Примеры решения задач по физике Кинематика материальной точки Законы Ньютона Работа Кинетическая энергия Закон сохранения энергии Момент импульса системы материальных точек Динамика твердого тела Силы инерции

Примеры решения задач контрольной по физике

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Температура нагревателя тепловой машины 450К. Температура холодильника 300К. Определить КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, и полезную мощность машины, если нагреватель ежесекундно передает ей 1525Дж теплоты.

Дано: ; ; .

Найти: , .

Решение: КПД машины равен:

 , (1)

где   - количество теплоты, передаваемое от нагревателя, - количество теплоты, получаемое холодильником, А – полезная работа, совершаемая тепловой машиной.

Для идеального цикла, каким является цикл Карно, справедливо выражение:

 . (2)

где Т1 и Т2 – температура нагревателя и холодильника. Из выражений (1) и (2) получаем

 .

А разделив обе части равенства на время t , имеем

   или .

где   - полезная мощность машины, а - полная мощность. Подставив в полученные выражения данные задачи, получим:

 .

Ответ: ; .

Два одинаковых отрицательных заряда по 9 нКл находятся в воде на расстоянии 8 см друг от друга. Определить напряженность и потенциал поля в точке, расположенной на расстоянии 5 см от зарядов.

Дано: ; ; ;

Найти: Е.

Решение: напряженность поля, создаваемого в точке А (рис.1) зарядами Q1 и Q2 по принципу суперпозиции, равна векторной сумме напряженностей, создаваемых каждым из зарядов:

  (1)

По теореме косинусов:

  (2)

Напряженность поля точечного заряда:

  ,

где - диэлектрическая проницаемость,  - электрическая постоянная, - расстояние заряда до точки поля, в которой определяется его напряженность. Заряды Q1 и Q2 отрицательны, следовательно векторы и направлены по линиям напряженности к зарядам. По условию задачи заряды и расположены на одинаковом расстоянии от точки А. Поэтому . Следовательно, формула (2) примет вид:

 , где 

 

Тогда напряженность в точке А:

 

 Потенциал, создаваемый системой точечных зарядов данной точке поле ,равен алгебраической сумме потенциалов , создаваемых каждым из зарядов .

   Потенциал поля ,создаваемого точечным зарядом ,равен:

 

Следовательно:

  

Ответ:  

При прохождении света через слой раствора поглощается 1/3 первоначальной световой энергии. Определить коэффициент пропускания и оптическую плотность раствора.

Решение

Поскольку коэффициент пропускания равен отношению интенсивности света, прошедшего сквозь данный раствор, к интенсивности света, падающего на него, то можно записать:

.

В соответствии с формулой связи оптической плотности и коэффициента пропускания можно записать:

.

Движение материальной точки в стационарных потенциальных полях