1.Шайба массой 150 г, летящая горизонтально со скоростью 20 м\с, ударяется перпендикулярно о борт и отскакивает от него со скоростью 16 м\с. Средняя сила удара равна 540 Н. Определите его продолжительность.

2.Можно ли натянуть верёвку строго горизонтально так, чтобы она не провисала? Ответ обоснуйте.

3.Какое количество теплоты выделится из 200 кг свинца при температуре плавления 600 К в процессе перехода атомов от ближнего порядка расположения к дальнему?

4.В баллон объёмом 30 м3 впустили 5 м3 водорода, находящегося под давлением 6*105 Па, и 15 м3 кислорода, испытывающего давление 4*105 Па. Под каким давлением будет находиться смесь этих газов в баллоне? Процесс изотермический.

5.Почему в качестве смазочных материалов используются жидкости, которые хорошо смачивают трущиеся металлические поверхности?

6.Площадка 15 см2, расположенная перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля, пронизывается магнитным потоком 6*10-6 Вб. В поле влетает протон со скоростью 2,5*105 м\с под углом 300 к силовым линиям. Найдите силу, действующую на протон.

7.Маленький шарик массой 3*10-4 кг подвешен на тонкой шёлковой нити и имеет заряд 3*10-7 Кл. Каким станет натяжение нити, если снизу к нему на расстоянии 0,3 м поднести другой шарик с одноимённым зарядом 5*10-8 Кл?

8.Почему на изолированном шарообразном проводнике электрический заряд сохраняется дольше, чем на изолированном проводнике с острим?

9.Виток площадью 0,1 м2 равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0,25 Тл, совершая 10 оборотов в минуту. Определите поток магнитной индукции, пронизывающий виток через 0,5 с от начала периода. В начальный момент через рамку проходит максимальный поток.

10.Через сколько секунд возвратится к радиолокатору отражённый от цели сигнал, если цель находится на расстоянии 50 км от локатора?

11.Определите длину волны красной границы фотоэффекта для серебра.

12.При обстреле ядер фторапротонами образуется кислород. Какие ядра образуются помимо кислорода?

1. Для решения задачи воспользуемся формулой импульса: $F_{ср} \cdot \Delta t = \Delta p$. Сначала найдем изменение импульса: $\Delta p = m \cdot \Delta v = 0,15 \cdot (20 - (-16)) = 9$ Н·с. Теперь можем найти продолжительность удара: $\Delta t = \frac{\Delta p}{F_{ср}} = \frac{9}{540} \approx 0,017$ с.

2. Нет, нельзя. В любом случае веревка будет провисать под действием силы тяжести.

3. В процессе перехода атомов свинца от ближнего порядка расположения к дальнему выделяется теплота плавления, которая равна $Q = mL$, где $m$ - масса свинца, $L$ - удельная теплота плавления. При этом температура свинца остается постоянной. Таким образом, $Q = 200 \cdot 10^3 \cdot 24,5 \cdot 10^3 = 4,9 \cdot 10^9$ Дж.

4. По закону Бойля-Мариотта для идеального газа $p_1V_1 = p_2V_2$. Так как процесс изотермический, то температура газов в баллоне постоянна и равна температуре окружающей среды. Объем смеси газов в баллоне равен $V_1 = 5 + 15 = 20$ м$^3$. Тогда $p_2 = \frac{p_1V_1}{V_2} = \frac{6 \cdot 10^5 \cdot 20}{30} = 4 \cdot 10^5$ Па.

5. Жидкости, которые хорошо смачивают трущиеся металлические поверхности, образуют на них тонкий слой, который уменьшает трение и износ поверхностей. Кроме того, такие жидкости могут обладать дополнительными свойствами, например, защищать поверхности от коррозии.

6. Сила Лоренца, действующая на протон в магнитном поле, равна $F = qvB\sin\alpha$, где $q$ - заряд протона, $v$ - скорость протона, $B$ - индукция магнитного поля, $\alpha$ - угол между скоростью протона и направлением магнитного поля. Подставляя значения, получаем: $F = 1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 2,5 \cdot 10^5 \cdot 0,6 \cdot 6 \cdot 10^{-6} \approx 1,4 \cdot 10^{-14}$ Н.

7. Натяжение нити будет равно силе электростатического отталкивания между шарами. Эта сила равна $F = \frac{kq_1q_2}{r^2}$, где $k$ - постоянная Кулона, $q_1$ и $q_2$ - заряды шариков, $r$ - расстояние между ними. Подставляя значения, получаем: $F = \frac{9 \cdot 10^9 \cdot 3 \cdot 10^{-7} \cdot 5 \cdot 10^{-8}}{(0,3)^2} \approx 5,0 \cdot 10^{-4}$ Н.

8. На изолированном проводнике заряд распределяется по всей поверхности, в том числе и на острых углах, что приводит к высокой плотности заряда и быстрой утечке заряда в окружающую среду. На шарообразном проводнике заряд распределяется равномерно по всей поверхности, что снижает плотность заряда и уменьшает утечку заряда.

9. Поток магнитной индукции через виток можно найти по формуле $\Phi = BS\cos\alpha$, где $B$ - индукция магнитного поля, $S$ - площадь витка, $\alpha$ - угол между магнитным полем и нормалью к площадке витка. Период вращения витка равен $T = \frac{1}{f} = \frac{1}{10/60} = 6$ с. За это время виток совершает один оборот, то есть $\alpha = 2\pi$. Тогда поток магнитной индукции в начальный момент равен $\Phi_0 = BS = 0,25 \cdot 6 \cdot 10^{-6} \cdot 15 \cdot 10^{-4} = 2,25 \cdot 10^{-9}$ Вб. За время $0,5$ с виток проходит половину пути, поэтому угол между магнитным полем и нормалью к площадке витка равен $\alpha = \pi$. Тогда поток магнитной индукции равен $\Phi = BS\cos\alpha = 0,25 \cdot 6 \cdot 10^{-6} \cdot 15 \cdot 10^{-4} \cdot (-1) = -1,125 \cdot 10^{-9}$ Вб.

10. Скорость распространения электромагнитных волн равна скорости света $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с. Расстояние до цели равно 50 км = $5 \cdot 10^4$ м. Тогда время, за которое сигнал дойдет до цели и вернется обратно, равно $t = \frac{2d}{c} = \frac{2 \cdot 5 \cdot 10^4}{3 \cdot 10^8} \approx 0,33$ мс.

11. Для серебра энергия фотона, необходимая для выхода электрона из металла (работа выхода), равна $W = 4,73$ эВ. Длина волны света, соответствующая этой энергии, можно найти по формуле Планка-Эйнштейна: $\lambda = \frac{hc}{W}$, где $h$ - постоянная Планка, $c$ - скорость света. Подставляя значения, получаем: $\lambda = \frac{6,63 \cdot 10^{-34} \cdot 3 \cdot 10^8}{4,73 \cdot 1,6 \cdot 10^{-19}} \approx 3,96 \cdot 10^{-7}$ м.

12. При обстреле ядер фторапротонами образуется кислород-18 (18O) и нейтрон. Фтор-19 имеет заряд +9, протон имеет заряд +1, поэтому после столкновения образуется ядро кислорода-18 с зарядом +8 и нейтрон.