Тип 21

Из­вест­но, что на ди­элек­три­че­скую пла­сти­ну, ча­стич­но вве­ден­ную в за­зор воз­душ­но­го плос­ко­го кон­ден­са­то­ра, дей­ству­ет сила, втя­ги­ва­ю­щая пла­сти­ну внутрь.

1. Объ­яс­ни­те это яв­ле­ние, осно­вы­ва­ясь на из­вест­ных фи­зи­че­ских яв­ле­ни­ях и за­ко­нах.

2. Как из­ме­нит­ся энер­гия за­ря­жен­но­го кон­ден­са­то­ра при втя­ги­ва­нии в него пла­сти­ны, если он от­клю­чен от ис­точ­ника?

В тер­мо­круж­ку на­ли­ли го­ря­чий чай.

1. Как пра­ви­ло, если в го­ря­чий чай по­ме­стить лож­ку ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ры, он осты­нет бы­стрее. Объ­яс­ни­те этот факт.

2. Мо­жет ли чай остыть бы­стрее, если в него по­ме­стить лож­ку тем­пе­ра­ту­ры чая?

От­вет в каж­дом слу­чае по­яс­ни­те, осно­вы­ва­ясь на из­вест­ных фи­зи­че­ских яв­ле­ни­ях и за­ко­нах.

Если к верх­ней точ­ке ко­ле­са, сто­я­ще­го на ше­ро­хо­ва­той го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти, при­ло­жить го­ри­зон­таль­ную силу, то в ниж­ней точ­ке ко­ле­са воз­ник­нет сила тре­ния.

1. Куда эта сила тре­ния бу­дет на­прав­ле­на?

2. В ка­ком слу­чае уско­ре­ние цен­тра масс ко­ле­са бу­дет боль­ше при фик­си­ро­ван­ной внеш­ней силе — в слу­чае глад­кой или ше­ро­хо­ва­той по­верх­но­сти?

От­вет объ­яс­ни­те на осно­ва­нии из­вест­ных Вам фи­зи­че­ских за­ко­нов и яв­ле­ний.

Ве­ло­си­пе­дист стар­ту­ет из со­сто­я­ния по­коя и дви­жет­ся пря­мо­ли­ней­но. При­об­ре­тя не­ко­то­рую по­сто­ян­ную ско­рость, ве­ло­си­пе­дист пе­ре­ста­ет кру­тить пе­да­ли.

1. Ка­кое на­прав­ле­ние во вре­мя раз­го­на име­ет сила тре­ния, при­ло­жен­ная к ве­ду­ще­му ко­ле­су?

2. Ка­кое на­прав­ле­ние во вре­мя раз­го­на име­ет сила тре­ния, при­ло­жен­ная к ве­до­мо­му ко­ле­су?

3. Ка­кое на­прав­ле­ние име­ет сила тре­ния, дей­ству­ю­щая на ко­ле­са со сто­ро­ны по­верх­но­сти по­сле того, как ве­ло­си­пе­дист пе­ре­стал кру­тить пе­да­ли?

Счи­тать, что ко­ле­со и по­верх­ность не де­фор­ми­ру­ют­ся. Тре­ни­ем в осях ко­лес и со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь.

Мо­роз­ным зим­ним днем (тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха была око­ло ) школь­ник Миша при­шел до­мой по­сле шко­лы, и ему по­ка­за­лось, что дома очень су­хой воз­дух. До­маш­ний ги­гро­метр по­ка­зал от­но­си­тель­ную влаж­ность На ули­це, от­ку­да он толь­ко что при­шел, та­ко­го ощу­ще­ния не было. Миша про­ве­рил про­гноз по­го­ды — ока­за­лось, что от­но­си­тель­ная влаж­ность в этот день со­став­ля­ла По­это­му Миша ре­шил от­крыть окна, что­бы за­пу­стить в квар­ти­ру бо­лее влаж­ный улич­ный воз­дух. За­крыв окна и до­ждав­шись, пока воз­дух на­грел­ся до преж­ней ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ры, Миша с удив­ле­ни­ем об­на­ру­жил, что от­но­си­тель­ная влаж­ность в квар­ти­ре ста­ла мень­ше Объ­яс­ни­те этот эф­фект, осно­вы­ва­ясь на из­вест­ных Вам фи­зи­че­ских за­ко­нах.

