Treść zadania

Prąd stały
1. Jaki ładunek przepłynie przez przewodnik w ciągu 40 s (rys. 69)?

2. Korzystając z przedstawionych na rys. 70a i 70b zależności natężenia prądu od czasu oblicz ładunek, jaki przepływa przez przewodnik w ciągu 50 s (rys. 70a) i w ciągu 3 s (rys. 70b).

3. Korzystając z zamieszczonej poniżej (rys. 71) zależności I(U) oblicz opór przewodnika.

4. Mamy prostopadłościan wykonany z przewodnika o krawędziach a, b, c (rys. 72). Oblicz stosunek oporu, jaki będzie stawiał prostopadłościan prądowi płynącemu wzdłuż osi I do oporu liczonego wzdłuż osi II.

5. Ile metrów przewodnika z chromonikieliny o oporze właściwym ρ= 9,8*10-7Ωm i średnicy 2r=0,5 mm musimy użyć do wykonania grzałki o mocy P=250 W, pracującej pod napięciem U=220 V?
6. Jak zmieni się opór kawałka drutu, jeżeli przy zachowanej masie jego średnicę zmniejszymy dwa razy?
7. Oblicz opór drutu miedzianego o długości l=2 m i średnicy d=0,2 mm, jeżeli opór właściwy miedzi ρ=1,72*10-8Ωm.
9. Jaki prąd popłynie przez obwód zawierający ogniwo o sile elektromotorycznej ε=10V i oporze wewnętrznym Rw=1Ω, jeżeli dołączymy do niego opór zewnętrzny R=10Ω?
10.Jaki ładunek zgromadzi się na kondensatorze o pojemności C =1μF w obwodzie pokazanym na rys. 74?

11. Jakie napięcie pokaże woltomierz w obwodzie przedstawionym na rys.75?

12. Narysuj zależność napięcia mierzonego na oporze zewnętrznym Rz ogniwa o sile elektromotorycznej ε w funkcji:
a) oporu wewnętrznego (Rz = const);
b) oporu zewnętrznego (Rw = const);
c) natężenia prądu I(Rw = const).

13. W obwodzie składającym się z ogniwa o sile elektromotorycznej ε = 4V i oporze wewnętrznym Rw=1Ω zmieniono opór zewnętrzny z R1=2 Ω na R2=10 Ω. Oblicz różnicę pomiędzy wskazaniami woltomierza mie¬rzącego napięcie na oporze zewnętrznym.
14. Ile wynosi pojemność kondensatora Cx (rys. 76), jeżeli pomiędzy punk¬tami A i B różnica potencjałów jest równa zeru?



Prawa Kirchhoffa
13. Oblicz opór zastępczy układu jednakowych oporów R pokazanych na kolejnych rys. 77a, b, c, d i e.











14. Co wskażą amperomierz i woltomierz w obwodzie przedstawionym na rys. 78? Opór amperomierza jest znikomo mały, a woltomierza bardzo duży.


15. Jeżeli elektrody ogniwa połączymy oporem R1 = 5Ω, to woltomierz dołączony do ogniwa wskazuje napięcie U1 = 10 V. Przy oporze
R2 = 2 Ω napięcie to jest równe U2 = 8V. Oblicz siłę elektromotorycz¬ną ogniwa oraz jego opór wewnętrzny.
16. Oblicz natężenie prądu, jaki popłynie przez obwód pokazany na rys. 80, jeżeli kolejno pomiędzy punkty A i D oraz B i C przyłożymy napięcie
U = 10 V. Wszystkie opory są jednakowe i wynoszą R = 10 Ω.



17. Jakie napięcie wskazuje woltomierz (rys. 81a i 81b), jeżeli pomiędzy punkty A i B przyłożymy napięcie U = 100 V?


18. Jakie napięcie zmierzymy pomiędzy okładkami kondensatora o pojem¬ności C = 2 \xF w obwodzie przedstawionym na rys. 82?


