Внимание ! не забудьте все ответы к задачам а22 − а25 перенести в бланк ответов № 1

Полное решение задач С1 − С6 необходимо записать в бланке ответов № 2. При оформлении решения в бланке № 2 сначала запишите номер задания (С1, С2, С3 и т.д.), а затем решение соответствующей задачи.

Рекомендуем перед началом решения задачи записать «Дано», а в конце записать ответ. Старайтесь писать чётко и разборчиво!

С1

Пузырек воздуха всплывает на поверхность со дна озера глубиной 20 метров.

Постройте примерный график, показывающий, как будет зависеть объем пузырька V от глубины h. Температуру воздуха в пузырьке считать постоянной; атмосферное давление над поверхностью воды нормальное.

Объясните свой график, обязательно указав, какие физические явления и законы Вы использовали при его построении.

Полное правильное решение каждой из задач С2–С6 должно включать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и, при необходимости, рисунок, поясняющий решение.

С2

Небольшой шарик на конце невесомой нерастяжимой нити вращается с постоянной скоростью по окружности в горизонтальной плоскости; угол нити с вертикалью α = 45º при вращении шарика не изменяется. Кинетическая энергия шарика равна 2 Дж. Найти потенциальную энергию шарика.

Потенциальная энергия отсчитывается от уровня, на котором будет находиться шарик, когда перестанет вращаться.

С3

В горизонтальном цилиндре с поршнем находится идеальный газ.

В начальном состоянии поршень находится в равновесии на расстоянии L от дна цилиндра. Поршень перемещают на расстояние L/4, уменьшая объем газа. Чтобы удержать поршень в этом положении, к нему прикладывают силу 160 Н. Чему равно атмосферное давление? Площадь поршня 50 см², температура газа не изменяется. (Рисунок к задаче см.на следующей странице).

С4

С5

Отрицательно заряженная частица влетает в область пространства, где созданы однородные электрическое и магнитное поля. Напряженность электрического поля Е = 8·10⁴ В/м, индукция магнитного поля В = 0,03 Тл. Вектора Е и В перпендикулярны друг другу, скорость частицы в начальный момент направлена вдоль в вектора Е и равна v = 2·10⁶ м/с (см.рисунок). Покажите на чертеже силы, действующие на частицу в этот момент, и рассчитайте модуль ускорения частицы.

Отношение заряда к массе q/m = 8,5·10⁸ Кл/кг; силу тяжести не учитывать.

С6

Одна из граней стального кубика зачернена. На эту грань падает свет с длиной волны 0,65 мкм, энергия которого полностью поглощается. Ежесекундно на грань падает 10²⁰ фотонов. Найти объем кубика, если за одну минуту его температура повышается на 2 ºС. Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Вариант 2 МАТИ, 2013