Читать онлайн «Сборник задач по физике. Молекулярная физика. Термодинамика. Электростатика. Постоянный ток. Магнитное поле»

А. В. Русаков, В. Г. Сухов СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА. ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ТОК. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Физико-математическая школа N2 г. Сергиев Посад 1999 г. Данное учебное пособие представляет собой сборник задач по физике за курс 10 класса, составленный на основе задач, предлагаемых учащимся физико - математической школы № 2 г. Сергиева Посада. Сборник задач соответствует программе углубленного курса физики для средней школы. Все задачи снабжены ответами. Многие из задач, включенных в сборник, предлагались на вступительных экзаменах в ведущие ВУЗы Москвы (МФТИ, МГУ, МИФИ и др. ). В данном пособии широко представлены задачи физических олимпиад различных уровней. Многие интересные и полезные, по мнению авторов, задачи взяты из других широко известных задачников. Пособие может быть полезно для учащихся и учителей средних школ, лиц, занимающихся подготовкой к поступлению в ВУЗы и самообразованием. Авторы с благодарностью примут все конструктивные замечания и предложения читателей. СОДЕРЖАНИЕ 1. Молекулярная физика 3 2. Законы идеального газа 7 3. Работа газа. Первое начало термодинамики 18 4. Второе начало термодинамики 28 5. Влажность 11 6. Поверхностное натяжение 35 7. Уравнение теплового баланса. Фазовые переходы 42 8. Тепловое расширение. Деформации 45 9. Закон Кулона 48 10. Напряженность и потенциал. Энергия системы зарядов 52 11. Теорема Гаусса 60 12. Проводники и диэлектрики в электрическом поле 64 13 Электроемкость. Конденсаторы 71 14. Постоянный электрический ток 84 15. Тепловое действие тока 101 16. Магнитное поле 110 Ответы 119 1. Молекулярная физика 1. 1. Кристаллическая ячейка железа представляет собой куб, в вершинах которого находится по одному атому, и еще один атом в центре куба. Сколько атомов приходится на одну ячейку и каково минимальное расстояние между атомами? Молярная масса железа М = 55,9 г/моль; плотность железа р = 7,87 г/см\ 1. 2. Кристаллическая решетка алюминия представляет собой куб, в вершинах которого находится по одному атому, и еще один атом в центре каждой грани куба. Сколько атомов приходится на одну ячейку и каково минимальное расстояние между атомами? Молярная масса и плотность алюминия: М = 27 г/моль и р = 2,7 г/см". 1. 3. Оценить количество молекул воздуха в атмосфере Земли. 1. 4. При взрыве атомной бомбы, содержащей 1 кг плутония получается одна радиоактивная частица на каждый атом плутония. Предполагая, что ветры равномерно разносят продукты взрыва по всей атмосфере, определите сколько радиоактивных частиц будет содержатся в 1 дм3 воздуха у поверхности Земли? Молярная масса плутония 244 г/моль. 1. 5. Средняя плотность межзвездного газа - одна частица на 1 см". Какую массу воды необходимо испарить, чтобы заменить частицы межзвездного газа молекулами воды в сфере радиусом равным радиусу орбиты Луны R = 380000 км? 4 1. 6. Где больше атомов; в стакане воды или в стакане ртути? Молярная масса воды и ртути: 18 г/моль и 200,6 г/моль. 1. 7. Сколько молекул содержится в 1 мм воздуха при давлении 10"'° Па при температуре 27 С ? 1. 8.