Решение 10 задач. На какой угол наклонится автомобиль при резком торможении и каким будет его тормозной путь?

1.Автомобиль движется со скоростью v0 по горизонтальной дороге. На какой угол наклонится автомобиль при резком торможении и каким будет его тормозной путь? Коэффициент трения скольжения m. Центр масс автомобиля О расположен на равном расстоянии от передних и задних колес на высоте h над поверхностью земли. Расстояние между осями автомобиля l. Упругость всех пружин подвески одинакова и такова, что у неподвижного автомобиля на горизонтальной площадке их прогиб равен D.

2.Небольшая шайба массой m без начальной скорости соскальзывает с гладкой горки высотой h и попадает на доску массой M, лежащую у основания горки на гладкой горизонтальной плоскости (рис. 2). Вследствие трения между шайбой и доской шайба тормозится и, начиная с некоторого момента, движется вместе с доской как единое целое. Найти суммарную работу сил трения в этом процессе.
 

3.В сосуде объемом V находится m кислорода (О2) под давлением p. Считая газ идеальным, вычислить:

1)температуру газа в сосуде;

2)среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы газа;

3)среднюю квадратичную скорость молекулы газа;

4)какой станет температура газа в сосуде, если скорость каждой молекулы увеличится в 1,2 раза?

4.Один моль одноатомного идеального газа (γ=5/3) совершает в тепловой машине цикл Карно между тепловыми резервуарами с температурами t1 = 127 °С и t2 = 27 °С. Наименьший объем газа в ходе цикла V1 = 5 л. Наибольший объем газа в ходе цикла V3 = 20 л. Какую работу совершает эта машина на каждом участке цикла? Какую работу А' совершает эта машина за один цикл? Сколько тепла Q1 берет она от высокотемпературного резервуара за один цикл? Сколько тепла Q2 поступает за цикл в низкотемпературный резервуар? Вычислить коэффициент полезного действия тепловой машины.

5.В коридор квартиры подведено напряжение U. В середине коридора и в противоположном от ввода конце горят Р-ваттные лампочки. От ввода до второй лампочки в конце коридора расстояние l. На сколько изменится потребляемая лампочками мощность, если на равном расстоянии между ними включить электроплитку, потребляющую ток I? Сечение провода S. Изменения сопротивлений лампочек можно не учитывать.

6.По двум гладким вертикальным проводам, отстоящим друг от друга на расстояние l, скользит под действием силы тяжести проводник- перемычка массы m. Вверху провода замкнуты на сопротивление R. Система находится в однородном магнитном поле с индукцией B, перпендикулярном плоскости, в которой перемещается перемычка. Пренебрегая сопротивлением проводов, перемычки и скользящих контактов, а также магнитным полем индукционного тока, найти установившуюся скорость перемычки. Схема установки приведена на рис. 6.1.

7.1.Два однородных диска, центры которых соединены упругой пружиной, одеты на ось, пронизывающую пружину и проходящую через центры дисков перпендикулярно плоскостям дисков. Диски могут поворачиваться на этой оси без трения. Определить период, с которым будут колебаться диски, если повернуть их на малые углы в противоположных направлениях, закручивая при этом пружину, и затем отпустить. Моменты инерции дисков I1 и I2 (кг∙м2), крутильная жесткость пружины D (Н ‧м/ рад).

7.3.Колебательный контур радиоприёмника настроен на длину волны λ=2000 м. Индуктивность катушки контура L = 6 мкГн, а максимальный ток в ней I = 1,6 мА. В контуре используется плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого d = 2 мм. Чему равно максимальное значение E напряжённости электрического поля в конденсаторе в процессе колебаний?

8.Параллельный пучок белого света, полученный от лампы накаливания с вольфрамовой нитью, нагретой до температуры Т, падает на находящуюся в воздухе тонкую пленку с показателем преломления n под углом i. Испытывающий при этом максимальное отражение от поверхности пленки свет с длиной волны λ направляется на поверхность металла с красной границей фотоэффекта - λ0. Определить минимальную толщину пленки - d, работу выхода электрона из металла - А и долю энергии фотона - εф, расходуемую на сообщение электрону кинетической энергии Wк. Определить энергетическую светимость - R вольфрамовой нити лампы накаливания (считая ее абсолютно черным телом - АЧТ) и длину волны, соответствующую максимуму ее энергии излучения, - λmax.

9.На дифракционную решетку нормально падает пучок света, полученный от лампы накаливания, вольфрамовая нить которой нагрета до температуры Т. Чему равна постоянная дифракционной решетки d, если спектральная линия с длиной волны λ в спектре k-го порядка видна в зрительной трубе, установленной под углом φ к оси коллиматора? Какое число штрихов (N) нанесено на 1 см длины этой решетки? На какую длину волны приходится максимум энергии излучения вольфрамовой нити лампы накаливания (λmax)? Чему равна энергия фотонов εф, соответствующих λmax излучения вольфрамовой нити, чему равны масса (mф) и импульс (pф) этих фотонов?