Всі запитання НМТ/ЗНО з фізики онлайн із відповідями, починаючи з 675

Фізика. Всі запитання починаючи з 675

676677678679680681682683684685686687688689690 ▶

Завдання 676 з 1403

У якому з наведених випадків правильно показано напрямок індукційного струму $i$ в мідному кільці, відносно якого рухається постійний магніт ($N$ – північний полюс магніта, $S$ – південний полюс магніта)? Напрямок руху магніта показано вертикальною стрілкою.

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Електродинаміка. Магнітне поле і явище магнітної індукції.

Завдання скеровано на перевірку розуміння явища магнітної індукції.

Рух магніту крізь кільце викликає в ньому появу індукційного струму. Індукційний струм у кільці виникає такий, щоб утворене навколо нього магнітне поле протидіяло рухові магніту. Тобто якщо магніт наближається до кільця, то навколо кільця утвориться поле, що примушуватиме його віддалятись і навпаки.

Напрямок магнітного поля можна визначити за правилом правої руки $рис. 1$:
якщо чотири зігнуті пальці правої руки спрямувати за напрямком струму в контурі, то відігнутий на $90^\circ$ великий палець укаже напрямок ліній магнітної індукції магнітного поля всередині контуру.

Рис. 1. Правило правої руки

Тоді для варіантів відповіді А – В північний полюс кільця буде розташований над ним, а південний – під ним. У варіанті Г навпаки – північний полюс котушки відштовхуватиме північний полюс магніту або притягувати його південний полюс. Ці дії спрямовані на те, щоби не дати північному полюсу магніту наблизитися або південному – віддалитися. Цю умову задовольняє лише варіант А.

Відповідь: A.

Знайшли помилку? Пишіть на

Завдання 687 з 1403

Електричний насос подає воду з колодязя завглибшки $10$ м і споживає від мережі потужність $400$ Вт. Протягом $5$ хв насос подає воду об'ємом $600$ л. Уважайте, що прискорення вільного падіння становить $10$ м/с$^2$, густина води – $1000$ кг/м$^3$.

1. Визначте корисну роботу, яку виконує насос протягом $5$ хв.
Відповідь запишіть у кілоджоулях (кДж).

2. Визначте коефіцієнт корисної дії (ККД) насоса.
Відповідь запишіть у відсотках ($\%$ ).

Впишіть відповіді:

1.     2.

60     50

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Робота. Потужність. ККД.

Завдання скеровано на оцінювання вміння розв’язувати розрахункові задачі з обчислення роботи, потужності й коефіцієнта корисної дії (ККД).

Дано:
$h=10\ \text{м}$
$P=400\ \text{Вт}$
$t=5\ \text{хв}$
$V=600\ \text{л}$
$\mathbf{\rho}=1000\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

1. Знайти:
$A\ (\text{кДж})\ -\ ?$

Корисна робота – це робота, необхідна для виконання завдання. У цьому завданні це піднімання води об’ємом $600\ \text{л}$ на висоту $10\ \text{м}$. Роботу сили можна обчислити за формулою $$ A=Fs\cos\mathbf{\beta}, $$ де $F$ – сила, що діє на тіло, $s$ – переміщення тіла, $\mathbf{\beta}$ – кут між напрямками векторів сили й переміщення.

Під час піднімання води насос працює проти сили тяжіння, тож найменша сила, яку можна прикласти для підйому води, дорівнює силі тяжіння, що діє на неї. Кут між напрямком дії сили, що піднімає воду, і переміщенням води дорівнює нулю. Тож \begin{gather*} A=F_\text{тяж}s;\\[7pt] F_\text{тяж}=mg;\\[7pt] A=mgh, \end{gather*} де $m$ – маса тіла, $g$ – прискорення вільного падіння.

