Газ находится в очень высоком сосуде при температуре $T$. Считая поле тяжести однородным, найти среднее значение потенциальной энергии молекул газа.
Подробнее
Найдите массу и внутреннюю энергию воздуха, находящегося между двойными рамами окна. Считайте, что температура воздуха там меняется по линейному закону от наружной $T_{н}$ до внутренней $T_{в}$, а давление всюду одно и то же и равно наружному $p_{0}$. Толщина воздушной прослойки $L$, площадь рамы $S$.
Подробнее
Горизонтально расположенную трубку с закрытыми торцами вращают с угловой скоростью $\omega$ вокруг вертикальной оси, проходящей через один из ее торцов. В трубке находится углекислый газ при $T = 300 К$. Длина трубки $l = 100см$. Найти $\omega$, при которой отношение концентраций молекул у противоположных торцов трубки $\eta = 2,0$.
Подробнее
Внутри плоского конденсатора объемом $V = 20 см^{3}$ находится пластина из стекла ($\epsilon = 5$), целиком заполняющая пространство между пластинами конденсатора. Пластины конденсатора присоединены к источнику напряжения, при этом поверхностная плотность связанных зарядов на диэлектрике $\sigma_{св} = 8,35 мкКл/м^{2}$. Как изменится энергия конденсатора, если удалить стеклянную пластину? Решить задачу в двух случаях: 1) конденсатор все время присоединен к источнику напряжения; 2) конденсатор был первоначально присоединен к источнику напряжения, а затем отключен, и только после этого пластина была удалена. Найти также работу, которую нужно совершить против сил электрического поля, чтобы удалить пластину в том и другом случае.
Подробнее
Колебательный контур имеет емкость $C = 1,1 пФ$ и индуктивность $L = 5 мГн$. Логарифмический декремент затухания $\lambda = 0,005$. За какое время вследствие затухания потеряется 99% энергии контура?
Подробнее
Плоская световая волна падает на поверхность шара, размеры которого велики по сравнению с длиной световой волны. Определите силу светового давления на шар через функцию плотности падающего излучения. Рассмотреть три случая поверхности шара: 1) абсолютно черная; 2) абсолютно зеркальная; 3) абсолютно матовая (удовлетворяет закону Ламберта).
Подробнее
Интерференционные полосы равной толщины наблюдаются на воздушном клине между двумя стеклянными пластинками с углом при вершине $\alpha = 1^{ \prime}$. Полосы получаются в свете зеленой линии ртути с длиной волны $\lambda = 5461 \overset{ \circ}{A}$ и шириной $\Delta \lambda = 0,1 \overset{ \circ}{A}$. Определить: 1) расстояние $\Delta x$ между двумя соседними полосами; 2) максимальное количество полос $N$, которые можно было бы видеть на клине, если бы его размеры не были ограничены; 3) расстояние $x$ последней наблюдаемой полосы от вершины клина и толщину $h$ клина в этом месте.
Подробнее
Футболист бьет по мячу массой $m$, сообщая ему начальную скорость, равную $v_{1}$ и направленную под углом $\alpha$ к горизонту навстречу ветру, дующему вдоль поверхности земли. Описав некоторую траекторию, мяч вернулся в исходную точку со скоростью $v_{2}$. Под каким углом $\beta$ мяч упал на землю? Чему равна скорость $u$ ветра? Какое время $\tau$ мяч находился в полете? Силу сопротивления воздуха принять пропорциональной скорости мяча относительно воздуха: $\vec{F}_{c} = - k \vec{v}_{отн}$, где коэффициент пропорциональности $k$ - известная величина.
Подробнее
Когда прикрепленная к пружине масса $m$ находится в равновесном положении, справа от нее поверхность шероховатая (коэффициент трения равен $\mu$), а слева - гладкая (коэффициент трения равен 0). На сколько нужно сместить влево массу $m$ от положения равновесия, чтобы она остановилась после одного колебания в точке равновесия? Жесткость пружины равна $k$.
Подробнее
Найти период малых колебаний груза, скользящего без трения по горизонтальной поверхности. В положении равновесия пружина жесткостью $k$ образует угол $\alpha$ с горизонталью. Считать пружину достаточно длинной, так что угол $\alpha$ при колебаниях остается неизменным. При каких амплитудах груз не будет подпрыгивать? Масса груза равна $m$.
Подробнее
Сферический стеклянный аквариум заполнен водой и вращается с постоянной угловой скоростью вокруг вертикальной оси. После того как оболочку мгновенно затормозили и отпустили, угловая скорость вращения установилась в 1,5 раз меньшей, чем была вначале. Какую часть массы аквариума составляет вода? Считать, что стекло имеет плотность в три раза большую, чем вода.
Подробнее
Пуля массой $m$, летящая горизонтально со скоростью $v_{0}$, попадает в покоящийся на горизонтальном столе деревянный шар массой $M$ и радиусом $R$ на расстоянии $h$ ниже центра шара и застревает в нем. Найти установившуюся скорость шара $v$. Считать, что $m \ll M$.
Подробнее
Найти для идеального газа уравнение процесса (в переменных $T, V$), при котором молярная теплоемкость газа изменяется по закону $C = C_{V} + \beta V, \beta = const$.
Подробнее
Стеклянный капилляр длины $l = 110 мм$ с диаметром внутреннего канала $d = 20 мкм$ опустили в вертикальном положении в воду (коэффициент поверхностного натяжения $\alpha = 73 \cdot 10^{-3} Н/м$). Верхний конец капилляра запаян. Наружное давление воздуха нормальное. Какая длина $x$ капилляра должна быть погружена в воду, чтобы уровень воды в капилляре совпадал с поверхностью воды вне его?
Подробнее
Водород массы 2,0 г адиабатически расширили в 2,0 раза и затем изохорически нагрели до первоначальной температуры. Найти приращение энтропии газа в этом процессе.
Подробнее