Сар­кис на­тер пласт­мас­со­вую руч­ку об остат­ки во­лос на сво­ей го­ло­ве, в ре­зуль­та­те чего руч­ка при­об­ре­ла по­ло­жи­тель­ный элек­три­че­ский за­ряд. За­тем, дер­жась ру­кой за шар не­за­ря­жен­но­го элек­тро­мет­ра, Сар­кис под­нес близ­ко к шару (не ка­са­ясь его) по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ную руч­ку. По­сле это­го Сар­кис уб­рал руку от шара, а за­тем уб­рал и руч­ку. В ре­зуль­та­те элек­тро­метр ока­зал­ся за­ря­жен. Объ­яс­ни­те этот эф­фект, осно­вы­ва­ясь на из­вест­ных Вам фи­зи­че­ских за­ко­нах, и опре­де­ли­те знак за­ря­да элек­тро­мет­ра.

Ак­ку­му­ля­то­ры смарт­фо­нов ха­рак­те­ри­зу­ют «ем­ко­стью», из­ме­ря­е­мой в мАч. На­при­мер, «ем­кость» ак­ку­му­ля­то­ра в iPhone 13 Pro рав­на

1. Что это озна­ча­ет?
2. Пе­ре­ве­ди­те в си­сте­му СИ.
3. По­сколь­ку по­лу­чен­ное чис­ло до­воль­но ве­ли­ко и име­ет раз­мер­ность за­ря­да, то при под­ста­нов­ке в за­кон Ку­ло­на по­лу­ча­ет­ся огром­ная сила, с ко­то­рой долж­ны были бы вза­и­мо­дей­ство­вать два на­хо­дя­щих­ся ря­дом ак­ку­му­ля­то­ра. По­че­му это­го не про­ис­хо­дит?

Ви­та­лик к верх­не­му кон­цу вер­ти­каль­ной мед­ной труб­ки при­кре­пил ди­на­мо­метр, а за­тем бро­сил в труб­ку по­сто­ян­ный маг­нит, удер­жи­вая при этом ди­на­мо­метр и не ка­са­ясь труб­ки. Ока­за­лось, что в те­че­ние по­чти все­го вре­ме­ни па­де­ния маг­ни­та в труб­ке по­ка­за­ния ди­на­мо­мет­ра ока­зы­ва­ют­ся боль­ше на ве­ли­чи­ну, рав­ную силе тя­же­сти, дей­ству­ю­щей на маг­нит (счи­тай­те, что ко­ле­ба­ния не воз­ни­ка­ют).

1. Объ­яс­ни­те, по­че­му ме­ня­ют­ся по­ка­за­ния ди­на­мо­мет­ра, осно­вы­ва­ясь на из­вест­ных Вам фи­зи­че­ских за­ко­нах.

2. До­ка­жи­те, что маг­нит боль­шую часть вре­ме­ни дви­жет­ся с по­сто­ян­ной ско­ро­стью.

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схе­ма, со­сто­я­щая из кон­ден­са­то­ра ка­туш­ки ин­дук­тив­но­сти и двух клю­чей. Пер­во­на­чаль­но кон­ден­са­тор за­ря­жен до не­ко­то­ро­го на­пря­же­ния а клю­чи разо­мкну­ты. Оми­че­ское со­про­тив­ле­ние про­во­дов и ка­туш­ки ин­дук­тив­но­сти не учи­ты­вай­те.