Маса води пов’язана з її об’ємом і густиною формулою \begin{gather*} m=\mathbf{\rho}V. \end{gather*}

Тоді
\begin{gather*} A=mgh;\\[7pt] A=\mathbf{\rho}Vgh;\\[6pt] A=1\ 000\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}\cdot 600\ \text{л}\cdot 10\ \frac{\text{м}}{\text{с}^2}\cdot 10\ \text{м};\\[6pt] A=1\ 000\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}\cdot 0,6\ \text{м}^3\cdot 10\ \frac{\text{м}}{\text{с}^2}\cdot 10\ \text{м};\\[6pt] A=600\ \text{кг}\cdot 10\ \frac{\text{м}}{\text{с}^2}\cdot 10\ \text{м};\\[6pt] A=60\ 000\ \text{Дж};\\[7pt] A=60\ \text{кДж}. \end{gather*}
2. Знайти:
$\text{ККД}\ (\text{%})\ -\ ?$

ККД машини можна визначити за формулою $$ \text{ККД}=\frac{A_\text{кор}}{A_\text{пов}}\cdot 100\ \text{%}, $$ де $A_\text{пов}$ – повна робота.

Повну роботу можна обчислити, якщо врахувати енергію, яку споживає електричний насос. Її можна визначити за такою формулою: \begin{gather*} A_\text{пов}=Pt, \end{gather*} де $t$ – час роботи двигуна, $P$ – потужність двигуна.

Тоді
\begin{gather*} \text{ККД}=\frac{A_\text{кор}}{A_\text{пов}}\cdot 100\ \text{%};\\[6pt] \text{ККД}=\frac{A_\text{кор}}{Pt}\cdot 100\ \text{%};\\[6pt] \text{ККД}=\frac{60\ 000\ \text{Дж}}{400\ \text{Вт}\cdot 5\ \text{хв}}\cdot 100\ \text{%};\\[6pt] \text{ККД}=\frac{60\ 000\ \text{Дж}}{400\ \text{Вт}\cdot 300\ \text{с}}\cdot 100\ \text{%};\\[6pt] \text{ККД}=\frac{60\ 000\ \text{Дж}}{120\ 000\ \text{Дж}}\cdot 100\ \text{%};\\[6pt] \text{ККД}=50\ \text{%}. \end{gather*}
Відповідь: 1. 60. 2. 50.

Знайшли помилку? Пишіть на

Тест 252. Запитання: 12341

Завдання 688 з 1403

Око людини сприймає світло довжиною хвилі $0{,}55$ мкм за умови, що світло, яке щосекунди потрапляє на сітківку ока, несе енергію не меншу зa $2{,}16\cdot10^{-17}$ Дж. Уважайте, що елементарний заряд становить $1{,}6\cdot10^{-19}$ Кл.

1. Чому дорівнює енергія фотона, яка відповідає цій довжині хвилі? Уважайте, що стала Планка дорівнює $6{,}6\cdot10^{-34}$ Дж $\cdot$ с, швидкість світла – $3\cdot10^8$ м/с.
Відповідь запишіть в електронвольтах (еВ).

2. Визначте мінімальну кількість фотонів, які мають щосекунди потрапляти на сітківку ока, щоб око людини сприймало світло.

Впишіть відповіді:

1.     2.

2.25     60

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Оптика. Електромагнітні хвилі. Кванти світла.

Завдання скеровано на перевірку розуміння зв’язку між характеристиками квантів світла й електромагнітних хвиль.

Дано:
$\mathbf{\lambda}=0,55\ \text{мкм}$
$E_\text{min}=2,16\cdot 10^{-17}\ \text{Дж}$
$q=1,6\cdot 10^{-19}\ \text{Кл}$
$h=6,6\cdot 10^{-34}\ \text{Дж}\cdot\text{с}$
$c=3\cdot 10^8\ \text{м/с}$

1. Знайти:
$E\ (\text{еВ})\ -\ ?$

Енергію фотона можна обчислити за формулою: $$ E=h\mathbf{\nu}, $$ де $E$ – енергія фотона, $\mathbf{\nu}$ – частота випромінювання, $h$ – стала Планка.

Частота пов’язана з довжиною хвилі формулою \begin{gather*} \mathbf{\nu}=\frac{c}{\mathbf{\lambda}}, \end{gather*} де $c$ – швидкість світла, $\mathbf{\lambda}$ – довжина хвилі, $\mathbf{\nu}$ – частота хвилі.

