Рівень А 1. Визначити масу водню, що знаходиться в балоні об’ємом 20л під тиском 8,3*105Па при температурі 17°С.
2. У циліндрі під поршнем міститься 6л газу при температурі 323К. До якою об’єму треба ізобарно стиснути газ, щоб його температура знизилась до 220К?
3. На рис. 4.10 зображено ізопроцес для незмінної маси газу. Який це процес? Порівняти параметри P, V і T у стані 2 з параметрами у стані 1.
Рисунок 4.10
Рівень В
1. За нормальних умов газ деякої маси займає об’єм 5л. Якою стане температура цього ж газу для об’єму 3л, якщо тиск збільшиться до 2,5атм.
2. При ізобарному нагріванні на 150К об’єм газу збільшився від 3л до 5л. Якою була початкова температура газу?
3. Якій з ізохор (рис. 4.11) відповідає менший об’єм? Зобразити ці ізохори в координатах P, V.
24
Рисунок 4.11
Рівень С
1. Скільки молекул повітря виходить з кімнати об’ємом 120м3 при підвищенні температури від 15°С до 25°С? Атмосферний тиск дорівнює 1атм
2. Поршневим повітряним насосом об’ємом 2л відкачують повітря з балона об’ємом 50л. Який тиск в балоні після 100 тактів насоса, якщо початковий тиск дорівнює атмосферному? Температуру вважати незмінною.
3. Які процеси зображені на рис. 4.12? Зобразіть ці процеси в координатах P, Vі P, T.
Рисунок 4.12
25

Объяснение:

Альпинист массой m = 80 кг спускается с отвесной скалы, скользя по вертикальной веревке с ускорением a = 0,4 м/с2, направленным вниз. Пренебрегая массой веревки, определите силу T ее натяжения.

Решение

Согласно третьему закону Ньютона альпинист действует на веревку с такой же по модулю силой, с какой веревка действует на альпиниста. На альпиниста действуют две силы: сила тяжести  направленная вертикально вниз, и упругая сила  веревки, направленная вверх. По второму закону Ньютона

ma = mg – T.

Следовательно, сила натяжения веревки T равна

T = m(g – a) = 752 Н.

Если бы альпинист спускался по веревке с постоянной скоростью или неподвижно висел на ней, то сила T' натяжения была бы равна

T' = mg = 784 Н.

В 1600 году английский ученый Уильям Гильберт в своей книге «О магните, магнитных телах и большом магните - Земле» представил Землю, как гигантский постоянный магнит, ось которого не совпадает с осью вращения Земли (угол между этими осями называют магнитным склонением) .
Гильберт подтвердил свое предположение на опыте: он выточил из естественного магнита большой шар и, приближая к поверхности шара магнитную стрелку, показал, что она всегда устанавливается так же, как стрелка компаса на 3емле. Графически магнитное поле Земли похоже на магнитное поле постоянного магнита.

В 1702 году Э. Галлей создает первые магнитные карты Земли.
Основная причина наличия магнитного поля Земли в том, что ядро Земли состоит из раскаленного железа (хорошего проводника электрических токов, возникающих внутри Земли) .
Магнитное поле Земли образует магнитосферу, простирающуюся на 70-80 тыс. км в направление Солнца. Она экранирует поверхность Земли, защищает от вредного влияния заряженных частиц, высоких энергий и космических лучей, определяет характер погоды.

ИЗМЕНЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ
Еще в 1635 году Геллибранд устанавливает, что магнитное поле Земли меняется. Позднее было установлено, что существуют постоянные и кратковременные изменения магнитного поля Земли.
Причиной постоянных изменений является наличие залежей полезных ископаемых. На Земле имеются такие территории, где ее собственное магнитное поле сильно искажается залеганием железных руд. Например, Курская магнитная аномалия, расположенная в Курской области. Причина кратковременных изменений магнитного поля Земли - действие "солнечного ветра", т. е. действие потока заряженных частиц, выбрасываемых Солнцем. Магнитное поле этого потока
взаимодействует с магнитным полем Земли, возникают "магнитные бури". На частоту и силу магнитных бурь влияет солнечная активность.
В годы максимума солнечной активности (один раз в каждые 11,5 лет) возникают такие магнитные бури, что нарушается радиосвязь, а стрелки компасов начинают непредсказуемо "плясать".
Результатом взаимодействия заряженных частиц "солнечного ветра" с атмосферой Земли в северных широтах является такое явление, как "полярное сияние".

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ
НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ
Магнитное поле Земли служит многим живым организмам для ориентации в пространстве. Некоторые морские бактерии располагаются в придонном иле под определенным углом к силовым линиям магнитного поля Земли, что объясняется наличием в них маленьких ферромагнитных частиц.
Мухи и другие насекомые "садятся" предпочтительно в направлении поперек или вдоль магнитных линий магнитного поля Земли. Например, термиты располагаются на отдых так, что оказываются головами в одном направлении: в одних группах — параллельно, в других — перпендикулярно
линиям магнитного поля.
Ориентиром для перелетных птиц также служит магнитное поле Земли. Недавно ученые узнали, что у птиц в области глаз располагается маленький магнитный "компас" — крохотное тканевое поле, в котором расположены кристаллы магнетита, обладающие намагничиваться в магнитном поле.
Ботаники установили восприимчивость растений к магнитным полям.
Оказывается сильное магнитное поле влияет на рост растений.