1. Как бу­дет ме­нять­ся на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре и сила тока в ка­туш­ке, если сна­ча­ла за­мы­ка­ют ключ К₂, а за­тем К₁?

2. Как бу­дет ме­нять­ся на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре и сила тока в ка­туш­ке, если сна­ча­ла за­мы­ка­ют ключ К₁, а за­тем, ко­гда на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре умень­ша­ет­ся в два раза, за­мы­ка­ют ключ К₂?

От­вет об­ос­нуй­те, опи­ра­ясь на фи­зи­че­ские за­ко­ны.

На гра­фи­ке схе­ма­тич­но изоб­ра­же­на за­ви­си­мость веса тела, на­хо­дя­ще­го­ся в лиф­те, от вре­ме­ни. Мо­мент со­от­вет­ству­ет на­ча­лу дви­же­ния лиф­та, а — оста­нов­ке. Опи­ра­ясь на фи­зи­че­ские за­ко­ны, объ­яс­ни­те, по­че­му вес от до уве­ли­чи­ва­ет­ся, за­тем от до воз­вра­ща­ет­ся к ис­ход­но­му зна­че­нию, а за­тем умень­ша­ет­ся от до Как дви­гал­ся лифт — под­ни­мал­ся или опус­кал­ся?

Если не учи­ты­вать со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха, то бро­шен­ное с на­чаль­ной ско­ро­стью с вы­со­ты тело все­гда при­зем­лит­ся с од­ной и той же ско­ро­стью в не­за­ви­си­мо­сти от на­прав­ле­ния век­то­ра на­чаль­ной ско­ро­сти.

1. Най­ди­те эту ко­неч­ную ско­рость без уче­та со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха.
2. Тело бро­си­ли вер­ти­каль­но вниз с той же вы­со­ты и с той же на­чаль­ной ско­ро­стью Ко­неч­ная ско­рость с уче­том со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха ока­за­лась рав­на Срав­ни­те эту ско­рость со ско­ро­стью
3. Тело бро­си­ли вер­ти­каль­но вверх с той же вы­со­ты и с той же на­чаль­ной ско­ро­стью Ко­неч­ная ско­рость с уче­том со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха ока­за­лась рав­на Срав­ни­те эту ско­рость со ско­ро­стя­ми и

Не­боль­шой ша­рик, под­ве­шен­ный на длин­ной нити, со­вер­ша­ет ко­ле­ба­ния в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти (нить не до­хо­дит до го­ри­зон­таль­но­го по­ло­же­ния). Опи­ра­ясь на фи­зи­че­ские за­ко­ны,

1. ука­жи­те, в ка­кие мо­мен­ты уско­ре­ние ша­ри­ка на­прав­ле­но вдоль нити, если си­лой со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха мож­но пре­не­бречь.

2. ука­жи­те, в ка­кие мо­мен­ты уско­ре­ние ша­ри­ка на­прав­ле­но пер­пен­ди­ку­ляр­но нити, если си­лой со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха мож­но пре­не­бречь.

3. ука­жи­те, в ка­кие мо­мен­ты уско­ре­ние ша­ри­ка на­прав­ле­но вдоль нити, если си­лой со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха пре­не­бречь не­льзя.

4. ука­жи­те, в ка­кие мо­мен­ты уско­ре­ние ша­ри­ка на­прав­ле­но пер­пен­ди­ку­ляр­но нити, если си­лой со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха пре­не­бречь не­льзя.

Сде­лай­те ри­сун­ки с ука­за­ни­ем сил для каж­до­го слу­чая.

Ар­буз вы­па­да­ет из ди­ри­жаб­ля, не­по­движ­но па­ря­ще­го на боль­шой вы­со­те над пу­стын­ной мест­но­стью. Че­рез не­ко­то­рое вре­мя ско­рость ар­бу­за до­сти­га­ет мак­си­маль­но­го зна­че­ния по­сле чего не ме­ня­ет­ся. Счи­тай­те, что сила со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха про­пор­ци­о­наль­на ско­рос­ти.

