­те ве­ли­чи­ну силы Счи­тать, что бру­сок по­сле уда­ра дви­жет­ся по­сту­па­тель­но.

Ша­рик сколь­зит без тре­ния по на­клон­но­му же­ло­бу, а за­тем дви­жет­ся по «мерт­вой пет­ле» ра­ди­у­са С ка­кой си­лой да­вит ша­рик на же­лоб в ниж­ней точ­ке пет­ли, если мас­са ша­ри­ка а вы­со­та, с ко­то­рой его от­пус­ка­ют, рав­на счи­тая от ниж­ней точ­ки пет­ли?

Конь­ко­бе­жец мас­сой стоя на льду, бро­са­ет в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии шай­бу мас­сой со ско­ро­стью На ка­кое рас­сто­я­ние от­ка­тит­ся конь­ко­бе­жец, если ко­эф­фи­ци­ент тре­ния конь­ков о лед

Глад­кий стер­жень изо­гнут в го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти в виде окруж­но­сти. Две муф­точ­ки мас­са­ми и со­от­вет­ствен­но дви­жут­ся по нему на­встре­чу друг дру­гу с по­сто­ян­ны­ми нор­маль­ны­ми уско­ре­ни­я­ми Най­ти нор­маль­ное уско­ре­ние муф­то­чек по­сле их аб­со­лют­но не­упру­го­го столк­но­ве­ния. Об­ос­нуй­те при­ме­ни­мость за­ко­нов, ис­поль­зу­е­мых для ре­ше­ния за­да­чи.

Груз, под­ве­шен­ный на пру­жи­не жёст­ко­стью от­кло­ни­ли от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия и от­пу­сти­ли, в ре­зуль­та­те чего он на­чал со­вер­шать ко­ле­ба­ния вдоль вер­ти­каль­ной оси В та­бли­це при­ве­де­ны из­ме­не­ния ко­ор­ди­на­ты гру­за с те­че­ни­ем вре­ме­ни

Опре­де­ли­те ки­не­ти­че­скую энер­гию гру­за в мо­мент вре­ме­ни

В элек­три­че­ской цепи, по­ка­зан­ной на ри­сун­ке, ЭДС ис­точ­ни­ка тока рав­на ем­кость кон­ден­са­то­ра ин­дук­тив­ность ка­туш­ки со­про­тив­ле­ние лам­пы и со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни ключ K за­мкнут. Ка­кая энер­гия вы­де­лит­ся в лам­пе по­сле раз­мы­ка­ния клю­ча? Вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка тока и про­во­дов пре­не­бречь.