1. Задание.
Используя график зависимости скорости движения тела от времени, определите его ускорение.
1) 2 м/c2
2) –2 м/c2
3) 8 м/c2
4) –8 м/c2
За четыре секунды скорость тела увеличилась на 8 м/с. Следовательно, ускорение тела равно
Правильный ответ указан под номером 1.
2. Задание 2.
На горизонтальную шероховатую поверхность кладут брусок массой m = 1 кг. В первом случае к бруску прикладывают горизонтально направленную силу F1 так, чтобы он двигался равномерно. Во втором случае на брусок кладут гирю массой M = 1,5 кг и снова прикладывают горизонтально направленную силу, добиваясь равномерного движения бруска (см. рисунки).
Максимальная сила трения покоя во втором случае по сравнению с первым
1) уменьшится в 1,5 раза
2) не изменится
3) увеличится в 1,5 раза
4) увеличится в 2,5 раза
Сила трения прямо пропорциональна весу тела. Вес тела во втором случае больше, чем в первом два с половиной раза, следовательно и сила трения возрастёт на такую же величину.
Правильный ответ указан под номером: 4.
3. Задание. Автомобиль массой 1000 кг, двигающийся вдоль оси Ox в положительном направлении со скоростью 72 км/ч, остановился. Изменение проекции импульса автомобиля на ось Oxравно
1) −72 000 кг·м/с
2) −20 000 кг·м/с
3) 20 000 кг·м/с
4) 72 000 кг·м/с
Чтобы найти изменение проекции импульса Δp, нужно из значения конечного импульса p2 вычесть значение начального импульса p1. Автомобиль остановился, значит, p2 = 0. Импульс по определению равен произведению массы на скорость:
В данном случае v = 72 км/ч = 20 м/с, поэтому
Правильный ответ указан под номером 2.
4. Задание 4 № 139.
На рисунке даны графики зависимости смещения от времени при колебаниях двух маятников. Сравните амплитуды A1 и A2 колебаний маятников.
1) 
2) 
3) 
4) 
Амплитудой колебания называется максимальное отклонение или, другими словами, смещение от положения равновесия. Таким образом, амплитуда первого маятника больше чем второго.
Правильный ответ указан под номером 2.
5. Задание.
Три сплошных металлических шарика одинакового объёма — 1, 2 и 3 — поместили в сосуд со ртутью, в котором они расположились так, как показано на рисунке. Известно, что один из шариков сделан из меди, второй — из серебра, а третий — из золота. Из какого материала сделан каждый шарик? Плотность серебра 10 500 кг/м3, плотность золота — 19 300 кг/м3.
1) 1 — серебро, 2 — золото, 3 — медь
2) 1 — медь, 2 — золото, 3 — серебро
3) 1 — золото, 2 — серебро, 3 — медь
4) 1 — медь, 2 — серебро, 3 — золото
Чем больше плотность шарика, тем больше он будет погружен в ртуть. Плотность золота больше плотности серебра, а та в свою очередь больше плотности меди.
Правильный ответ указан под номером: 1.
6. Задание.Чему равно ускорение груза массой 500 кг, который опускают с помощью троса, если сила натяжения троса 4000 Н? Сопротивлением воздуха пренебречь.
1) 12 м/с2
2) 10 м/с2
3) 8 м/с2
4) 2 м/с2
По второму закону Ньютона ускорение прямо пропорционально равнодействующей сил и обратно пропорционально массе тела. Равнодействующая всех сил есть векторная сумма этих сил. В данном случае на тело действуют сила тяжести и противоположно направленная сила натяжения троса. Векторная сумма двух сил, действующих на тело, равна 500 кг · 10 м/с2 − 4000 Н = 1000 Н. Таким образом, ускорение равно 1000 Н : 500 кг = 2 м/с2.
Правильный ответ указан под номером 4.
7. Задание. В каком агрегатном состоянии находится вещество, если оно имеет собственные форму и объем?
1) только в твердом
2) только в жидком
3) только в газообразном
4) в твердом или в жидком
В твёрдом состоянии вещество имеет форму и объём, в жидком — только объём, в газообразном — ни формы ни объёма.
Правильный ответ указан под номером 1.
8. Задание.