На­ри­суй­те схе­ма­ти­че­ски гра­фи­ки за­ви­си­мо­сти ко­ор­ди­на­ты, ско­ро­сти и уско­ре­ния ар­бу­за от вре­ме­ни. Объ­яс­ни­те ха­рак­тер изоб­ра­жен­ных за­ви­си­мо­стей на осно­ва­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов.

В бас­сей­не пла­ва­ет лод­ка, на бор­ту ко­то­рой на­хо­дит­ся Ко­стя и огром­ная глы­ба льда с вмо­ро­жен­ным в нее ва­лу­ном. Уро­вень воды в бас­сей­не ра­вен

Ко­стя ак­ку­рат­но по­ме­ща­ет глы­бу за борт, при­чем она сра­зу же опус­ка­ет­ся на дно, це­ли­ком по­гру­зив­шись под воду. Уро­вень воды в бас­сей­не ста­но­вит­ся рав­ным а по­сле та­я­ния льда —

Срав­ни­те вы­со­ты и

К цен­тру крыш­ки на­поль­ных ве­сов при­то­ро­че­на вер­ти­каль­ная пру­жи­на. Весы по­ка­зы­ва­ют За­тем Дмит­рий Т. ста­но­вит­ся на весы ря­дом с пру­жи­ной, и по­ка­за­ния ста­но­вят­ся рав­ны

1. Как из­ме­нят­ся по­ка­за­ния ве­сов от­но­си­тель­но если сто­я­щий на ве­сах Дмит­рий на­чнет рас­тя­ги­вать пру­жи­ну, при­кла­ды­вая к ней вер­ти­каль­ную силу

2. Как из­ме­нят­ся по­ка­за­ния ве­сов от­но­си­тель­но если Дмит­рий це­ли­ком взгро­моз­дит­ся на пру­жи­ну?

3. Что по­ка­жут весы (не стес­няй­тесь вво­дить пе­ре­мен­ные), если Дмит­рий вста­нет ря­дом с ве­са­ми и, взяв­шись за пру­жи­ну, ак­ку­рат­но оторвет весы от пола?

Весы устро­е­ны сле­ду­ю­щим об­ра­зом: две оди­на­ко­вые мас­сив­ные го­ри­зон­таль­ные пла­сти­ны со­еди­не­ны пру­жин­ка­ми, сжа­тие ко­то­рых весы пе­ре­во­дят в вес по за­ко­ну Гука.

Теп­ло­изо­ли­ро­ван­ный ко­тел объ­емом раз­бит вер­ти­каль­ной пе­ре­го­род­кой на две оди­на­ко­вые ча­сти, при­чем в од­ной по­ло­ви­не на­хо­дит­ся ва­ку­ум, а в дру­гой — один моль од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа под дав­ле­ни­ем Пе­ре­го­род­ку вы­тя­ги­ва­ют из кот­ла вер­ти­каль­но. Опре­де­ли­те:

1. Ка­кую ра­бо­ту при рас­ши­ре­нии со­вер­шил газ?

2. Чему рав­но из­ме­не­ние его вну­трен­ней энер­гии?

3. Чему рав­но уста­но­вив­ше­е­ся в кот­ле дав­ле­ние?

