Основные физические постоянные

ЗАДАЧИ

Вычисления

Ответ: .

Задача 8. В ядерной реакции выделяется энергия

. Определить массу атома , если масса равна 2,01410а.е.м.

Дано: Решение

Энергия, выделяющаяся при данной реакции

определяется , где - дефект массы; .

Запишем реакцию в виде

________________ , отсюда

. Когда энергия выражена в МэВ

Вычисления

.

Ответ:

200. Груз массой 500 г, подвешенный к пружине, совершает свободные колебания с амплитудой 10 см. Жесткость пружины 100 Н/м. Найти полную механическую энергию системы и наибольшую скорость движения груза.

201. Груз массой 2 кг, подвешенный к пружине, совершает гармонические колебания с амплитудой 5 см. Жесткость пружины 50 Н/м. Написать уравнение колебательного движения груза , если в момент времени груз находился в крайнем нижнем положении.

202. Координата груза маятника изменяется согласно формуле . Изобразить графически колебания этого маятника и определить период и частоту колебаний.

203. На каком расстоянии друг от друга находятся две соседние точки, колеблющиеся в противофазе, если длина волны 16 м?

204. Гармоническое колебание материальной точки задано уравнением м. Определить момент времени, при котором точка будет находиться в положении равновесия и максимальную скорость колебания.

205. Определить на какой частоте работает генератор электромагнитных волн, если кратчайшее расстояние между точками волны, колеблющимися в противофазе, равно 0,25 м.

206. Расстояние от источника звука до точек А и В в воде соответственно равны 80 м и 105 м. Источник испускает волны частотой 28 Гц. Определите разность фаз звуковой волны в точках А и В. Скорость звука в воде 1400м/с.

207. Ёмкость конденсатора в колебательном контуре радиоприёмника плавно меняется от 10 до 100пФ, индуктивность катушки в контуре 50 мкГн. В каком диапазоне длин волн может работать радиоприёмник?

208. Измеряя глубину моря под кораблём с помощью эхолота, обнаружили, что моменты отправления и приёма ультразвукового сигнала разделены промежутками времени 1,0с. Какова глубина моря под кораблём, если скорость звука в воде 1435 м/с?

209. Изменение силы тока в зависимости от времени задано уравнением . Найти частоту и период колебаний, амплитуду силы тока, а также значение силы тока при фазе .

210. Два когерентных источника и излучают монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Определить на каком расстоянии будет первый максимум освещенности, если расстояние между источниками мм и расстояние от источников до экрана м.

211. Дифракционная решётка содержит 120 штрихов на 1 мм. Найти длину волны монохроматического света, падающего на решетку, если угол между двумя главными максимумами первого порядка равен 8 .

212. Луч света проходит из глицерина в стекло так, что пучок, отражённый от границ этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол между падающим и преломлённым лучами.

213. Расстояние на экране между двумя первыми максимумами освещенности равно 1.2 мм. Определить длину волны света, излучаемого когерентными источниками и , если расстояние между источниками мм и расстояние от источников до экрана 2 м.

214. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Чему должна быть равна постоянная дифракционной решетки, чтобы в направлении под углом 41 к оси пучка совпали максимумы двух линий с длиной волны 656,3 нм и 410,2 нм?

215. На сколько процентов уменьшается интенсивность света после прохождения через призму Николя, если потери света составляют 10%.

216. Определить угол дифракции для спектра второго порядка света натрия с длиной волны 589 нм, если на 1 мм дифракционной решётки приходится пять штрихов.

217. На мыльную плёнку с показателем преломления 1,33 падает белый свет под углом 45 . При какой наименьшей толщине плёнки отражённые лучи будут окрашены в жёлтый цвет с длиной волны 6·10 см?

218. На дифракционную решётку нормально падает фиолетовый свет с длиной волны 0,45 мкм. Период дифракционной решётки 2 мкм. Чему равен наибольший порядок спектра, который можно наблюдать с помощью этой дифракционной решетки?

219. Луч света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют угол . Принимая коэффициент поглощения каждого николя =0,12, найти, во сколько раз луч света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь.

220. Температура Т верхних слоёв звезды Сириус равна 10 кК. Определить поток энергии Ф , излучаемый с поверхности S = 1 км этой звезды.

221. Красная граница фотоэффекта для металла Гц. Определить работу выхода для этого металла и кинетическую энергию фотоэлектронов, если на металл падает свет частотой Гц.

222. Максимум спектральной плотности энергетической светимости яркой звезды Арктур приходится на длину волны = 580 нм. Принимая. Что звезда излучает как абсолютно чёрное тело, определить температуру Т поверхности звезды.

223. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны

220 нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов.

224. Вследствие изменения температуры чёрного тела максимум спектральной плотности сместился с =2,4 мкм на =0,8 мкм. Как и во сколько раз изменилась энергетическая светимость тела и максимальная спектральная плотность энергетической светимости?

225. Рентгеновское излучение длиной волны 55,8 пм рассеивается плиткой графита (Комптон-эффект). Определить длину волны излучения, рассеянного под углом к направлению падающего излучения.

226. Работа выхода для вольфрама Дж. Какую частоту должен иметь свет, чтобы при его падении на вольфрамовую пластинку средняя скорость фотоэлектронов была равна 2000км/с?

227. Фотон с энергией МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния .

228. На поверхность лития падает монохроматический свет с длиной волны 310 нм. Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U не менее 1,7 В. Определить работу выхода.

229. Какая доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол ? Энергия фотона до рассеяния равна 0,255 МэВ.

