ДОСРОЧНЫЙ ЕГЭ 28.04.2014 |
|||
▲ | Для определения
эффективной температуры звёзд используют закон Стефана–Больцмана,
согласно которому
P = σ S T4, где
P - мощность излучения звезды, σ
= 5.7∙10-8
Вт м-2 K-4
- постоянная,
σ - площадь поверхности звезды, а T - температура.
Известно, что площадь поверхности некоторой звезды равна
S = 1021/625 м2, а мощность её излучения
равна P = 5.7∙1025 Вт. Найдите температуру этой
звезды в градусах Кельвина.
T = (P/(sigma*S))^(1/4) where P = (57/10)*10^25, sigma = (57/10)*10^(-8), S = (1/625)*10^21 |
||
▲ |
S = 1021/512 м2, P = 4.56∙1026 Вт. T = (P/(sigma*S))^(1/4) where P = (456/100)*10^26, sigma = (57/10)*10^(-8), S = (1/512)*10^21 |
||
▲ |
S = 1021/648 м2, P = 1.14∙1026 Вт. T = (P/(sigma*S))^(1/4) where P = (114/100)*10^26, sigma = (57/10)*10^(-8), S = (1/648)*10^21 |
||
▲ |
S = 1021/64 м2, P = 2.28∙1026 Вт. T = (P/(sigma*S))^(1/4) where P = (228/100)*10^26, sigma = (57/10)*10^(-8), S = (1/64)*10^21 |
||
РАССТОЯНИЕ | |||
▲ |
Расстояние от наблюдателя, находящегося на небольшой высоте
h м над
землeй, выраженное в километрах, до наблюдаемой им линии горизонта
вычисляется по формуле
l = (
R·h
/
500)1/2
, где
R = 6400
км — радиус
Земли. На какой наименьшей высоте следует располагаться наблюдателю,
чтобы он видел горизонт на расстоянии не менее 4 километров? Ответ
выразите в метрах.
|
||
▲ |
Расстояние от наблюдателя, находящегося на высоте h м над землeй,
выраженное в километрах, до наблюдаемой им линии горизонта вычисляется
по формуле
l = (
R·h
/
500)1/2,
где
R = 6400 км —
радиус Земли. Человек, стоящий на пляже, видит горизонт на расстоянии
4,8 км. На сколько метров нужно подняться человеку, чтобы расстояние до
горизонта увеличилось до 6,4 километров? |
||
▲ | Расстояние от наблюдателя, находящегося на высоте h м над землeй, выраженное в километрах, до видимой им линии горизонта вычисляется по формуле l = ( R·h / 500)1/2, где R = 6400 км — радиус Земли. Человек, стоящий на пляже, видит горизонт на расстоянии 4,8 км. К пляжу ведeт лестница, каждая ступенька которой имеет высоту 20 см. На какое наименьшее количество ступенек нужно подняться человеку, чтобы он увидел горизонт на расстоянии не менее 6,4 километров? | ||
▲ | Расстояние от
наблюдателя, находящегося на небольшой высоте
h
километров над землeй до наблюдаемой им линии горизонта вычисляется по
формуле
l = (2
R h)1/2
, где
R = 6400
(км) — радиус
Земли. С какой высоты горизонт виден на расстоянии 4 километра? Ответ
выразите в километрах.
|
||
ВЫСОТА | |||
▲ |
Высота над землeй подброшенного вверх мяча меняется по закону
h (t)
= 1.6 + 8
t
− 5 t2,
где h — высота в метрах,
t — время
в секундах, прошедшее с момента броска. Сколько секунд мяч будет
находиться на высоте не менее трeх метров? |
||
▲ | После дождя уровень воды
в колодце может повыситься. Мальчик измеряет время t
падения
небольших камешков в колодец и рассчитывает расстояние до воды по
формуле
h = 5
t2
, где h —
расстояние в метрах, t — время падения в секундах. До дождя время
падения камешков составляло 0,6 с. На сколько должен подняться уровень
воды после дождя, чтобы измеряемое время изменилось на 0.2 с?
Ответ выразите в метрах. |
||
ВРЕМЯ ДВИЖЕНИЯ | |||
▲ |
Автомобиль, движущийся в начальный момент времени со скоростью
v0
= 20 м/с,
начал торможение с постоянным ускорением
a = 5 м/с2.
За t секунд после начала торможения он прошёл путь
S =
v0
t − 0.5
a t2
(м). Определите
время, прошедшее от момента начала торможения, если известно, что за это
время автомобиль проехал 30 метров. Ответ выразите в секундах. |
||
▲ |
Автомобиль, масса которого равна
m = 2160
кг, начинает
двигаться с ускорением, которое в течение t
секунд остаeтся
неизменным, и проходит за это время путь
S = 500
метров.
