Question

Даю 100 баллов 1.Задача№1.(Механика). В инерциальной системе отсчёта сила F сообщает телу массой m ускорение 4,5м/с2. Чему равно ускорение тела массой 2m под действием силы 1/3 F? 2. Задача №2.(Термодинамика). Чему равен максимальный к.п.д тепловой машины с температурой нагревателя 327С и температурой холодильника 27С? 3. Задача №3.(Электродинамика). Найти сопротивление на лампе, если вольтметр показывает 60В, а амперметр 1А. 4. Задача №4.(Квантовая физика). Протон летит со скоростью 4,6км/с. Какая длина волны соответствует этому протону? 5. Задача №5.(Строение атома и атомного ядра). Ядро какого элемента получается при взаимодействии нейтрона с протоном, сопровождающееся выделением гамма - кванта? Часть№2(дополнительный уровень). 6. Задача №6 .(Работа. Мощность). Определить мощность тепловоза, зная, что при скорости движения43,2км/ч сила тяги равна 105кН. 7. Задача №7.(Газовые законы). Перед тактом сжатия давление смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания 100кПа, а температура 50С. Определить температуру смеси в конце такта сжатия, если объём смеси уменьшился в 4 раза, а давление стало 200кПа?

Answer 1

Ответ:

Дано:

a=4,5 м/с

а при1/3f и 2mf=?

Объяснение:

Решение:

1)F=m*a

a=F/m

2)a= 4,5 то 4,5=F/m

3)1/3F=a*2m

a=1,3F; 2m=1/6F = 1/6*4,5=0,75м/с^2

Ответ: 0,75 м/с^2

Answer 2

Давайте поочередно решим каждую из ваших задач:

1. Задача №1 (Механика): Сила F сообщает ускорение a телу массой m по второму закону Ньютона: F = ma Ускорение a = F/m = 4.5 м/с²

   Теперь, для тела массой 2m, под действием силы (1/3)F, ускорение будет: a' = [(1/3)F] / (2m) = (1/6)F/m

   Таким образом, ускорение тела массой 2m под действием силы (1/3)F равно (1/6) раза ускорению тела массой m, то есть: a' = (1/6) * 4.5 м/с² = 0.75 м/с²

2. Задача №2 (Термодинамика): КПД тепловой машины можно рассчитать с помощью формулы Карно: КПД = 1 - (Тхолодильника / Тнагревателя)

   Где Тхолодильника - абсолютная температура холодильника, а Тнагревателя - абсолютная температура нагревателя.

   Температура в Кельвинах (K) рассчитывается как: T(K) = Т(°C) + 273.15

   Температура нагревателя: Тнагревателя = 327°C + 273.15 = 600.15 K

   Температура холодильника: Тхолодильника = 27°C + 273.15 = 300.15 K

   Теперь, подставив значения в формулу КПД: КПД = 1 - (300.15 K / 600.15 K) = 1 - 0.5 = 0.5

   Максимальный КПД тепловой машины равен 0.5 или 50%.

3. Задача №3 (Электродинамика): Для нахождения сопротивления (R) на лампе можно использовать закон Ома: U = IR

   Где U - напряжение (вольты), I - сила тока (амперы), R - сопротивление (омы).

   В данной задаче напряжение равно 60 В, а сила тока равна 1 А, поэтому: R = U / I = 60 В / 1 А = 60 Ом

   Сопротивление на лампе составляет 60 Ом.

4. Задача №4 (Квантовая физика): Для нахождения длины волны (λ) протона, вы можете использовать формулу де Бройля: λ = h / (mv)

   Где h - постоянная Планка (6.62607015 × 10⁻³⁴ Дж·с), m - масса протона (около 1.67 × 10⁻²⁷ кг), v - скорость протона.

   Преобразуем скорость протона из км/с в м/с: v = 4.6 км/с = 4.6 * 10³ м/с

   Теперь подставим значения: λ = (6.62607015 × 10⁻³⁴ Дж·с) / [(1.67 × 10⁻²⁷ кг) * (4.6 * 10³ м/с)] ≈ 8.37 × 10⁻¹⁵ м

   Длина волны протона составляет приблизительно 8.37 фемтометров.

5. Задача №5 (Строение атома и атомного ядра): При взаимодействии нейтрона с протоном сопровождается образование ядра дейтерия (изотопа водорода), и при этом выделяется гамма-квант. Ядро дейтерия состоит из одного протона и одного нейтрона.

   Таким образом, ядро дейтерия (изотопа водорода) образуется в результате данной реакции.

Часть №2 (дополнительный уровень):

6. Задача №6 (Работа. Мощность): Мощность (P) определяется как отношение совершенной работы (W) к времени (t): P = W / t

   В данной задаче вам дана сила тяги тепловоза (F) при его скорости и объёме смещения. Для нахождения мощности, нужно сначала найти работу, а затем разделить её на время.

   Работа (W) считается как скалярное произведение силы и смещения (работа против силы тяги): W = F * s

   Где F - сила тяги, s - смещение.

   Сначала переведём скорость из км/ч в м/с: v = 43.2 км/ч = 43.2 * 1000 м/ч = 12 м/с

   Теперь используем силу тяги (F) и скорость (v) для нахождения мощности: P = F * v

   P = 105 кН * 12 м/с = 1260 кВт (киловатт)

   Мощность тепловоза составляет 1260 кВт.

7. Задача №7 (Газовые законы): Мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который утверждает, что для идеального газа при постоянной массе и постоянной температуре объём V1 и давление P1 связаны с объёмом V2 и давлением P2 следующим образом:

   P1 * V1 = P2 * V2

   В данной задаче V1/V2 = 4 (объём уменьшился в 4 раза) и P1 = 100 кПа, P2 = 200 кПа. Нам нужно найти температуру T2. Пусть T1 - начальная температура (50°C), а T2 - конечная температура.

   Подставим известные значения в уравнение:

   100 кПа * V1 = 200 кПа * V2

   Поделим обе стороны на V1:

   100 кПа = 200 кПа * (1/4)

   Теперь найдём T2 в Кельвинах, используя начальную температуру в Кельвинах:

   T1 = 50°C + 273.15 K = 323.15 K

   Теперь у нас есть соотношение температур:

   T1 / T2 = P1 / P2

   323.15 K / T2 = 100 кПа / 200 кПа

   Теперь найдём T2:

   T2 = 323.15 K / (100 кПа / 200 кПа) = 323.15 K * 2 = 646.3 K

   Температура смеси в конце такта сжатия составляет 646.3 Кельвина (или 373.15°C).