У На­та­ши стал быст­ро раз­ря­жать­ся мо­биль­ный те­ле­фон. На­пря­же­ние, ко­то­рое долж­но по­да­вать­ся при за­ряд­ке на те­ле­фон с за­ряд­но­го устрой­ства, равно 2,2 В (если по­да­ва­е­мое на­пря­же­ние боль­ше ука­зан­но­го зна­че­ния, то это может быть при­чи­ной порчи ак­ку­му­ля­то­ра те­ле­фо­на, при­во­дя­щей, в том числе, к его быст­рой раз­ряд­ке). На ри­сун­ке изоб­ра­же­ны три вольт­мет­ра. Опре­де­ли­те цену де­ле­ния того вольт­мет­ра, ко­то­рый наи­луч­шим об­ра­зом по­дойдёт На­та­ше для про­вер­ки на­пря­же­ния, по­да­ва­е­мо­го за­ряд­ным устрой­ством на те­ле­фон. Ответ за­пи­ши­те в воль­тах.

Шот­ланд­ский физик Джо­зеф Блэк в се­ре­ди­не XVIII века провёл сле­ду­ю­щий экс­пе­ри­мент. Он налил рав­ные объёмы воды и ртути в оди­на­ко­вые со­су­ды, по­ме­стил их на рав­ных рас­сто­я­ни­ях от огня и на­блю­дал за ско­ро­стью по­вы­ше­ния тем­пе­ра­ту­ры жид­ко­стей. Блэк был в пол­ной уве­рен­но­сти, что тем­пе­ра­ту­ра ртути будет по­вы­шать­ся мед­лен­нее, чем воды, так как масса ртути была в 13,6 раза боль­ше. Пред­ставь­те себе его удив­ле­ние, когда он уви­дел, что тем­пе­ра­ту­ра ртути по­вы­ша­лась при­мер­но вдвое быст­рее, чем воды. Объ­яс­ни­те это яв­ле­ние.

Ар­ка­дий налил в ка­стрю­лю воду мас­сой 4 кг и начал её на­гре­вать. На сколь­ко гра­ду­сов он смог на­греть воду, если она по­лу­чи­ла ко­ли­че­ство теп­ло­ты, рав­ное 252 000 Дж? Удель­ная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг · °C), по­те­ря­ми теп­ло­ты можно пре­не­бречь. Ответ дайте в °C.

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема участ­ка цепи ёлоч­ной гир­лян­ды. Из­вест­но, что сила тока, те­ку­ще­го через этот уча­сток, равна 0,5 А. Чему равно на­пря­же­ние на лампе с наи­боль­шим со­про­тив­ле­ни­ем? Зна­че­ния со­про­тив­ле­ний ламп ука­за­ны на схеме.

Петя под­клю­чил к ба­та­рей­ке лам­поч­ку с со­про­тив­ле­ни­ем 10 Ом. Лам­поч­ка за­го­ре­лась, и Петя решил из­ме­рить силу тока, те­ку­ще­го через неё. Из­ме­ре­ния дали ре­зуль­тат 0,5 А. После этого Петя от­клю­чил лам­поч­ку и из­ме­рил на­пря­же­ние на кон­так­тах ба­та­рей­ки  — оно ока­за­лось равно 10 В. Тут Петя понял, что ре­зуль­та­ты его из­ме­ре­ний не со­гла­су­ют­ся с за­ко­ном Ома. После того, как Петя по­со­ве­то­вал­ся с учи­те­лем фи­зи­ки, он понял, что ба­та­рей­ка об­ла­да­ет соб­ствен­ным внут­рен­ним со­про­тив­ле­ни­ем. То есть на­сто­я­щую ба­та­рей­ку можно пред­ста­вить как иде­аль­ную ба­та­рей­ку, к ко­то­рой по­сле­до­ва­тель­но под­со­единён не­ко­то­рый ре­зи­стор. Со­про­тив­ле­ние этого ре­зи­сто­ра и есть внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние ба­та­рей­ки. По­мо­ги­те Пете рас­счи­тать его.

Марк не любит пить креп­кий го­ря­чий кофе, по­это­му он все­гда раз­бав­ля­ет кофе очень хо­лод­ной водой в от­но­ше­нии 3 : 2 (на­при­мер, к 150 г кофе до­бав­ля­ет 100 г воды). Опре­де­ли­те, какой ста­нет тем­пе­ра­ту­ра на­пит­ка после уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го рав­но­ве­сия между кофе и до­ли­той водой, если на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра воды 0 °C, а ис­ход­ная тем­пе­ра­ту­ра го­ря­че­го кофе +90 °C. Удель­ные теплоёмко­сти воды и кофе оди­на­ко­вые. Сме­ши­ва­ние про­ис­хо­дит быст­ро, по­это­му по­те­ря­ми теп­ло­ты можно пре­не­бречь. Ответ дайте в °C.

