Даю 100 баллов 1.Задача№1.(Механика).
В инерциальной системе отсчёта сила F сообщает телу массой m ускорение 4,5м/с2. Чему равно ускорение тела массой 2m под действием силы 1/3 F?
2. Задача №2.(Термодинамика).
Чему равен максимальный к.п.д тепловой машины с температурой нагревателя 327С и температурой холодильника 27С?
3. Задача №3.(Электродинамика).
Найти сопротивление на лампе, если вольтметр показывает 60В, а амперметр 1А.
4. Задача №4.(Квантовая физика).
Протон летит со скоростью 4,6км/с. Какая длина волны соответствует этому протону?
5. Задача №5.(Строение атома и атомного ядра).
Ядро какого элемента получается при взаимодействии нейтрона с протоном, сопровождающееся выделением гамма - кванта?

Часть№2(дополнительный уровень).
6. Задача №6 .(Работа. Мощность).
Определить мощность тепловоза, зная, что при скорости движения43,2км/ч сила тяги равна 105кН.
7. Задача №7.(Газовые законы).
Перед тактом сжатия давление смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания 100кПа, а температура 50С. Определить температуру смеси в конце такта сжатия, если объём смеси уменьшился в 4 раза, а давление стало 200кПа?

Давайте рассмотрим каждый из вопросов по очереди и решим их подробно.

Задача №1. (Механика)

Имеем следующие условия:

• Сила $F$ сообщает телу массой $m$ ускорение $a = 4,5 \, \text{м/с}^2$.
• Требуется найти ускорение $a'$ для тела массой $2m$ под действием силы $\frac{1}{3}F$.

Решение:

1. Сначала выразим силу $F$ через закон второго закона Ньютона: $F = ma$. Подставляем $a = 4,5 \, \text{м/с}^2$: $$F = m \cdot 4,5$$
2. Теперь, для тела массой $2m$ под действием силы $F' = \frac{1}{3}F$, запишем второй закон Ньютона: $$F' = 2m \cdot a'$$ Подставляем $F' = \frac{1}{3}F = \frac{1}{3} \cdot m \cdot 4,5 = 1,5m$.
3. Таким образом, уравнение для $a'$ будет: $$2m \cdot a' = 1,5m$$ Отсюда $$a' = \frac{1,5m}{2m} = 0,75 \, \text{м/с}^2$$

Ответ: $a' = 0,75 \, \text{м/с}^2$.

Задача №2. (Термодинамика)

Для тепловой машины максимальный КПД (коэффициент полезного действия) рассчитывается по формуле Карно:

Температуры должны быть в кельвинах:

• Температура нагревателя: $T_{\text{нагревателя}} = 327^\circ C + 273 = 600 \, \text{К}$
• Температура холодильника: $T_{\text{холодильника}} = 27^\circ C + 273 = 300 \, \text{К}$

Подставляем в формулу:

Ответ: Максимальный КПД тепловой машины равен 0,5, или 50%.

Задача №3. (Электродинамика)

Имеем данные:

• Напряжение на лампе $U = 60 \, \text{В}$
• Сила тока через лампу $I = 1 \, \text{А}$

Сопротивление $R$ можно найти по закону Ома:

Подставляем значения:

Ответ: Сопротивление на лампе равно $60 \, \text{Ом}$.

Задача №4. (Квантовая физика)

Для определения длины волны протона воспользуемся формулой де Бройля:

где:

• $h$ — постоянная Планка, $h \approx 6{,}63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}$
• $m$ — масса протона, $m \approx 1{,}67 \times 10^{-27} \, \text{кг}$
• $v$ — скорость протона, $v = 4{,}6 \times 10^3 \, \text{м/с}$

Подставляем значения:

Считаем приближённо:

Ответ: Длина волны протона составляет примерно $8{,}6 \times 10^{-11} \, \text{м}$.

Задача №5. (Строение атома и атомного ядра)

При взаимодействии нейтрона с протоном с выделением гамма-кванта происходит образование дейтрона (ядра дейтерия). Этот процесс можно записать как: