1. Падающая гармоническая поперечная волна (см. рис. 250) описывается уравнением [А — амплитуда, со — частота, v — скорость волны]. Уравнение отраженной волны имеет вид Изменение знака в скобках характеризует направление, противоположное скорости распро
Правильный ответ на задачу
.
2. Введите в полученное в задаче 1 уравнение стоячей волны период Т и длину волны λ вместо ω и v.
Правильный ответ на задачу
.
3. С помощью полученного в задаче 2 уравнения стоячей волны получите положения узлов стоячей волны и пучностей.
Правильный ответ на задачу
.
4. Расстояние между первым и четвертым узлами стоячей волны равно 60 см. Чему равна длина волны? [40 см]
Правильный ответ на задачу
.
5. Определите частоту основной моды колебаний и обертонов у бронзовой струны длиной l = 0,5 м, закрепленной на концах. Скорость звука в бронзе v = 3500 м/с. [14 кГц]
1. Принимая скорость звука в воздухе при 20 °С равной 343 м/с, найдите диапазон длин волн, вызывающих у человека слуховые ощущения. [17 мм — 21,4 м]
Правильный ответ на задачу
.
2. Звук выстрела и пуля, вылетающая из винтовки вертикально, одновременно достигают высоты 686 м. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найдите начальную скорость пули
Правильный ответ на задачу
.
3. Определите длину волны сигналов, испускаемых летучими мышами и дельфинами. [3,43 мм; 1,5 мм]
Правильный ответ на задачу
.
4. Ультразвуковой сигнал, испускаемый вертикально вниз с рыболовецкого траулера в сторону косяка рыбы, возвращается к приемнику излучения через 0,01 с. На какой глубине находится объект? [7,6 м]
Правильный ответ на задачу
.
5. Наблюдатель, приложив ухо к рельсу, фиксирует звук приближающегося поезда на τ = 3 с раньше, чем слышит его в воздухе. На каком расстоянии от наблюдателя находился поезд? Скорость звука в воздухе v1 = 343 м/с, в стали v2 = 1500 м/с.
1. Струна длиной 60 см издает звук с частотой основной моды 1 кГц. Какие обертоны может иметь звук? Чему равна скорость звука в струне?
Правильный ответ на задачу
.
2. Определите интенсивность звука в кабине автомобиля, если уровень интенсивности 69,9 дБ. [5 мкВт/м2]
Правильный ответ на задачу
.
3. Какая интенсивность звука соответствует нулевому уровню интенсивности? [10-12 Вт/м2]
Правильный ответ на задачу
.
4. Отбойный молоток создает уровень интенсивности звука 110 дБ. Какой уровень интенсивности возникает от двух таких одинаковых источников звука? [113 дБ]
Правильный ответ на задачу
.
5. Детектор звука площадью 10 см2 фиксирует уровень интенсивности на улице города, равный 80 дБ. Какая энергия звука ежесекундно попадает на детектор? [10-7 Дж]
13. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов.
§76. Электризация тел. Закон сохранения заряда. Задачи
1. Какой положительный и какой отрицательный заряды содержатся в атоме 23592U?
Правильный ответ на задачу
.
2. Какой положительный и какой отрицательный заряды находятся в капле воды объемом V = 9 мм3? Масса молекулы воды m0 = 3 • 10-26 кг. [+480 Кл; -480 Кл]
Правильный ответ на задачу
.
3. При электризации эбонитовой палочки о шерсть ей сообщили заряд -4,8 • 10-13 Кл. Какое число электронов перешло при этом из шерсти в эбонит? [3 млн]
Правильный ответ на задачу
.
4. Можно ли при электризации янтарной палочки о шерсть сообщить ей заряд -1,6 • 10-21 Кл?
Правильный ответ на задачу
.
5. Стекло, натертое о шерсть, получило заряд 8 • 10-12Кл. Какой заряд остался на шерсти? Сколько электронов и в какое вещество перешло? [80 млн]
13. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов.
§77. Закон Кулона. Ответы на вопросы
1. Опишите эксперимент Кулона с крутильными весами.
Правильный ответ на задачу
.
2. Сформулируйте закон Кулона. В чем заключается физический смысл коэффициента k в законе Кулона? Определите границы применимости этого закона.
Правильный ответ на задачу
.
3. Во сколько раз кулоновская сила отталкивания протонов больше силы их гравитационного притяжения?
