При длительной зарядке аккумулятора от источника постоянного тока с ЭДС $E = 5 В$ скорость выделения водорода устанавливается равной $m = 0,2 г/ч$. При этом внутреннее сопротивление аккумулятора таково, что источник отдает ему максимальную мощность. Найдите внутреннее сопротивление источника, если ЭДС аккумулятора $E_{0} < \frac{E}{2}$.
Подробнее
Обмотка массивного ротора электродвигателя сделана в виде прямоугольной рамки площадью $S$ из $N$ витков тонкого провода. Концы обмотки замкнуты между собой, а ее сопротивление равно $R$. Обмотки статора двигателя питаются переменным током и создают в роторе однороднее магнитное поле, вектор индукции $\vec{B}$ которого перпендикулярен оси ротора и вращается вокруг нее с угловой скоростью $\Omega$. Найдите средний тормозящий момент внешних сил, действующих на ротор, если его угловая скорость почти постоянна и равна $\omega$, причем $\omega < \Omega$.
Подробнее
Атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа ($CO_{2}$), температура которого вбли зп поверхности планеты $T = 800 К$, а плотность $\rho = 6,6 г/л$. Оцените запасы $CO_{2}$ на Венере, считая, что толщина атмосферы много меньше радиуса планеты $r = 6300 км$. Какой толщины была бы атмосфера Венеры, если бы она была равноплотной с давлением и температурой газа, равными их значениям у поверхности планеты? Ускорение свободного падения на Венере $g = 8,2 м/с^{2}$, универсалъная газовая постоянная $R = 8,31 Дж/(моль \cdot К)$, молярная масса углекислого газа $M = 44 г/моль$.
Подробнее
Мыльный пузырь надувают азотом. При какой величине диаметра пузыря он начнет всплывать в атмосферном воздухе той же температуры? Поверхностное натяжение мыльного раствора $\sigma = 45 мН/м$, молярная масса воздуха $M_{в} = 29 г/моль$, азота $M_{a} = 28 г/моль$, атмосферное давление $p_{0} = 10^{5} Па$, массой пленки пренебречь.
Подробнее
Батискаф представляет собой шар радиусом $r = 2 м$. При испытаниях в море в нижней части батискафа образовалась течь, и он затонул, а в его верхней части образовалась воздушная прослойка в виде шарового сегмента толщиной $h = 1 м$. Чему равна глубина моря $H$, на которой затонул батискаф? Какая масса воздуха понадобится для того, чтобы вытеснить из батискафа всю воду? Начальное (атмосферное) давление воздуха в батискафе равно давлению, которое создает слой воды толщиной $H_{0} = 10 м$. Указание: объем шарового сегмента толщиной $h$ равен $\Delta V = \pi h^{2}\frac{3r - h}{3}$.
Подробнее
Свая в виде двух соосных цилиндров забита в грунт дна водоема глубиной $H$ (рис.). Какая сила действует на сваю со стороны воды? Сечение верхнего цилиндра $S_{1}$, его высота $h_{1}$, сечение нижнего цилиндра $S_{2}$, высота его части, находящейся в воде, $h_{2}$.
Подробнее
В стратифицированной жидкости плотность увеличивается с глубиной $h$ по линейному закону $p(h) = \rho(0)(1 + \alpha h)$,где $\rho(0)$ - известная плотность на поверхности. Для измерения константы $\alpha$ в жидкость на нити, прикрепленной к динамометру, опускают цилиндрическое тело длиной $L$ и сечением $S$. Когда тело перемещается по вертикали на $H$, оставаясь целиком погруженным в жидкость, показания динамометра изменяются на $\Delta F$. Чему равна константа $\alpha$?
Подробнее
Трубка, запаянная с одного конца, опускается в жидкость сначала открытым концом вниз, а затем вверх и плавает, находясь в вертикальном положении. Длина погруженной в жидкость части трубки в первом случае на $\Delta L = 5 см$ больше, чем во втором. Найдите высоту $H$ слоя жидкости, зашедшей в трубку в первом случае. Отношение внутрен него сечения трубки $S_{1}$ к внешнему $S_{2}$ равно 0,5.
