Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
7.8.7. Из пункта A в пункт B был послан звуковой сигнал частотой V = 50 Гц, распространяющийся со скоростью v = 340 м/с. При этом на расстоянии от A до B укладывалось целое число длин волн. Опыт повторили, когда температура была на Д0 = 20 K выше, чем в первом случае. При этом число длин волн, укладывающихся на расстоянии от A до B, уменьшилось на Д n = 2. Найдите расстояние между пунктами A и B, если при повышении температуры на ДT = 1 K скорость звука увеличивается на Дv = 0,5 м/с.
7.8.8. Узлы стоячей волны, создаваемой камертоном в воздухе, отстоят друг от друга на расстоянии I = 40 см. Найдите частоту V колебаний камертона. Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.
7.8.9. Определите первую резонансную частоту V колебаний воздуха между двумя параллельными зданиями, находящимися на расстоянии I = 20 м друг от друга. Высота зданий заметно больше этого расстояния. Скорость звука в воздухе v = 330 м/с.
7.8.10. Поезд проходит мимо станции со скоростью и = 40 м/с. Частота V0 тона гудка электровоза равна 300 Гц. Определите кажущуюся частоту V тона для человека, стоящего на платформе, в двух случаях: 1) поезд приближается; 2) поезд удаляется.
7.8.11. Мимо неподвижного электровоза, гудок которого дает сигнал частотой V0 = 300 Гц, проезжает поезд со скоростью и = 40 м/с. Найдите кажущуюся частоту V тона для пассажира в двух случаях: 1) поезд приближается к электровозу; 2) поезд удаляется от него.
7.8.12. Мимо железнодорожной платформы проходит электропоезд. Наблюдатель, стоящий на платформе, слышит звук сирены поезда. Когда поезд приближается, кажущаяся частота звука V1 = = 1100 Гц; когда удаляется, кажущаяся частота V2 = 900 Гц. Найдите скорость и электровоза и частоту V0 звука, издаваемого сиреной.
7.8.13. Резонатор и источник звука частотой Vo = 8 кГц расположены на одной прямой. Резонатор настроен на длину волны X = = 4,2 см и установлен неподвижно. Источник звука может перемещаться по направляющим вдоль прямой. С какой скоростью и и в каком направлении должен двигаться источник звука, чтобы возбуждаемые им звуковые волны вызвали колебания резонатора?
7.8.14. На шоссе сближаются две автомашины со скоростями и1 = 30 м/с и и2 = 20 м/с. Первая из них подает звуковой сигнал частотой Vj = 600 Гц. Найдите кажущуюся частоту V2 звука, воспринимаемого водителем второй автомашины, в двух случаях: 1) до встречи; 2) после встречи. Изменится ли ответ (если изменится, то как) в случае подачи сигнала второй машиной?
153
7.8.15. Узкий пучок ультразвуковых волн частотой Vo = 50 кГц направлен от неподвижного локатора к приближающейся подводной лодке. Определите скорость и подводной лодки, если частота Vj биений (разность частот колебаний источника и сигнала, отраженного от лодки) равна 250 Гц. Скорость ультразвука в морской воде принять и = 1,5 км/с.
7.8.16. Два дельфина плывут навстречу друг другу. Один из них издает звуковые импульсы с частотой v. С какой частотой vj приходят эти импульсы к другому дельфину, если скорость дельфинов относительно воды равна v? Скорость звука в воде равна и.
Ч А С Т Ь 2
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
Глава 8. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ.
УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ
8.1. Дискретное строение вещества.
Количество вещества
8.1.1. Капля масла объемом V = 2,4 • 10-5 см3 растеклась по поверхности воды, образовав пленку площадью S = 0,6 дм2. Оцените диаметр молекулы масла, считая толщину слоя равной диаметру молекулы.
8.1.2. Сравните массы и объемы двух тел, сделанных соответственно из олова и свинца, если в них содержатся равные количества вещества.
8.1.3. Сколько молекул содержится в капле ртути массой m = = 0,01 г?
8.1.4. Сколько молекул содержится в капле воды диаметром d = 0,1 мм?
8.1.5. Зная постоянную Авогадро Na, плотность р данного вещества и его молярную массу M, выведите формулы для расчета числа молекул: а) в единице массы данного вещества; б) в единице объема; в) в теле массой m; г) в теле объемом V.
8.1.6. Предельно допустимая концентрация молекул паров ртути (Hg) в воздухе nj = 3 • 1016 м-3, а ядовитого газа хлора (Cl2) — П2 = 8,5 • 1018 м-3. Найдите массу каждого из веществ в одном кубическом метре воздуха.
8.1.7. На изделие, поверхность которого S = 20 см2, нанесен слой серебра толщиной h = 1 мкм. Сколько атомов серебра содержится в покрытии?
• 8.1.8. За 10 суток полностью испарилось из стакана 100 г воды. Сколько в среднем вылетало молекул с поверхности воды за 1 с?
8.1.9. За какое время на поверхность стекла можно нанести слой серебра толщиной d = 5 мкм, используя для этого атомарный пучок с концентрацией атомов серебра n = 10j8 м-3, движущихся со скоростью и = 0,39 км/с?
8.1.10. В озеро средней глубиной H = 100 м и площадью S = = 10 км2 бросили соль (NaCl) массой m = 0,01 г. Сколько ионов хло-
155
ра окажется в наперстке воды объемом V = 2 см3, если считать, что соль, растворившись, равномерно распределилась в озере?
8.1.11. Кубическая кристаллическая решетка железа содержит один ион железа на элементарный куб, повторяя который можно получить всю решетку кристалла. Определите расстояние между ближайшими ионами железа.