Значение силы (в ньютонах), приложенной в это время к автомобилю, равно
F = 2
m S t−2
. Определите
наибольшее время после начала движения автомобиля, за которое он пройдeт
указанный путь, если известно, что сила F, приложенная к
автомобилю, не меньше 2400 Н. Ответ выразите в секундах.
|
||
▲ | Автомобиль разгоняется
на прямолинейном участке шоссе с постоянным ускорением
км/ч.
Скорость
вычисляется по формуле
,
где
—
пройденный автомобилем путь. Найдите ускорение, с которым должен
двигаться автомобиль, чтобы, проехав один километр, приобрести скорость
100 км/ч. Ответ выразите в км/ч. |
||
▲ | Автомобиль разгоняется на прямолинейном участке шоссе с постоянным ускорением км/ч. Скорость вычисляется по формуле , где — пройденный автомобилем путь. Найдите, сколько километров проедет автомобиль к моменту, когда он разгонится до скорости 100 км/ч. | ||
▲ |
Мотоциклист, движущийся по городу со скоростью
v0
= 57 км/ч,
выезжает из него и сразу после выезда начинает разгоняться с постоянным
ускорением
a = 12 км/ч2.
Расстояние от мотоциклиста до города, измеряемое в километрах,
определяется выражением
S =
v0
t + 0.5
a t2.
Определите наибольшее время, в течение которого мотоциклист будет
находиться в зоне функционирования сотовой связи, если оператор
гарантирует покрытие на расстоянии не далее чем в 30 км от города. Ответ
выразите в минутах.
|
||
ТРАНСПОРТ | |||
▲ |
Трактор тащит сани с силой
F = 80 кН,
направленной под острым углом
α
к горизонту.
Работа трактора (в килоджоулях) на участке длиной
S = 50
м вычисляется по
формуле
A =
F S cos
α
. При каком
максимальном угле
α
(в градусах)
совершeнная работа будет не менее 2000 кДж? |
||
▲ | Двигаясь со скоростью
v = 3 м/с, трактор тащит сани с силой
F = 50 кН, направленной под острым углом
α
к горизонту.
Мощность, развиваемая трактором, вычисляется по формуле
N =
Fv cos
α.
Найдите, при каком наибольшем угле
α
(в градусах) эта
мощность будет не менее 75 кВт (кВт — это
кН м / с).
|
||
▲ | При движении ракеты еe
видимая для неподвижного наблюдателя длина, измеряемая в метрах,
сокращается по закону
,
где
м —
длина покоящейся ракеты,
км/с —
скорость света, а v — скорость ракеты (в км/с). Какова должна
быть минимальная скорость ракеты, чтобы еe наблюдаемая длина стала не
более 4 м? Ответ выразите в км/с. |
||
СКОРОСТЬ И УСКОРЕНИЕ | |||
ТРАЕКТОРИЯ | |||
▲ |
Камнеметательная машина выстреливает камни под некоторым острым углом к
горизонту. Траектория полeта камня описывается формулой
y =
a x2
+ b x,
где
a = −0.01 м-1,
b = 1 -
постоянные
параметры, x (м) — смещение камня по горизонтали,
y (м) —
высота камня над землeй. На каком наибольшем расстоянии (в метрах) от
крепостной стены высотой 8 м нужно расположить машину, чтобы камни
пролетали над стеной на высоте не менее 1 метра?
|
||
УГЛЫ И ДВИЖЕНИЕ | |||
▲ |
Мяч бросили под углом
α
к плоской
горизонтальной поверхности земли. Время полeта мяча (в секундах)
определяется по формуле
t = 2
v0
g−1
sin α
. При каком
наименьшем значении угла
α
(в градусах)
время полeта будет не меньше 3 секунд, если мяч бросают с начальной
скоростью
v0
= 30 м/с?
Считайте, что ускорение свободного падения
g = 10
м/с2.
|
||
▲ |
Небольшой мячик бросают под острым углом
α
к плоской
горизонтальной поверхности земли. Максимальная высота полeта мячика,
выраженная в метрах, определяется формулой
H
= 0.25 v02
g−1
(1 − cos
2 α), где
v0
= 20
м/с -
начальная
скорость мячика, а g -
ускорение
свободного падения (считайте
g = 10 м/с2).
При каком наименьшем значении угла
α
(в градусах)
мячик пролетит над стеной высотой 4 м на расстоянии 1 м?
|
||
▲ |
Небольшой мячик бросают под острым углом
α
к плоской
горизонтальной поверхности земли. Расстояние, которое пролетает мячик,
вычисляется по формуле
L
= v02
g−1
sin
2 α
(м), где
v0
= 20 м/с -
начальная
скорость мячика, а g -
ускорение
свободного падения (считайте
g = 10
м/с2).
