Реши

Ниже подробное решение задач из рисунка. Потому что цель — Понять, я распишу по шагам и дам ответ к каждой задаче. 1) Задача про изменение расстояния при увеличении заряда в 2 раза (сила кулоновского взаимодействия остается неизменной) - Формула силы: F = k q1 q2 / r^2. - Пусть заряд одного из них увеличился в 2 раза: q1 → 2q1, а другой заряд и расстояние r изменяются так, чтобы F осталась тем же. - Новый силу F' = k (2q1 q2) / r'^2. - Чтобы F' = F, должны выполняться: (2q1 q2)/r'^2 = (q1 q2)/r^2 → 2/r'^2 = 1/r^2 → r'^2 = 2 r^2 → r' = sqrt(2) · r. - Значит расстояние следует увеличить в sqrt(2) раз. - Правильный ответ: 3) Увеличить в √2 раз. 2) Задача повторения той же идеи (заряд увеличивается в 2 раза) — именно по формуле - Поскольку здесь та же ситуация (один заряд увеличился в 2 раза), ответ такой же: - Увеличить расстояние в sqrt(2) раз. - Правильный ответ: 3) Увеличить в √2 раз. 3) На участке цепи три резистора по 4 Ом, один в левой части, затем два резистора параллельно, и в правой части ещё один резистор. - Слева: резистор R1 = 4 Ом в_series. - Далее параллельно два резистора R2 = R3 = 4 Ом, их параллельное сопротивление: R_par = (R2·R3)/(R2+R3) = (4·4)/(4+4) = 16/8 = 2 Ом. - В правой части ещё один резистор R4 = 4 Ом в_series. - Общая цепь: R_total = R1 + R_par + R4 = 4 + 2 + 4 = 10 Ом. - Правильный ответ: 2) 10 Ом. 4) Человек вёз двух одинаковых детей на санках по горизонтальной дороге. Затем с санком встал один ребёнок, но человек продолжал движение с той же постоянной скоростью. Как изменилась сила трения? - Физмеханика: сила трения F_tr = μ N = μ m g, где N = m g — нормальная реакция, m — общая масса. - До: масса M0 = m(человека) + 2m(детей) (назовём массы человека и ребёнка одинаковыми для примера: m_p + 2m_d). - После: масса M1 = m_p + m_d. - Сила трения пропорциональна массе: F_tr ∝ m. - Следовательно, масса уменьшилась, и сила трения тоже уменьшилась. Конкретно отношение F_tr после / F_tr до = M1 / M0 = (m_p + m_d) / (m_p + 2 m_d). - Если массы человека и детей одинаковы (м_p = m_d = m), то отношение равно (m + m) / (m + 2m) = 2/3. То есть сила трения уменьшилась примерно на 1/3 (примерно на 33%). - Прямой вариант ответа в задаче зависит от того, какие массы принять за единицы. В общем виде: F_tr уменьшилась; точное число зависит от соотношения масс. - Официальные варианты ответов в карте: 1) Не изменится 2) Увеличилась в 2 раза 3) Уменьшилась в 2 раза 4) Увеличилась на 50%. Ни один из вариантов точно не совпадает с общим случаем, но наиболее близко к истине — сила трения уменьшается. Если принять равные массы, то F_tr ≈ 2/3 от первоначальной. 5) Камень, брошенный вертикально вверх со скоростью 50 м/с. Через сколько секунд скорость станет 30 м/с вверх? - Ускорение вдоль вертикали: при движении вверх действует сила тяжести g вниз, поэтому v(t) = v0 − g t (верхний знак сохраняется до момента, пока камень летит вверх; затем станет отрицательным). - Нужно найти t, при котором v = 30 м/с (вверх). Значит: 50 − g t = 30 → t = (50 − 30) / g. - При g ≈ 9,8 м/с²: t ≈ 20 / 9,8 ≈ 2,04 с. - При грубом приближении g ≈ 10 м/с²: t ≈ 20 / 10 = 2,0 с. - Правильный ответ: примерно 2 с (при g ≈ 10 м/с²). Вариант в списке: 1) 2 с. 6) Идеальная тепловая машина ( Carnot ) работает между Tc и Th: Th = 327°C, Tc = 27°C. КПД? - Преобразуем в Кельвины: Th = 327 + 273 ≈ 600 K; Tc = 27 + 273 ≈ 300 K. - КПД Карно: η = 1 − Tc/Th = 1 − 300/600 = 1 − 0.5 = 0.5 = 50%. - Правильный ответ: 3) 50%. 7) Работа сил электрического поля при перемещении заряда q между точками с разностью потенциалов V: W = q V. - Здесь q = 7 Кл (7 кулонов), ΔV = 50 В. - W = 7 C × 50 V = 350 Дж. - Правильный ответ: 350 Дж (или, если учитывать вариацию записи, 0.35 кДж). Если хочешь, могу дополнительно разобрать любую из задач подробнее или привести общие формулы и аналогичные примеры для закрепления.