Вариант №10
1. Как изменится масса и давление в сосуде с водородом, если из него выкачать часть газа?
2. Лед выдерживает давление 80 000 Па. Какую площадь гусениц должен иметь
экскаватор весом 64 000 Н, чтобы не провалиться под лед?
3. Объясните назначение (мешков с песком) на воздушном шаре. Как
осуществляется подъем и спуск воздушного шара на землю?
4. Изобразите схематично положение гравийного камушка в сосуде с серной кислотой и
укажите силы, действующие на него. Плотность гравия – 1500 кг/м3.
5. Алюминиевый шарик попеременно опускают в разные жидкости: воду, керосин и
морскую воду. В какой из жидкостей на нее будет действовать наибольшая
выталкивающая сила и где в этой жидкости будет находиться шарик?
(на поверхности, на дне, внутри)
6. К чашкам весов подвешены два одинаковых по размеру кубика из железа и олова. Кубики
опущены в разные жидкости и тем самым весы уравновешены. Как нарушится равновесие,
если оба кубика одновременно вынуть из жидкостей?
7. Объем камня 0,1 м3. На него действует сила тяжести 2500 Н. Какую силу нужно
приложить, чтобы удержать камень в воде?

👇

Открыть все ответы

Ответ:

андрей100500ый

31.10.2021

№1.

По уравнению Эйнштейна $h*V=A_{vbIxoda}+E_k$ , где V - частота излучения (Гц), h - постоянная планка (h = 6,62*10⁻³⁴ Дж*с), $A_{vbIxoda}$ - работа выхода (Дж), E_k - максимальная энергия излучения (Дж). Из данной формулы выражаем находимую кинетическую энергию: $E_k=h*v-A_{vbIxoda}$ . В системе СИ: 4,4 эВ = 4,4*1,1*10⁻¹⁹ Дж = 7,04*10⁻¹⁹ Дж. Подставляем численные данные и вычисляем: $E_k=6,62*10^{-34}*6*10^{16}-7,04*10^{-19}=390,16*10^{-19}$ (Дж)

ответ: Кинетическая энергия равна 390,16*10⁻¹⁹ Джоуль.

№2.

По формуле фотоэффекта (из закона сохранения энергии) $\frac{m*v^2}{2}= U_3*e$ , где m - масса частицы (кг), - скорость частицы (м/с), e - заряд электрона (e = 1,6*10⁻¹⁹ Кл), U₃ - запирающие напряжение т.е. напряжение при котором ток полностью прекращается (В). Выражение: $\frac{m*v^2}{2}$ есть кинетическая энергия т.е. $E_k=\frac{m*v^2}{2}$ . В задаче №1 если взглянуть есть формула полученная в ходе преобразования (кинетической энергии) ⇒ $E_k=h*v-A_{vbIxoda}$ . Тогда кинетическую энергию расписываем как: $h*v-A_{vbIxoda}=U_3*e$ . Отсюда выражаем находимое напряжение: $U_3=\frac{h*v-A_{vbIxoda}}{e}$ .

Работой выхода называют красной границей фотоэффекта, при котором имеется предельно низкая частота $(V_{min})$ или максимальная длина волны $(Y_{max})$ ⇒ определяем по формуле: $A_{vbIxoda}=\frac{h*c}{Y_{max}}$ . Данную формулу подставляяем в формлу определения запирающего напряжения:

$U_3=\frac{h*v-\frac{h*c}{Y_{max}}}{e}$ . Частоту (V) расписываем как $V=\frac{c}{Y}$ тогда ⇒ $U_3=\frac{\frac{h*c}{Y}-\frac{h*c}{Y_{max}}}{e}$ . В системе СИ:

6,2*10⁻⁵ см = 6,2*10⁻⁸ м; 330 нм = 33*10⁻⁸ м. Подставляем численные данные и вычисляем: $U=\frac{\frac{6,62*10^{-34}*3*10^8}{33*10^{-8}}-\frac{6,62*10^{-34}*3*10^8}{6,2*10^{-8}}}{1,6*10^{-19}}\approx-16,3(B).$

№3.

Фототок насыщения, это явление возникающее при исчерпывании ресурса свободных зарядов. То есть, имея фотоны с энергией выше красной границы, мы можем получать фотоэлектроны в количестве 1 к 1-му, повышая поток фотонов, до тех пор, пока электроны готовые выйти не исчерпаются. Дальнейшее повышение потока фотонов (мощности излучения), не приведёт к росту потока электронов (фототока). Остальное просто:

N_p=е*N
A=N_p*t=n*h*V
n - число фотонов за время t то есть поток фотонов и он численно равен потоку фотоэлектронов
$\frac{n}{t}=\frac{N_p}{h*V}$
умножая на заряд e обе части, в левой получим ток:
$I=\frac{e*N_p}{h*V}$
и переходя к заданным величинам:
$I=е*\frac{e*Y*N}{h*c}$

В системе СИ: 0,36 мкм = 0,36*10⁻⁶ м; 5 мкВт = 5*10⁻⁶ Вт. Подставляем численные данные и вычисляем: $I=\frac{0,05*1,6*10^{-19}*0,36*10^{-6}*5*10^{-6}}{6,62*10^{-34}*3*10^8}\approx57,4*10^{-9}(A) = 57,4(mkA).$