При каком наименьшем значении угла (в градусах) мячик перелетит реку
шириной 20 м?
|
||
▲ |
Скейтбордист прыгает на стоящую на рельсах платформу, со скоростью
v = 3
м/с под острым
углом
α
к рельсам. От
толчка платформа начинает ехать со скоростью
u = m
v cos α /(m
+ M)
(м/с), где
m = 80
кг — масса
скейтбордиста со скейтом, а
M = 400
кг -
масса платформы.
Под каким максимальным углом
α
(в градусах)
нужно прыгать, чтобы разогнать платформу не менее чем до 0,25 м/с?
|
||
▲ |
Два тела массой
m = 2
кг каждое,
движутся с одинаковой скоростью
v = 10 м/с
под углом
2α
друг к другу.
Энергия (в джоулях), выделяющаяся при их абсолютно неупругом соударении
определяется выражением
Q =
m v2
sin2
α
. Под каким
наименьшим углом
2α
(в градусах)
должны двигаться тела, чтобы в результате соударения выделилось не менее
50 джоулей?
|
||
▲ |
Катер должен пересечь реку шириной
L = 100 м
и со скоростью течения
u = 0.5
м/с так, чтобы
причалить точно напротив места отправления. Он может двигаться с разными
скоростями, при этом время в пути, измеряемое в секундах, определяется
выражением
t = L
u−1
ctg
α
, где
α —
острый угол, задающий направление его движения (отсчитывается от
берега). Под каким минимальным углом
α
(в градусах)
нужно плыть, чтобы время в пути было не больше 200 с?
|
||
▲ |
Для сматывания кабеля на заводе используют лебeдку, которая
равноускоренно наматывает кабель на катушку. Угол, на который
поворачивается катушка, изменяется со временем по закону
φ = ω t +
0.5 β t2
, где t -
время в
минутах,
ω = 20°/мин -
начальная
угловая скорость вращения катушки, а
β = 4°/мин2
- угловое
ускорение, с которым наматывается кабель. Рабочий должен проверить ход
его намотки не позже того момента, когда угол намотки
φ
достигнет
1200°.
Определите время после начала работы лебeдки, не позже которого рабочий
должен проверить еe работу. Ответ выразите в минутах.
|
||
ВРАЩЕНИЕ | |||
▲ |
Деталью некоторого прибора является вращающаяся катушка. Она состоит из
трeх однородных соосных цилиндров: центрального массой
m = 8
кг и радиуса
R = 10 см,
и двух боковых с массами
M = 1
кг и с
радиусами
R
+
h.
При этом момент инерции катушки относительно оси вращения, выражаемый в
кг·см2, даeтся формулой
I = 0.5 (m + 2M) R2 + M (2 R h + h2) . При каком максимальном значении h момент инерции катушки не превышает предельного значения 625 кг·см2 ? Ответ выразите в сантиметрах. |
||
КОЛЕБАНИЯ | |||
▲ | Груз массой 0,08 кг
колеблется на пружине со скоростью, меняющейся по закону
,
где
—
время с момента начала колебаний,
с — период колебаний,
м/с.
Кинетическая энергия
(в джоулях) груза вычисляется по формуле
,
где
—
масса груза в килограммах,
—
скорость груза (в м/с). Найдите кинетическую энергию груза через 1
секунду после начала колебаний. Ответ дайте в джоулях. |
||
▲ | Груз массой 0,08 кг
колеблется на пружине. Его скорость
меняется по закону
,
где
—
время с момента начала колебаний,
с —
период колебаний,
м/с.
Кинетическая энергия
(в джоулях) груза вычисляется по формуле
,
где
—
масса груза в килограммах,
—
скорость груза (в м/с). Найдите кинетическую энергию груза через 1
секунду после начала колебаний. |
||
▲ | Скорость колеблющегося
на пружине груза меняется по закону
(см/с),
где t — время в секундах. Какую долю времени из первой секунды
скорость движения превышала 2,5 см/с? Ответ выразите десятичной дробью,
если нужно, округлите до сотых. |
||
▲ | Амплитуда колебаний
маятника зависит от частоты вынуждающей силы и определяется по формуле
,
где
—
частота вынуждающей силы (в ),
—
постоянный параметр,
—
резонансная частота. Найдите максимальную частоту
,
меньшую резонансной, для которой амплитуда колебаний превосходит
величину
не более чем на
.
Ответ выразите в
.
|
||
ВОДА | |||
▲ |
Если достаточно быстро вращать ведeрко с водой на верeвке в вертикальной
плоскости, то вода не будет выливаться. При вращении ведeрка сила
давления воды на дно не остаeтся постоянной: она максимальна в нижней
точке и минимальна в верхней. Вода не будет выливаться, если сила еe
давления на дно будет положительной во всех точках траектории кроме
верхней, где она может быть равной нулю. В верхней точке сила давления,
выраженная в ньютонах, равна
P = m
(v2/L
− g)
, где m —
масса воды в килограммах,
v — скорость
движения ведeрка в м/с, L — длина верeвки в метрах, g —
ускорение свободного падения (считайте
g = 10
м/c2).
