Физические величины и их изменение

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:

При повышении температуры давление насыщенного пара станет больше, парциальное же давление не изменится, так как конденсация происходит при той же температуре. Поэтому относительная влажность в этом случае уменьшится.

Задача С2.

В аттракционе человек массой 60 кг движется на тележке по рельсам и совершает "мёртвую петлю" в вертикальной плоскости по круговой траектории радиусом 5м. Какова сила давления человека на сидение тележки при скорости прохождения нижней точки 10м/с? Ускорение свободного давления принять равным 10м/с2.

Решение: изобразим на чертеже траекторию движения и силы, действующие на человека в верхней точке:

По второму закону Ньютона векторная сумма сил, действующих на тело, равна произведению массы на ускорение:

,

в скалярной форме это уравнение имеет вид:

,

где FT=mg: отсюда найдём силу реакции опоры: N=mg+ma. Так как центростремительное ускорение определяется по формуле: , то получаем формулу: N=m (g+v2/R).

Подставим данные и произведём вычисления: N=60 (10+100/5) =1800H

По третьему закону Ньютона сила давления человека на сиденье по модулю равна силе реакции опоры, т.е. Fд =N, Fд=1800H

Ответ: 1800Н.

Задача С3.

На диаграмме представлены изменения давления и объёма идеального одноатомного

газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?

Решение.

Общее количество теплоты определим по формуле:

Q123=Q12+Q23

Q12=A12+ΔU12’ где А12=РΔV=0

ΔU=3/2νRΔT=3/2V1(P2-P1)

тогда количество теплоты на участке 1-2 будет равно:

Q12 =3/2∙1∙(10-30)= -30кДж.

Количество теплоты на участке 2-3 будет равно:

Q23=A23+ΔU23; Q23 = P2(V3-V2) + 3/2P2(V3-V2)=

= 5/2P2(V3-V2); Q=5/2∙10∙(3-1)=50 кДж,

тогда общее количество теплоты будет равно: Q=-30+50=20кДж

Тепло будет получено.

Ответ: 20 кДж.

Задача С4.

Катод фотоэлемента с работой выхода 4,42∙10-19 Дж освещается светом с частотой

1,0∙1015 Гц. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 8,3∙10-4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Чему равен максимальный радиус окружности R, по которой движутся электроны?

Решение.

По закону сохранения энергии для фотоэффекта имеем формулу:

hν =Aвых + Ek, Ek =mv2/2, тогда hν=Aвых + mv2/2.

Отсюда определим скорость электрона:

В магнитном поле на заряженную частицу действует сила Лоренца, которая определяется по формуле: F=qvBsinα, т.к угол равен 90 0С, то sinα=1, тогда F=qvB.

По второму закону Ньютонам сила F=ma.

Приравнивая две формулы, получаем равенство: qvB=ma. Ускорение определяем по формуле: a=v2/R, отсюда qvB=m v2/R, упрощая, получаем:

R = mv/qB, подставив данные, произведём вычисления:

R=9,1∙10-31∙6,92∙105/ (1,6∙10-19∙8,3∙10-4) =4,74∙10-3 м=4,74мм

Ответ: 4,74 мм.

Задача С5.

Бассейн глубиной 4 м заполнен водой, относительный показатель преломления на границе воздух - вода 1,33. Какой кажется глубина бассейна наблюдателю, смотрящему в воду вертикально вниз?

Решение.

По закону преломления , где -показатель преломления воды, 1 – показатель преломления воздуха. Из треугольников АВС и МВС находим катет х: x=h tgβ, x=H∙tgα. Так как левые части равны , значит раны и правые части, получаем уравнение: h∙ tgβ= H∙ tgα, отсюда h= H∙ tgα/ tgβ. Углы α и β берём очень малые, поэтому sinα= tgα, sin β= tgβ. Получаем равенство:

h=H sinα/ sin β =H/n, получаем: h=4/1,33=3 м.

Ответ: 3 м.

Задача С6.

Используя таблицы масс атомных ядер и элементарных частиц, вычислите энергию, освобождающуюся при синтезе 1 кг гелия из изотопов водорода - дейтерия и трития:

Массы атомных ядер

 Скачать реферат