Тон­кая лин­за Л даёт чёт­кое дей­стви­тель­ное изоб­ра­же­ние пред­ме­та AB на экра­не Э (см. ри­су­нок 1). Что про­изой­дёт с изоб­ра­же­ни­ем пред­ме­та на экра­не, если верх­нюю по­ло­ви­ну лин­зы за­крыть кус­ком чёр­но­го кар­то­на К (см. рис. 2)? По­строй­те изоб­ра­же­ние пред­ме­та в обо­их слу­ча­ях. От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Два плос­ких воз­душ­ных кон­ден­са­то­ра под­клю­че­ны к оди­на­ко­вым ис­точ­ни­кам по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния и оди­на­ко­вым лам­пам, как по­ка­за­но на ри­сун­ках а и б. Кон­ден­са­то­ры име­ют оди­на­ко­вую пло­щадь пла­стин, но раз­ли­ча­ют­ся рас­сто­я­ни­ем меж­ду пла­сти­на­ми. В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни клю­чи К в обе­их схе­мах пе­ре­во­дят из по­ло­же­ния 1 в по­ло­же­ние 2. Опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, в ка­ком из при­ве­ден­ных опы­тов при пе­ре­клю­че­нии клю­ча лам­па вспых­нет ярче. Со­про­тив­ле­ни­ем со­еди­ня­ю­щих про­во­дов пре­не­бречь.

Ка­туш­ка, об­ла­да­ю­щая ин­дук­тив­но­стью со­еди­не­на с ис­точ­ни­ком по­сто­ян­но­го тока с ЭДС и оди­на­ко­вы­ми ре­зи­сто­ра­ми и как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Ключ в цепи разо­мкнут. Осно­вы­ва­ясь на из­вест­ных фи­зи­че­ских за­ко­нах, опи­ши­те, как из­ме­нят­ся сила тока в цепи и на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре при за­мы­ка­нии клю­ча. Вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка тока и со­про­тив­ле­ни­ем ка­туш­ки пре­не­бречь.

В гер­ме­тич­ном со­су­де фик­си­ро­ван­но­го объ­ема в на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни на­хо­дит­ся вода и влаж­ный воз­дух. Со­суд на­чи­на­ют на­гре­вать. При тем­пе­ра­ту­ре пар ста­но­вит­ся на­сы­щен­ным, а при тем­пе­ра­ту­ре вся вода ис­па­ря­ет­ся. Изоб­ра­зи­те схе­ма­тич­но гра­фик за­ви­си­мо­сти дав­ле­ния во­дя­но­го пара в со­су­де от тем­пе­ра­ту­ры Про­ком­мен­ти­руй­те вид гра­фи­ка на осно­ва­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов.

На одну из двух близ­ко рас­по­ло­жен­ных го­ри­зон­таль­ных ме­тал­ли­че­ских пла­стин по­ло­жи­ли лег­кий ша­рик из алю­ми­ни­е­вой фоль­ги. Одна из пла­стин ле­жит на зем­ле, а вто­рая укреп­ле­на на изо­ли­ру­ю­щей руч­ке (см. ри­су­нок). Ко­гда верх­нюю пла­сти­ну под­со­еди­ни­ли к от­ри­ца­тель­ной клем­ме вы­со­ко­вольт­но­го ис­точ­ни­ка по­сто­ян­но­го тока, ша­рик при­шел в дви­же­ние. Опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ста­ти­ки и ме­ха­ни­ки, опи­ши­те и объ­яс­ни­те дви­же­ние ша­ри­ка.

В элек­три­че­ской цепи, со­сто­я­щей из клю­ча, ис­точ­ни­ка, ре­зи­сто­ра и ка­туш­ки ин­дук­тив­но­сти, в мо­мент ключ за­мы­ка­ют.

1. Ре­ше­ни­ем ка­ко­го урав­не­ния яв­ля­ет­ся за­ви­си­мость силы тока в цепи от вре­ме­ни? При­ме­ча­ние: ре­шать урав­не­ние не нуж­но, до­ста­точ­но толь­ко за­пи­сать его.

2. Изоб­ра­зи­те схе­ма­ти­че­ски гра­фик за­ви­си­мо­сти силы тока от вре­ме­ни. Объ­яс­ни­те вид за­ви­си­мо­сти на осно­ва­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов.