С какой наименьшей скоростью надо вращать ведeрко, чтобы вода не
выливалась, если длина верeвки равна 40 см? Ответ выразите в м/с.
|
||
▲ |
В боковой стенке высокого цилиндрического бака у самого дна закреплeн
кран. После его открытия вода начинает вытекать из бака, при этом высота
столба воды в нeм, выраженная в метрах, меняется по закону
H(t)
= H0
− (2 g
H0)1/2
k t + 0.5
g k2
t2,
где t — время в секундах, прошедшее с момента открытия крана,
H0
= 20 м —
начальная высота столба воды,
k = 0.02
-
отношение
площадей поперечных сечений крана и бака, а g — ускорение
свободного падения (считайте
g = 10
м/с2).
Через сколько секунд после открытия крана в баке останется четверть
первоначального объeма воды? |
||
▲ |
В боковой стенке высокого цилиндрического бака у самого дна закреплeн
кран. После его открытия вода начинает вытекать из бака, при этом высота
столба воды в нeм, выраженная в метрах, меняется по закону
H(t)
=
a t2
+ b t +
H0
, где
H0
= 4 м -начальный
уровень воды,
a = 0.01
м/мин2,
и
b = −0.4 м/мин —
постоянные, t — время в минутах, прошедшее с момента открытия
крана. В течение какого времени вода будет вытекать из бака? Ответ
приведите в минутах.
|
||
▲ | На верфи инженеры
проектируют новый аппарат для погружения на небольшие глубины.
Конструкция имеет кубическую форму, а значит, действующая на аппарат
выталкивающая (архимедова) сила, выражаемая в ньютонах, будет
определяться по формуле:
FA
=
ρ
g l3,
где l -
длина ребра куба
в метрах,
ρ
=
1000 кг/м3 -
плотность воды, а g — ускорение свободного падения (считайте
g = 9.8 Н/кг).
Какой может быть максимальная длина ребра куба, чтобы обеспечить его
эксплуатацию в условиях, когда выталкивающая сила при погружении будет
не больше, чем
78400 Н?
Ответ выразите в метрах. |
||
▲ |
На верфи инженеры проектируют новый аппарат для погружения на небольшие
глубины. Конструкция имеет форму сферы, а значит, действующая на аппарат
выталкивающая (архимедова) сила, выражаемая в ньютонах, будет
определяться по формуле:
FA
= α
ρ
g r3
, где
α
=
4.2
-
постоянная, r -
радиус аппарата
в метрах,
ρ
=
1000 кг/м3 —
плотность воды, а g -
ускорение
свободного падения (считайте
g = 10 Н/кг).
Каков может быть максимальный радиус аппарата, чтобы выталкивающая сила
при погружении была не больше, чем 336000 Н? Ответ выразите в метрах.
|
||
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО | |||
▲ |
По закону Ома для полной цепи сила тока, измеряемая в амперах, равна
I = ε / (R
+
r)
, где
ε -
ЭДС источника
(в вольтах),
r = 1 Ом —
его внутреннее сопротивление,
R -
сопротивление
цепи (в омах). При каком наименьшем сопротивлении цепи сила тока будет
составлять не более
20% от
силы тока короткого замыкания
Iкз
= ε / r
? (Ответ
выразите в омах.) |
||
▲ |
Сила тока в цепи I
(в амперах)
определяется напряжением в цепи и сопротивлением электроприбора по
закону Ома:
I =
U /
R
, где U —
напряжение в вольтах, R — сопротивление электроприбора в омах. В
электросеть включeн предохранитель, который плавится, если сила тока
превышает 4 А. Определите, какое минимальное сопротивление должно быть у
электроприбора, подключаемого к розетке в 220 вольт, чтобы сеть
продолжала работать. Ответ выразите в омах.
|
||
▲ |
В розетку электросети подключены приборы, общее сопротивление которых
составляет
R1
=
90
Ом.
Параллельно с ними в розетку предполагается подключить
электрообогреватель. Определите наименьшее возможное сопротивление
R2
этого
электрообогревателя, если известно, что при параллельном соединении двух
проводников с сопротивлениями
R1 Ом
и
2 Ом
их общее сопротивление даeтся формулой
Rобщее
=
R1R2
/ (R1
+ R2)
(Ом), а для нормального функционирования электросети общее
сопротивление в ней должно быть не меньше 9 Ом. Ответ выразите в омах.
|
||
▲ |
К источнику с ЭДС
ε = 55 В
и внутренним сопротивлением
r = 0.5 Ом,
хотят подключить нагрузку с сопротивлением
R Ом.