19. Za pomocą amperomierza o oporze wewnętrznym Rw = 2 Ω przysto¬sowanego do pomiaru natężenia prądu w zakresie 0-0,1 A chcemy do¬konać pomiaru natężenia prądu w zakresie 0-0,5 A. Jaki opornik i jak należy dołączyć do amperomierza, aby przeprowadzenie pomiaru było możliwe?
20. Zależność siły elektromotorycznej ε od różnicy temperatur pomiędzy spojeniami pewnego termoogniwa przedstawia rys. 83. Pamiętając, że ε= a Δ t
a) wyznacz współczynnik a w tym równaniu;

POLE GRAWITACYJNE
21. Oblicz, jaką siłą Księżyc, którego masa wynosi 1/81 masy Ziemi, a środek
oddalony jest o r - 384400 km od środka Ziemi, przyciąga ciało o masie
m = l kg znajdujące się na jej powierzchni? Promień Ziemi RZ = 6370 km, a przyspieszenie grawitacyjne g = 9,8 m/s2.
22. Wiedząc, że stała grawitacji G = 6,673-11 N•m2/kg2, a promień Zie¬mi ma wartość RZ = 6370 km, oblicz masę Ziemi.
23. Znajdź średnią gęstość Ziemi, jeżeli wiadomo, że jej promień jest rów¬ny RZ, a przyspieszenie ziemskie wynosi g. Przyjmujemy, że Ziemia ma kształt kuli.
24. Ciężar człowieka na powierzchni Ziemi wynosi P = 600 N. Ile wyniósł¬by ciężar tego człowieka na planecie o dwukrotnie większej masie, lecz identycznym jak Ziemia promieniu?
25. Jakie jest przyspieszenie grawitacyjne na planecie, której zarówno promień, jak i masa, są dwa razy większe od promienia i masy Ziemi?
26. Oblicz przyspieszenie, z jakim poruszać się będzie w kierunku Ziemi ciało umieszczone na wysokości h ponad powierzchnią Ziemi.
27. Na jakiej wysokości ponad powierzchnią Ziemi przyspieszenie jest równe połowie przyspieszenia na
powierzchni Ziemi?
2 8. Oblicz, w jakiej odległości od środka Ziemi pomiędzy Ziemią a Księżycem znajduje się punkt, w którym natężenie pola grawitacyjnego jest równe zeru. Odległość między środkiem Ziemia a środkiem Księżyca jest w przybliżeniu równa 60 promieni Ziemi, a masa Ziemi jest 81 razy większa od masy Księżyca.
29. W jakim punkcie kuli ziemskiej ciężar ciała jest równy sile oddziaływa¬nia grawitacyjnego pomiędzy ciałem a Ziemią?
30. Na równiku Ziemi zważono ciało za pomocą wagi szalkowej, a następ¬nie sprężynowej. Otrzymano identyczne rezultaty. Co wskażą wagi na biegunie?
31. Ile musiałby wynosić okres obrotu kuli ziemskiej wokół własnej osi, aby siła odśrodkowa bezwładności zrównoważyła na równiku siłę gra¬witacyjną? Promień Ziemi RZ = 6370 km, a przyspieszenie ziemskie
g = 9,8 m/s2.
32. Oblicz, ile wynosi na równiku wartość przyspieszenia wynikającego z działania siły odśrodkowej.
33. Przenosząc ciało o masie m = l0 kg z punktu A. o potencjale równym VA = -10 J/kg do punktu B wykonaliśmy pracę W=40 J. Oblicz po¬tencjał pola grawitacyjnego w punkcie B pola.
34. Jaka wielkość fizyczna ma wymiar m2/s2 ?
35. Wokół Ziemi poruszają się dwa satelity: jeden z nich w odległości r1 od środka Ziemi, drugi w odległości r2 > r1. Który z nich ma większą szybkość liniową i kątową?
36. Jaki jest stosunek energii kinetycznej ciała okrążającego Ziemię w od¬ległości r od jej środka do jego energii potencjalnej?
37. Oblicz czas obiegu satelity poruszającego się na wysokości h = 500 km nad powierzchnią Ziemi. Promień Ziemi RZ = 6370 km.
38. W jakiej odległości od środka Ziemi musi znajdować się satelita stacjonarny? Okres obrotu Ziemi wokół własnej osi T=23 godziny 56 minut.
39. W chwili, gdy rakieta znajdowała się na wysokości h = RZ, wyłączono silniki. Co wskaże umieszczona w rakiecie waga sprężynowa, na której położono ciało o masie m = l O kg ?
40. Czy gęstość i masa ciała ulegają zmianie, jeżeli pomiaru dokonujemy na Księżycu?
41. Przyspieszenie na Księżycu jest około 6 razy mniejsze, niż na Ziemi.
a) Jak daleko skoczyłby na Księżycu skoczek osiągający na Ziemi odległość 8 m?
b) Jak wysoko skoczyłby na Księżycu skoczek osiągający na Ziemi wysokość 2,30 m?
c) Jak zmieniłby się czas t spadania ciała z danej wysokości?
42. Oblicz wartość drugiej prędkości kosmicznej na Księżycu pamiętając, że jego promień RK = 1740 km, a przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni Księżyca gK=1/6 g.
43. Oblicz wartość i kierunek wypadkowej sił: grawitacji i odśrodkowej bezwładności działających na ciało o masie m na równiku i biegunie. Zakładamy, że promień Ziemi wynosi RZ, okres obrotu Ziemi wokół osi wynosi T, a stała grawitacji G.
44. Oblicz pracę, jaką należy wykonać, aby ciało o masie m = 1 kg z powierzchni Ziemi, ruchem jednostajnym, przenieść na wysokość równą promieniowi ziemskiemu. Promień Ziemi RZ = 6370 km, a przy¬spieszenie ziemskie g = 9,8 m/s2.