Правильный ответ на задачу
.
4. Почему при описании механического движения не учитываются гигантские электрические силы?
Правильный ответ на задачу
.
5. Попробуйте оценить кулоновскую силу взаимодействия двух учеников, сидящих за одной партой, если доля избыточных электронов в их телах составляет 1% от полного заряда тела.
13. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов.
§77. Закон Кулона. Задачи
1. Определите силу взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов по 1 мкКл, находящихся на расстоянии 30 см друг от друга. [0,1 Н]
Правильный ответ на задачу
.
2. Сила взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов, находящихся на расстоянии 0,5 м, равна 3,6 Н. Найдите величины этих зарядов. [10-5 Кл]
Правильный ответ на задачу
.
3. Два одинаковых шарика массой 44,1 г подвешены на нитях длиной 0,5 м. При сообщении шарикам одинаковых избыточных зарядов они оттолкнулись друг от друга так, что угол между нитями стал равным 90°. Найдите величины избыточных зарядов на шариках. [4,9 мкК
Правильный ответ на задачу
.
4. Согласно классической модели атома водорода, электрон вращается вокруг протона по круговой орбите радиусом r = 5,3 • 10-11 м. Найдите период обращения электрона, его угловую и линейную скорости. Масса электрона mе = 9,1 • 10-31 кг. [1,52 • 10-16с; 4,1
Правильный ответ на задачу
.
5. Определите гравитационную силу притяжения двух водяных шаров, содержащих избыточный электрический заряд, равный 1% от их полного заряда. Шары взаимодействуют на расстоянии 58 см с силой 5,98 • 1025 Н. Масса каждого шара 60 кг. [7,14 • 10-7 Н]
13. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов.
§78. Равновесие статистических зарядов. Задачи
1. Заряженные шарики, находящиеся на расстоянии l = 1м друг от друга, отталкиваются с силой F = 0,576 Н. Суммарный заряд шариков Q = 10 мкКл Найдите заряд каждого шарика. [8 мкКл; 2 мкКл]
Правильный ответ на задачу
.
2. Точечные заряды — q и 2q находятся на расстоянии l друг от друга. В какой точке следует поместить третий заряд, чтобы система находилась в равновесии? Определите величину и знак этого заряда.
Правильный ответ на задачу
.
3. Три одинаковых положительных точечных заряда находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной l = 30 см. Сила, действующая на каждый заряд, F = 17,3 Н. Найдите величину зарядов. [10 мкКл]
Правильный ответ на задачу
.
4. Три одинаковых точечных отрицательных заряда q = -10 мкКл расположены в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд следует поместить в центре треугольника, чтобы вся система зарядов находилась в равновесии?
Правильный ответ на задачу
.
5. В вершинах квадрата находятся четыре одинаковых положительных точечных заряда q. Какой заряд следует поместить в центр квадрата, чтобы вся система зарядов находилась в равновесии?
13. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов.
§79. Напряженность электростатического поля. Задачи
1. Напряженность поля в точке А направлена на восток и равна 2 • 105Н/Кл. Какая сила и в каком направлении будет действовать на заряд -3 мкКл? [0,6 Н]
Правильный ответ на задачу
.
2. Определите напряженность поля, созданного протоном на расстоянии 5,3 • 10-11 м от него. Какая сила действует на электрон, находящийся в этой точке? [5,13 ⋅ 1011 Н/Кл; 8,2 ⋅ 10-8 Н]
Правильный ответ на задачу
.
3. Определите ускорение электрона в точке В, если напряженность поля в этой точке равна 1,3 • 1011 Н/Кл. [2,28 ⋅ 1022 м/с2]
Правильный ответ на задачу
.
4. На точечный заряд q = 2 мкКл действует сила F = 9 Н со стороны другого точечного заряда Q. Найдите напряженность электростатического поля, созданного зарядом Q, в точке, находящейся посередине расстояния между зарядами Q и q. [2 ⋅ 10-3 Н/Кл]
Правильный ответ на задачу
.
5. Точечный заряд, помещенный в начале координат, создает напряженность поля в точках А и В, находящихся на положительной полуоси оси ОХ, равную соответственно Еа= 3,6 • 10-5 Н/Кл и Ев = 1,6 • 10-5 Н/Кл. Определите напряженность поля в точке С, лежащей по
