Физика примеры решения задач

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Топливным элементом называется гальванический элемент, преобразующий химическую энергию реагирующих между собой веществ в электрическую энергию, но отличающийся от первичного гальванического элемента тем, что реагенты вводятся в него постоянно, по мере расходования.

МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ  ГЕНЕРАТОРЫ В 1970-ые и 1980-ые годы в мире (наиболее интенсивно в США и в Советском Союзе) исследовались и испытывались возможности непосредственного преобразования энергии, возникающей при сгорании топлива, в электрическую энергию при помощи магнитогидродинамических (МГД-) генераторов, основанных на возникновении электродвижущей силы (ЭДС) в ионизированном газовом потоке, когда этот поток проходит через сильное постоянное магнитное поле.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТУРБИНЫ Гидротурбина преобразовывает кинетическую энергию воды в механическую энергию вращения.

Ветряная турбина (ветродвигатель) преобразовывает кинетическую энергию ветра в механическую энергию вращения. На современных ветряных электростанциях находят применение, главным образом, два вида ветряных турбин:

крыльчатые турбины (с горизонтальной осью вращения),

карусельные турбины (с вертикальной осью вращения).

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ  ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

К фотоэлектрическим преобразователям относятся

вентильные фотоэлементы,

вакуумные и газонаполненные (ламповые) фотодиоды,

фототранзисторы и фототиристоры,

электрохимические (жидкостные) фотоэлементы.

Фотоэлектрический эффект (в электропроводящей жидкости) открыл в 1839 году молодой французский физик Александр Эдмонд Беккерель (Alexandre Edmond Becquerel, 1820–1891). В 1877 году английские физики Уильям Грильс Адамс (William Grylls Adams, 1836–1915) и Р. Э. Дей (R. E. Day) изготовили первый (селеновый) вентильный фотоэлемент, и в 1883 году американский изобретатель Чарлз Фриттс (Charles Fritts) добился на нем кпд около 1 %.

Основы механики и молекулярной физики

Примеры решения задач

Пример. На двух шнурах одинаковой длины, равной 0,8 м, подвешены два свинцовых шара массами 0,5 и 1 кг. Шары соприкасаются между собой. Шар меньшей массы отвели в сторону так, что шнур отклонился на угол a = 60°, и отпустили. На какую высоту поднимутся оба шара после столкновения? Удар считать центральным и неупругим. Определить энергию, израсходованную на деформацию при ударе.

Пример Тонкий стержень массой 300 г и длиной 50 см вращается с угловой скоростью 10 с–1 в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через середину стержня. Продолжая вращаться в той же плоскости, стержень перемещается так, что ось вращения теперь проходит через конец стержня. Найти угловую скорость во втором случае.

Какую минимальную скорость нужно сообщить ракете, чтобы она не вернулась на Землю, преодолев земное тяготение? Сопротивление атмосферы не учитывать.

Тепловая машина работает по циклу Карно. При изотермическом расширении двухатомного газа его объем увеличивается в 3 раза, а при последующем адиабатическом расширении – в 5 раз. Определить КПД цикла. Какую работу совершает 1 кмоль газа за один цикл, если температура нагревателя 300 К? Какое количество теплоты получит от холодильника машина, если она будет совершать тот же цикл в обратном направлении, и какое количество теплоты будет передано нагревателю?

Из капиллярной трубки с радиусом канала 0,2 мм по каплям вытекает жидкость. Масса 100 капель равна 0,282 г. Определить поверхностное натяжение жидкости.

Электростатика. Постоянный ток

Тонкий стержень длиной 20 см несет равномерно распределенный заряд. На продолжении оси стержня на расстоянии 10 см от ближнего конца находится точечный заряд 40 нКл, который взаимодействует со стержнем с силой 6 мкН. Определить линейную плотность заряда на стержне.

Задачи контрольной работы

Электромагнетизм

Изолированный прямолинейный проводник изогнут в виде прямого угла со стороной 20 см. В плоскости угла помещен кольцевой проводник радиусом 10 см так, что стороны угла являются касательными к кольцу. Найти напряженность в центре кольца. Сила токов в угловом и кольцевом проводниках равна 2 А. Влияние подводящих проводов не учитывать.

Рамка диаметром 6 см содержит 100 витков. Плоскость витков совпадает с направлением напряженности однородного магнитного поля, равной 15 А/м. Какой вращающий момент действует на рамку при силе тока в ней 10 А?

Оптика, элементы атомной и ядерной физики

В опыте Юнга экран отстоит от когерентных источников света на 1 м, а пятая светлая полоса на экране удалена на 1,5 мм от центра интерференционной картины. Найти угловое расстояние до соседних светлых полос.

Основные физические постоянные