Для из­го­тов­ле­ния спи­ра­лей на­гре­ва­тель­ных эле­мен­тов чаще всего ис­поль­зу­ют фехраль. В на­гре­ва­тель­ном эле­мен­те пе­ре­го­ре­ла спи­раль из фехра­ля, и Олег Вла­ди­ми­ро­вич решил за­ме­нить её ни­хро­мо­вой спи­ра­лью той же длины. Поль­зу­ясь таб­ли­цей, по­мо­ги­те Олегу Вла­ди­ми­ро­ви­чу опре­де­лить, во сколь­ко раз пло­щадь се­че­ния ни­хро­мо­вой спи­ра­ли долж­на быть мень­ше пло­ща­ди се­че­ния фехра­ле­вой спи­ра­ли, чтобы при под­клю­че­нии к тому же ис­точ­ни­ку на­пря­же­ния в на­гре­ва­тель­ном эле­мен­те вы­де­ля­лась преж­няя мощ­ность.

На ри­сун­ке по­ка­за­но по­ло­же­ние маг­нит­ной стрел­ки, уста­нов­лен­ной рядом с длин­ным пря­мым про­во­дом, по ко­то­ро­му течёт по­сто­ян­ный элек­три­че­ский ток I. Про­вод­ник рас­по­ло­жен пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти ри­сун­ка, ток в нём течёт «к нам», что обо­зна­че­но «точ­кой». Что про­изойдёт с маг­нит­ной стрел­кой, если из­ме­нить на­прав­ле­ние тока в про­во­де на про­ти­во­по­лож­ное? Ответ по­яс­ни­те.

Уди­ви­тель­ная при­вя­зан­ность го­лу­бей к месту гнез­до­ва­ния ещё в древ­но­сти на­толк­ну­ла людей на мысль, что можно ис­поль­зо­вать го­лу­бей для пе­ре­да­чи почты. И даже во время Ве­ли­кой Оте­че­ствен­ной войны, не­смот­ря на су­ще­ство­ва­ние тех­ни­че­ских средств связи, го­лу­би с успе­хом ис­поль­зо­ва­лись для пе­ре­да­чи до­не­се­ний (го­лу­бе­грамм). Пусть го­лубь с до­не­се­ни­ем про­ле­тел 30 км со ско­ро­стью 20 м/с, затем он в те­че­ние не­ко­то­ро­го вре­ме­ни пе­ре­жи­дал силь­ную грозу с дождём, а остав­ши­е­ся 30 км он летел со ско­ро­стью 10 м/с.

1)  Опре­де­ли­те время, за­тра­чен­ное го­лу­бем на первую по­ло­ви­ну пути.

2)  Сколь­ко вре­ме­ни го­лубь пе­ре­жи­дал грозу, если сред­няя ско­рость го­лу­бя со­ста­ви­ла 8 м/с?

Ответ: 1)   с;    2)   с.

Ту­ри­сту-лыж­ни­ку было лень идти до про­ру­би, по­это­му вме­сто того, чтобы за­черп­нуть V  =  2 л воды из про­ру­би, он на­сы­пал в алю­ми­ни­е­вый ко­те­лок m  =  2 кг су­хо­го снега. Плот­ность воды удель­ная теп­ло­та плав­ле­ния льда По­те­ря­ми теп­ло­ты можно пре­не­бречь. Снег со­сто­ит из мел­ких кри­стал­ли­ков льда.

1)  Опре­де­ли­те массу воды, ко­то­рую ту­ри­сту нужно было за­черп­нуть из про­ру­би.

2)  Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты нужно было за­тра­тить, чтобы пре­вра­тить снег в ко­тел­ке в воду?

3)  На сколь­ко доль­ше ту­ри­сту при­ш­лось ждать за­ки­па­ния воды, если и вода, и снег имеют на­чаль­ную тем­пе­ра­ту­ру 0 °С, а мощ­ность ту­ри­сти­че­ской га­зо­вой го­рел­ки P  =  1,1 кВт?

Коля со­брал­ся ехать в лет­ний ла­герь. С собой ему можно было брать бы­то­вые элек­тро­при­бо­ры мощ­но­стью не более 300 Вт каж­дый. Коле хо­те­лось взять с собой ма­лень­кий элек­тро­чай­ник, и он решил из­ме­рить мощ­ность этого при­бо­ра. