Раздел «Колебания. Волны. Звуковые волны»

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

По данной дисциплине проводится контрольная работа. В контрольной работе содержится по 12 заданий. Задание для контрольных работ содержит 10 вариантов. Каждая контрольная работа выполняется в тетради (12 листов), на титульном листе которой указывается Ф.И.О. студента, направление обучения, группа, дисциплина, шифр.

Вариант контрольной работы определяется последней цифрой в номере зачетки.

Контрольная работа должна быть выполнена аккуратно, разборчиво, с оставлением полей для замечаний и указаний рецензента. Выполнение заданий должно производиться в той последовательности, в какой они даны в пособии. Каждая задача выполняется на отдельной странице. Решение задачи сопровождается рисунком. В конце контрольной работы студент должен привести список литературы, использованной им при её выполнении.

Работы, выполненные по иным вариантам, а также с визой «на доработку» возвращаются студенту для внесения исправлений и дополнений. Рецензентам предоставлено право в период лабораторно-экзаменационных сессий проводить собеседование по содержанию выполненной контрольной работы.

При затруднениях, возникающих при выполнении контрольной работы или при изучении курса, студенту предоставляется право в письменной или устной форме обратиться за консультацией к рецензенту или к преподавателю. К сдаче экзамена студент допускается при условии выполнения контрольной работы и получения зачёта.

Литература

1. Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л. Основы физики. – М.: Высш. шк., 2003.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высш. шк., 2004.

3. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. – М.: Наука, 1996.

4. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высш. шк., 2000.

5. Волькенштейн В.С., Сборник задач по общему курсу физики. – М.: Наука, 2000.

6. Трофимова Т.И., Павлова З.Г. Сборник задач по курсу физики с решениями. – М.: Высш. шк., 2004.

7. Гладской В.М., Самойленко П.И. Физика. Сборник задач с решениями. – М.: Дрофа, 2004

Таблица распределения задач по вариантам

Вариант

задачи

Контрольная работа для студентов – заочников

1. Уравнение движения тела задано в виде: . Определить начальную скорость тела через 5 с, если А=15 м/с, В=0,4 м/с².

2. Тело движется вдоль оси Х так, что зависимость координаты от времени задана уравнением: . Найти среднюю скорость тела и ускорение за промежуток времени 1-4 с, если А=6 м, В= -3 м/с и С=2 м/с².

3. Скорость тела выражается формулой: , где А=2,5 м/с, В=0,2 м/с². Найти перемещение тела через 20 с от начала движения. Указать начальную скорость и ускорение тела.

4. Уравнение движения точки по прямой имеет вид: , где А=4 м, В=2 м/с и С=0,2 м/с². Найти: 1) положение точки в моменты времени t₁=2 с и t₂=5 с; 2) среднюю скорость за время, прошедшее между этими моментами; 3) мгновенные скорости и ускорения в указанные моменты времени.

5. Движение материальной точки задано уравнением: , где А=4 м/с, В = – 0,05 м/с². Определить момент времени, в который скорость точки . Найти координату и ускорение точки в этот момент.

6. С каким ускорением движется тело, если за восьмую секунду после начала движения оно прошло путь s= 30 м? Найти путь за 15-ю секунду.

7. Тело вращается так, что зависимость угловой скорости от времени определяется уравнением; . Найти полное число оборотов, совершенных телом за 20 с после начала вращения. Указать начальную угловую скорость и ускорение тела.

8. Движение точки по окружности радиуса м задано уравнением: . Определить тангенциальное, нормальное и полное ускорение точки в момент времени t=2 с, если А=10 м, В= –2 м/с и С=1 м/с².

9. Зависимость угла поворота радиуса вращающегося колеса от времени дана уравнением: . Найти угловую и линейную скорость вращения колеса, а также полное ускорение точки, лежащей на ободе колеса в конце первой секунды вращения. Радиус колеса 20 см.

10. Диск радиусом см вращается согласно уравнению: , где рад, рад/с и рад/с³. Определить тангенциальное, нормальное и полное ускорение точек на краю диска в момент времени t = 10с.

