Fizyka lista zada« 7
Transkrypt
Fizyka lista zada« 7
Fizyka lista zada« 7 Geologia I rok 1. Dwie male«kie kulki o ci¦»arze po 5 · 10−5 N s¡ zawieszone na jedwabnych nitkach o dªugo±ci 6 cm, zamocowanych w jednym punkcie. Gdy do kulek doprowadzono jednakowe pod wzgl¦dem warto±ci i znaku ªadunki elektryczne wielko±¢ ªadunku q, nitki rozchyliªy si¦ i utworzyªy k¡t 60◦ . Obliczy¢ q. 2. Jaki mo»e by¢ maksymalny ªadunek i napi¦cie na kuli o ±rednicy 30 cm w powietrzu? 3. W modelu Bohra atomu wodoru elektron kr¡»y po orbicie koªowej o promieniu R = 0.53 · 10−10 m, a proton znajduje si¦ w ±rodku tej orbity. (a) Ile wynosi pr¦dko±¢ elektronu? (b) Ile wynosi elektryczna energia potencjalna wyra»ona w elektronowoltach? (c) Ile wynosi caªkowita energia mechaniczna wyra»ona w elektronowoltach? 4. Bateri¦ zªo»on¡ z dwóch poª¡czonych szeregowo kondensatorów, których pojemno±ci elektryczne wynosz¡ C1 = 4 µF i C2 = 6 µF, naªadowano do ró»nicy potencjaªów ∆ϕ = 2000 V, po czym odª¡czono j¡ od napi¦cia. O ile zmaleje energia baterii, je±li okªadki kondensatorów, nios¡ce ªadunki jednoimienne, poª¡czy¢ równolegle? 5. W pewnym miejscu bardzo dªugiego przewodu prostoliniowego zrobiono p¦tl¦ w ksztaªcie okr¦gu o promieniu R = 5 cm. Wyznacz nat¦»enie pola magnetycznego w ±rodku tej p¦tli, gdy w przewodzie pªynie pr¡d o nat¦»eniu I = 10 6. W ksi¡»ce Fizyka Resnicka i Hallidaya (wyd. A. VII, 1984) w rozdziale 32-5 na rys. 32-6 przedstawiono obwód elektryczny skªadaj¡cy si¦ z dwóch oczek. Na podstawie opisu z ksi¡»ki, policz nat¦»enia pr¡dów oraz spadki napi¦¢ na opornikach. 7. Z jak¡ siª¡ dziaªa pr¡d staªy o nat¦»eniu 10 A, pªyn¡cy w prostoliniowym niesko«czenie dªugim przewodniku, na obwód z przewodu wygi¦tego w ksztaªcie kwadratu? Przewodnik jest umieszczony w pªaszczy¹nie obwodu równolegle do jego dwóch boków. Dªugo±¢ boku obwodu wynosi 40 cm, nat¦»enie pªyn¡cego w nim pr¡du 2.5 A. Odlegªo±¢ prostoliniowego przewodnika od bli»szego boku wynosi 2 cm. 8. Elektron, który przebyª w przyspieszaj¡cym polu elektrycznym ró»nic¦ potencjaªów 104 V, porusza si¦ w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji 0.5 T, skierowanej prostopadle do jego pr¦dko±ci. Nale»y okre±li¢ moment p¦du elektronu. 9. Czªowiek znajduj¡cy si¦ w ªódce obserwuje dno jeziora. Jak pozorna gª¦boko±¢ dna od k¡ta obserwacji α, zale»y jaki tworzy promie« wychodz¡cy z wody z normaln¡ do powierzchni jeziora? Rzeczywista gª¦boko±¢ jeziora jest staªa i wynosi w wodzie jest h H , a wspóªczynnik zaªamania ±wiatªa n. 10. Pewien obiekt sfotografowano dwukrotnie za pomoc¡ aparatu, którego obiektyw miaª ogniskow¡ f = 50 mm. Drugim razem mi¦dzy obiektyw i kamer¦ wstawiono pier±cie« przedªu»aj¡cy o grubo±ci h = 25 mm, po czym zrobiono zdj¦cie znów z najmniejszej dopuszczalnej odlegªo±ci. Znajd¹ stosunek wymiarów liniowych w obu tych przypadkach. 11. Stóª o ±rednicy d=1 m jest o±wietlony »arówk¡ wisz¡c¡ na wysoko±ci h=1 m nad ±rodkiem stoªu. Jakie jest o±wietlenie brzegów stoªu, je»eli caªkowity strumie« ±wiatªa wysyªany przez »arówk¦ wynosi φS = 600 lm? Na jakiej wysoko±ci nale»aªoby umie±ci¢ t¦ »arówk¦, aby o±wie- tlenie brzegu stoªu byªo najwi¦ksze? ±wiatªa. Przyj¡¢, »e »arówka promieniuje jak punktowe ¹ródªo