108. Вода при температуре 4 °С занимает объем 1 см³. Определить количество вещества и число молекул воды. Чему равна масса одной молекулы воды. (Ответ: 5,5*10^-2 моль; 3,3*10^-2 моль; 2,99*10^-26 кг).

Физика Механика. Молекулярная физика и термодинамика. Электростатика Методические указания и задания к контрольной работе

1 Две материальные точки движутся вдоль оси ОХ согласно уравнениям x1 = 10 +4 t – 0,5 t 2 , м и x2 = 3 – 2t + t 2 , м. 1. В какой момент времени t1 скорости этих точек будут одинаковы? 2. Какой путь прошла вторая точка за это время?

2 Каток в виде однородного цилиндра массой m = 2,0 кг катится по горизонтальной поверхности под действием силы F = 10 Н, приложенной к его оси. Сила направлена перпендикулярно оси катка и составляет с горизонтом угол α = 30º. 1. Определите ускорение, с которым перемещается ось катка. 2. Чему равен момент этой действующей силы относительно оси, проходящей через точки касания катка дороги в некоторый момент времени? Покажите на рисунке направление этого момента силы

3 По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой М = 300 кг, ударяет молот массой m = 8,0 кг. 1. Определите КПД удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию, затраченную на деформацию. 2. Какую энергию будет иметь боек перед ударом, если при размахе он был поднят на высоту h1 = 2 м?

4 Какую температуру T имеет масса т = 2 г азота, занимающего объем V = 820 см3 , при давлении Р = 0,2 МПа? 1. Сколько молекул азота находится в сосуде? 2. Какую среднюю квадратичную скорость имеют молекулы этого газа? 3. Чему равна молярная теплоемкость этого газа при изохорическом процессе?

5 Два моля двухатомного идеального газа сжимаются один раз изотермичес- ки, а второй раз адиабатически. Начальные параметры газа в обоих случаях одинаковы. Постройте графики этих процессов в координатах Р – V. Покажите работы при этих процессах на графике. 1. Найдите отношение работы сжатия при адиабатном процессе к работе сжатия при изотермическом процессе, если в обоих случаях объем уменьшается в три раза. 2. Найдите изменение энтропии ΔS газа для каждого из изопроцессов и для всего процесса в целом.

6 Используя теорему Гаусса, найдите напряженность поля, создаваемого бесконечно протяженной заряженной нитью, как функцию расстояния r от нити. Линейная плотность заряда нити равна τ = 5,0 нКл/м. Постройте график зависимости E = f ( r )

7 Расстояние между двумя точечными зарядами q1 = 2 нКл и q2 = 4 нКл равно a = 60 см. 1. Определите положение точки, в которую нужно поместить третий заряд q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Какой знак должен иметь этот заряд? 2. Какую энергию имеет эта система зарядов, если величина заряда q3 равна q3 = 2 нКл?

8 Конденсатор с парафиновым диэлектриком (ε = 2,0) емкостью С = 44,2 пФ заряжен до разности потенциалов U = 150 В и отключен от источника. Напряженность поля внутри конденсатора Е = 600 В/м. 1. Определите поверхностную плотность заряда пластин конденсатора. 2. Как изменится энергия конденсатора при увеличении расстояния между пластинами в два раза: d2 = 2 d1?