Задачи 7класса трудности. 45. Точные астрономические часы с секундным маятником установлены и выверены в подвальном помещении на уровне Земли

45. Точные астрономические часы с секундным маятником установлены и выверены в подвальном помещении на уровне Земли. На сколько секунд будут отставать за сутки эти часы, если их перенести на верхний этаж высотного здания, расположенный на высоте 200 м над уровнем Земли? Радиус Земли принять равным 6400 км.

46. Маленький шарик массой 5 г подвешен на нити длиной 1 м в однородном электростатическом поле с напряжённостью 9× 10⁴ В/м. Силовые линии поля направлены вертикально вниз. Шарику сообщают заряд 5мкКл, отклоняют от положения равновесия и отпускают. Определить период колебаний. g=10м/с².

47. Цилиндрический сосуд стоит вертикально. Снизу он закрыт, а сверху - открыт. В сосуд сверху вставляют поршень массой 2 кг и отпускают. Площади поперечных сечений сосуда и поршня одинаковы и равны 10 см². Определить в кПа давление в сосуде в момент, когда поршень падает с максимальной скоростью. Трением пренебречь. Атмосферное давление равно 100 кПа.

48. В лазере излучение возникает в результате переходов электронов с энергетического уровня Е₁=-3, 7 эВ на уровень Е₂=-6, 7 эВ. Свет от лазера падает нормально на дифракционную решетку с периодом 4, 125 мкм. Определить порядок максимума k, наблюдаемого под углом дифракции 30°.

49. Проволочный виток с площадью 10 см² разрезан в некоторой точке, и в разрез включен конденсатор ёмкостью 10 мкФ. Виток помещён в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны площади витка. В некоторый момент времени магнитная индукция начинает расти с постоянной скоростью В'=5× 10^-3 Тл/с. Вследствие чего конденсатор постепенно заряжается до некоторой предельной величины q_о. Определить эту величину.

50. К коромыслу рычажных весов подвешены два груза равной массы. Если один из них поместить в керосин, а другой - в воду, то равновесие весов не нарушится. Во сколько раз отличаются плотности грузов? Плотность керосина 800 кг/м³.

51. В планетарной модели атома водорода электрон движется вокруг протона по определенным (разрешённым) круговым орбитам. На одной из таких орбит угловая скорость электрона равна 2× 10¹⁵ рад/с. Определить в нм радиус орбиты. Массу электрона принять равной 9× 10^-31 кг.

52. Определить силу тока в нагревательном элементе электрического чайника, который работает от сети с напряжением 120 В. Чайник вмещает 1, 6 л воды, его к.п.д. 80%, и если его наполнить водой с температурой 10°С, то вода закипит через 21 минуту.

53. Определить частоту, с которой частица массой 2× 10^-7 кг и зарядом 3, 14× 10^-6 Кл движется по круговой орбите в магнитном поле с индукцией 0, 8 Тл.

54. Электрон из состояния покоя начинает двигаться под действием электрического поля проходит в нём разность потенциалов U. Затем он влетает в однородное магнитное поле с индукцией 9, 1 мТл и движется в этом поле по окружности радиусом 1 см. Оба процесса с электроном происходят в вакууме. Найти величину U.

55. Круглый виток провода замкнут на конденсатор ёмкостью 50 мкФ и помещён в однородное магнитное поле. Диаметр витка 4 см. Нормаль к плоскости витка составляет угол 60° с направлением вектора магнитной индукции. При изменении магнитной индукции с постоянной скоростью В^/ конденсатор заряжается, причём заряд конденсатора сначала нарастает до величины 6, 28 нКл, а затем остается неизменным. Определить величину В'.

56. На сколько градусов Цельсия нагреется алюминиевый провод при пропускании по нему электрического тока силой 3 А в течение 1 минуты? Площадь поперечного сечения провода 10 мм². Плотность алюминия равна 2, 7× 10³ кг/м³, удельная теплоёмкость 900 Дж/(кг× К), удельное сопротивление 2, 7× 10^-8 Ом× м. Считать, что вся выделяемая током энергия идет на нагревание провода.

57. Электропечь включена в сеть переменного тока с амплитудным значением напряжения 220 В. КПД печи 80%, полное сопротивление её нагревательных элементов 18 Ом. Определить массу воды, взятой при температуре кипения, которую можно испарить в этой печи за 1 час. Удельная теплота парообразования 2, 2× 10⁶ Дж/кг.

58. В стеклянной бутыли, закрытой резиновой пробкой, находится воздух при температуре Т₁ и давлении 10⁵ Па, равном атмосферному давлению. Чтобы вытащить пробку из бутылки к ней нужно приложить силу 40 Н. Если постепенно нагревать бутыль, то при температуре Т₂ пробка выскочит сама. Во сколько раз Т₂ больше Т₁. Площадь отверстия горлышка бутыли 20 см².

59. Атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа СО₂. Температура поверхности планеты 800 К, а давление 10⁷ Па. Определить минимальный объём исследовательского зонда массой 1100 кг, необходимый для того, чтобы зонд мог плавать в верхних слоях атмосферы Венеры. Молярная масса углекислого газа 44 г/моль.

60. Цилиндрический сосуд заполнен воздухом и поставлен вертикально. На дне сосуда лежит полый стальной шарик объёмом 8, 31 см³ и массой 0, 58 г. В сосуд начинают накачивать воздух при постоянной температуре 27°С, и в тот момент, когда давление воздуха достигает некоторой величины, шарик начинает подниматься вверх. Определить величину р. Молярная масса воздуха 29 г/моль.

61. Определить в не время, за которое электроны в вакуумном диоде пролетают от катода до анода. Расстояние между катодом и анодом 1 мм, анодное напряжение 182 В. Начальную скорость электронов полагать равной нулю.

62. Отклоняющие пластины в электронно-лучевой трубке - квадратные, размером 5´ 5 см². Напряжённость электрического поля между пластинами 4000 В/м. Определить, на сколько мм смещаются в сторону при прохождении между пластинами электроны с кинетической энергией 2500 эВ. 63. Определить мощность устройства, раздвигающего пластины заряженного плоского воздушного конденсатора со скоростью 8, 85 мм/с (с такой скоростью возрастает расстояние между пластинами). Площадь каждой пластины 0, 5 м², заряд конденсатора 100 мкКл.

64. При выстреле из пушки сгорание пороха в снарядной гильзе приводит к образованию 100 молей порохового газа с температурой 2000 К. К моменту вылета снаряда из ствола пушки температура газа падает до 1000 К. Определить скорость снаряда в момент вылета, если масса снаряда 2, 493 кг. Считать, что выстрел производится в горизонтальном направлении, пороховой газ - одноатомный и идеальный, а процесс расширения газа при выстреле - адиабатический.

65. Электрическая лампочка объёмом 0, 5 л наполнена идеальным одноатомным газом до давления 2 кПа. Лампочку теплоизолируют и подключают к сети постоянного тока напряжением 12 В. Определить в кПа давление газа в лампочке после пропускания по её спи рали тока 1 А в течение 2 с.

66. Воздух внутри оболочки воздушного шара вместимостью 1662 м³ нагревается газовой горелкой до температуры 400 К. Определить в килограммах грузоподъёмность этого шара при температуре окружающего воздуха 290 К и давлении 10⁵ Па. Молярная масса воздуха 29 г/моль. Вес оболочки шара и оборудования не учитывать.

67. Определить массу бензина, которую израсходует двигатель автомобиля на пути 300 км, если масса машины 5 тонн, к.п.д. двигателя 20%, а сила сопротивления движению составляет 0, 04 веса машины? Удельная теплота сгорания бензина равна 4, 9× 10⁷ Дж/кг.

68. Путем электролиза слабого раствора серной кислоты получили 8, 31 л водорода при 27°С и давлении 10⁵ Па. Напряжение между электродами электролитической ванны составляло 6 В, электрохимический эквивалент водорода равен 10^-8 кг/Кл. Определить в кДж количество израсходованной электроэнергии, если к.п.д. установки 80%.

69. Определить в кН среднюю силу сопротивления воды движению корабля, если в течение 20 часов при средней скорости 28, 8 км/ч в топке судового двигателя сгорает 72 тонны угля. К.п.д. двигателя 10%, удельная теплота сгорания угля 32 МДж/кг.

70. Троллейбус массой 11 т движется равномерно со скоростью 36 км/ч. Коэффициент трения равен 0, 02. Найти силу тока в обмотке электродвигателя, если напряжение равно 550 В, а к.п.д. двигателя 80%.

71. Плоские фотокатод и анод расположены параллельно друг другу на расстоянии 4, 55 мм в однородном магнитном поле, вектор индукции которого параллелен электродам. Фотокатод облучают светом, в котором энергия кванта равна 6, 55× 10^-19 Дж. Работа выхода электрона из фотокатода 2× 10^-19 Дж. Определить в мТл минимальную индукцию магнитного поля, при которой фототок прекращается. Считать, что электроны вылетают из фотокатода перпендикулярно к его поверхности.

72. Электрон влетает со скоростью 10 м/с в однородное магнитное поле под углом 60° к линиям индукции. Величина магнитной индукции 10^-2 Тл. Под действием поля электрон движется по винтовой линии с радиусом R и шагом h. Определить в мм величину h. Удельный заряд электрона принять равным е/m=2× 10¹¹ Кл/кг.

73. Катушка индуктивности диаметром 4 см, имеющая 400 витков провода сечением 1 мм² расположена в однородном магнитном поле так, что её ось параллельна линиям индукции. Концы катушки замкнуты накоротко. Величина магнитной индукции изменяется с постоянной скоростью В'=0, 1 Тл/с, вследствие чего в катушке протекает ток. Удельное сопротивление провода катушки 1, 57× 10^-8 Ом× м. Определить в мДж количество теплоты, выделившееся в катушке за 1с.