Контрольная работа 3, 4: вариант 0

  • ID: 23928 
  • 9 страниц
x

Часть текста скрыта! После покупки Вы получаете полную версию

Фрагмент работы:

Контрольная работа 3, 4: вариант 0

Максимальная скорость груза пружинного маятника... масса... амплитуда.... Найти коэффициент жесткости пружины и написать уравнение колебаний, если в начальный момент времени смещение равно 0. Определить время, за которое груз проходит путь от положения равновесия до половины амплитуды.

РЕШЕНИЕ

Так как в начальный момент времени смещение груза равно нулю, то колебания совершаются по закону синуса, общий вид уравнения колебаний:

Угловая частота:

Период колебаний пружинного маятника:

Тогда:

Зависимость скорости маятника от времени:

Амплитуда скорости(максимальная скорость):

Тогда жесткость пружины маятника:

Тогда циклическая частота:

Уравнение колебаний:

Определим время, за которое груз проходит путь от положения равновесия до половины амплитуды:

ОТВЕТ:...;...;....

Определить частоту собственных колебаний в контуре, состоящем из соленоида длиной..., площадь сечения... и плоского конденсатора с площадью пластин... и расстоянием между ними.... Число витков соленоида 800. Записать дифференциальное уравнение для заряда.

РЕШЕНИЕ

Собственная частота колебательного контура:

где... - индуктивность соленоида;... - электроемкость плоского конденсатора;... - магнитная постоянная;... - электрическая постоянная.

Дифференциальное уравнение свободных гармонических колебаний заряда в контуре:

ОТВЕТ:...;....

Уравнение электромагнитной волны распространяющейся в керосине дано в виде:.... Определить длину волны в воздухе и скорость ее распространения в керосине, показатель преломления керосина равен 1,3.

РЕШЕНИЕ

Волновое число:

где... - волновое число в данной задаче;... - циклическая частота колебаний.

Скорость распространения волны в керосине:

Длина волны в керосине:

Показатель преломления:

ОТВЕТ:...;...

Записать уравнение, являющееся результатом сложения двух одинаково направленных колебаний:... и....

РЕШЕНИЕ

Амплитуда... результирующего колебания, получающегося при сложении двух гармонических колебаний одинакового направления и одинаковой частоты:

Фаза первого и второго колебаний:

;...

Амплитуды колебаний:

Фаза результирующего колебания:

Тогда уравнение результирующих колебаний:

ОТВЕТ:...

Амплитуда затухающих колебаний заряда в контуре за 5 минут уменьшилась вдвое. За какое время, считая от начала движения, амплитудное значение заряда уменьшится в 8 раз?

РЕШЕНИЕ

Зависимость амплитуды затухающих колебаний от времени:

ОТВЕТ:...

На расстоянии... от фотоэлемента помещена лампа силой света.... Определить полный световой поток лампы и силу тока, которую покажет гальванометр, присоединенный к фотоэлементу, если рабочая поверхность его равна..., а чувствительность...?

РЕШЕНИЕ

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд?ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4? люменам.

Полный световой поток лампы:

Световой поток на фотоэлемент:

Ток показываемый гальванометром:

ОТВЕТ:...;...

Никелевый шар радиусом... заряжен до потенциала.... Его облучает квантами света длины.... На какое максимальное расстояние от поверхности шара могут удалиться вылетающие электроны? С какой скоростью электроны будут возвращаться на шар? Красная граница для никеля....

РЕШЕНИЕ

Красная граница фотоэффекта:

где... - постоянная Планка;... - скорость света.

Работа выхода для Никеля:

Потенциал заряженного шара:

Тогда заряд шара:

Потенциал поля заряженного шара на расстоянии от него:

Максимальное расстояние на которое может отойти электрон можно определить исходя из закона сохранения энергии, кинетическая энергия полученная от фотоэлектронов потратится на совершение работы по преодолению электростатического поля:

Работа совершенная полем по остановке заряда:

где... - заряд элекрона.

Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:

где... - кинетическая энергия электрона.

По закону сохранения энергии разность кинетических энергий равняется работе, так как в момент остановке заряда скорость электрона равна нулю, то разность энергий будет равняться начальной энергии фотоэлектрона.

Расстояние от поверхности:

Определим скорость электронов:

где... - масса покоя электрона.

ОТВЕТ:...;....

Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом.... Радиус кривизны... линзы равен.... Определить толщину... воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье световое кольцо.

РЕШЕНИЕ

Радиусы светлых колец Ньютона в отраженном свете:

где... - номер кольца;... - радиус кривизны линзы;... - блина световой волны.

Исходя из теоремы Пифагора:

ОТВЕТ:...

Расстояние между штрихами дифракционной решетки.... На решетку падает нормально свет с длиной волны.... Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?

РЕШЕНИЕ

Условие максимумов дифракционной решетки:

Максимальный порядок... будет при....

Таким образом максимальный порядок будет...

ОТВЕТ:...

Пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину, нижняя поверхность которой находится в воде. При каком угле падения... свет, отраженный от границы стекло - вода, будет максимально поляризован?

РЕШЕНИЕ

Закон Брюстера: при угле падения..., определяемом соотношением

отраженный луч является плоскополяризованным.

ОТВЕТ:...

Средняя энергетическая светимость... поверхности Земли равна.... Какова должна быть температура... поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты...?

РЕШЕНИЕ

Энергетическая светимость серого тела:

где... - постоянная Стефана-Больцмана.

ОТВЕТ:...

На цинковую пластинку направлен монохроматический пучок света. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов.... Определить длину волны... света, падающего на пластину.

РЕШЕНИЕ

Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:

где... - постоянная Планка;... - скорость света;... - кинетическая энергия электрона;... - заряд электрона.

ОТВЕТ:...

Определить импульс... электрона отдачи, если фотон с энергией... в результате рассеяния на свободном электроне потерял... своей энергии.

РЕШЕНИЕ

Закон сохранения энергии:

где... - энергия покоя электрона;... - энергия рассеянного кванта.

где... - масса покоя электрона.

ОТВЕТ:...

Точечный источник монохроматического... излучения находится в центре сферической зачерненной колбы радиусом.... Определить световое давление..., производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника....

РЕШЕНИЕ

Световое давление определяется формулой:

Мощность:

Тогда:

ОТВЕТ:...