Температура нагревателя теплового двигателя Карно была понижена, при этом температура его холодильника не изменилась. Количество теплоты, отданное рабочим телом двигателя холодильнику за цикл, осталось прежним. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа, совершаемая рабочим телом двигателя за цикл? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. КПД тепловой машины | Работа, совершенная рабочим телом двигателя за цикл

КПД теплового двигателя: \(\downarrow \eta=1-\frac{T_х}{T_н\downarrow }\) Работа, совершаемая рабочим телом двигателя за цикл: \(A=Q_н-Q_х\Rightarrow Q_н=A+Q_х\) С другой стороны, КПД двигателя можно расписать по формуле: \(\eta=\frac{A}{Q_н}\) Объединим выражения: \(\eta=\frac{A}{A+Q_х}\) \(\eta A+\eta Q_х=A\) \(A(1-\eta)=\eta Q_х\) \(A=\frac{\eta Q_х}{1-\eta}\) Поделим числитель и знаменатель дроби на \(eta\): \(\downarrow A=\frac{Q_х}{\frac{1}{\eta\downarrow }-1}\) Таким образом, КПД теплового двигателя и работа совершаемая рабочим телом двигателя за цикл, уменьшились.

Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна \(12~\mathrm{мН}\). Если заряд каждого тела увеличить в \(2\) раза, то какова будет сила взаимодействия между телами? Ответ дайте в \(\mathrm{мН}\).

По закону Кулона при увеличении заряда каждого тела в \(2\) раза сила взаимодействия между ними увеличится в \(4\) раза: \(F=k\frac{q_1\uparrow_{\mathrm{в~2}}\cdot q_2\uparrow_{\mathrm{в~2}}}{r^2}\) \(F_2=4F_1=4\cdot 12=48~\mathrm{мН}\)

По проволочной катушке протекает постоянный электрический ток силой \(2~\mathrm{А}\). При этом поток вектора магнитной индукции через контур, ограниченный витками катушки, равен \(4~\mathrm{мВб}\). Электрический ток какой силы должен протекать по катушке для того, чтобы поток вектора магнитной индукции через указанный контур был равен \(6~\mathrm{мВб}\)? Ответ дайте в \(\mathrm{А}\).

Магнитный поток: \(\Phi=LI\) \(\frac{\Phi_2}{\Phi_1}=\frac{LI_2}{LI_1}\) Искомая сила тока: \(I_2=I_1\frac{\Phi_2}{\Phi_1}=2\cdot \frac{6}{4}=3~\mathrm{А}\)

На горизонтальное плоское зеркало падает луч света, угол его падения равен \(40^\circ\). Зеркало поворачивают на \(20^\circ\) так, как показано на рисунке. Чему в этом случае станет равен угол отражения луча? Ответ дайте в градусах.

Угол отражения после поворота зеркала из геометрических соображений: \(\alpha-\beta=40^\circ-20^\circ=20^\circ\)

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках и подключен к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения. 1) Сопротивление реостата уменьшается. 2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника АБ направлены вправо. 3) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается. 4) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличиваются. 5) Сила тока, протекающего по проводнику АБ, уменьшается.

1) Сопротивление реостата: \(\uparrow R=\frac{\rho l\uparrow }{S}\) – увеличивается – неверно. 2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника АБ направлены влево, а не вправо – неверно. 3) С увеличением сопротивления реостата сила тока через проводник АБ по формуле \(\downarrow I=\frac{\varepsilon}{\uparrow R+r}\) уменьшается. Сила Ампера, действующая на проводник: \(\downarrow F_А=BI\downarrow lsin\alpha\) – уменьшается – неверно. 4) Рассмотрим силы, действующие на проводник АБ: \(\downarrow F_А+T\uparrow =mg\) – сила натяжения проволочек увеличится – верно. 5) Выше доказали, что утверждение верное.