Решение задач «6 задач по физике»,
Физика в Санкт-Петербурге

Задание 1 (15 баллов). Металлический шарик массой 200 г на нити вращается в горизонтальной плоскости (рис. 1), совершая перемещение, равное диаметру траектории D = 80 см, за 2 с. Определите частоту вращения, угловую скорость шарика и модуль изменения его импульса за 2 с. Задание 2 (25 баллов). Рекомендации к выполнению. Алгебраические задачи Рекомендации к выполнению. Графические задачи Электровоз массой 280 тонн на прямолинейном участке пути начинает разгон, а через 1 минуту начинает аварийное торможение без вращения колёс (рис. 2). По графику зависимости проекции скорости электровоза от времени определите силу тяги на первом участке (0–1 мин) и работу силы сопротивления на втором участке (1–5 мин). Какова максимальная мощность, развиваемая электровозом? Считайте, что сила сопротивления движению постоянна. Задание 3 (10 баллов). Идеальный тепловой двигатель, использующий цикл Карно, получил за 2 цикла от нагревателя 1,2 кДж теплоты. Зная, что температура холодильника — 300 К, а КПД двигателя — 75 %, определите температуру нагревателя и совершаемую двигателем работу за 1 цикл. Задание 4 (10 баллов). В герметично закрытом баллоне объёмом 10 литров находится аргон Screenshot_1.jpg массой 16 г при температуре 27 °С. Температуру газа повысили до 58 °С. На сколько кПа при этом изменилось давление аргона в баллоне? Задание 5 (15 баллов). Резисторы сопротивлениями R1 = 10 Ом, R2 = R3 = 20 Ом включены в цепь источника постоянного тока по схеме. За 3 с на первом резисторе выделяется 120 Дж тепла. Какое количество тепла выделяется за это же время на третьем резисторе и каково напряжение между точками A и B? Задание 6 (25 баллов). Конденсатор состоит из двух неподвижных, вертикально расположенных, параллельных, разноимённо заряженных пластин. Пластины расположены на расстоянии d = 4 см друг от друга. Между пластинами, на равном расстоянии от них, помещён шарик с зарядом q = 10 мкКл и массой m = 5 г. Шарик отпустили, и он ударяется об одну из пластин через 0,2 с. Каково напряжение между пластинами конденсатора? Какое перемещение (в см) совершил шарик при движении от исходного положения до удара о стенку? Примите ускорение свободного падения g = 10 м/с2. Изобразите на рисунке силы, действующие на шарик.