Решить 50 задач по физике(1курс)

​1. Найдите энергию и импульс фотона с длиной волны l = 400 нм. Постоянная Планка h = 6,6×10-34 Дж×с. Скорость света в вакууме с = 3,0·108 м/с. Ответ: 5,0×10-19 Дж, 1,7×10-27кг∙м/с. ​2. Найдите энергию и импульс фотона с длиной волны l = 450 нм. Постоянная Планка равна 6,6×10-34 Дж×с. Скорость света в вакууме 3,0·108 м/с. Ответ: 4,4×10-19 Дж, 1,5×10-27кг·м/с. ​3. Найдите длину волны де Бройля пылинки с массой 0,01 мг, летящей со скоростью 5 мм/с. Постоянная Планка h = 6,6×10-34Дж×с. Ответ: 1×10-23 м. ​4. Найдите длину волны де Бройля электрона, если его скорость равна 106 м/с, масса m равна 9×10-31 кг, постоянная Планка h = 6,6×10-34Дж×с. Ответ: 0,7 нм. ​5. Найдите длину волны красной границы фотоэффекта для цинка, если работа выхода электронов из цинка равна 3,6 эВ. Постоянная Планка равна 6,6×10-34 Дж×с, заряд электрона равен 1,6×10-19 Кл. c = 3,0·108 м/с. Ответ: 340 нм. ​6. Найдите частоту красной границы фотоэффекта для металла, если при энергии падающих фотонов 6,6 эВ максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляла 4,2 эВ. h = 6,6×10-34 Дж×с, е = 1,6×10-19 Кл. Ответ: 5,8×1014 Гц. ​7. Найдите частоту красной границы фотоэффекта для металла, если при энергии падающих фотонов 10 эВ, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляла 6 эВ. h = 6,6×10-34 Дж×с, е = 1,6×10-19 Кл. Ответ: 1015 Гц. ​8. Красная граница фотоэффекта равна 230 нм. Чему равна работа выхода электронов для данного металла? Постоянная Планка h = 6,6×10-34 Дж×с, с = 3,0·108 м/с. Ответ: 8,6×10-19 Дж. ​9. Найдите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетающих из металла с работой выхода 4 эВ под действием фотонов с частотой 2×1015 Гц. Элементарный заряд равен е = 1,6×10-19 Кл. Постоянная Планка равна 6,6×10-34 Дж×с. Ответ: 7×10-19 Дж. ​10. Найдите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетающих из металла с работой выхода 2,2 эВ под действием фотонов с длиной волны 3,0∙10-7 м. Элементарный заряд равен 1,6×10-19Кл,h = 6,6×10-34 Дж×с, с = 3,0·108 м/с. Ответ: 3,1×10-19 Дж. ​11. Сколькими способами можно распределить три бозона по трем состояниям? Что изменится, если частицы классические? Ответ: 10 способов. ​12. Рассмотрите все способы распределения трех бозонов по двум состояниям. Ответ: 4 способа. ​13. Сколькими способами можно распределить две частицы с полуцелым спином по четырем состояниям. Ответ: 6 способов. ​14. Сколькими способами можно разместить два фермиона по трем состояниям? Что изменится, если частицы будут бозонами? Ответ: 3 способа, будет 6 способов. ​15. Сколькими способами можно разместить три квантовые частицы с полуцелым спином по трем состояниям? Что изменится, если частицы будут бозонами? Ответ: 1 способ, будет 10 способов. ​16. Рассмотрите все способы распределения двух частиц по двум состояниям для случаев: а) частицы квантовые с целочисленным спином; б) частицы квантовые с полуцелым спином. Ответ: 3 способа, 1 способ. ​17. Найдите внутреннюю энергию 3 молей кислорода при Т = 127 0С. Газовая постоянная равна 8,31 Дж/моль×К. Ответ: 25 кДж. ​18. Найдите отношение внутренних энергий 2 молей водорода находящегося при температуре 27 0С, и 1 моля аргона, температура которого 127 0С. Ответ: 2,5. ​19. Найдите изменение внутренней энергии 2 молей водяного пара, если при изобарическом расширении его температура меняется на 500С. Газовая постоянная равна 8,31 Дж/моль×К. Ответ: 2500 Дж. ​20. Найдите изменение внутренней энергии 5 молей гелия при увеличении его температуры на 50 0С. Газовая постоянная равна 8,31 Дж /моль×К. Ответ: 3100 Дж. ​21. Найдите изменение внутренней энергии 10 молей кислорода, если температура газа увеличивается на 2000С. R = 8,31 Дж/моль×К. Ответ: 42 кДж. ​22. Найдите количество теплоты, работу и изменение внутренней энергии 10 молей кислорода в изохорическом процессе, если температура газа увеличилась на 1000С. Газовая постоянная равна 8,31 Дж/моль×К. Ответ: 21 кДж, 0, 21 кДж. ​23. При адиабатическом расширении температура 2 молей кислорода изменилась на 100 0С. Найти количество теплоты, работу и изменение внутренней энергии газа. Газовая постоянная равна 8,31 Дж/моль×К. Ответ: 0, 4кДж, – 4кДж. ​24. При адиабатическом сжатии 3 молей гелия его температура изменилась на 1000С. Найти количество теплоты, работу и изменение внутренней энергии газа. Газовая постоянная равна 8,31 Дж/моль×К. Ответ: 0, – 4 кДж, 4 кДж. ​25. В адиабатическом процессе некоторое количество кислорода совершает работу, равную 600 Дж. Найти изменение его внутренней энергии. Ответ: – 600 Дж. ​26. Водяному пару сообщили количество теплоты, равное 80000 Дж. Найдите изменение его внутренней энергии и совершенную работу, если процесс изохорический. Ответ: 0, 80000 Дж. ​27. В изотермическом процессе кислороду передается количество тепла, равное 1000 Дж. Найти совершенную работу и изменение внутренней энергии кислорода. Ответ: 1000 Дж, 0. ​28. Найдите работу и изменение внутренней энергии 1 моля кислорода в адиабатическом процессе, если температура газа увеличивается на 500С.Газовая постоянная равна 8,31 Дж/моль×К. Ответ: – 1000 Дж, 1000 Дж. ​29. Найдите работу, количество тепла и изменение внутренней энергии 5 молей азота при уменьшении его температуры на 2000С. Процесс адиабатический. R = 8,3 Дж/моль×К. Ответ: 21 кДж, 0, – 21 кДж. ​30. Найдите работу, количество тепла и изменение внутренней энергии 3 молей водяного пара при уменьшении его температуры на 2000С. Процесс изохорический. R = 8,3 Дж/моль×К. Ответ: 0, – 15 кДж, – 15 кДж. ​31. С какой скоростью движется тело, если его продольные размеры уменьшились на 30%? Ответ: 0,71 c. ​32. Найдите скорость тела, при которой его продольные размеры уменьшаются на 40%. Ответ: 0,80c. ​33. Собственное время жизни нестабильной частицы 10 нс. Как оценит продолжительность ее жизни неподвижный наблюдатель, относительно которого частица движется со скоростью, составляющей 95 % от скорости света? Ответ: 32 нс. ​34. Как изменится (по часам неподвижного наблюдателя) продолжительность жизни нестабильной частицы, если она движется со скоростью, составляющей 40% от скорости света? Ответ: увеличится в 1,1 раза. ​35. Во сколько раз увеличится (по часам неподвижного наблюдателя) время жизни частицы, движущейся со скоростью, составляющей 98 % от максимально возможной скорости? Ответ: в 5 раз. ​36. Собственное время жизни частицы равно 1мкс. Какой должна быть скорость частицы, чтобы неподвижный наблюдатель мог ее наблюдать в течение одной миллисекунды? Ответ: 0,9999995c. ​37. Найдите скорость частицы, при которой ее релятивистский импульс в 3 раза превышает ее ньютоновский импульс. Ответ: 0,9 c (c / 3). ​38. Найдите скорость частицы, при которой ее релятивистский импульс превышает ньютоновский импульс на 60%. Ответ: 0,78c. ​39. При какой скорости полная энергия частицы в 2 раза больше ее энергии покоя? Ответ: 0,87 c. ​40. При какой скорости полная энергия частицы в 5 раз больше ее энергии покоя? Ответ: 0,98 c (c / 5). ​41. Найдите скорость частицы, если ее полная энергия в 4 раза больше кинетической. Ответ: 0,66 c (c / 4). ​42. Найдите кинетическую энергию частицы массы m, если ее полная энергия в 6 раз больше энергии покоя. Ответ: 5 mc2. ​43. Найдите полную энергию частицы массы m, если ее кинетическая энергия в 5 раз больше энергии покоя. Ответ: 6 mc2. ​44. Найти полную энергию частицы массы m, если она в 4 раза больше кинетической энергии. Ответ: (4/3) mc2. ​45. Импульс частицы равен 4 mc. Во сколько раз ее полная энергия больше энергии покоя? Ответ: . ​46. Импульс частицы равен 2 mc. Во сколько раз ее полная энергия больше кинетической энергии? Ответ: / ( – 1) = 1,8. ​47. Импульс частицы равен 3 mc. Найдите ее кинетическую энергию. Ответ: mc2 = 2,2 mc2. ​48. Полная энергия частицы с массой m в 2 раза больше ее кинетической энергии. Найдите импульс частицы. Ответ: mc. ​49. Полная энергия частицы с массой m в 6 раз больше ее кинетической энергии. Найдите импульс частицы. Ответ: Ответ: 0,66mc. ​50. Найдите импульс частицы массой m, если ее полная энергия в 5 раз больше энергии покоя. Ответ: mc.