11. Длина тонкого стержня 60 см, масса 100г. Определить момент инерции стержня относительно оси, перпендикулярной к его длине и проходящей через точку стержня, удаленную на 20 см от одного из его концов.

12. Платформа в виде диска вращается по инерции около вертикальной оси с частотой . На краю платформы стоит человек. Когда человек перешел в центр платформы, частота возросла до . Масса человека m=70 кг. Определить массу платформы. Момент инерции человека рассчитать как для материальной точки.

13. На обод маховика диаметром намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m=2 кг. Определить момент инерции J маховика, если он, вращаясь равноускоренно под действием силы тяжести груза, за время приобрел угловую скорость

14.Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину, согласно уравнению , где Определить вращающий момент М, действующий на стержень через время , после начала вращения, если момент инерции стержня .

15. Блок, имеющий форму диска массой m=0,4 кг, вращается под действием силы натяжения нити, к концам которой подвешены грузы массами m₁=0,3 кг и m₂=0,7 кг Определить силы натяжения Т₁ и Т₂ нити по обе стороны блока.

16. Цилиндр, расположенный горизонтально, может вращаться вокруг оси, совпадающей с осью цилиндра. Масса цилиндра m₁=12 кг. На цилиндр намотали шнур, к которому привязали гирю массой m₂=1 кг. С каким ускорением будет опускаться гиря? Какова сила натяжения шнура во время движения гири?

17. Через блок, выполненный в виде колеса, перекинута нить, к концам которой привязаны грузы массами m₁=100 г и m₂=300 г. Массу колеса m=200 г считать равномерно распределенной по ободу, массой спиц пренебречь. Определить ускорение, с которым будут двигаться грузы, и силы натяжения нити по обе стороны блока.

18. На краю платформы в виде диска, вращающейся по инерции вокруг вертикальной оси с частотой , стоит человек массой m₁=70 кг Когда человек перешел в центр платформы, она стала вращаться с частотой . Определить массу m₂ платформы. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

19. На краю неподвижной скамьи Жуковского диаметром и массой m₁=6 кг стоит человек массой m₂=60 кг С какой угловой скоростью начнет вращаться скамья массой m=0,5 кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии от оси скамьи. Скорость мяча .

20. Горизонтальная платформа массой m₁=150 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, с частотой . Человек массой m₂=70 кг стоит при этом на краю платформы. С какой угловой скоростью начнет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к её центру? Считать платформу круглым, однородным диском, а человека – материальной точкой.

21 Автомобиль массой 1,0 т трогается с места и, двигаясь равноускоренно, проходит путь м за с. Какую мощность развивает автомобиль?

22. Моторы электровоза при движении его со скоростью км/ч потребляют мощность кВт. Коэффициент полезного действия силовой установки электровоза . Определить силу тяги моторов.

23. Вычислить работу, совершенную спортсменом при растяжении пружины эспандера на 70 см, если известно, что при усилии в 10 Н эспандер растягивается на 1 см.

24. Лошадь везет груженые сани, прилагая усилие 3 кН. Какую работу выполнит лошадь на пути 2 км, если оглобли составляют с горизонтальным полотном дороги угол 30⁰?

25. Совхозная ферма в сутки расходует 20 000 литров воды, которая поступает из водонапорной башни высотой 12 м. Какую работу совершает насос за сутки, если его коэффициент полезного действия 80 % ?

26. Двигатель трактора при движении со скоростью 5 км/ч потребляет мощность 11 кВт. Определить силу тяги двигателя, если его коэффициент полезного действия 0,4.

27. Определить, на сколько увеличится расход бензина на км пути при движении автомобиля массой М = 1,0 т по дороге с подъемом м на l = 100 м пути по сравнению с расходом бензина на горизонтальной дороге. КПД двигателя %. Скорость на всех участках дороги постоянна.

28. Металлический шарик массой m = 100 г равномерно движется в горизонтальной плоскости по окружности радиусом R = 50 см с частотой . Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить частоту до ?

