Практикум по курсу физики (первый семестр) (стр. 15 )

9. Определить разность фаз колебаний точек М и Р, если известно, что расстояние между точками минимально возможное и что в один и тот же момент времени их смещения происходят в одну и ту же сторону от положения равновесия и равны соответственно и , где xm – амплитуда волны. Колебания точек среды происходят по закону cos.

ОТВЕТЫ К ЗАДАЧАМ ПО ТЕМЕ 16 «ВОЛНЫ»

№ задачи	Ответ	№ задачи	Ответ
1		6
2		7
3	и	8
4		9
5

тема 17. электромагнитные волны

1. Определить, на какой диапазон длин волн можно настроить колебательный контур, если его индуктивность 2 мГн, а емкость может меняться от 60 до .

2. Плоская электромагнитная волна с частотой 10 МГц и распространяется в слабо проводящей среде с удельным сопротивлением 1 Ом∙см и диэлектрической проницаемостью . Определить отношение амплитуд сил токов проводимости и смещения.

3. Плоская гармоническая волна имеет параметры . Определить, какая энергия переносится волной за через сечение площадью , расположенное перпендикулярно скорости распространения волны.

4. Уравнение электрической составляющей плоской электромагнитной волны имеет вид . Записать уравнение магнитной составляющей этой электромагнитной волны. Волна распространяется в немагнитной среде, диэлектрическая постоянная которой равна .

5. Два когерентных источника звуковых волн находятся на расстояниях 2,5 м и 2,4 м от микрофона. Определить отношение амплитуды результирующего и исходного колебаний. Длина волны равна 0,3 м.

6. Электромагнитная волна с частотой ν = 5 МГц переходит из вакуума в немагнитную среду с диэлектрической проницаемостью ε = 4. Определить отношение длин волн в вакууме и среде.

ответы к задачам темы 17. «электромагнитные волны»

№ задачи	Ответ	№ задачи	Ответ
1		4
2		5
3		6

4. молекулярная и статистическая физика

тема 18. термодинамика

1. Под давлением 20 Па при температуре 300 К находятся 5 м3 воздуха. Определить, какая работа будет совершена при изобарном нагревании воздуха на 10 К.

2. При изобарном нагревании 1 молю идеального газа было передано 2080 Дж теплоты. Определить, какая работа была совершена газом при увеличении объема. Определить изменение внутренней энергии газа и изменение его температуры.

3. Количество теплоты, получаемое тепловой машиной от нагревателя, равно 1кДж. При этом объем газа увеличивается от 1 л до 2 л, а давление линейно убывает в зависимости от объема от 1000 кПа до 400 кПа. Определить изменение внутренней энергии газа.

4. Воздух, занимавший объём 10 л при давлении 100 кПа, был адиабатически сжат до объёма 1 л. Воздух считать двухатомным газом. Определить, 1) под каким давлением находится воздух после сжатия; 2) изменение его внутренней энергии.

5. Определить отношение коэффициентов полезного действия двух циклических процессов, проведенных с идеальным газом (рисунок 5.1): первый процесс 1–2–3–4–1, второй процесс 5–6–7–4–5.	Рисунок 4.1
Рисунок 4.2	6. Идеальный одноатомный газ сжимается сначала адиабатически, а затем изобарно. Конечная температура равна начальной температуре (см. рисунок 4.2). При адиабатическом сжатии газа внешние силы совершили работу, равную 6 кДж. Определить, чему равна работа внешних сил за весь процесс 1–2–3
Рисунок 4.3	7. На рисунке 4.3 задан график циклического процесса в координатах рV для идеального газа. Определить КПД процесса. Варианты ответа: 1) 11%; 2) 22%; 3) 33%; 4) 50%; 5) 66%
8. Сосуд с теплонепроницаемыми стенками разделен перегородкой на две части, в одной из которых создан высокий вакуум, а в другой находится идеальный газ (). Перегородку быстро убирают, и через некоторое время в сосуде устанавливается равновесие. Определить изменение энтропии в этом процессе.
9. Определить изменение энтропии водорода массой , если 1) газ сначала адиабатически сжимают так, что его объём уменьшается в 2 раза, а затем изохорно охлаждают до начальной температуре; 2) газ сначала адиабатически сжимают до вдвое меньшего объёма, затем изотермически расширяют до начального объёма.
10. В политропическом процессе энтропия азота массой увеличилась на , при этом температура газа изменилась от 200 С до 1200 С. Определить показатель политропы.
11. Кислород массой 2 кг увеличил свой объём в 5 раз. Первый раз изотермически, в другой раз – адиабатически. Определить изменение энтропии в каждом из указанных процессов.
12. Смешали воду массой 5 кг при температуре 280 К с водой массой 8 кг при температуре 350 К. Определить 1) температуру смеси, 2) изменение энтропии, происходящее при смешивании.

13.  Вычислить удельные теплоемкости при постоянном объеме и при постоянном давлении неона и водорода, принимая эти газы за идеальные.

14.  Идеальный двухатомный газ в количестве 2 молей изобарно нагрели, так, что его термодинамическая температура увеличилась в 2 раза. Определить изменение энтропии.

15.  Лед массой 1 кг, взятый при температуре , был нагрет до , расплавлен, образовавшаяся вода нагрета до и превращена в пар. Определить изменение энтропии системы «лёд – пар».

ОТВЕТЫ К ЗАДАЧАМ ПО ТЕМЕ 18 «термодинамика»

№ задачи	Ответ	№ задачи	Ответ
1	3,33 Дж	8
2	А=832 Дж, ∆U=1248 Дж, ∆Т=100 К	9
3	0,3 кДж	10
4	, ,	11
5		12	323 К,
6		13	Для неона 624 Дж/кг К, 1040 Дж/кг К, для водорода 10400 Дж/кг К, 14600 Дж/кг К
7	Ответ 2	14	40,3 Дж/К
		15

тема 19. распределение максвелла и больцмана

1.  Пылинки, взвешенные в воздухе, имеют массу . Определить, во сколько раз уменьшится концентрация частиц при увеличении высоты на . Температуру считать одинаковой .