Полный текст:
№1
Барабан сепаратора момент инерции которого 104 кгм2, вращается с частотой 7800 об/мин. За сколько
времени остановится барабан, если к нему приложить тормозящий момент 6028104 Нм?
Дано:
I = 104 кгм2
v = 7800 об/мин = 130
об/с
М = 6028104 Нм
Найти:
t - ?
Решение:
Основное уравнение динамики вращательного движения
J? = Mt
где J ?
момент инерции маховика относительно оси, проходящей через центр масс; ? ?
изменение угловой скорости за время t.
? = 2?v, тогда t = = = 0,14 с
[]
Ответ: t = 0,14 с.
№2
Показатель поглощения ультразвука в воде (частота 100 кГц)
равен 2,510-6 см-1. На каком расстоянии от
источника интенсивность ультразвука уменьшится вдвое?
Дано:
= 2,510-6 см-1
I =
Найти:
l - ?
Решение:
По закону Бугера-Ламберта-Бера:
I =
ln =
= = 277259 см = 2,77 км
Ответ: = 277259 см = 2,77 км.
№3
Для сварки израсходован кислород массой 3,2 кг. Каков должен
быть минимальный объем сосуда с кислородом, если стенки сосуда рассчитаны на
давление 15,2 МПа? Температура газа в сосуде t = 170C.
Дано:
m(O2) = 3,2 кг
p = 15,2 МПа = 15,2103 Па
t = 170C
Найти:
V
Решение:
Объем сосуда найдем по уравнению Менделеева-Клайперона:
рV = RT
V = ,
T = t + 273 = 17 + 273 =
290 K
V = = 15,86 м3
[]
Ответ: V = 15,86 м3
№4
Какова концентрация ионов калия в клетках
поперечно-полосатых мышечных волокон лягушки, если их концентрация во
внеклеточной среде 2,5 мгион/кг, а потенциал покоя этих клеток равен 95,2 мВ?
Температура тела лягушки 100С.
Дано:
Свнеклет(К+) = 2,5 мгион/кг
?покоя = 95,2 мВ = 0,0952 В
Т = 283 К
Найти:
Свнутриклет(К+)
Решение:
Потенциал равен:
?покоя = lg
lg =
lg = = 1,695
49,54
= 19,82 мгион/кг
Ответ: 19,82 мгион/кг
№5
Какой силы ток будет проходить через 0,1 н раствора
бромистого калия, если на электроды, находящиеся на расстоянии 10 см друг от
друга, подано напряжение 3В? Площадь каждого электрода 8 см2.
Степень диссоциации 90%.
Дано:
СН(KBr) = 0,1 н
l = 10 см
U = 3В
S = 8 см2
? =90 %
151,64 Ом-1см2г-экв-1
Найти:
I - ?
Решение:
Сила тока находится по формуле:
I =
Сопротивление находится по формуле, где удельное
сопротивление :
, где удельная электропроводность, тогда
, тогда
Искомая сила тока:
I = = = 32,75 А
Ответ: I = 32,75 А
№6
Солнечные лучи приносят в минуту на поверхность почвы
площадью в 1 м2 энергию 41,9 кДж. Какова должна быть температура
почвы, чтобы она излучала такую же энергию обратно в мировое пространство?
Дано:
W = 41,9 кДж = 41,9103 Дж
? = 5,67108
S = 1 м2
t = 1 мин = 60 с
Найти:
Т
Решение:
Мощность излучения, приносимая Солнцем – энергия за 1с на
поверхность 1м2 (? – степень черноты).
Рпогл = ? = 683,3 Вт/м2
Мощность излучения поверхности 1 м2 за секунду при
температуре Т и степени черноты ?
Ризл = ??Т4
Рпогл = Ризл
Т = = = 331,3 К
[ = К]
Ответ: Т = 331,3 К
№7
Известно, что солнечный свет регулирует развитие растений,
действуя на фитохром в узле кущения. Определить коэффициент поглощения света в
стеблях растений, если на пути 8 см свет ослабляется в 20 раз.
Дано:
l = 8 см
I =
Найти:
Решение:
По закону Бугера-Ламберта-Бера:
I =
ln =
=
= 0,26
Ответ: = 0,26.
№8
Вычислить дефект массы, полную и удельную энергии связи ядра
изотопа кислорода 816О.
Дано:
816О
mp = 1,00783
mn = 1,00867
mя = 15,995
Найти:
?m, Есв, Еуд
Решение:
Найдем дефект массы изотопа кислорода 816О:
?m = Zmp + (A-z)mn – mя
Z =8, A = 16
?m = 8• 1,00783 + (16-8)•1,00867 –15,995 = 0,137 а.е.м.
Найдем энергию связи ядра изотопа кислорода 816О:
Есв
= ?mс2
= 0,137931,4 = 127,6 МэВ
Найдем удельную энергию связи ядра изотопа кислорода 816О:
Еуд
= Есв/А = 127,6 МэВ/16 = 7,98 МэВ/нуклон
Ответ: ?m =
0,137 а.е.м., Есв = 127,6 МэВ, Еуд = 7,98 МэВ/нуклон.
Список литературы:
Детлаф А.А., Яворский
Б.М. Курс общей физики. - М.: Высшая школа, 1989Калашников С.Г.
Электричество. - М.: Наука, 2005.Сивухин Д.В. Общий курс
физики, т.т. 1-5. - М.: Высшая школа, 2001.Трофимова Т.И. Краткий
курс физики. - М.: Высшая школа, 2000.