29. Труба массой кг лежит на земле. Какое усилие надо приложить, чтобы приподнять краном трубу за один из ее концов? С какой силой действует другой конец трубы на землю?

30.Автомобиль «Москвич» расходует бензин массой m = 5,67 кг на S = 50 км пути. Определить мощность N, развиваемую двигателем, если скорость движения 90 км/ч и КПД двигателя 22 %.

31. Составить уравнение гармонического колебания, если амплитуда колебаний 5,0 см, а время одного полного колебания 0,50 с.

32. Составить уравнение гармонического колебания, если амплитуда колебания 4,0 см, а частота колебания 50 Гц.

33. Для определения ускорения свободного падения был взят маятник, состоящий из проволоки длиной 90,7 см и металлического шарика диаметром мм. Продолжительность полных колебаний маятника оказалась равной с. Вычислить ускорение свободного падения.

34. В неподвижном лифте висит маятник, период колебаний которого с. С каким ускорением движется лифт, если период колебаний этого маятника стал равным с? В каком направлении движется лифт?

35. Найти период колебаний математического маятника длиной l, подвешенного в вагоне, движущемся с ускорением а.

36. Маятник состоит из тяжелого шарики, масса которого m, подвешенного на нити длиной l. Определить энергию, которой обладает маятник, если наибольший угол его отклонения от вертикального положения равен .

37. Чему равна энергия математического маятника массой m и длиной l, если амплитуда колебаний равна А.

38. При какой скорости поезда маятник длиной см, подвешенный в вагоне, особенно сильно раскачивается, если расстояние между стыками рельсов м?

39. Наиболее низкий звук, еще воспринимаемый человеком с нормальным слухом, имеет частоту Гц. Какова длина звуковой волны (в воздухе), соответствующая этой частоте?

40. Определить длину звуковой волны в воде, вызываемой источником колебаний с частотой Гц, если скорость звука в воде равна м/с.

41.Рука человека при ходьбе совершает гармонические колебания по уравнению см. Определить время прохождения руки от положения равновесия до максимального отклонения.

42.Материальная точка совершает простые гармонические колебания так, что в начальный момент времени смещение , а скорость Определить амплитуду А и начальную фазу колебаний, если их период Т=2 с.

43.При диагностировании патологического изменения в тканях организма ультразвуковым методом отраженный сигнал был принят через ^-5 сек после излучения. На какой глубине в тканях была обнаружена неоднородность?

44. Разность хода звуковых волн, приходящих в левое и правое ухо человека, составляет 1 см. Определить сдвиг фаз между обоими звуковыми ощущениями для тона с частотой 1000 Гц.

45. Головка облучателя медицинского ультразвукового генератора имеет диаметр 4,5 см. Определить полную мощность, излучаемую головкой при терапевтической интенсивности 1 Вт/см².

46. Уровень громкости звука частотой 200 Гц повысился с 20 до 50 фон. Во сколько раз увеличилась интенсивность звука?

47. Шум в помещении птицефабрики днем достигает 95 дБ, а ночью снижается до 65 дБ. Во сколько раз интенсивность звука днем больше, чем ночью?

48.Шум на улице достигает уровня 80 дБ. Такой шум приводит к ухудшению физиологического состояния коров и, в частности, к падению их молочной продуктивности. Во сколько раз надо уменьшить интенсивность шума в коровнике (за счет звукоизоляции) по сравнению с улицей, чтобы уровень шума в нем был не более 60 дБ.

49.Работающая в помещении животноводческого комплекса электродойка создает уровень шума в 75 дБ. Определить уровень шума, когда в помещении будут включены сразу 3 таких установки.

40.Интенсивность ультразвука, используемого для лечения заболеваний суставов у крупного рогатого скота, составляет 1,2^.10⁴ Вт/м². Какое количество энергии проходит в тело животного при длительности процедуры 10 мин, если площадь вибратора 12 см²?

41. Определить количество теплоты, прошедшее в течение 5 мин через слой зерна толщиной 2 м и площадью 1,5 м², если разность температур верхней и нижней поверхностей 4⁰С. Коэффициент теплопроводности зерна 0,174 Дж/(м.с.К).

42.В капиллярах песчаных почв вода поднимается на высоту 1,5 м. Температура воды равна 20⁰С, а ее плотность 1000 кг/м³. Определить диаметр почвенных капилляров. Смачивание считать полным.

43. Средний диаметр жировых шариков в свежем молоке 3 мкм. Определить скорость всплытия этих шариков при образовании сливок, если плотность жира 900 кг/ м³, плотность обрата 1030 кг/м³ и коэффициент вязкости обрата 1,1 мПа^.с.

44. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) в плазме крови с добавлением антикоагулянта для крупного рогатого скота в норме составляет 0,7 мм/ч. Определить диаметр эритроцитов, считая их сферическими, и что к их движению можно применить закон Стокса. Плотность эритроцитов 1250 кг/м³, плотность жидкости 1030 кг/м². Коэффциент вязкости плазмы с антикоагулянтом 8,5 .

45. За какое время через мышцу животного площадью 1 дм² и толщиной 10 мм пройдет 2 кДж теплоты, если температура мышц 38⁰С, а температура окружающего воздуха 15⁰С. Коэффициент теплопроводности мышцы 5,7 ^.10^-2 Вт/(м^.К).

46. Вычислить силу, действующую на S = 2 м² дна русла, если по нему перемещается поток воды высотой h = 2 м. Скорость верхнего слоя воды v = 30 см\с, скорость нижних слоев постепенно уменьшается и равна нулю у дна. .

47. Используя закон Стокса, определите, в течение какого времени в комнате высотой h=3м полностью выпадет пыль. Частицы пыли считать шарообразными диаметром 1 мкм с плотностью вещества

48. Определить количество теплоты, прошедшего через бетонные стены коровника площадью 50 м ² зав время t = 1 мин, если в помещении температура , а снаружи . Толщина стен . Коэффициент теплопроводности Н=0,817 .

49. На какую высоту поднимается вода в почвенном монолите за счет его пористости, если диаметр почвенного капилляра , а вода полностью смачивает почву?

50. Определить коэффициент диффузии кислорода при нормальных условиях. Эффективный диаметр молекул кислорода принять равным 0,36 нм.

51. Найти добавочное давление р внутри мыльного пузыря диаметром см и определить работу А, которую нужно совершить, чтобы выдуть этот пузырь. Поверхностное натяжение мыльной воды мН/м.

52. Определить изменение свободной энергии поверхности мыльного пузыря при изобарическом увеличении его объема от см³ до см³. Поверхностное натяжение мыльной воды мН/м.

53. Из вертикальной трубки внутренним радиусом мм вытекают капли воды. Найти радиус капли в момент отрыва. Каплю считать сферической. Диаметр шейки капли в момент отрыва считать равным внутреннему диаметру трубки. Плотность г/см³, поверхностное натяжение Н/м.

54. Какой диаметр имеет перетяжка при отрыве капли дистиллированной воды массой m= 50 мг?

55. Из капилляра выпало 100 капель спирта массой 0,71 г. Определить диаметр шейки капли в момент отрыва, если коэффициент поверхностного натяжения спирта 0,0222 Н/м.

56. Какую работу против сил поверхностного натяжения надо совершить, чтобы разбить сферическую каплю ртути радиусом 3 мм на две одинаковые капли? Поверхностное натяжение ртути принять равным 0,5 Н/м.

57. Какую работу против сил поверхностного натяжения надо совершить, чтобы увеличить вдвое объем мыльного пузыря радиусом 1 см? Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора принять равным 0,043 Н/м.

58. Давление воздуха внутри мыльного пузыря на Па больше атмосферного. Чему равен диаметр пузыря? Поверхностное натяжение мыльного раствора принять равным 0,043 Н/м.

59. При какой температуре осмотическое давление в клетках листьев хлопчатника 22,3 ^. 10⁵ Па, если концентрация клеточного сока 935 моль/м³ ? Диссоциация молекул отсутствует.

60. Азот находится под давлением 100 кПа при температуре 290 К. Определить коэффициенты диффузии и внутреннего трения. Эффективный диаметр молекул азота равен 0,38 нм.

61. Давление идеального газа 10 МПа, концентрация молекул 8·10¹⁰ см^-3. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул и температуру газа.

62. В баллоне емкостью 50 л находится сжатый водород при 27⁰ С, после того как часть водорода выпустили, давление понизилось на 10⁵Па. Определить массу выпущенного водорода.

63. В сосуде, имеющем форму шара, радиус которого 0,1 м, находится 56 г азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки выдерживают давление 5·10⁵ Па?

64.До какой температуры можно нагреть запаянный сосуд, содержащий 36 г воды, чтобы он не разорвался, если известно, что стенки сосуда выдерживают давление 5·10⁶ Па. Объем сосуда 0,5 л.

65. Чему равна энергия теплового движения 20 г кислорода при температуре 10⁰С? Какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения и какая на долю вращательного?.

66. При адиабатическом сжатии одного киломоля двухатомного газа была совершена работа в 146 кДж. на сколько градусов увеличилась температура газа при сжатии?

67. Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатическом расширении 28 г азота, если его объем увеличился в два раза. Начальная температура азота 27 ⁰ С.

68. Определить количество теплоты, сообщенное 88 г углекислого газа, если он был нагрет от 300 К до 350 К при постоянном давлении. Какую работу при этом может совершить газ и как изменится его внутренняя энергия?

69. При изотермическом расширении одного моля водорода была затрачена теплота 4 кДж, при этом объем водорода увеличился в пять раз. При какой температуре протекает процесс? Чему равно изменение внутренней энергии газа и какую работу совершает газ?

70.Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя равна 470 К, температура охладителя равна 280 К. При изотермическом расширении газ совершил работу 100 Дж. Определить термический к.п.д. цикла, а также количество теплоты, которое газ отдает охладителю при изотермическом сжатии.

71.В однородном вертикально направленном электрическом поле находится капелька коптильной жидкости, несущая заряд, равный заряду 10 электронов. Определить массу капельки, если она находится в равновесии при напряженности электрического поля 0,3·10⁶ В/м.

72.Плоский конденсатор, площадь которого 50 см², подключен к измерителю емкости. Между пластинами, расстояние между которыми 100 мм, заливают молоко, после чего емкость оказалась равной 292 пФ. Определить относительную диэлектрическую проницаемость молока.

73.Пластины плоского конденсатора находятся на расстоянии 2 см друг от друга. Пространство между ними заполнено диэлектриком. Заряд на пластинах q = 0,3 мкКл. Площадь пластины 1 м². Найти: 1) силу взаимного притяжения пластин; 2) разность потенциалов между пластинами; 3) плотность энергии электрического поля. Диэлектрическую проницаемость вещества принять равной 7.

74.В одном из цехов мясокомбината электрическая проводка выполнена медным проводом длиной 200 м и сечением 10 мм². Каково ее сопротивление? Каким должно было бы быть сечение алюминиевой проводки в том же цехе? Удельное электросопротивление меди равно 1,68·10^-8 Ом·м, алюминия – 2,7·10^-8 Ом·м.

75.Электрический нагреватель молока рассчитан на напряжение 120 В при силе тока 4 А. Какой длины и поперечного сечения необходимо взять нихромовый провод для изготовления нагревателя, если допустимая плотность тока 10,2 А/мм², а удельное электросопротивление нихрома 1,3·10^-6 Ом·м?

76.Обмотка электрического кипятильника имеет две секции. Если включена только первая секция, то вода закипает через 15 мин., если только вторая, то через 30 мин. Через сколько минут закипит вода, если обе секции включить последовательно? параллельно?

77.Сепаратор имеет электродвигатель, развивающий полезную мощность 3 кВт при включении в сеть постоянного тока с напряжением 220 В. Определить электросопротивление и КПД электродвигателя, если он потребляет ток 15 А.

78.Электродвигатель постоянного тока сепаратора, включен в сеть с напряжением 220 В. Определить полную мощность, потребляемую электродвигателем, и его КПД, если сопротивление обмотки электродвигателя составляет 2,2 Ома, а протекающий через нее ток равен 14 А.

79.Электрический стерилизатор имеет две обмотки. При включении одной из них молоко в стерилизаторе нагревается до 98⁰ С через 20 минут, при включении другой – через 30 минут. Через сколько времени закипит молоко в стерилизаторе, если включить обе обмотки: 1) последовательно; 2) параллельно? Напряжение в сети постоянно.

80.КПД электрического стерилизатора молока равен 78% Какое количество молока малой жирности, взятого при 23°С, нагреватель может довести до кипения, если израсходовать 0,5 кВт·ч электрической энергии. Принять удельную теплоемкость молока равной 4190 Дж/кг·К и его температуру кипения равной 100°С.

81В опыте Юнга расстояние d между щелями равно 0,8 мм, длина волны монохроматического света λ = 640 нм. На каком расстоянии от щелей следует расположить экран, чтобы ширина интерференционной полосы оказалось равной 2 мм?

82. Монохроматический свет нормально падает на дифракционную решетку. Определить угол дифракции, соответствующий максимуму четвертого порядка, если максимуму третьего порядка соответствует угол 18°.

83. В опыте Юнга на пути одного луча помещалась тонкая стеклянная пластинка с показателем преломления n = 1,5 толщиной h = 12 мкм. На пути другого помещалась пластинка такой же толщины, но из другого материала. Обе пластинки располагались перпендикулярно лучам. Определить показатель преломления второй пластинки, если известно, что при освещении светом с длиной волны λ = 0,6 мкм пластины вызвали смещение интерференционной картины на четыре полосы.

84. Определить длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решетку, имеющую 300 штрихов на 1 мм, если угол между направлениями на максимумы первого и второго порядков составляет 12°.

85 Угол падения луча на поверхность жидкости = 50° . Отраженный луч максимально поляризован. Определить угол преломления луча.

86 . На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок лучей белого света. Спектры второго и третьего порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница (l = 4000А) спектра третьего порядка?

87 На дифракционную решетку, содержащую n = 400 штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6 мкм). Найти общее число главных максимумов, которые дает эта решетка. Определить угол φ дифракции, соответствующий последнему максимуму.

88 Луч света, идущий в стеклянном сосуде с водой, отражается от дна сосуда. При каком угле падения отраженный луч максимально поляризован?

89. На дифракционную решетку, содержащую n = 500 штрихов на 1 мм, падает в направлении нормали к ее поверхности белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить ширину b спектра первого порядка на экране, если расстояние L от линзы до экрана равно 3 м. Границы видимости спектра λ_кр. = 780 нм, λ_ф = 400 нм.

90. На дифракционную решетку, содержащую n = 100 штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум третьего порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол Δφ = 20°. Определить длину волны λ света.

91. Электрическая лампа мощностью 100 Вт испускает 3% потребляемой энергии в форме видимого света (средняя длина волны 550 нм) равномерно по всем направлениям. Сколько фотонов видимого света попадает за 1с в зрачок наблюдателя (диаметр зрачка принять равным 4 мм), находящегося на расстоянии 1 км от лампы?

92. Чему равна минимальная длина волны рентгеновского излучения, испускаемого при соударении ускоренных электронов с экраном кинескопа монитора, работающего при напряжении 30 кВ?

93В области наибольшей чувствительности глаза при дневном освещении (l = 0,5 мкм) порогу зрительного ощущения соответствует мощность света 4·10^-17 Вт. Сколько фотонов попадает в этом случае на сетчатку глаза за 1 с?

94Для ослабления роста бактерий в каком-либо веществе его облучают ультрафиолетовыми лучами с длиной волны l = 254 нм. Интенсивность облучения 3·10^-4 Вт/см². Какое количество фотонов падает на 1 см² облучаемого вещества за 1 с?

95 Для дезинфекции воздуха в операционной или в комнатах, загрязненных бактериальной флорой, применяются ртутные лампы низкого давления. Интенсивность облучения при этом составляет 5·10^-4 Вт/см². Определить импульс фотонов, попадающих на 1 см² площади за 1 с.

96.Для ускоренного созревания мяса его облучили g- лучами, причем импульс, переносимый монохроматическим пучком фотонов через площадку 2 см² за время 0,5 мин, равен 3·10^-17 г·см/с. Найти для этого пучка энергию, падающую на единицу площади за единицу времени.

97. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при приложении обратного направления U = 3 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света ν₀ = 6·10¹⁴ Гц. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) частоту применяется облучения.

98. «Красная граница» фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом с длиной волны 400 нм.

99. Задерживающее напряжение для платиновой пластинки (работа выхода 6,3 эВ) составляет 3,7 В. При тех же условиях для другой пластинки задерживающее напряжение равно 5,3 В. Определить работу выхода электронов из этой пластинки.

100. При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ₁ = 0,4 мкм он заряжается до разности потенциалов U₁ = 2 В. Определить, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны λ₂ = 0,3 мкм.

101.Солнце посылает перпендикулярно поверхности Земли лучи освещенностью Е = 10⁵лк. Диаметр Солнца D = 1,4 · 10⁶ км, его угловая величина , а радиус земной орбиты 1,5 ·10⁸ км. Определить яркость Солнца, если его излучение подчиняется закону Ламберта. Поглощением света в атмосфере пренебречь.

102.На границе земной атмосферы радиация Солнца I = 1,9 кал/см² мин. Среднее расстояние от Солнца до Земли R = 149 ·10⁶ км. Считая, что Солнце излучает как абсолютно черное тело, определить температуру поверхности Солнца.

103.Определить угловую скорость прецессии электронной орбиты, если источник света (водородная лампа) помещена в магнитное поле напряженностью Н = 9120Э. При наблюдении вдоль поля определить расстояние между расщепленными компонентами.

104.Полный поток энергии, излучаемой Солнцем, Ф_э = 3,8 · 10²³ кВт. Насколько уменьшается каждую секунду масса Солнца вследствие излучения?

105.Абсолютно черное тело имеет температуру t₁ = 100°С. Какова будет температура t₂ тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в четыре раза?

106.Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (780 нм) на фиолетовую (390 нм)?

107.Определить температуру Т и энергетическую светимость R_э абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны 400 нм.

108.Рентгеновское излучение (монохроматическое) = 124 А рассеивается на графите. Требуется определить: а) длину волны рентгеновских лучей, рассеиваемых под углами 180° , 90° и 45° ; б) максимальную энергию электронов отдачи, полученных в этом процессе.

109.Поток излучения абсолютно черного тела Ф_э= 1 кВт, максимум энергии излучения приходится на длину волны 1,45 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.

110.Температура абсолютно черного тела Т = 1000 К. Определить длину волны, на которую приходится максимум энергии излучения и спектральную плотность энергетической светимости для этой длины волны.

111.Определить количество энергии при распаде 6 кг урана-235, который при бомбардировке нейтронами распадается на ядра, летящие с большими скоростями, если атом при делении дает 200 МэВ. Сколько угля потребуется для получения той же энергии, что дает распад 6 кг урана, если уголь при сгорании дает 7000 ккал/кг?

112.Согласно закону радиоактивности, любое радиоактивное вещество распадается со скоростью, пропорциональной его количеству. Сколько распадается радия за 60 лет, если его первоначальное количество было 48г, а период его полураспада равен 1622 годам?

113. Средняя мощность экспозиционной дозы облучения в рентгеновском кабинете равна 6,45·10^-7 Кл/(кг·с). Врач находится в течение 5 ч в этом кабинете. Какова его доза облучения за 6 рабочих дней?

114.При определении периода полураспада короткоживущего радиоактивного изотопа, которым загрязнено мясное сырье, использован счетчик Гейгера. За 1 минуту в начале наблюдения было насчитано 250 импульсов, а через 1 час – 92 импульса. Определить постоянную распада и период полураспада, принимая