21. Рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита (см. рисунок). Полярность подключения источника тока к выводам рамки показана на рисунке. Как будет двигаться рамка на неподвижной оси MО, если рамку не удерживать? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения. Считать, что рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха.
(Решение)
22. В сосуде (см. рисунок) находится система тел, состоящая из блока с перекинутой через него нитью, к концам которой привязаны тело объёмом V и пружина жёсткостью k. Нижний конец пружины прикреплён ко дну сосуда. Как изменится сила натяжения нити, действующая на пружину, если эту систему целиком погрузить в жидкость плотностью
ρ? (Считать, что трение в оси блока отсутствует.)
(Решение).
23. В кастрюле находится 0,5 кг воды температурой 10°C. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи кипятильника мощностью 400 Вт выпарить 15% воды из кастрюли? Потерями тепла и теплоёмкостью кастрюли пренебречь.
(Решение).
24. Тепловой двигатель использует в качестве рабочего вещества 1 моль иде- ального одноатомного газа. Цикл работы двигателя изображен на p − V диаграмме и состоит из двух адиабат, изохоры и изобары. Зная, что КПД этого цикла
η = 15% , а минимальная и максимальная температуры газа при изохорном процессе t
min = 37 °С и t
max = 302 °С определите количество теплоты, получаемое газом за цикл.
(Решение)
25. В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного полюса, а к точке В отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутрен- ним сопротивлением потребляемая мощность равна 14,4 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 21,6 Вт. Укажите, как течёт ток через диод и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.
(Решение)
26. Пластилиновый шарик в момент t = 0 бросают с горизонтальной поверхности Земли с начальной скоростью v
0 под углом
α к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью Земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. В какой момент времени
τ шарики упадут на Землю? Сопротивлением воздуха пренебречь. Какие законы Вы использовали для описания движения шариков? Обоснуйте их применимость к данному случаю.
(Решение)