Каталог заданий.
Оптические явления

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Тип 21 № 3687
i

Если коль­цо диа­мет­ром 3–4 см, со­гну­тое из тон­кой про­во­ло­ки, оку­нуть в рас­твор мыла или сти­раль­но­го по­рош­ка, то, вынув его из рас­тво­ра, можно об­на­ру­жить ра­дуж­ную плен­ку, за­тя­ги­ва­ю­щую от­вер­стие коль­ца. Если дер­жать коль­цо так, чтобы его плос­кость была вер­ти­каль­на, и рас­смат­ри­вать плен­ку в от­ра­жен­ном свете на тем­ном фоне, то в верх­ней части плен­ки через не­ко­то­рое время будет видно рас­ту­щее тем­ное пятно, околь­цо­ван­ное раз­но­цвет­ны­ми по­ло­са­ми. Как че­ре­ду­ет­ся цвет полос в на­прав­ле­нии от тем­но­го пятна к ниж­ней части коль­ца? Ответ по­яс­ни­те, ис­поль­зуя фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти.


2
Тип 21 № 3688
i

На тон­кую со­би­ра­ю­щую линзу от уда­лен­но­го ис­точ­ни­ка па­да­ет пучок па­рал­лель­ных лучей (см. рис.). Как из­ме­нит­ся по­ло­же­ние изоб­ра­же­ния ис­точ­ни­ка, со­зда­ва­е­мо­го лин­зой, если между лин­зой и ее фо­ку­сом по­ста­вить пло­ско­па­рал­лель­ную стек­лян­ную пла­стин­ку с по­ка­за­те­лем пре­лом­ле­ния n (на ри­сун­ке по­ло­же­ние пла­стин­ки от­ме­че­но пунк­ти­ром)? Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли. Сде­лай­те ри­су­нок, по­яс­ня­ю­щий ход лучей до и после уста­нов­ки пло­ско­па­рал­лель­ной стек­лян­ной пла­стин­ки.


3
Тип 21 № 3689
i

На тон­кую со­би­ра­ю­щую линзу от уда­лен­но­го ис­точ­ни­ка па­да­ет пучок па­рал­лель­ных лучей (см. рис.). Как из­ме­нит­ся по­ло­же­ние изоб­ра­же­ния ис­точ­ни­ка, со­зда­ва­е­мо­го лин­зой, если между лин­зой и ее фо­ку­сом по­ста­вить пло­ско­па­рал­лель­ную стек­лян­ную пла­стин­ку с по­ка­за­те­лем пре­лом­ле­ния n (на ри­сун­ке по­ло­же­ние пла­стин­ки от­ме­че­но пунк­ти­ром)? Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли. Сде­лай­те ри­су­нок, по­яс­ня­ю­щий ход лучей до и после уста­нов­ки пло­ско­па­рал­лель­ной стек­лян­ной пла­стин­ки.


4
Тип 21 № 3690
i

Со­глас­но пред­по­ло­же­нию И. Нью­то­на, ко­то­рое он про­ве­рил экс­пе­ри­мен­таль­но, теп­ло­вая мощ­ность, от­да­ва­е­мая на­гре­тым до тем­пе­ра­ту­ры Т телом в окру­жа­ю­щую среду с более низ­кой тем­пе­ра­ту­рой Т0, про­пор­ци­о­наль­на раз­но­сти тем­пе­ра­тур тела и среды. От­сю­да сле­ду­ет, что ско­рость охла­жде­ния тела  дробь: чис­ли­тель: dT, зна­ме­на­тель: dt конец дроби = минус k левая круг­лая скоб­ка T минус T_0 пра­вая круг­лая скоб­ка . Это урав­не­ние можно ре­шать чис­лен­но, дей­ствуя сле­ду­ю­щим об­ра­зом. Разо­бьем время охла­жде­ния тела на оди­на­ко­вые ин­тер­ва­лы \Delta t, в те­че­ние каж­до­го из ко­то­рых будем счи­тать раз­ность тем­пе­ра­тур TiT0 по­сто­ян­ной. Затем най­дем ве­ли­чи­ну \Delta T_i = –k левая круг­лая скоб­ка T_i минус T_0 пра­вая круг­лая скоб­ка \Delta t  — это из­ме­не­ние тем­пе­ра­ту­ры тела за ин­тер­вал вре­ме­ни \Delta t. Про­дол­жая такую про­це­ду­ру, можно опре­де­лить ход за­ви­си­мо­сти T(t).

Пусть сталь­ной чай­ник с ки­пят­ком общей мас­сой m  =  3 кг осты­ва­ет от 100 °С до при­мер­но 40 °С в воз­ду­хе с тем­пе­ра­ту­рой Т0  =  20 °С. Вы­бе­рем \Delta t   =  4 мин. Удель­ная теп­ло­ем­кость чай­ни­ка вме­сте с водой равна c  =  3000 Дж/кг умно­жить на К, ко­эф­фи­ци­ент k  =  0,05 мин−1. Рас­счи­тай­те, чему будет равна тем­пе­ра­ту­ра чай­ни­ка через 4 мин., 8 мин., 12 мин. и так далее с мо­мен­та на­ча­ла осты­ва­ния до мо­мен­та до­сти­же­ния ко­неч­ной тем­пе­ра­ту­ры.

1.  По­строй­те по най­ден­ным точ­кам гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры T чай­ни­ка от вре­ме­ни t.

2.  За какое время t0 чай­ник осты­нет от 100 °С до при­мер­но 40 °С?

3.  Чему равна сред­няя мощ­ность теп­ло­от­да­чи чай­ни­ка во внеш­нюю среду за время осты­ва­ния t0? По­яс­ни­те от­ве­ты на эти во­про­сы, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли при ре­ше­нии за­да­чи.


Пройти тестирование по этим заданиям