Сар­кис на­шел вед­ро рту­ти и ре­шил по­вто­рить опыт Тор­ри­чел­ли. При по­гру­же­нии за­пол­нен­ной рту­тью труб­ки в ко­ры­то со рту­тью Сар­кис слу­чай­но уро­нил труб­ку, в ре­зуль­та­те чего вну­три труб­ки око­ло точ­ки B (см. ри­су­нок) ока­зал­ся воз­дух, а око­ло точ­ки A пер­во­на­чаль­но была пу­сто­та, за­пол­нив­ша­я­ся спу­стя не­ко­то­рое вре­мя на­сы­щен­ным па­ром рту­ти.

1. Как из­ме­рить ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние та­ким ба­ро­мет­ром, если от­ме­чен­ные на ри­сун­ке па­ра­мет­ры Чему рав­но ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние по ре­зуль­та­там это­го экс­пе­ри­мента?

2. Что про­изой­дет, если про­де­лать в труб­ке от­вер­стие в точ­ке A?

3. Что про­изой­дет, если про­де­лать в труб­ке от­вер­стие в точ­ке B?

От­ве­ты на 2 и 3 во­прос снаб­ди­те ри­сун­ка­ми. Не за­будь­те опе­реть­ся на фи­зи­че­ские за­ко­ны при за­пи­си от­ве­тов. Вы­со­та по­гру­жен­ной в ртуть ча­сти труб­ки боль­ше, чем

Уче­ник Федя на са­мо­сто­я­тель­ной ра­бо­те ре­шал за­да­чу со сле­ду­ю­щим усло­ви­ем:

«Ша­ри­ку, под­ве­шен­но­му на нити, при­да­ли го­ри­зон­таль­ную ско­рость Счи­тая ша­рик ма­те­ри­аль­ной точ­кой, най­ди­те мак­си­маль­ную вы­со­ту подъ­ема ша­ри­ка».

Федя за­пи­сал за­кон со­хра­не­ния энер­гии в виде от­ку­да по­лу­чил За ра­бо­ту была вы­став­ле­на от­лич­ная от­мет­ка. Од­на­ко Федя за­ду­мал­ся, за­чем в за­да­че ска­за­но счи­тать ша­рик ма­те­ри­аль­ной точ­кой. «Что из­ме­ни­лось бы, если бы ша­рик имел ра­ди­ус ко­то­рым пре­не­бречь не­льзя?», — за­дал он во­прос учи­те­лю. Учи­тель не знал ни­че­го кро­ме школь­ной про­грам­мы, по­это­му от­ве­тил: «а ты сам по­ду­май, Федя!».

И Федя за­ду­мал­ся: как из­ме­нит­ся мак­си­маль­ная вы­со­та подъ­ема ша­ри­ка, если его ра­ди­у­сом пре­не­бречь не­льзя? От­веть­те на во­прос Фе­до­ра, опи­ра­ясь на фи­зи­че­ские за­ко­ны.

Два де­ре­вян­ных коль­ца дет­ских пи­ра­ми­док № 1 и № 2, спо­соб­ных без тре­ния сколь­зить по оси, со­еди­ни­ли с осно­ва­ни­я­ми этих пи­ра­ми­док дву­мя оди­на­ко­вы­ми лёг­ки­ми пру­жин­ка­ми (см. ри­су­нок). Пи­ра­мид­ку № 2 по­ме­сти­ли в проч­ный со­суд с гли­це­ри­ном, при­кре­пив осно­ва­ние к его дну. Обе пи­ра­мид­ки по­ко­ят­ся от­но­си­тель­но Зем­ли. Как из­ме­нит­ся по срав­не­нию с этим слу­ча­ем (уве­ли­чит­ся, умень­шит­ся или оста­нет­ся преж­ней) дли­на пру­жин пи­ра­ми­док № 1 и № 2 во вре­мя сво­бод­но­го па­де­ния с бал­ко­на вы­со­ко­го дома? Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь. От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния. Плот­ность гли­це­ри­на пре­вы­ша­ет плот­ность де­ре­ва.

Сер­гей за­ду­мал в квар­ти­ре удоб­ную схе­му в го­сти­ной из двух вы­клю­ча­те­лей и двух лам­почек: пер­вый вы­клю­ча­тель ме­ня­ет со­сто­я­ние пер­вой лам­поч­ки, а вто­рой вы­клю­ча­тель ме­ня­ет со­сто­я­ние обе­их лам­почек. Дима ска­зал, что ре­а­ли­зо­вать та­кую схе­му без тран­зи­сто­ров не­воз­мож­но. Сар­кис ска­зал, что нуж­но ми­ни­мум три клю­ча. А Миша до­га­дал­ся, как обой­тись дву­мя клю­ча­ми.

Изоб­ра­зи­те элек­три­че­скую схе­му из 2 клю­чей и 2 лам­почек, ра­бо­та­ю­щую по пред­ло­жен­но­му Сер­ге­ем сце­на­рию.

На ри­сун­ке по­ка­за­на прин­ци­пи­аль­ная схе­ма элек­три­че­ской цепи, со­сто­я­щей из ис­точ­ни­ка тока с от­лич­ным от нуля вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем, ре­зи­сто­ра, рео­ста­та и из­ме­ри­тель­ных при­бо­ров — иде­аль­но­го ам­пер­мет­ра и иде­аль­но­го вольт­мет­ра. Как бу­дут из­ме­нять­ся по­ка­за­ния при­бо­ров при пе­ре­ме­ще­нии движ­ка рео­ста­та впра­во? От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Элек­три­че­ская цепь со­сто­ит из ба­та­реи с ЭДС и вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем и под­клю­чён­но­го к ней ре­зи­сто­ра на­груз­ки с со­про­тив­ле­ни­ем При из­ме­не­нии со­про­тив­ле­ния на­груз­ки из­ме­ня­ет­ся на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре и сила тока в цепи. На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик из­ме­не­ния силы тока в цепи в за­ви­си­мо­сти от на­пря­же­ния на ре­зи­сто­ре на­груз­ки. Ис­поль­зуя из­вест­ные Вам фи­зи­че­ские за­ко­ны, объ­яс­ни­те, по­че­му этот гра­фик пред­став­ля­ет со­бой ли­ней­ную за­ви­си­мость. Чему рав­на ЭДС ба­та­реи?

Про­вод­ник АБ под­ве­шен на тон­ких про­во­лоч­ках и под­клю­чён к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния так, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Сни­зу к про­вод­ни­ку под­но­сят се­вер­ным по­лю­сом по­сто­ян­ный маг­нит. В ка­кую сто­ро­ну на­чнёт дви­гать­ся про­вод­ник сра­зу по­сле за­мы­ка­ния клю­ча К? Опи­ра­ясь на за­ко­ны ме­ха­ни­ки и элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, по­че­му это про­изой­дёт.

На полу лиф­та сто­ит теп­ло­изо­ли­ро­ван­ный со­суд, от­кры­тый свер­ху. В со­су­де под тя­жё­лым по­движ­ным порш­нем на­хо­дит­ся од­но­атом­ный иде­аль­ный газ. Из­на­чаль­но пор­шень на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии. Лифт на­чи­на­ет рав­но­уско­рен­но под­ни­мать­ся вверх. Опи­ра­ясь на за­ко­ны ме­ха­ни­ки и мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки, объ­яс­ни­те, как при дви­же­нии лиф­та из­ме­нит­ся тем­пе­ра­ту­ра газа в со­су­де. Тре­ни­ем меж­ду порш­нем и стен­ка­ми со­су­да, а так­же утеч­кой газа из со­су­да пре­не­бречь.

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.

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.

