Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике / Ответы / Ответы / Ответы
.doc
6.1.2c;360.
6.2.0,8с;1,25Гц;рад.
6.3.1)/3рад;
2)3/4рад;
3)5/3рад;4)7/6рад.
6.4.1)5/6рад;
2)/3рад;
3)5/4рад;
4)5/3рад.
6.6.
,
где А=4см,=2/Т=рад/с,=/2рад;
1)5/3рад;
2)0,842рад.
6.7.
,
где А=d/2=10см,
=/3
рад/с, =/2
рад; x=-8,66cм;
=-5,24см/с,
=9,50см/с2.
6.8.4,71см/с;7,40см/с2.
6.9.
=12см/с2.
6.10.2с-1;
40см/с2.
6.11.10с-1;0,628с;
1см;
.
6.12.
=8,33см.
6.13.
=4с-1;
Т=2/=1,57с;
=7,07см;
t+=arccos(x/A)=/4рад.
6.14./3рад.
6.15. 2/3рад
или 4/3рад.
6.16. А=1,41см;=/4рад;
,
где =с-1.
6.17.А=2,24см;
=0,159Гц;
=0,353
рад;
,
где =1с-1.
6.18.А=3,86см;
=0,417рад;
,где
=2/Т=4,19с-1.
6.19. А=6см;
=/3
рад;
,
где =2/Т=с-1.6.20.1)А=2,24см;=0,686рад;
2)А= =1,41см;=0,917рад.
6.21.2с.
6.22.
,
или y=-1/2x.
6.23.
,
или y=-2x.
6.24.1)y=x;
2)
,y=3/2x;
3)
,
;4)
,y=-2x;
5)
,
;
6)
=1,
=1;7)
,y=3x;
8)
,
y=-2x.
6.25.
=1,
=1.
6.26.
=1.
6.27.
=1,=13,7м/с.
6.28.
,
y=-1/2x2+1.
6.29.1)
,
y=-x2+2;
2)
,
y=x2-2;
3)
,
y=
x2+
;4)
,x=
y
.
6.30.
,
x=
(2-x).
6.32.1)-62,5мН;
2)-125мН. 6.33.2мН;
50мкДж.
6.34.4,39мН;
877мкДж. 6.35.2с;/3.
6.36.9,87Н/м
6.37.0,6с.
6.38.0,8Дж.
6.39.
=2,25.
6.40.
=1,8с.6.41.
=50см;
=1,42с.
6.42.
=1c.
6.43.
=1,90с.
6.44.
=1,55с.
6.45.
=1,35с.
6.46.36см; 1,2с.
6.47.
=1,14с.
6.48.10см.
6.49.
=34,6см.
6.50.а)
=1,89с;
б)
=1,64с;
в)
=1,34с;
г)
=1,53с.
6.51.а)
=0,386Гц;
б)
=0,537Гц;
в)
=0,345Гц;
г)
=0,582Гц.
6.52.
=6,4·10-2кгм2.
6.53.
=1,6с
(-плотность).
6.54.
=0,86с
(-плотность
ртути). 6.55.
=6,21м.
6.56.15мин.
6.57.0,0023с-1.
6.58.
=2,31·10-3.
6.59.
=231.
6.60.
=
=173;
=2мин
52с. 6.61.9,16·10-5кг/с.
6.62.1,005.
6.63.35.6.64.
1)0,025; 2)1,59;
3)0,0157; 4)64. 6.65.
=16с-1.
6.66.
=10,2м/с.
6.67.1002Гц.
6.68.
=4,05Гц.
6.69.
=0,089.
6.70.
=1,75с-1.
6.71.0,1с-1;5см.
6.72.
=0,341мН.
6.73.510Гц.
6.74.1)5,03Гц;
2)4,91Гц; 3)6,4мм; 4)3,2. 6.75.1)1,53;
2)15,2.
7.1.1)100Гц,3,14м;
2)314м/с; 3)3,14м/с; 1,97·103м/с2.
7.3.1)
;
2)=-2мкм.
7.4.1)350м/с;
2)0,79м/с.
7.5.1)-0,1мм;
2)0,363м/с, 0,439км/с2.
7.6.5,88см.
7.7.-1,73см.
7.8.1,26рад.
7.9.1,57рд.
7.10.50Гц.
7.11.15м/с.
7.12.1)5,0км/с;
2)3,31км/с; 3)4,44км/с.
7.13.21м; 17мм.
7.14.350м/с.
7.15.339м/с;
375м/с.
7.16.1,45км/с.
7.17.1,67.
7.18.4,8.
7.19.25,8с.
7.20.1,73мм.
7.21.
,
=2,5,
7,5, 12,5см, ;
;
=0,
5, 10см, . . .; 2)
;
=0,
5, 10см, . . .;
;
=2,5,
7,5, 12,5см, . . .7.22.1)5см;
2)10см. 7.23.1)144Гц;
2)72Гц.
7.24.343м/с.
7.25.330м/с.
7.26.
=3,12км/с.
7.27.2,52кГц.
7.28.1)
341Гц;2)268Гц. 7.29.366Гц;264Гц.
7.30.120км/ч;990Гц.
7.31.0,09.
7.32. 4,1м/с;
по направлению к резонатору.
7.33.14,5с; 2)5,5с.
7.34.636Гц.
7.35.1)699Гц;2)517Гц.
Изменится:1)696Гц;2)515Гц.
7.36.
=
=3,74м/с.
7.37.23,7кДж.
7.38.3,01мДж/м3.
7.39.0,251Дж/м3.
7.40.157Вт;
60,2мкДж/м3.
7.41.428Пас/м.
7.42.1,39МПас/м.
7.43.0,472мм/с.
7.44. 25,7кПас/м3.
7.45.475нм
7.46.1,61Па.
7.47.5,98Вт.
7.48.82,5мПа.
7.49. 430МПас/м;93мкПа.
7.50.27,2пВт/м2
и 1,87пВт/м2.
7.51.1)20дБ;
2)100дБ. 7.52.
35,5дБ. 7.53.В
103 раз.
7.54.1)63дБ;
2)70дБ 7.55.Первый
тон не слышен; 20; 40. Указание.
Воспользоваться графиком на с. 101.
7.56.64дБ;
50дБ; 50дБ; 56дБ; 77дБ. 7.57.В
100 раз. 7.58.70.
7.59.а)0,4пВт/м2,4дБ,0;
б)0,5Вт/м2,
117дБ,120. 7.60.50.
7.61.40мкВт.
8.1.1)18;2)44;3)58,4.
8.2.М=Мrk=98кг/моль
(Мr–относительная
молекулярная масса; k=10-3кг/моль).
8.3.
;
1)7,31·10-26кг;
2)9,70·10-26кг.
8.4.
=3,2кг/м3
(Мr–относительная
молекулярная масса; k=10-3кг/моль).
8.5.=7,14моль;
N=4,30·1026
молекул. 8.6.0,125моль;1021
молекул. 8.7.
Известно,
что молярный объем Vm
любого газ при нормальных условиях
равен 22,4л/моль. Поэтому
=0,5
моль;
=16г.
8.8.
=9,97·10-3
моль. 8.9.
=1,34·1022
молекул (Vm-молярный
объем идеального газа при нормальных
условиях;
Vm=22,4·10-3м3/моль).
8.10.1)1,50·1023
атомов; 2)5,02·1022
атомов; 3)3,17·1022
атомов. 8.11.Для
любого вида газа найдем его относительную
молярную массу:
=28.
Следовательно, данный газ – азот.8.12.
=2,87·1020
частиц
8.13.
Пусть
жидкость заполняет куб. Число молекул
в кубе
(1)(
-длина
ребра куба, d-диаметр
молекулы). Число молекул можно выразить
также формулой
(2)(
-количество
вещества жидкости в кубе; m-масса;
-плотность;
M-молярная
масса жидкости). Приравняв правые части
(1) и (2) и выразив из полученного равенства
диаметр d
молекулы, найдем
;
d1=0,464нм;
d2=0,290нм.
8.14.
Диаметр молекулы
воды
(1)
(см. задача 8.13).
Среднее расстояние между центрами
молекул
(V1-объем
куба, приходящегося на одну молекулу).
Искомое отношение:
=10,7.
8.15.
=50ммоль
(Vm-молярный
объем); Vm=22,4·10-3м3/моль;
=35ммоль;
=
30ммоль;
=65ммоль.
8.16.
=32,3кН.
8.17.
=2,67кПа.
8.18.
=47,2кПа.
8.19.
=2,32кПа.
8.20.
=4730С(Т0=2730С).
8.21.350К.
8.22.
=66,5г
(-плотность
воды). 8.23.
=642Н.
8.24.
=1,39кН
(Т0=2730С,
-плотность
воздуха при нормальных условиях).
8.25.
=106см3.
8.26.
Давление воздуха p1
в цилиндрическом
сосуде до
понижения температуры уравнивается
атмосферным давлением p0:p0=p1(1).
После понижения температуры
атмосферным давлением уравнивается
суммой двух давлений: р2
воздуха в
сосуде
и
р,
создаваемого столбом воды высотой
h:
(2).
Приравняв правые части формул (1) и (2) и
выразив р2,
найдем:
(3). Давление, объем и температура воздуха
в цилиндре связаны газового состояния
,
или
.
Сократив на S,
получим
.
Подставим сюда выражение р2
по (3), а также учтя, что
,
после преобразования найдем
.
Решив это уравнение и отбросив второе
значение
h,
не имеющее физического смысла, получим
h=4,5см.
8.27.
=0,212кг.
8.28.
=3,32м3.
8.29.
=
1,16МПа. 8.30.
=275К.
8.31.Относительную
молекулярную массу
Мr
найдем из соотношения М=Мrk(Мr–молярная
масса); k=10-3кг/моль.
Из уравнения Клапейрона–Менделеева
получим
=44кг/моль.
Из (1) найдем
М=Мrk=44.
8.32.
=2,56·10-2кг/м3.
8.33.
=10,9кН.
8.34.
=8,3г.
8.35.
=6,16кг(k=7/8).
8.36.
=6,42м3.
8.37.
=0,76МПа;
=1,12МПа;
=1,88МПа.
8.38.
=175кПа.
8.39.
=0,481кг/м3.
8.40.
=0,18МПа;
=0,82МПа.
8.41.
М=Мrk
(Мr–молярная
масса воздуха,
k=10-3кг/моль);
=
=28,9·10-3кг/моль;
=28,9·10-3/10-3=28,9.
8.42.
=16г;
=8г.
8.43.
=6,87г;
=4,81г;
=2,06г.
8.44.
=259К
.8.45.
n=0,788моль;
1=67,5ммоль;
2=
=0,702моль.
9.1.1,2·1020м-3.
9.2.2л.
9.3.
=4,52·1028м-3.
9.4.
=
2,69·1025м-3
(где Vm
молярный объем газ при нормальных
условиях).
9.5.
=0,25г.
9.6.
=7,52·1025м-3
(k=10-3
кг/моль).
9.7.
=9,97·10-9моль.9.8.
=16.
9.9.
=32
(k=10-3
кг/моль).
Следовательно, газ-кислород. 9.10.
=6,02·1023моль-1.
9.11.
=2\2,69·1025м-3;
=1,61·1025м-3;
=2,15·1025м-3.
9.12. 2,42·1017м-3
9.13. 414Па.
9.14.
=3,62·1025молекул.
9.15.
=4,98ммоль;
=1,25·1025м-3.
9.16.
=4,14кПа.
9.17.
=4,97ммоль;
=2,99·1021молекул.
9.18.1)
Т=7,25кК; 2)<n>=1,5·10-19Дж.
9.19.<n>=1,24·10-20Дж;<>=2,48·10-20Дж;
=7,48МДж.
9.20. 8,28·10-21Дж;
13,8·10-21Дж;
16,6·10-21Дж.
9.21. 6,9·10-21Дж;
20,7·10-21Дж;
13,8·10-21Дж;
34,5·10-21Дж.
9.22.3,22·10-19.
9.23.
=2,48Па.
9.24.
=33,6кК.
9.25.1)
500м/с, 462м/с, 407м/с; 2)1,94км/с, 1,79км/с, 1,58км/с;
3)7,90км/с,7,30км/с, 6,48км/с. 9.26.20,1кК.
9.27.1,6кК.
9.28.2км/с.
9.29.Гелий:
2,73км/с и 2,48·10-20Дж;
аргон: 864км/с и 2,48·10-20Дж.
9.30. 352мкм/с.
9.31. 1,37·107раз.
9.32. 0,92км/с.
9.33. 1,82км/с.
10.1.В
е23,6раза.
10.2.1,65.
10.3.5,97·1023моль-1.
10.4.4,14·10-21Н.
10.5. 1,18Кпа.
10.6.5,88км.
10.7.885м.
10.8.1)8,75м;2)25,8м.
10.9.6,5м.
10.10.
(n0
– концентрация
частиц на оси ротора).
10.11. 5,91.
10.12.304кПа.
10.13.84(криптон).
10.14.28;
72.
10.15.
.
10.16.
.
10.17. 4,39·10-3.
10.18. 6,63·10-3.
10.19.
.
10.20.
=7,52·10-7.
10.21.
.
10.22.
.
10.23.
=1,27.
10.24.
.
10.25.
;
.
10.26.6,0·109.
10.27.
.
10.28. 0.
10.29.
.
10.30. 0,5.
10.31.
.
10.32.
.
10.33.
.
10.34. 9,3·10-3.
10.35.
.
10.36. 7,35·10-4.
10.37. =8,28·10-3
kT.
10.38.
.
10.39. 1=8,1kT.
10.40. В=8,1kT.
10.41.
.
10.42.4,84·10-3.
10.43. 2,67·10-4.
10.44.=kT.
10.45.Уменьшится
в два раза. 10.46.В
три раза. 10.47.6,4см.
10.48.3,5мПа.
10.49.1,55нм
.10.50.Можно,
так как длина свободного пробега
(<
>=97м)
много больше диаметра
колбы. 10.51.1,55мг/м3.
10.52. 3,7·109с-1
10.53.1,57·1021.
10.54.3,38·1018.
10.55.288нс.
10.56. 1)Не
зависит; 2)<
>~1/p.
10.57. 1)Не
зависит; 2)<
>~Т.
10.58.1)
~
;
2)
~
.
10.59.1)
~
;
2)
~
.10.60.7,23·10-5м2/с.
10.61.35нм.
10.62.1)
90·10-5м2/с;
2)0,061м2/с.
10.63.7,1.
10.64.1)
~
;
2)
~
.
10.65.1)
~1/p;2)
~
.
10.66.18мкПас.
10.67.90пм.
10.68.19мкПас.
10.69.1)
~
;
2)
~
.
10.70.1)Не
зависит; 2)
~
.
10.71.1)16,8Н;
2)3,1710-4Нм.
10.72.
=0,58мНм.
10.73.
=0,89мкН.
10.74.38,6мВт/(мК)
10.751)2,5,2,41;2)1,90,1,86;
3)1,90,1,90;4)1,75,1,38. 10.76.23,4мВт/(мК)
10.77.1)
~
;2)
~
.10.78.1)Не
зависит;2)
~
.
10.79.1)196Вт/м2;
2)35мВт/м2.
11.1. 1)3,12кДж/(кгК),
5,19кДж/(кгК); 2)10,4кДж/(кгК),14,6кДж/(кгК); 3)
567кДж/(кгК),756кДж/(кгК) 11.2.
0,032кДж/(кгК),
650кДж/(кгК), 910кДж/(кгК) 11.3.715кДж/(кгК);
1,01кДж/(кгК). 11.4.4,53кДж/(кгК).
11.5.
981кДж/(кгК).
11.6.526кДж/(кгК).
11.7.417кДж/(кгК).
11.8.204кДж/(кгК).
11.9.1,51.
11.10.
1,50. 11.11.1,42.
11.12.1,50.
11.13.11,6кДж/(кгК).
11.14.1,52.
11.15. 0,517
.11.16.При
постоянном давлении. 11.17.1,33.
11.18.166Дж.
11.19.
400Дж.
11.20.6,62кДж.
1.21. 454К.
11.22. 416Дж.
11.23.
=754К;
=674Дж.
11.24.1,81кДж.
11.25.1)556кДж;
2)556кДж; 3)0.
11.26.1)5МДж;
2)0; 3)5МДж. 11.27.62,5Дж
11.28.390К;
520кПа. 11.29.1)0,4МДж;
2)160кДж; 3)560кДж. 11.30.6кДж;15кДж.
11.31.1)3,25МДж;
2)0,4МДж; 3)3,65МДж. 11.32.1)520Дж;
2)208Дж; 3)312Дж. 11.33.1)0,6,0,4;
2)0,71,0,29; 3)0,75,0,25.
11.34.1кДж.
11.35.1)0;
2)11,6кДж; 3)11,6кДж. 11.36.1)0;
2)126кДж; 3)126кДж. 11.37.20,8кДж;
19,2кДж.
11.38.
=1,28кДж.
11.39.
=2,06кДж.
11.40.
=2,23
(
-количество
вещества кислорода).11.41.
191Дж.
11.42.1)21кДж;
2)6кДж. 11.43.
=76К.
11.44.
=67,2г.
11.45. –3,8МДж.
11.46. 157К;
-21кДж. 11.47. 1)
=616К;
2)
=11,4Мпа;
где
.
11.48.2,52Мпа.
11.49.17,6.
1.50.1)
=11,3кДж;
2)
=17,1кДж;3)
=5,8кДж.
11.51.1)-41,6кДж;
2)-41,6кДж;3)0. 11.52.
=
=7,5кДж.
11.53.0,193.
11.54. 400Дж.
11.55.300К;
500К; 1кК; 605К; 8,55.
11.56.1)7,61МДж;
2)7,21МДж; 3) 0,4МДж;4)5,3.
11.57.
=600К;
=0,099=9,9.
11.58.1)T1=600К;T2=120К;
V2=1м3;V3=0,09м3;
p3=5,56МПа;
2)2МДж;
3)1МДж; 4)1МДж; 5)50.
11.59.0,11.
11.60.420К.
11.61.1,88.
11.62.28кДж.
11.63.0,404;59,6Дж.
11.64.1/4.1
1.65.14;1,16раза.
11.66.4Дж.
11.67.0,74м3.
11.68.10,9.
11.69.
=323К;
=0,3кДж/К
(с-удельная теплоем-кость воды).
11.70.7,2Дж/К.
11.71.2,43Дж/К.
11.72.291Дж/К.
11.73.
=251г;
=610Дж/кг
(r-удельная
теплота парообразования; -удельная
теплота плавления). 11.74.
=836Дж/К;
=0.
11.75.
=457.
12.1.1)108кПа
2)86,2см3.
12.2. 4,78Мпа
(4,99Мпа). 12.3.1)8,31Мпа;
2)5,67Мпа. 12.4.1)0,0264;
2)0,272. 12.5.
=544Мпа(
-плотность
воды; a
и b-постоянные
Ван-дер-Ваальса;
-молярная
масса). 12.6.
=287К
-молярная
масса). 12.7.1)174кПа;
2) 3,94Мпа; 3)101Мпа. 12.8.
=0,136Нм4/моль2;
=3,86·10-5м3/моль2.
12.9.1)150К, 5Мпа;
2)654К, 22,6Мпа. 12.10.
= 3b = 
= 96,8 см3/моль.
12.11.
ε = 
= 0,264
12.12.
;
=
91,2 см.3
12.13.
197 кг/м3 12.14.
Рmax = Ркр = = 21,8 МПа. 12.15.
В 193 раза. 12.16.
1) 1,45 см3;
2) 5 см3.
12.17.
В 1,5 раза. 12.18.
Т = 10Tкр/3 = 600 К. 12.19.
Увеличится в 2,45 раза. 12.20.В
5 раз. 12.21. 1)
2,61 кДж; 2) 2,55 кДж; 3) 1,94 кДж; 4)
1,45 кДж. 12.22.
1) 9,43∙10-3; 2) 0,103. 12.23.
1) 22,4 кДж; 2) 9,2 кДж.
12.24.
U =
‑ 
=
1,13 кДж (где а – постоянная
Ван-дер-Ваальса). 12.25.
ΔU =
= 104 Дж.
12.26.
A =
= 
=
1,65 Дж.
12.27.
=
= ‑ 20,9 К.
12.28.
Q = 
=
58,5 Дж.
12.29.
22,2 мН/м.
12.30.
4,4 мм.
12.31.
3 мДж.
12.32.
мкДж.
12.33.
3,2 кг/м3.
12.34.
62,5 Па. 12.35.
73 Н. 12.36.
58,2 мН. 12.37.
62 мН/м. 12.38.
Δρ = + 399 Па.
12.39.
22,5 мН/м. 12.40.
22 мН/м. 12.41.
23,1 мг. 12.42.
6,37 см. 12.43.
26 кПа. 12.44.
7,3 см. 12.45.
0,45 м/с. 12.46.
4,33 м/с. 12.47.
Qv = S1
1 = S1S2
=
= 1,88 л/с
(
1 – скорость
жидкости в широкой части трубы).
12.48.
100 м/с;
5 МПа.
12.49.
5 м/с.
12.50.
8,80 м/с.
12.51.
31,4 Н.
12.52.
1,4 м.
12.53.
=
77,9 кПа
(ρ – плотность
воды).
12.54.
1 м.
12.55.
Re =
= 
=
5000 (η – динамическая
вязкость); движение турбулентное,
так как
полученное число Рейнольдса Re > Reкp
(Reкp = 2300).
12.56.
1,94 см/с.
12.57.
Qmax =
Reкpd =
54,2 г/с
(η – динамическая
вязкость
масла; Reкp – критическое
число Рейнольдса).
12.58.
Re =
/(18η2) =
4,17 (
ρ1
и
ρ2 – плотности
меди и масла; η
– динамическая
вязкость
масла); так как полученное число Рейнольдса
Re > Reкp,
то
движение турбулентное.