230. Метеорологический шар, заполненный водородом, поднялся на высоту, где температура воздуха 0 С. Давление внутри шара Па. Определить плотность водорода внутри шара.

231. Какое число молекул находится в сосуде объёмом 5 м при температуре 300 К, если давление газа 10 Па?

232. В сосуде объёмом 1 м под давлением 10 Па находится газ, количество вещества которого 2 моль. Какова средняя кинетическая энергия молекул этого газа?

233. Давление в камере автомобильной шины при температуре 275 К равно

Па. При движении автомобиля температура воздуха в камере повысилась до 300 К. На сколько при этом изменилось давление воздуха? Считать объём шины постоянным.

234. В цилиндре дизельного двигателя в начале такта сжатия температура воздуха была равна 290 К. Определить температуру воздуха в конце такта сжатия, если объём уменьшился в 8 раз, а давление возросло в 32 раза.

235. Баллон объёмом 0,02 м содержит сжатый кислород при температуре

300 К давлении 7,5 МПа. В процессе газосварки давление в баллоне понизилось до 5,9·10 Па, а температура стала равной 295 К. Определить массу кислорода израсходованную при газосварке.

236. На сколько понизилось давление кислорода, находящегося в сосуде объёмом 0,2 м при температуре 280 К, если выпущено 0,08 кг газа?

237. Сосуд вместимостью V =0,02 м содержит азот массой = 5 г и водород массой = 2 г при температуре Т = 320К. Определить давление р смеси газов.

238. В сосуде находятся =10 г кислорода и = 6 г углекислого газа при температуре t = 17 и давлении Р =1,5 МПа. Найти молярную массу смеси газов и объём сосуда.

239. В объёме 4 л находится газ массой 12 г при температуре 450 К. При какой температуре плотность этого газа станет равной 6 кг/м , если давление возрастёт в 1,2 раза?

240. Газ находится в сосуде под давлением па. При сообщении газу Дж теплоты он изобарно расширился и объём его увеличился на 2 м . Определить изменение внутренней энергии и температуры.

241. Какое количество тепла газ отдает холодильнику, если при совершении им работы в 100 Дж коэффициент полезного действия 25%.

242. В цилиндре заключено 1,6 кг кислорода при температуре 17 С. До какой температуры нужно изобарно нагреть кислород, чтобы работа по расширению была равна 4·10 Дж?

243. В ходе цикла Карно рабочее вещество получает от нагревателя 300кДж тепла. Температуры нагревателя 400 К, холодильника 200 К. Определить работу, совершаемую рабочим веществом за цикл.

244. Для изобарного нагревания 800 моль газа на 500 К ему сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определить работу, совершаемую газом при расширении и приращение его внутренней энергии.

245. В идеальном тепловом двигателе рабочее тело получив от нагревателя 40 кДж количества теплоты, совершило работу 27 кДж. Во сколько раз температура нагревателя выше температуры холодильника?

246. В сосуде находятся 20 г азота и 32 г кислорода. Найти изменение внутренней энергии смеси этих газов при её охлаждении на 28 К.

247. Азот, начальное давление которого 10 Па и объём 10 л, расширяется изотермически, увеличивая свой объём в два раза. Найти работу совершаемую газом.

248. В идеальной тепловой машине количество теплоты, полученное от нагревателя, равно 6,3 Дж. 80% этой теплоты передаётся холодильнику. Найти КПД машины и работу за один цикл.

249. При расширении одноатомного газа от 0,2 м до 0,5 м его давление возросло от 404 кПа до 808 кПа. Найти работу газа, количество подведённой к газу теплоты и изменение его внутренней энергии.

250. Вычислите удельную энергию связи для нуклонов в ядре кислорода .

251. За 4 дня активность радиоактивного элемента уменьшилась в 2 раза. Определить период полураспада этого элемента.

252. Какая энергия выделяется при ядерной реакции ?

253. При бомбардировке алюминия может захватить - частицу, испустив при этом протон. Написать уравнение реакции и вычислить энергию, выделяющуюся при этой реакции.

254. За какое время t распадается ¼ начального количества ядер радиоактивного изотопа, если период его полураспада ч?

255. Энергия связи ядра, состоящего из двух протонов и одного нейтрона, равна 7,72 МэВ. Определить массу нейтрального атома, имеющего это ядро.

256. Определить энергию ядерной реакции .

257. Определить длину волны де Бройля электрона, если его кинетическая энергия =1 кэВ.

258. Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля была равна 0,1 нм?

259. Приняв, что минимальная энергия Е нуклона в ядре равна 10 МэВ. Оценить, исходя из соотношения неопределённостей, линейные размеры ядра.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Физические постоянные	Обозначения	Значения
Ускорение свободного падения	g	9,81 м/с
Гравитационная постоянная	G	6,67·10 м /кг·с
Постоянная Авогадро	N	6,62·10 моль
Молярная газовая постоянная	R	8,31Дж/моль·K
Постоянная Больцмана	k	1,38·10 Дж/К
Элементарный заряд (заряд электрона)	е	1,6·10 Кл
Скорость света в вакууме	с	3·10 м/с
Постоянная Стефана-Больцмана		5,67·10 Вт/м ·К
Постоянная закона смещения Вина	b	2,9·10 м·К
Постоянная Планка	h	6,62·10 Дж·с
Комптоновская длина волны электрона		2,43·10 м
Атомная единица массы	а.е.м.	1,66·10 кг
Электрическая постоянная		8,85·10 Ф/м
Магнитная постоянная		4 Гн/м

Дата добавления: 2014-12-08