Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. \(1.\) При изохорном процессе и постоянном количестве вещества давление увеличивается пропорционально температуре. \(2.\) При бета-распаде выполняется закон сохранения заряда, но не выполняется закон сохранения импульса. \(3.\) При переходе света из воздуха в оптически более плотную среду угол падения меньше угла преломления. \(4.\) Разноименные точечные электрические заряды притягиваются друг к другу. \(5.\) Термоядерная реакция — это реакция между тяжелыми ядрами.

\(1.\) Верно. Закон Шарля для изохорного процесса: \(\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2} = const\) где \(p\) — давление, \(T\) — абсолютная температура. Давление действительно прямо пропорционально температуре. \(2.\) Неверно. При бета-распаде: — Сохраняется электрический заряд — Сохраняется импульс (учитывается импульс нейтрино) Пример β⁻-распада: \(n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e\) \(3.\) Неверно. Закон преломления Снеллиуса: \(n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2\) где \(n_1 = 1\) (воздух), \(n_2 > 1\) (оптически более плотная среда). Следовательно: \(\theta_1 > \theta_2\) \(4.\) Верно. Закон Кулона: \(\vec{F} = k \frac{q_1 q_2}{r^2} \hat{r}\) Разноименные заряды (\(q_1 q_2 < 0\)) действительно притягиваются. \(5.\) Неверно. Термоядерные реакции — это синтез легких ядер, например: \(^2H + ^3H \rightarrow ^4He + n + 17.6 \text{МэВ}\)

В мерный стакан налита вода. Укажите объем воды с учетом погрешности измерения, учитывая что погрешность составляет половину цены деления мерного стакана. Ответ приведите в миллилитрах. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.

Методика измерения объема: показания определяются с учетом цены деления и погрешности, равной половине цены деления. \(1.\) Определим цену деления мерного стакана. Между отметками \(40\,\text{мл}\) и \(60\,\text{мл}\) находится \(4\) деления: \(\text{Цена деления} = \frac{60\,\text{мл} -40\,\text{мл}}{4} = 5\,\text{мл}\) \(2.\) Рассчитаем погрешность измерения: \(\Delta V = 5\,\text{мл} \cdot \frac{1}{2} = 2.5\,\text{мл}\) \(3.\) Определим объем воды по положению мениска: \(V = 65.0\,\text{мл}\)

Учитель попросил экспериментально исследовать зависимость емкости конденсатора от диэлектрической проницаемости вещества. Какие два конденсатора из представленных на рисунке следует выбрать для выполнения задания? \(1)\) \(2)\) \(3)\)

Для исследования зависимости емкости \(C\) конденсатора диэлектрической проницаемости вещества необходимо выбрать конденсаторы, у которых: Площадь пластин \(S\) одинаковая. Диэлектрическая проницаемость вещества \(\varepsilon\) между пластинами разная. Расстояние между пластинами \(d\) одинаковое.

Некоторое количество идеального одноатомного газа совершает процесс \(1-2-3,\) показанный на \(pT\)-диаграмме. Опишите изменение объема газа на каждом из участков процесса. Ответ поясните, указав используемые физические закономерности.

Анализ графика. На \(pT\)-диаграмме оба участка \(1-2\) и \(2-3\) представляют квадратичную зависимость: \(p = \alpha T^2\)где \(\alpha\) — коэффициент пропорциональности. Уравнение состояния. Для идеального газа: \(pV = \nu RT,\)где \(\nu\) — количество вещества, \(R\) — универсальная газовая постоянная. Подставляем \(p = \alpha T^2\) в уравнение состояния: \(\alpha T^2 V = \nu RT\)Упрощаем: \(V = \frac{\nu R}{\alpha T}\) Участок \(1-2.\) Температура \(T\) увеличивается. Из полученного уравнения следует, что объем \(V\) обратно пропорционален температуре. Следовательно, при увеличении \(T\) объем \(V\) уменьшается. Участок \(2-3.\) Температура \(T\) продолжает увеличиваться. Аналогично, объем \(V\) уменьшается с ростом температуры. Ответ: На обоих участках \(1-2\) и \(2-3\) объем газа уменьшается с увеличением температуры. Обоснование. Из уравнения состояния и заданной зависимости \(p(T)\) следует \(V \sim 1/T.\) Поскольку температура на обоих участках возрастает, объем должен уменьшаться. Коэффициент пропорциональности \(\alpha\) остается постоянным для данного процесса.

Тело брошено вертикально вниз с некоторой начальной скоростью \(v_0.\) За время падения на расстояние \(h = 15\,\text{м}\) его скорость увеличилась в \(2\) раза. Определите начальную скорость \(v_0,\) если сопротивление воздуха отсутствует. Ускорение свободного падения принять \(g = 10\,\frac{\text{м}}{\text{с}^2}.\)

При равноускоренном движении с начальной скоростью \(v_0\) и ускорением \(g.\) Конечная скорость через пройденное расстояние \(h\): \(v^2 = v_0^2 + 2gh\) По условию скорость увеличилась в \(2\) раза: \(v = 2v_0\) Подстановка условия: \((2v_0)^2 = v_0^2 + 2gh \implies 4v_0^2 = v_0^2 + 2gh\) \(3v_0^2 = 2gh\) Вычисление начальной скорости: \(v_0 = \sqrt{\frac{2gh}{3}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 10 \cdot 15}{3}} = \sqrt{100} = 10\,\frac{\text{м}}{\text{с}}\) Ответ: тело было брошено вниз со скоростью \(v_0 = 10\,\frac{\text{м}}{\text{с}}.\)