Тоді \begin{gather*} E=h\mathbf{\nu};\\[6pt] E=\frac{hc}{\mathbf{\lambda}};\\[6pt] E=6,6\cdot 10^{-34}\ \text{Дж}\cdot \ \text{с}\ \frac{3\cdot 10^8\ \text{м/с}}{0,55\ \text{мкм}};\\[6pt] E=6,6\cdot 10^{-34}\ \text{Дж}\cdot \ \text{с}\ \frac{3\cdot 10^8\ \text{м/с}}{0,55\cdot 10^{-6}\ \text{м}};\\[6pt] E=36\cdot 10^{-20}\ \text{Дж}. \end{gather*}

Отриманий результат можна перевести в еВ за формулою
\begin{gather*} E\ (\text{еВ})=\frac Eq=\frac{36\cdot 10^{-20}\ \text{Дж}}{1,6\cdot 10^{-19}\ \text{Кл}}=2,25\ \text{еВ}. \end{gather*}
2. Знайти:
$N\ -\ ?$

Для того, щоб око сприймало світло, на цій довжині хвилі сумарна енергія всіх фотонів, що потрапляють на сітківку, має дорівнювати мінімальній енергії: $$ E_\text{min}=NE. $$

Тоді кількість фотонів можна обчислити за формулою \begin{gather*} N=\frac{E_\text{min}}{E};\\[6pt] N=\frac{2,16\cdot 10^{-17}\ \text{Дж}}{36\cdot 10^{-20}\ \text{Дж}};\\[6pt] N=0,06\cdot 10^3;\\[7pt] N=60. \end{gather*}

Відповідь: 1. 2,25. 2. 60.

Знайшли помилку? Пишіть на

Тест 252. Запитання: 12342

Завдання 689 з 1403

Аеростат масою $250$ кг почав опускатися з прискоренням $0{,}2$ м/с$^2$. Визначте масу баласту, який потрібно скинути зa борт, щоб аеростат почав рухатися вгору з таким самим прискоренням. Опір повітря не враховуйте. Уважайте, що прискорення вільного падіння дорівнює $9{,}8$ м/с$^2$.

Відповідь запишіть у кілограмах (кг).

Впишіть відповідь:

  10

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Механіка. Основи динаміки. Другий закон Ньютона.

Завдання скеровано на оцінювання вміння розв’язувати розрахункові задачі про рух тіла під дією кількох сил.

Дано:
$m=250\ \text{кг}$
$a=0,2\ \text{м/с}^2$

Знайти:
$m\ (\text{кг})\ -\ ?$

На аеростат діють дві сили: сила тяжіння і сила Архімеда. Сила Архімеда не залежить від маси баласту, а силу тяжіння можна визначити за формулою $$ F_\text{тяж}=mg, $$ де $m$ – маса тіла, $g$ – прискорення вільного падіння.

Тоді можна записати другий закон Ньютона для аеростата: $$ m\overrightarrow{a}=\overrightarrow{F_\text{тяж}}+\overrightarrow{F_\text{Арх}} $$

Сила тяжіння спрямована вниз, сила Архімеда – угору, до скидання балансу тіло аеростат опускається, тож прискорення також спрямоване вниз. Тоді векторне рівняння можна спроєктувати на вісь $OY$: $$ -m_\text{до}a=-m_\text{до}g+F_\text{Арх}. $$

Після скидання баласту проєкція другого закону Ньютона матиме інший вигляд: $$ m_\text{після}a=-m_\text{після}g+F_\text{Арх}. $$

Тоді з рівняння для руху аеростата до скидання баласту можна виразити силу Архімеда: $$ F_\text{Арх}=m_\text{до}g-m_\text{до}a. $$

Тож:
\begin{gather*} m_\text{після}a=-m_\text{після}g+m_\text{до}g-m_\text{до}a;\\[7pt] m_\text{після}a+m_\text{після}g=m_\text{до}g-m_\text{до}a;\\[7pt] m_\text{після}(a+g)=m_\text{до}(g-a);\\[6pt] m_\text{після}=\frac{m_\text{до}(g-a)}{a+g};\\[6pt] m_\text{після}=250\ \text{кг}\ \frac{\left(9,8\ \text{м/с}^2-0,2\ \text{м/с}^2\right)}{\left(9,8\ \text{м/с}^2+0,2\ \text{м/с}^2\right)};\\[6pt] m_\text{після}=250\ \text{кг}\frac{9,6\ \text{м/с}^2}{10\ \text{м/с}^2};\\[6pt] m_\text{після}=250\ \text{кг}\cdot 0,96\ \frac{\text{м}}{\text{с}^2};\\[6pt] m_\text{після}=240\ \text{кг}. \end{gather*}
Тоді маса скинутого баласту така:
\begin{gather*} m=m_\text{до}-m_\text{після};\\[7pt] m=250\ \text{кг}-240\ \text{кг};\\[7pt] m=10\ \text{кг}. \end{gather*}
Відповідь: 10.

Знайшли помилку? Пишіть на

Тест 252. Запитання: 12343

Завдання 690 з 1403

Після того як у герметично закритий балон об'ємом $0{,}5$ м$^3$ поставили відкриту посудину з водою, з неї випарувалася вода масою $6$ г. Визначте початкове значення відносної вологості повітря в балоні, якщо густина насиченої водяної пари дорівнювала $20$ г/м$^3$. Температуру повітря вважайте незмінною.

Відповідь запишіть у відсотках ($\%$).

Впишіть відповідь:

  40

Перевірити Наступні запитання Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Молекулярна фізика і термодинаміка. Властивості газів, рідин і твердих тіл. Відносна вологість.

Завдання скеровано на оцінювання вміння розв’язувати розрахункові задачі про відносну вологість повітря.

Дано:
$V=0,5\ \text{м}^3$
$\Delta m=6\ \text{г}$
$\mathbf{\rho}_\text{н.п.}=20\ \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$

Знайти:
$\mathbf{\varphi}_\text{до}\ (\text{%})\ -\ ?$

Маса води в повітрі перестає змінюватися, коли рідина й пара досягають стану динамічної рівноваги – кількість випаруваної рідини дорівнює кількості сконденсованої пари. Тобто маса води в повітрі перестає змінюватися, коли пара стає насиченою.

Масу води в повітрі, якщо пара є насиченою, обчислюють за формулою \begin{gather*} m_\text{після}=\mathbf{\rho}_\text{н.п.}V;\\[6pt] m_\text{після}=20\frac{\text{г}}{\text{м}^3}\cdot 0,5\ \text{м}^3;\\[6pt] m_\text{після}=10\ \text{г}. \end{gather*}

Тоді масу водяної пари в повітрі до випаровування обчислюють за формулою
\begin{gather*} m_\text{до}=m_\text{після}-\Delta m\\[7pt] m_\text{до}=10\ \text{г}-6\ \text{г};\\[7pt] m_\text{до}=4\ \text{г}. \end{gather*}
Тож відносну вологість до випаровування обчислюють за формулою $$ \mathbf{\varphi}=\frac{\mathbf{\rho}_\text{а}}{\mathbf{\rho}_\text{н.п.}}\cdot 100\ \text{%}, $$ де $\mathbf{\varphi}$ – відносна вологість повітря, $\mathbf{\rho}_\text{н.п.}$ – густина насиченої пари, $\mathbf{\rho}_\text{а}$ – густина водяної пари в повітрі. $$ \mathbf{\rho}_\text{а}=\frac{m_\text{до}}{V}=\frac{4\ \text{г}}{0,5\ \text{м}^3}=8\ \frac{\text{г}}{\text{м}^3}. $$

Тож

$$ \mathbf{\varphi}=\frac{\mathbf{\rho}_\text{а}}{\mathbf{\rho}_\text{н.п.}}\cdot 100\ \text{%}=\frac{8\ \text{г/м}^3}{20\ \text{г/м}^3}\cdot 100\ \text{%}=40\ \text{%}. $$

Відповідь: 40.

Знайшли помилку? Пишіть на

Тест 252. Запитання: 12344

◀
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
▶