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 на ри­сун­ке со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра и пол­ное со­про­тив­ле­ние рео­ста­та рав­ны ЭДС ба­та­рей­ки рав­на ее вну­трен­нее со­про­тив­ле­ние ни­чтож­но Как ве­дут себя (уве­ли­чи­ва­ют­ся, умень­ша­ют­ся, оста­ют­ся по­сто­ян­ны­ми) по­ка­за­ния иде­аль­но­го вольт­мет­ра при пе­ре­ме­ще­нии движ­ка рео­ста­та из край­не­го верх­не­го в край­нее ниж­нее по­ло­же­ние? От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Один моль ге­лия участ­ву­ет в цик­ли­че­ском про­цес­се 1-2-3-4-1, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жён на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах - где — объ­ём газа, — аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра. Опи­ра­ясь на за­ко­ны мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки и тер­мо­ди­на­ми­ки, срав­ни­те мо­ду­ли ра­бо­ты газа в про­цес­се 2-3 и мо­дуль ра­бо­ты внеш­них сил в про­цес­се 4-1. По­строй­те гра­фик цик­ла в ко­ор­ди­на­тах - где — дав­ле­ние газа, — объ­ём газа.

На гра­фи­ке пред­став­ле­на за­ви­си­мость дав­ле­ния не­из­мен­ной мас­сы иде­аль­но­го газа от его плот­но­сти. Опи­ши­те, как из­ме­ня­ют­ся в за­ви­си­мо­сти от плот­но­сти тем­пе­ра­ту­ра и объ­ём газа в про­цес­сах 1–2 и 2–3.

Плос­кий воз­душ­ный кон­ден­са­тор под­клю­чи­ли к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния и за­ря­ди­ли, а за­тем от­клю­чи­ли от ис­точ­ни­ка. По­сле это­го умень­ши­ли рас­сто­я­ние меж­ду его пла­сти­на­ми в 1,5 раза. Во сколь­ко раз при этом из­ме­ни­лась энер­гия элек­три­че­ско­го поля, на­коп­лен­ная кон­ден­са­то­ром? От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Ни­хро­мо­вый про­вод­ник дли­ной вклю­чен в цепь по­сто­ян­но­го тока. К нему под­клю­ча­ют вольт­метр та­ким об­ра­зом, что одна из клемм вольт­мет­ра все­гда под­клю­че­на к на­ча­лу про­вод­ни­ка, а вто­рая мо­жет пе­ре­ме­щать­ся вдоль про­вод­ни­ка. На ри­сун­ке при­ве­де­на за­ви­си­мость по­ка­за­ний вольт­мет­ра от рас­сто­я­ния меж­ду клем­ма­ми. Как за­ви­сит от пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния про­вод­ни­ка? От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли.

Ши­ро­кую стек­лян­ную труб­ку дли­ной око­ло по­лу­мет­ра, за­па­ян­ную с од­но­го кон­ца, це­ли­ком за­пол­ни­ли во­дой и уста­но­ви­ли вер­ти­каль­но от­кры­тым кон­цом вниз, по­гру­зив низ труб­ки на не­сколь­ко сан­ти­мет­ров в та­зик с во­дой (см. ри­су­нок). При ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре труб­ка оста­ет­ся це­ли­ком за­пол­нен­ной во­дой. Воду в та­зи­ке мед­лен­но на­гре­ва­ют. Где уста­но­вит­ся уро­вень воды в труб­ке, ко­гда вода в та­зи­ке на­чнет за­ки­пать? От­вет по­яс­ни­те, ис­поль­зуя фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти.

Де­ре­вян­ный бру­сок пла­ва­ет на по­верх­но­сти воды в мис­ке. Мис­ка по­ко­ит­ся на по­верх­но­сти Зем­ли. Что про­изой­дет с глу­би­ной по­гру­же­ния брус­ка в воду, если мис­ка бу­дет сто­ять на полу лиф­та, ко­то­рый дви­жет­ся с уско­ре­ни­ем, на­прав­лен­ным вер­ти­каль­но вверх? От­вет по­яс­ни­те, ис­поль­зуя фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти.