Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. \(1.\) При равномерном прямолинейном движении за любые равные промежутки времени тело совершает одинаковые перемещения. \(2.\)В процессе изохорного нагревания постоянной массы газа он совершает положительную работу. \(3.\) В цепи постоянного тока при последовательном соединении резисторов чем больше сопротивление резистора, тем меньше напряжение на нем. \(4.\) Скорость распространения инфракрасного излучения в вакууме равна скорости света в вакууме. \(5.\) Периодом полураспада называют промежуток времени, в течение которого распадается половина исходно большого числа атомов данного радиоактивного элемента.

\(1.\) Верно. Для равномерного прямолинейного движения: \(\Delta \vec{r} = \vec{v} \cdot \Delta t\) При постоянной скорости \(\vec{v}\) и равных \(\Delta t\) перемещения \(\Delta \vec{r}\) одинаковы. \(2.\) Неверно. При изохорном процессе (\(V = const\)): \(A = p\Delta V = 0\) Так как \(\Delta V = 0\), работа не совершается, несмотря на изменение температуры. \(3.\) Неверно. Для последовательного соединения: — Сила тока \(I\) одинакова на всех резисторах — Напряжение на каждом резисторе: \(U_i = IR_i\) Следовательно, чем больше \(R_i\), тем больше \(U_i\). \(4.\) Верно. Все электромагнитные волны (включая ИК-излучение) распространяются в вакууме со скоростью: \(c = \frac{1}{\sqrt{\mu_0 \epsilon_0}} \approx 3 \cdot 10^8 \text{м/с}\) \(5.\) Верно. Закон радиоактивного распада: \(N(t) = N_0 \cdot 2^{-t/T_{1/2}}\) где \(T_{1/2}\) — период полураспада, при \(t = T_{1/2}\): \(N = N_0/2\).

Укажите результат измерения электрического напряжения, учитывая, что погрешность равна половине цены деления. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.

Методика измерения напряжения: показания определяются с учетом цены деления прибора, где погрешность принимается равной половине цены деления. \(1.\) Определим цену деления вольтметра. Между отметками \(200\,\text{В}\) и \(300\,\text{В}\) находится \(5\) делений: \(\text{Цена деления} = \frac{300\,\text{В} -200\,\text{В}}{5} = 20\,\text{В}\) \(2.\) Рассчитаем погрешность измерения: \(\Delta U = 20\,\text{В} \cdot \frac{1}{2} = 10\,\text{В}\) \(3.\) Определим показания прибора по положению стрелки: \(U = 260\,\text{В}\)

Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда \(Q,\) накопленного конденсатором, от \(ЭДС\) аккумулятора. Какие две схемы из пяти предложенных следует выбрать для проведения такого исследования? \(1)\) \(2)\) \(3)\)

Для исследования зависимости заряда конденсатора от \(ЭДС\) источника необходимо выбрать схемы, удовлетворяющие условиям: Разные значения ЭДС \(( \mathcal{E}_1 \neq \mathcal{E}_2 ).\) Одинаковые внутренние сопротивления \(( r ).\) Одинаковые емкости конденсаторов \(( C ).\) Одинаковые внешние сопротивления \(( R ).\) Заряд конденсатора определяется по формуле: \(Q = C \cdot U_C = C \cdot \mathcal{E} \cdot (1- e^{-t/\tau})\)где \(\tau = (R + r)C\) — постоянная времени цепи.

Над неподвижной проволочной катушкой на вертикальной оси подвешен полосовой магнит, закрепленный на пружине. Определите направление движения магнита сразу после замыкания ключа. Объясните ответ, используя физические законы и явления.

Исходное состояние. Ключ разомкнут, ток в катушке отсутствует. Магнит неподвижен, пружина растянута под действием силы тяжести. После замыкания ключа. В катушке возникает ток (направление: от \(»+»\) к \(»-«\) источника). По правилу буравчика:\(\vec{B}_{катушки} \text{ направлено вниз вдоль оси}\)Катушка с током эквивалентна магниту: Нижний торец: северный полюс \((N).\) Верхний торец: южный полюс \((S).\) Взаимодействие магнитов. Подвешенный магнит ориентирован так, что его ближний к катушке полюс — южный \((S).\) Разноименные полюса (\(N\) катушки и \(S\) магнита) притягиваются. Результирующая сила направлена вниз. Движение магнита. Магнит начинает двигаться вниз, растягивая пружину. Уравнение сил: \(\vec{F}{упр} + \vec{F}{тяж} + \vec{F}{магн} = 0\) Ответ: Магнит начнет двигаться вниз (к катушке), так как разноименные полюса катушки и магнита притягиваются. Использованные законы: \(1.\) Правило буравчика для определения направления магнитного поля катушки. \(2.\) Закон Ампера о взаимодействии токов и магнитов. \(3.\) Принцип эквивалентности катушки с током и магнита.

Шайба соскальзывает по наклонной плоскости. Измерены ее положения через равные интервалы времени (\(1\) секунда): Через \(1\ с\): \(s_1 = 0.3\,\text{м},\) Через \(2\ с\): \(s_2 = 1.2\,\text{м},\) Через \(3\ с\): \(s_3 = 2.7\,\text{м}.\) Докажите, что движение равноускоренное, и определить величину ускорения.

Для равноускоренного движения без начальной скорости пройденный путь зависит от времени по закону: \(s(t) = \frac{at^2}{2}\) Вычислим ускорение для каждого временного интервала: Для \(t_1 = 1\,\text{с}\): \(a_1 = \frac{2s_1}{t_1^2} = \frac{2 \cdot 0.3}{1^2} = 0.6\,\frac{\text{м}}{\text{с}^2}\) Для \(t_2 = 2\,\text{с}\): \(a_2 = \frac{2s_2}{t_2^2} = \frac{2 \cdot 1.2}{4} = 0.6\,\frac{\text{м}}{\text{с}^2}\) Для \(t_3 = 3\,\text{с}\): \(a_3 = \frac{2s_3}{t_3^2} = \frac{2 \cdot 2.7}{9} = 0.6\,\frac{\text{м}}{\text{с}^2}\) Так как ускорение \(a\) одинаково для всех моментов времени, движение является равноускоренным. Из расчетов следует, что ускорение шайбы: \(a = 0.6\,\frac{\text{м}}{\text{с}^2}\) Ответ: движение шайбы равноускоренное с ускорением \(a = 0.6\,\frac{\text{м}}{\text{с}^2}.\)