POLE ELEKTROSTATYCZNE
45. Dwie kulki wiszące na jednakowo długich nitkach naładowano ładun¬kami o tych samych znakach. Kulki odchyliły się od pionu o różne kąty α ≠ β. O czym to świadczy?
46. Dwie kulki o identycznych masach m wiszą na nitkach o długości l. Po naładowaniu ich jednakowymi ładunkami kulki rozeszły się na odległość a. Oblicz ładunek q.
47. Jaką siłą oddziałują na siebie dwa ładunki o wartościach q = 1 C każdy, znajdujące się w powietrzu w odległości r =l m od siebie? Przenikalność elektryczna próżni Ε0=8,85*10-12 F/m.
48. Jak zmieni się siła oddziaływania pomiędzy dwiema jednakowymi metalowymi kulkami naładowanymi jednoimiennymi ładunkami q1 i q2 ≠ q1, jeżeli te kulki zetkniemy ze sobą, a następnie odsuniemy na poprzednią odległość?
49. Dwa ładunki q1 =10-5 C oraz q2 = 3*10-5 C znajdują się w odległości l = 0,2 m od siebie. Znajdź punkt, w którym natężenie pola elektrycz¬nego jest równe zeru.
50. Oblicz natężenie pola elektrycznego w punkcie P o współrzędnych (5,4),jeżeli ładunek o wartości q=2*10-5 C umieszczono w punkcie (1,1). Jednostką na każdej osi układu współrzędnych jest 1 m.
51. Przedstaw wymiar natężenia pola elektrostatycznego w jednostkach podstawowych układu SI.
52. Oblicz natężenie i potencjał pola elektrostatycznego układu dwóch ładunków q(+) i q(-) odległych o l, w punkcie leżącym w połowie odległości pomiędzy nimi.
51. Dla której z przedstawionych poniżej kombinacji jednakowych ładun¬ków q natężenie pola w środku kwadratu jest równe zeru? Ile wynosi potencjał w środku poszczególnych kwadratów?

52. Oblicz, w punkcie P, natężenie pola elektrostatycznego pochodzącego od układu ładunków pokazanego na rys. 59.

53. W jakiej odległości od siebie muszą się znaleźć dwa identyczne ładunki q=10-6 C, aby ich energia potencjalna była równa Ep=1 J?
54. Przy przesunięciu ładunku q=10-4 C z punktu A do B w polu elektrostatycznym została wykonana praca W= 0,6 J. Oblicz różnicę poten¬cjałów między tymi punktami.
55. Czy masa ciała ulegnie zmianie, jeżeli naładujemy je ujemnie? Odpo¬wiedź uzasadnij.
56. Wiedząc, że ładunek elektronu wynosi e= l,602*10-19C oblicz, ile elektronów znajduje się na metalowej kulce, na której zgromadzono ładunek q=10-9C.
57. Mamy n =64 kropelki rtęci o ładunku q każda, które łączymy w jedną. Jak zmieni się potencjał po połączeniu kropelek?
58. Jak zmieni się potencjał kropelki wody o promieniu r naładowanej ładunkiem q, jeżeli wskutek parowania, nie zmieniając ładunku, zmniej¬sza ona dziesięciokrotnie swoją objętość?
10 do wyboru proszę o pomoc
Pozdrawiam Grzegorz