Решение 14 задач. Сколько времени проходит от момента, когда конденсатор полностью разряжен, до момента, когда его энергия вдвое превышает энергию катушки?

2.3. Определить ускорения тел и силу натяжения нити (рис.2.1). Массы тел равны  кг,  кг, кг, коэффициент трения , угол ,  Н. Постройте график зависимости ускорения от угла , определите направление движения, критический угол, при котором движение системы будет равномерным, какие при этом будут силы натяжения нитей.

6.10. Найти скорость частицы, кинетическая энергия которой 500 МэВ и импульс 865 МэВ/с, где с- скорость света. Построить поясняющий рисунок и указать актуальные величины.

7.2. Сосуд объемом 20 л содержит смесь водорода и гелия при температуре 293 К и давлении 2 атм. Масса смеси 5 г. Найти отношение массы водорода к массе гелия в этой смеси. Привести поясняющий рисунок и указать основные параметры.

8.3. Газ, состоящий из жестких двухатомных молекул, находится при температуре 300 К. Вычислить среднюю квадратичную угловую скорость вращения молекулы, если ее момент инерции равен 2.1 10-46 кг м2. Привести поясняющий рисунок и указать основные параметры.

9.12. Между пластинами, находящимися на расстоянии 1 мм друг от друга, находится воздух и поддерживается разность температур в один градус. Площадь каждой пластины 0.01 м2. Какое количество теплоты передается за счет теплопроводности от одной пластине другой за 10 минут? Считать, что воздух находится при нормальных условиях. Диаметр молекулы воздуха 0.3 нм. Привести поясняющий рисунок и указать основные параметры.

10.4. В комнате размером 90 м3  воздух сменяется полностью через два часа. Какое количество теплоты требуется для обогревания воздуха в комнате за сутки, если температура воздуха в комнате должна быть 180 С, а наружный воздух имеет температуру –50 С? Принять, что средняя плотность воздуха 1.25 кг/м3 . Считать воздух идеальным газом. Постройте графики процессов.

11.4. Двухатомный газ совершает цикл Карно. Определить кпд цикла, если известно, что на каждый моль этого газа при его адиабатическом сжатии затрачивается работа 2 кДж. Температура нагревателя 400 К. Постройте график цикла Карно. Недостающие и непротиворечивые данные возьмите из условия задачи 11.1. (11.1. Некоторая масса водорода совершает цикл Карно. Найти коэффициент полезного действия цикла, если при адиабатическом расширении: а) объем газа увеличился в два раза; б) давление уменьшилось в 2 раза. Постройте график цикла Карно, необходимые данные: л, атм.)

12.4. Три точечных заряда Q1 = 0.3ּ10-6 Кл, Q2 = 0.4ּ10-6 Кл,  Q3 = 0.5ּ10-6 Кл расположены последовательно вдоль одной прямой и связаны двумя нитями длины L = 0.15 м каждая. Найдите натяжение нитей. Заряд Q2 находится посередине. Постройте график модуля вектора напряженности поля E(x).

13.6. Плоский конденсатор содержит в качестве диэлектрика слой слюды толщиной 3 мм и слой парафинированной бумаги толщиной 2 мм. Найти емкость конденсатора, если площадь пластин конденсатора  равна 5х5 см2 . Диэлектрическая проницаемость слюды и парафинированной бумаги равна 7 и 2, соответственно. Начертить картину силовых линий в конденсаторе.

14.5. Шар, погруженный в керосин, имеет потенциал 4.5 кВ и поверхностную плотность заряда 11.3 мкКл/м2. Найти радиус шара, заряд, емкость и энергию шара. Привести поясняющий рисунок и указать основные параметры

15.10. Определить сопротивление подводящих проводов от источника с напряжением 220 В, если при коротком замыкании предохранители из свинцовой проволоки площадью сечения 1 мм2 и длиной 2 см  плавятся за 0,03 секунды. Начальная температура 270 С. Удельная теплоемкость свинца равна 26.44 Дж/(кг К), удельная теплота плавления 4,77 кДж/кг,  температура плавления t*=3270 С, плотность свинца 11340 кг/м3. Привести поясняющий рисунок и указать основные параметры

18.15. Определить частоту собственных колебаний колебательного контура, который состоит из конденсатора емкостью 2 мкФ и катушки длиной 10 см и радиусом 1 см, содержащим 500 витков. Учесть, что происходят электромагнитные колебания, при которых максимальная сила тока в контуре 10 мА. Сопротивлением катушки можно пренебречь. Построить векторную диаграмму напряжений и привести графики и зависимость энергии в  и от времени.

19.12. Колебательный контур имеет индуктивность  0.1 Гн, емкость конденсатора 0.9 мкФ. Сколько времени проходит от момента, когда конденсатор полностью разряжен, до момента, когда его энергия вдвое превышает энергию катушки? Активное сопротивление контура рано нулю. Построить графическое решение задачи.

20.20. К колебательному контуру, содержащему последовательно соединенные конденсатор и катушку с активным сопротивлением, подключено внешнее переменное напряжение, частоту которого можно менять, не меняя его амплитуды. При частотах 80 и 120 Гц амплитуды силы тока в цепи оказались одинаковыми. Определите резонансную частоту тока. Построить резонансные кривые (АЧХ и ФЧХ).