Подробнее
На дне лунки кубической формы размером 10 х 10 х 10 см лежит шар, диаметр которого немного меньше 10 см. В лунку наливают воду плотностью $\rho = 1 г/см^{3}$ до тех пор, пока шар не начинает плавать, касаясь дна лунки. После этого в лунку долили еще $m = 250 г$ воды так, что лунка оказалась заполненной водой до верха (рис.). Какую массу воды налили в лунку вначале? Чему равна плот ность материала шара? Указание: объем шарового сегмента высотой $h$ равен $\Delta V = \pi h^{2} \frac{ \left ( \frac{3d}{2} - h \right ) }{3}$, где $d$ - диаметр шара.
Подробнее
В сосуд с водой (боковые стенки сосуда вертикальны) опустили кусок льда, в который был вморожен осколок стекла. В результате уровень воды в сосуде поднялся на $h_{1} = 11 мм$, а лед стал плавать, целиком погрузившись в воду. На сколько опустится уровень воды в сосуде за время таяния льда? Плотность стекла $\rho_{c} = 2,0 г/см^{3}$, воды $\rho = 1 г/см^{3}$, льда $\rho_{л} = 0,9 г/см^{3}$.
Подробнее
Тройник с двумя откры тыми в атмосферу и одной закрытой вертикальными трубками целиком заполнен водой. Когда тройник стали двигать по горизонтали (в плоскости рисунка) с некоторым ускорением, из него вылилась 1/8 часть всей массы содержавшейся в нем воды. Чему равно давление в нижней части (точка А) закрытой трубки во время движения с ускорением? Внутренние сепения всех трубок одинаковы, длины трубок $L$.
Подробнее
Электрон со скоростью $v_{0} = 10 см/с$ влетает в пространство плоского конденсатора, между пластинами которого поддерживается по стоянная разность потенциалов $U = 425 В$ (рис.). Определите величину $h$ максимального удаления электрона от нижней пластины конденсатора. Удельный заряд электрона $\frac{e}{m} = 1,76 \cdot 10^{11} Кл/кг$, угол падения $\alpha = 30^{ \circ}$. Расстояние между пластинами $d = 1 см$.
Подробнее
Протон с удельным зарядом $\frac{q}{m} = 0,96 \cdot 10^{8} Кл/кг$ налетает на систему из трех плоских металлических сеток, между которыми с помощью двух источников с ЭДС $E_{1} = 500 В$ и $E_{2} = 200 В$ поддерживаются постоянные разности потенциалов (рис.). Расстояния между сетками равны $d$ и много меньше поперечных размеров сеток. В точке, находящейся на расстоянии $\frac{d}{4}$ за второй сеткой, скорость протона оказалась равной нулю. Чему была равна скорость протона на большом удалении от сеток?
Подробнее
Частица с удельным зарядом $\alpha = 10^{8} Кл/кг$ влетает в камеру Вильсона, находящуюся в однородном магнитном поле с индукцией $B = 10^{-2} Тл$, перпендикулярно линиям магнитной индукции поля. После поворота вектора скорости на $90^{ \circ}$ - относительное изменение радиуса траектории частицы при этом равно $\epsilon = 5$ % - поле выключают. Затем частица проходит путь $L = 30 см$ до полной остановки. С какой скоростью влетела частица в камеру, если сила сопротивления при ее движении про порционалъна скорости?
Подробнее
Положительно заряженная частица движется в однородных и взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях. В некоторый момент времени ее скорость равна $\vec{v}_{0}$ ($\vec{v}_{0} \perp \vec{E}$ и $\vec{v}_{0} \perp \vec{B} $; рис.). Чему будет равна величина скорости частицы в те моменты времени, когда
вектор ее скорости будет составлять $180^{ \circ}$ с вектором $\vec{v}_{0}$, при условии, что $E = v_{0}B$?
Подробнее