Напряжение на этой нагрузке, выражаемое в вольтах, даeтся формулой
U = ε
R / (R
+ r)
. При каком
наименьшем значении сопротивления нагрузки напряжение на ней будет не
менее 50 В? Ответ выразите в омах.
|
||
▲ |
Eмкость высоковольтного конденсатора в телевизоре
C = 2·10−6
Ф. Параллельно
с конденсатором подключeн резистор с сопротивлением
R = 5·106
Ом. Во время
работы телевизора напряжение на конденсаторе
U0
= 16 кВ.
После выключения телевизора напряжение на конденсаторе убывает до
значения U (кВ) за время, определяемое выражением
t = α
R C log2(U0/U) (с),
где
α = 0.7
-
постоянная.
Определите (в киловольтах), наибольшее возможное напряжение на
конденсаторе, если после выключения телевизора прошло не менее 21 с?
|
||
▲ |
Очень лeгкий заряженный металлический шарик зарядом
q = 2·10−6 Кл
скатывается по гладкой наклонной плоскости. В момент, когда его скорость
составляет
v = 1 м/с,
на него начинает действовать постоянное магнитное поле, вектор индукции
B
которого лежит в
той же плоскости и составляет угол
α с
направлением движения шарика. Значение индукции поля
B = 4·10−3
Тл. При этом на
шарик действует сила Лоренца, равная
Fл
= q
v B
sin α (Н)
и направленная вверх перпендикулярно плоскости. При каком наименьшем
значении угла
α
из отрезка
[0°;180°]
шарик оторвeтся от поверхности, если для этого нужно, чтобы сила
Fл
была не менее чем
2·10−8
Н? Ответ дайте
в градусах.
|
||
▲ |
Плоский замкнутый контур площадью
S = 0.5 м2
находится в
магнитном поле, индукция которого равномерно возрастает. При этом
согласно закону электромагнитной индукции Фарадея в контуре появляется
ЭДС индукции, значение которой, выраженное в вольтах, определяется
формулой
εi
= a S cos
α, где
α -
острый угол
между направлением магнитного поля и перпендикуляром к контуру,
a = 4·10−4
Тл/с -
постоянная, S -
площадь
замкнутого контура, находящегося в магнитном поле (в м2).
При каком минимальном угле
α
(в градусах) ЭДС
индукции не будет превышать
10−4 В? |
||
▲ |
Деталью некоторого прибора является квадратная рамка с намотанным на неe
проводом, через который пропущен постоянный ток. Рамка помещена в
однородное магнитное поле так, что она может вращаться. Момент силы
Ампера, стремящейся повернуть рамку, (в Н·м)
определяется формулой
M
= N I B
l2
sin α
, где
I = 2
A
- сила тока в рамке,
B = 3·10−3 Тл —
значение индукции магнитного поля,
l = 0.5 м -
размер рамки,
N = 1000
- число
витков провода в рамке,
α —
острый угол между перпендикуляром к рамке и вектором индукции. При каком
наименьшем значении угла
α
(в градусах)
рамка может начать вращаться, если для этого нужно, чтобы раскручивающий
момент M
был не меньше
0,75 Н·м?
|
||
ПРОЦЕССЫ | |||
ТЕМПЕРАТУРА | |||
▲ |
При температуре
0°C
рельс имеет длину
l0
= 10 м.
При возрастании температуры происходит тепловое расширение рельса, и его
длина, выраженная в метрах, меняется по закону
l (t°)
= l0
(1+ α t°)
, где
α = 1.2·10−5
(0°C)−1
-
коэффициент
теплового расширения,
t° -
температура (в
градусах Цельсия). При какой температуре рельс удлинится на 3 мм? Ответ
выразите в градусах Цельсия.
|
||
▲ | Для нагревательного
элемента некоторого прибора экспериментально была получена зависимость
температуры от времени работы:
T(t)
= T0
+
b t + a
t2,
где
t —
время в минутах,
T0
= 1400 К,
a = −10 К/мин2,
b = 200 К/мин.
Известно, что при температуре нагревательного элемента свыше 1760 К
прибор может испортиться, поэтому его нужно отключить. Найдите, через
какое наибольшее время после начала работы нужно отключить прибор. Ответ
выразите в минутах. |
||
▲ |
Для определения эффективной температуры звeзд используют закон
Стефана–Больцмана, согласно которому мощность излучения нагретого тела
P,
измеряемая в ваттах, прямо пропорциональна площади его поверхности и
четвeртой степени температуры:
P = σ
S
T4
, где
σ = 5.7·10-8
— постоянная,
площадь S
измеряется в
квадратных метрах, а температура T — в градусах Кельвина.