На рисунке представлены графики нагревания трёх образцов (А, Б и В), состоящих из одного и того же твёрдого вещества. Масса образца А в четыре раза больше массы образца Б, а масса образца Б в два раза меньше массы образца В. Образцы нагреваются на одинаковых горелках. Определите, какой из графиков соответствует образцу А, какой — образцу Б, а какой — образцу В.
1) график 1 — А, график 2 — Б, график 3 — В
2) график 1 — А, график 2 — В, график 3 — Б
3) график 1 — В, график 2 — Б, график 3 — А
4) график 1 — Б, график 2 — В, график 3 — А
На нагревание вещества идёт количество теплоты:
где m — масса вещества, с — удельная теплоемкость этого вещества, Δt — приращение температур. Чтобы нагреть образцы до одной температуры, нужно затратить разное количество тепла, пропорциональное их массе. Поскольку горелки одинаковые, для передачи большего количества теплоты, нужно дольше нагревать образцы. Таким образом, чем больше масса образца, тем меньший наклон на графике ему соответствует. Из условий задачи определяем, что MA = 2MВ = 4MБ. Значит, график 1 — Б, график 2 — В, график 3 — А.
Правильный ответ указан под номером 4.
9. Задание. В тепловой машине потери энергии составляют
от энергии, выделяющейся при сгорании топлива. КПД этой тепловой машины равен
1) 
2) 
3) 
4) 
КПД η есть отношение полезной работы к полной, или, иначе говоря, та часть полной работы, которая идёт на совершение полезной работы. Потери энергии — это часть полной работы, которая не используется для совершения полезной работы, поэтому для нахождения КПД нужно вычесть из единицы величину потерь. Тогда
Правильный ответ указан под номером 2.
10. Задание.
К заряженному отрицательным зарядом электроскопу поднесли металлическую палочку на изолирующей ручке, не касаясь шарика. Листки электроскопа разошлись ещё сильнее (см. рисунок). Что можно сказать о заряде палочки?
1) палочка не заряжена или заряжена положительно
2) палочка заряжена положительно
3) палочка заряжена отрицательно
4) палочка заряжена отрицательно или не заряжена вовсе
Листки электроскопа разошлись сильнее, это означает, что отрицательный заряд на них стал больше.Это происходит в случае, когда палочка заряжена отрицательно. При поднесении палочки к электроскопу отрицательно заряженная палочка перетягивает к себе положительные заряды, в результате чего недостаток положительных зарядов на листках электроскопа увеличивается, листки расходятся сильнее.
Правильный ответ указан под номером: 3.
11. Задание. Алюминиевая, железная и нихромовая проволоки, имеющие одинаковые размеры, соединены последовательно и подключены к источнику тока. На какой из проволок при прохождении электрического тока будет выделяться наибольшее количество теплоты за одно и то же время?
1) на алюминиевой
2) на железной
3) на нихромовой
4) на всех трёх проволоках будет выделяться одинаковое количество теплоты
По закону Джоуля-Ленца количество теплоты, выделяемое проводником прямо пропорционально сопротивлению проводника. Сопротивление проводника вычисляется по формуле
где ρ — удельное сопротивление проводника, l — длина проводника, S — площадь сечения. Удельное сопротивление нихрома наибольшее, следовательно, на нихромовой проволоке выделиться наибольшее количество тепла.
Правильный ответ указан под номером 3.
12. Задание. Катушка 1 замкнута на гальванометр и вставлена в катушку 2, через которую пропускают ток. График зависимости силы тока I, протекающего в катушке 2, от времени t показан на рисунке.
Индукционный ток в катушке 1 будет наблюдаться в период времени
1) только от 0 до t1
2) только от t2 до t3
3) только от t3 до t4
4) от 0 до t1 и от t2 до t3
По закону Фарадея индукционный ток в катушке 1 будет наблюдаться тогда, когда ток в катушке 2 будет изменяться. Это будет происходить в промежутках от 0 до t1 и от t2 до t3.
Правильный ответ указан под номером 4.
13. Задание. Изображение предмета в плоском зеркале
1) действительное, перевёрнутое, увеличенное
2) действительное, прямое, в натуральную величину
3) мнимое, перевёрнутое, увеличенное
4) мнимое, прямое, в натуральную величину
В плоском зеркале пересекаются не сами лучи, а их продолжения, поэтому изображение мнимое. Все лучи испытывают только отражение без преломления, а продолжения лучей пересекаются симметрично относительно самих лучей, поэтому изображение получается прямое и в натуральную величину.
Правильный ответ указан под номером 4.
14. Задание 14 № 500. Исследуя зависимость силы тока от напряжения на резисторе при его постоянном сопротивлении, ученик получил результаты, представленные в таблице. Чему равно удельное сопротивление металла, из которого изготовлен резистор, если длина провода 10 м, а площадь его поперечного сечения 2 мм2?
Напряжение, В |
2 |
4 |
6 |
Сила тока, А |
4 |
8 |
12 |
1) 10 Ом · мм2/м
2) 2,5 Ом · мм2/м
3) 0,4 Ом · мм2/м
4) 0,1 Ом · мм2/м
Вычислим сопротивление резистора:
Сопротивление проводника вычисляется по формуле
где ρ — удельное сопротивление проводника, l — длина проводника, S — площадь сечения. Выразим удельное сопротивление:
Правильный ответ указан под номером 4.
15. Задание. Если бомбардировать α-частицами ядра атомов бора
, то возникают новые частицы — ядра атомов водорода
. Пользуясь фрагментом периодической системы элементов Д. И. Менделеева, определите, какие ещё продукты образуются в результате этой ядерной реакции.
1) нейтроны
2) электроны
3) ядра изотопов атомов углерода
4) ядра изотопов атомов бериллия
В рзультате реакции выполняется закон постоянства масс и закон сохранения заряда. Известно, что α-частицы — ядра гелия, поэтому они имеют зарядовое число Z = 2 и массовое число A = 4. Запишем два уравнения для обоих чисел: 10 + 4 = 1 + A1 и 5 + 2 = 1 + Z1, откуда Z1 = 6 и A1 = 13. По таблице определяем, что данный заряд соответствует ядру углерода, а избыток массы говорит о том, что получен изотоп данного элемента.
Правильный ответ указан под номером 3.
16. Задание.
В мерный стакан налита вода. Укажите объём воды с учётом погрешности измерения.
1) 70 мл
2) 70,0 ± 0,5 мл
3) 70 ± 5 мл
4) 70 ± 10 мл
Погрешностью проведенного измерения мы считаем половину цены деления — 5 мл, в данном случае.
Правильный ответ указан под номером 3.
17. Задание. Для каждого физического понятия из первого столбца подберите соответствующий пример из второго столбца.
ФИЗИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ |
ПРИМЕРЫ |
А) физическая величинаБ) физическое явлениеB) физический закон(закономерность) |
1) инерциальная система отсчёта2) всем телам Земля вблизи своей поверхности сообщаетодинаковое ускорение3) мяч, выпущенный из рук, падает на землю4) секундомер5) средняя скорость |
A | Б | В |
Сопоставим физическим понятиям примеры.
А) Примером физической величины может служить средняя скорость.
Б) Физическим явлением является тот факт, что мяч, выпущенный из рук, падает на землю.
B) Физической закономерностью является тот факт, что всем телам Земля вблизи своей поверхности сообщает одинаковое ускорение.
18. Задание. Два одинаковых маленьких шарика движутся по гладкой горизонтальной поверхности навстречу друг другу со скоростями
и 
Определите, как изменятся в результате лобового абсолютно неупругого соударения этих шариков следующие физические величины: кинетическая энергия второго шарика; модуль импульса первого шарика; суммарный импульс обоих шариков.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ | |
А) кинетическая энергия второго шарика Б) модуль импульса первого шарика В) суммарный импульс обоих шариков |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
При абсолютно неупругом столкновении тела «слипаются» и движутся далее как одно целое, при это механическая энергия не сохраняется. По закону сохранения импульса: где
— это скорость слипшихся шариков после столкновения. Откуда получаем:
Кинетическая энергия вычисляется по формуле
скорость второго шарика уменьшилась, следовательно, уменьшилась и его кинетическая энергия.
Модуль импульса первого шарика до столкновения равен а после столкновения —
то есть импульс первого шарика уменьшился.
По закону сохранения импульса суммарный импульс обоих шариков остаётся неизменным.
Ответ: 223.
19. Задание 19 № 1157.
Небольшое тело начинает движение вдоль оси OX из точки с координатой x0 = −2 м и движется в течение 5 секунд. График зависимости проекции скорости V этого тела на ось OX от времени t показан на рисунке.
Используя рисунок, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) В момент времени t = 2 с координата тела равна 0 м.
2) В момент времени t = 3 c координата тела равна (–3) м.
3) За 5 с перемещение тела равно 7 м.
4) Направление движения тела за рассматриваемый промежуток времени не менялось.
5) За последние 4 с движения тело прошло путь 6 м.
1) Тело начало путь в точке с координатой x0 = 2 м. В промежутке времени от 0 с до 2 с проекция скорости тела равна 1 м/с, следовательно, через 2 секунды координата тела увеличилась на 1 · 2 = 2 м и стала равной нулю.
2) В промежутке времени от 2 с до 3 с проекция скорости тела равна −1 м/с, следовательно к третьей секунде координата тела будет равна −1 м.
3) В промежутке времени от 3 с до 5 с проекция скорости тела равна 2 м/с, следовательно к пятой секунде координата тела будет равна 3 м. То есть перемещение к пятой секунде составит 3− (−2) = 5 м.
4) Проекция скорости тела в различные моменты времени имела разные знаки, следовательно, тело меняло направление своего движения.
5) Путь — это длина участка траектории, пройдённого телом. За последние 4 секунды тело прошло путь 1 · 1 + 1 · 1+2 · 2 = 6 м.
Ответ: 15.
20. Задание. Ученик провел эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погружённое в жидкость, причём для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные цилиндры разного объёма, изготовленные из разного материала.
Результаты экспериментальных измерений объёма цилиндров V и выталкивающей силы FApx (с указанием погрешности измерения) для различных цилиндров и жидкостей он представил в таблице:
Какие утверждения соответствуют результатам проведённых экспериментальных измерений? Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.
1) Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости.
2) Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра.
3) Выталкивающая сила не зависит от объёма тела.
4) Выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, больше выталкивающей силы, действующей на тело при погружении в воду.
5) Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма тела.
Проанализируем каждое утверждение.
1) Не следует из анализа экспериментальных данных.
2) Следует из анализа экспериментальных данных 1 и 3.
3) Не следует из анализа экспериментальных данных.
4) Противоречит экспериментальным данным 3 и 4.
5) Следует из анализа экспериментальных данных 3 и 4.
21. Задание. В стакан с водой погрузили концы двух вертикальных стеклянных трубок — с внутренними диаметрами 0,5 мм и 0,2 мм. Стекло перед этим было тщательно обезжирено. Можно утверждать, что
1) вода поднимется выше в трубке диаметром 0,5 мм
2) вода поднимется выше в трубке диаметром 0,2 мм
3) вода поднимется в обеих трубках на одинаковую высоту
4) уровень воды в обеих трубках будет ниже уровня воды в стакане
Поверхностное натяжение жидкостей
Если взять тонкую чистую стеклянную трубку (она называется капилляром), расположить её вертикально и погрузить её нижний конец в стакан с водой, то вода в трубке поднимется на некоторую высоту над уровнем воды в стакане. Повторяя этот опыт с трубками разных диаметров и с разными жидкостями, можно установить, что высота поднятия жидкости в капилляре получается различной. В узких трубках одна и та же жидкость поднимается выше, чем в широких. При этом в одной и той же трубке разные жидкости поднимаются на разные высоты. Результаты этих опытов, как и ещё целый ряд других эффектов и явлений, объясняются наличием поверхностного натяжения жидкостей.
Возникновение поверхностного натяжения связано с тем, что молекулы жидкости могут взаимодействовать как между собой, так и с молекулами других тел — твёрдых, жидких и газообразных, — с которыми находятся в соприкосновении. Молекулы жидкости, которые находятся на её поверхности, «существуют» в особых условиях — они контактируют и с другими молекулами жидкости, и с молекулами иных тел. Поэтому равновесие поверхности жидкости достигается тогда, когда обращается в ноль сумма всех сил взаимодействия молекул, находящихся на поверхности жидкости, с другими молекулами. Если молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, взаимодействуют преимущественно с молекулами самой жидкости, то жидкость принимает форму, имеющую минимальную площадь свободной поверхности. Это связано с тем, что для увеличения площади свободной поверхности жидкости нужно переместить молекулы жидкости из её глубины на поверхность, для чего необходимо «раздвинуть» молекулы, находящиеся на поверхности, то есть совершить работу против сил их взаимного притяжения. Таким образом, состояние жидкости с минимальной площадью свободной поверхности является наиболее выгодным с энергетической точки зрения. Поверхность жидкости ведёт себя подобно натянутой упругой плёнке — она стремится максимально сократиться. Именно с этим и связано появление термина «поверхностное натяжение».
Приведённое выше описание можно проиллюстрировать при помощи опыта Плато. Если поместить каплю анилина в раствор поваренной соли, подобрав концентрацию раствора так, чтобы капля плавала внутри раствора, находясь в состоянии безразличного равновесия, то капля под действием поверхностного натяжения примет шарообразную форму, поскольку среди
всех тел именно шар обладает минимальной площадью поверхности при заданном объёме.
Если молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, контактируют с молекулами твёрдого тела, то поведение жидкости будет зависеть от того, насколько сильно взаимодействуют друг с другом молекулы жидкости и твёрдого тела. Если силы притяжения между молекулами жидкости и твёрдого тела велики, то жидкость будет стремиться растечься по поверхности твёрдого тела. В этом случае говорят, что жидкость хорошо смачивает твёрдое тело (или полностью смачивает его). Примером хорошего смачивания может служить вода, приведённая в контакт с чистым стеклом. Капля воды, помещённая на стеклянную пластинку, сразу же растекается по ней тонким слоем. Именно из-за хорошего смачивания стекла водой и наблюдается поднятие уровня воды в тонких стеклянных трубках. Если же силы притяжения молекул жидкости друг к другу значительно превышают силы их притяжения к молекулам твёрдого тела, то жидкость будет стремиться принять такую форму, чтобы площадь её контакта с твёрдым телом была как можно меньше. В этом случае говорят, что жидкость плохо смачивает твёрдое тело (или полностью не смачивает его). Примером плохого смачивания могут служить капли ртути, помещённые на стеклянную пластинку. Они принимают форму почти сферических капель, немного деформированных из-за действия силы тяжести. Если опустить конец стеклянного капилляра не в воду, а в сосуд с ртутью, то её уровень окажется ниже уровня ртути в сосуде.
"В узких трубках одна и та же жидкость поднимается выше, чем в широких." Поэтому можно утверждать, что вода поднимется выше в трубке диаметром 0,2 мм.
Ответ: 2.
22. Задание. Где ноги будут мерзнуть меньше: на заснеженном тротуаре или на таком же тротуаре, посыпанном солью при такой же температуре?
1) на заснеженном тротуаре
2) на тротуаре, посыпанном солью
3) одинаково на заснеженном тротуаре и на тротуаре, посыпанном солью
4) ответ зависит от атмосферного давления
Охлаждающие смеси
Возьмём в руки кусок сахара и коснёмся им поверхности кипятка. Кипяток втянется в сахар и дойдёт до наших пальцев. Однако мы не почувствуем ожога, как почувствовали бы, если бы вместо сахара был кусок ваты. Это наблюдение показывает, что растворение сахара сопровождается охлаждением раствора. Если бы мы хотели сохранить температуру раствора неизменной, то должны были бы подводить к раствору энергию. Отсюда следует, что при растворении сахара внутренняя энергия системы сахар-вода увеличивается.
То же самое происходит при растворении большинства других кристаллических веществ. Во всех подобных случаях внутренняя энергия раствора больше, чем внутренняя энергия кристалла и растворителя при той же температуре, взятых в отдельности.
В примере с сахаром необходимое для его растворения количество теплоты отдаёт кипяток, охлаждение которого заметно даже по непосредственному ощущению.
Если растворение происходит в воде при комнатной температуре, то температура получившейся смеси в некоторых случаях может оказаться даже ниже 0 °С, хотя смесь и остаётся жидкой, поскольку температура застывания раствора может быть значительно ниже нуля. Этот эффект используют для получения сильно охлажденных смесей из снега и различных солей.
Снег, начиная таять при 0 °С, превращается в воду, в которой растворяется соль; несмотря на понижение температуры, сопровождающее растворение, получившаяся смесь не затвердевает. Снег, смешанный с этим раствором, продолжает таять, забирая энергию от раствора и, соответственно, охлаждая его. Процесс может продолжаться до тех пор, пока не будет достигнута температура замерзания полученного раствора. Смесь снега и поваренной соли в отношении 2 : 1 позволяет, таким образом, получить охлаждение до −21 °С; смесь снега с хлористым кальцием (СаСl2) в отношении 7 : 10 — до −50 °С.
Ноги будут мёрзнуть меньше на заснеженном тротуаре, поскольку на тротуаре, посыпанном солью будет происходить растворение соли и, следовательно, тротуар будет охлаждаться.
Правильный ответ указан под номером 1.
23. Задание. Как меняется воспринимаемая высота тона звукового сигнала поезда при его приближении к наблюдателю? Ответ поясните.
Эффект Доплера для световых волн
На скорость света не влияет ни скорость источника света, ни скорость наблюдателя. Постоянство скорости света в вакууме имеет огромное значение для физики и астрономии. Однако частота и длина световой волны меняются с изменением скорости источника или наблюдателя. Этот факт известен как эффект Доплера.
Предположим, что источник, расположенный в точке О, испускает свет с длиной волны λ0. Наблюдатели в точках A и B, для которых источник света находится в покое, зафиксируют излучение с длиной волны λ0 (рис. 1). Если источник света начинает двигаться со скоростью v, то длина волны меняется. Для наблюдателя A, к которому источник света приближается, длина световой волны уменьшается. Для наблюдателя B, от которого источник света удаляется, длина световой волны увеличивается (рис. 2). Так как в видимой части электромагнитного излучения наименьшим длинам волн соответствует фиолетовый свет, а наибольшим — красный, то говорят, что для приближающегося источника света наблюдается смещение длины волны в фиолетовую сторону спектра, а для удаляющегося источника света — в красную сторону спектра.
Изменение длины световой волны зависит от скорости источника относительно наблюдателя (по лучу зрения) и определяется формулой Доплера:
.
Эффект Доплера нашёл широкое применение, в частности в астрономии, для определения скоростей источников излучения.
Ответ: высота тона звукового сигнала повышается.
Объяснение: высота звука связана с его частотой: чем больше частота, тем выше звук. При приближении источника звука к наблюдателю длина звуковой волны уменьшается, а частота увеличивается.
24. Задание. Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R1, соберите экспериментальную установку для определения мощности, выделяемой на резисторе. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,3 А.
В ответе:
1) нарисуйте электрическую схему эксперимента;
2) запишите формулу для расчёта мощности электрического тока;
3) укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,3 А;
4) запишите численное значение мощности электрического тока.
1) Схема экспериментальной установки:
2) .
3) .
4) .
25. Задание. Две лампы, рассчитанные на одинаковое напряжение, но потребляющие различную мощность, включены в электрическую сеть последовательно. Какая лампа будет горeть ярче? Ответ поясните.
Мощность лампы рассчитывается по формуле Поскольку лампочки рассчитаны на одинаковое напряжение, чем больше мощность лампы, тем меньше её сопротивление. Через две лампы, включенные последовательно, будет протекать одинаковый ток, следовательно, мощность, которую также можно вычислить по формуле
будет больше на той лампе, у которой сопротивление больше. Таким образом, лампа меньшей мощности, включенная последовательно с лампой большей мощности будет гореть ярче.
26. Задание. Шары массами 6 и 4 кг, движущиеся навстречу друг другу со скоростью 2 м/с каждый относительно Земли, соударяются, после чего движутся вместе. Определите, какое количество теплоты выделится в результате соударения.
Согласно закону сохранения импульса
Отсюда скорость шаров после удара:
Согласно закону сохранения энергии можно найти выделявшееся количество теплоты как изменение кинетической энергии системы тел до и после взаимодействия:
.
Отсюда: .
Ответ: 19,2 Дж.
27. Задание. Кусок олова массой m = 200 г с начальной температурой T0 = 0 °C нагревают в тигле на электроплитке, включённой в сеть постоянного тока с напряжением U = 230 В. Амперметр, включённый последовательно с плиткой, показывает силу тока I = 0,1 А. На рисунке приведён полученный экспериментально график зависимости температуры T олова от времени t. Считая, что вся теплота, поступающая от электроплитки, идёт на нагрев олова, определите его удельную теплоёмкость в твёрдом состоянии.
Дано:
m = 200 г U = 230 В I = 0,1 А T0 = 0 °C (при t0 = 0 c) T1 = 200 °C при t1 = 400 c (из графика)
c — ? |
Решение:
Мощность, идущая на нагревание олова, по закону Джоуля–Ленца и согласно условию равна
За время Уравнение теплового баланса для олова в твёрдом состоянии имеет вид:
откуда удельная теплоёмкость олова
Ответ: |