Известно, что некоторая звезда имеет площадь
S = 1020/16
м2,
а излучаемая ею мощность P
не менее
9.12·1025
Вт. Определите
наименьшую возможную температуру этой звезды. Приведите ответ в градусах
Кельвина. |
||
▲ |
Для обогрева помещения, температура в котором равна
Tп
=
20°С
, через радиатор отопления, пропускают горячую воду температурой
Tв
= 60°С
. Расход проходящей через трубу воды
m
= 0.3 кг/с.
Проходя по трубе расстояние x (м), вода охлаждается до
температуры
T
(°С)
, причeм
x = α
c m γ−1
log2((Tв
− Tп)/(T
− Tп))
(м), где
c
= 4200 Дж/(кг·°С)
-
теплоeмкость
воды,
γ
= 21 Вт/(м·°С)
- коэффициент теплообмена, а
α = 0.7
- постоянная. До какой температуры (в градусах Цельсия) охладится вода,
если длина трубы 84 м? |
||
ГАЗ | |||
▲ |
При адиабатическом процессе для идеального газа выполняется закон
pVk
= const
, где p -
давление в газе
в паскалях, V -
объeм газа в
кубических метрах. В ходе эксперимента с одноатомным идеальным газом
(для него
k = 5/3
) из начального
состояния, в котором
const = 105
Па·м5,
газ начинают сжимать. Какой наибольший объeм
V может
занимать газ при давлениях p
не ниже
3.2·106
Па? Ответ выразите в кубических метрах. |
||
▲ | Установка для
демонстрации адиабатического сжатия представляет собой сосуд с поршнем,
резко сжимающим газ. При этом объём и давление связаны соотношением
pV1.4
= const,
где p (атм) — давление в газе,
V — объём
газа в литрах. Изначально объём газа равен 1,6 л, а его давление равно
одной атмосфере. До какого объёма нужно сжать газ, чтобы давление в
сосуде поднялось до 128 атмосфер? |
||
▲ | Уравнение процесса, в
котором участвовал газ, записывается в виде
pVa
= const,
где p (Па) — давление в газе, V — объeм газа в кубических
метрах, a — положительная константа. При каком наименьшем
значении константы a уменьшение вдвое раз объeма газа,
участвующего в этом процессе, приводит к увеличению давления не менее,
чем в 4 раза? |
||
ДАВЛЕНИЕ | |||
▲ |
Для поддержания навеса планируется использовать цилиндрическую колонну.
Давление P
(в паскалях),
оказываемое навесом и колонной на опору, определяется по формуле
P = 4
mg/(πD2)
, где
m = 1200
кг — общая
масса навеса и колонны, D -
диаметр колонны
(в метрах). Считая ускорение свободного падения
g = 10 м/с2,
а
π = 3,
определите наименьший возможный диаметр колонны, если давление,
оказываемое на опору, не должно быть больше 400000 Па. Ответ выразите в
метрах.
|
||
▲ |
Опорные башмаки шагающего экскаватора, имеющего массу
m
= 1260 тонн
представляют собой две пустотелые балки длиной
l
= 18
метров и
шириной s метров каждая. Давление экскаватора на почву,
выражаемое в килопаскалях, определяется формулой
p
= mg / (2
l s)
, где m -
масса
экскаватора (в тоннах), l -
длина балок
в метрах, s -
ширина балок в
метрах, g -
ускорение
свободного падения (считайте
g = 10
м/с2).
Определите наименьшую возможную ширину опорных балок, если известно, что
давление
p не должно
превышать 140 кПа. Ответ выразите в метрах.
|
||
▲ | Водолазный колокол,
содержащий в начальный момент времени
ν = 3 моля
воздуха объёмом
V1
= 8 л,
медленно опускают на дно водоёма. При этом происходит изотермическое
сжатие воздуха до конечного объёма
V2.
Работа, совершаемая водой при сжатии воздуха, определяется выражением
A = α ν
T log2(V1/V2),
где
α = 5.75
Дж/(моль
К) — постоянная, а
T = 300 К К —
температура воздуха. Найдите, какой объём
(в литрах) станет занимать воздух, если при сжатии воздуха была
совершена работа в 10350 Дж. |
||
▲ | Водолазный колокол,
содержащий
ν = 2
моля воздуха при давлении
p1
= 1.5
атмосферы, медленно опускают на дно водоёма. При этом происходит
изотермическое сжатие воздуха до конечного давления
p2.
Работа, совершаемая водой при сжатии воздуха, определяется выражением
A = α ν
T
log2(p2
/ p1) ,
где
α = 5.75
Дж/(моль К) — постоянная,
T = 300 К —
температура воздуха. Найдите, какое давление
p2
(в атм) будет иметь воздух в колоколе, если при сжатии воздуха была
совершена работа в 6900 Дж. |
||
ЗВУК, СВЕТ | |||
▲ |
Перед отправкой тепловоз издал гудок с частотой
f0
= 440 Гц.
Чуть позже издал гудок подъезжающий к платформе тепловоз. Из-за эффекта
Доплера частота второго гудка f
больше первого:
она зависит от скорости тепловоза по закону
f(v)
= f0
·(1 − v/c)-1
(Гц), где c —
скорость звука в звука (в м/с). Человек, стоящий на платформе, различает
сигналы по тону, если они отличаются не менее чем на 10 Гц. Определите,
с какой минимальной скоростью приближался к платформе тепловоз, если
человек смог различить сигналы, а
c = 315 м/с.
Ответ выразите в м/с.
|
||
▲ |
При сближении источника и приёмника звуковых сигналов движущихся в
некоторой среде по прямой навстречу друг другу частота звукового
сигнала, регистрируемого приeмником, не совпадает с частотой исходного
сигнала
f0
= 150 Гц
и определяется следующим выражением:
f = f0
(c + u)/(c
− v)
(Гц), где c — скорость распространения сигнала в среде (в м/с), а
u = 10
м/с и
v = 15 м/с —
скорости приeмника и источника относительно среды соответственно. При
какой максимальной скорости c
(в м/с)
распространения сигнала в среде частота сигнала в приeмнике f
будет не менее
160 Гц?
|
||
▲ |
Локатор батискафа, равномерно погружающегося вертикально вниз, испускает
ультразвуковые импульсы частотой 749 МГц. Скорость спуска батискафа,
выражаемая в м/с, определяется по формуле
v = c
(f
− f0)/(f
+ f0)
, где
c =
1500 м/с — скорость звука в воде,
f0 —
частота испускаемых импульсов (в МГц), f — частота отражeнного от
дна сигнала, регистрируемая приeмником (в МГц). Определите наибольшую
возможную частоту отраженного сигнала f, если скорость погружения
батискафа не должна превышать 2 м/с.
|
||
▲ |
Датчик сконструирован таким образом, что его антенна ловит радиосигнал,
который затем преобразуется в электрический сигнал, изменяющийся со
временем по закону
U = U0
sin (ω
t + φ),
где
t -
время в
секундах, амплитуда
U0
= 2
В, частота
ω = 120°/с,
фаза φ = −30°
. Датчик
настроен так, что если напряжение в нeм не ниже чем
1 В,
загорается лампочка. Какую часть времени (в процентах) на протяжении
первой секунды после начала работы лампочка будет гореть?
|
||
▲ |
При нормальном падении света с длиной волны
λ = 400 нм
на дифракционную решeтку с периодом d нм наблюдают серию
дифракционных максимумов. При этом угол
φ
(отсчитываемый
от перпендикуляра к решeтке), под которым наблюдается максимум, и номер
максимума
k связаны
соотношением
d sin φ =
k
λ
. Под каким
минимальным углом
φ
(в градусах)
можно наблюдать второй максимум на решeтке с периодом, не превосходящим
1600 нм? |
||
▲ | Для получения на экране
увеличенного изображения лампочки в лаборатории используется собирающая
линза с главным фокусным расстоянием
f = 30
см. Расстояние
d1
от линзы до лампочки может изменяться в пределах от 30 до 50 см, а
расстояние
d2
от линзы до
экрана -
в пределах от
150 до 180 см. Изображение на экране будет четким, если выполнено
соотношение
d1-1
+ d2-1
= f
-1
. Укажите, на
каком наименьшем расстоянии от линзы можно поместить лампочку, чтобы еe
изображение на экране было чeтким. Ответ выразите в сантиметрах.
|
||
КПД | |||
▲ |
Коэффициент полезного действия (КПД) некоторого двигателя определяется
формулой
η = (T1
− T2)/T1
·100%
, где
T1 -
температура
нагревателя (в градусах Кельвина),
T2 -
температура
холодильника (в градусах Кельвина). При какой минимальной температуре
нагревателя
T1
КПД этого
двигателя будет не меньше
15%, если
температура холодильника
T2
= 340 К?
Ответ выразите в градусах Кельвина.
|
||
▲ |
Коэффициент полезного действия (КПД) кормозапарника равен отношению
количества теплоты, затраченного на нагревание воды массой
mв
(в килограммах) от температуры
t1
до температуры
t2
(в градусах
Цельсия) к количеству теплоты, полученному от сжигания дров массы
mдр кг.
Он определяется формулой
η =
cв
mв
(t2
− t1)/
qдрmдр
·100%
, где
cв
= 4.2·103
Дж/(кг·К) —
теплоёмкость воды,
qдр
= 8.3·106
Дж/кг — удельная теплота сгорания дров. Определите наименьшее количество
дров, которое понадобится сжечь в кормозапарнике, чтобы нагреть
m
= 83 кг
воды от
10°C
до кипения, если
известно, что КПД кормозапарника не больше
21%.
Ответ выразите в килограммах. |
||
▲ | В ходе распада
радиоактивного изотопа его масса уменьшается по закону
m (t)
= m0·2−t/T
, где
m0
(мг) -
начальная масса
изотопа,
t (мин.) -
время, прошедшее
от начального момента,
T
(мин.) -
период
полураспада. В начальный момент времени масса изотопа
m0
= 40 мг.
Период его полураспада
T = 10 мин.
Через сколько минут масса изотопа будет равна 5 мг?
|
||
ЭКОНОМИКС | |||
▲ |
Некоторая компания продает свою продукцию по цене
p = 500
руб. за
единицу, переменные затраты на производство одной единицы продукции
составляют
v = 500 руб.,
постоянные расходы предприятия
f =
700000
руб. в месяц.
Месячная операционная прибыль предприятия (в рублях) вычисляется по
формуле
π(q) =
q
( p −
v ) −
f
. Определите наименьший месячный объeм производства
q (единиц
продукции), при котором месячная операционная прибыль предприятия будет
не меньше 300000 руб. |
||
▲ |
Зависимость объeма спроса
q (единиц в
месяц) на продукцию предприятия-монополиста от цены p
(тыс. руб.)
задаeтся формулой
q
= 100 − 10 p.
Выручка предприятия за месяц r (в тыс. руб.) вычисляется по
формуле
r(p)
= q
· p
. Определите наибольшую цену
p, при
которой месячная выручка
r(p)
составит не
менее 240 тыс. руб. Ответ приведите в тыс. руб. |
||
▲ | Независимое агентство
намерено ввести рейтинг новостных изданий на основе показателей
информативности
,
оперативности
и объективности
публикаций. Каждый отдельный показатель — целое число от -2 до 2.
Составители рейтинга считают, что информативность публикаций ценится втрое, а объективность — вдвое дороже, чем оперативность. Таким образом, формула приняла вид
Найдите, каким должно быть число
,
чтобы издание, у которого все показатели максимальны, получило бы
рейтинг 30. |
||
▲ | Рейтинг
интернет-магазина вычисляется по формуле
,
где ,
—
средняя оценка магазина покупателями,
—
оценка магазина, данная экспертами,
—
число покупателей, оценивших магазин. Найдите рейтинг интернет-магазина,
если число покупателей, оценивших магазин, равно 10, их средняя оценка
равна 0,9, а оценка экспертов равна 0,35. |
||
▲ | Независимое агентство
намерено ввести рейтинг новостных интернет-изданий на основе показателей
информативности
,
оперативности
,
объективности
публикаций, а также качества
сайта. Каждый отдельный показатель — целое число от 1 до 5.
Составители рейтинга считают, что объективность ценится втрое, а информативность публикаций — вдвое дороже, чем оперативность и качество сайта. Таким образом, формула приняла вид
Найдите, каким должно быть число
,
чтобы издание, у которого все показатели максимальны, получило бы
рейтинг 1. |
||
▲ | Независимое агентство
намерено ввести рейтинг новостных интернет-изданий на основе показателей
информативности
,
оперативности
,
объективности
публикаций, а также качества
сайта. Каждый отдельный показатель — целое число от 1 до 5.
Составители рейтинга считают, что объективность ценится втрое, а информативность публикаций — вдвое дороже, чем оперативность и качество сайта. Таким образом, формула приняла вид
Найдите, каким должно быть число
,
чтобы издание, у которого все показатели максимальны, получило бы
рейтинг 1. |
||
▲ | Независимое агентство
намерено ввести рейтинг новостных интернет-изданий на основе оценок
информативности
,
оперативности
,
объективности
публикаций, а также качества
сайта. Каждый отдельный показатель — целое число от -2 до 2.
Составители рейтинга считают, что объективность ценится втрое, а информативность публикаций — впятеро дороже, чем оперативность и качество сайта. Таким образом, формула приняла вид
Если по всем четырём показателям какое-то издание
получило одну и ту же оценку, то рейтинг должен совпадать с этой
оценкой. Найдите число
,
при котором это условие будет выполняться. |
||
▲ | На рисунке изображена
схема вантового моста. Вертикальные пилоны связаны провисающей цепью.
Тросы, которые свисают с цепи и поддерживают полотно моста, называются
вантами. Введём систему координат: ось
направим вертикально вдоль одного из пилонов, а ось
направим вдоль полотна моста, как показано на рисунке. В этой системе
координат линия, по которой провисает цепь моста, имеет уравнение
,
где
и
измеряются в метрах. Найдите длину ванты, расположенной в 30 метрах от
пилона. Ответ дайте в метрах.
|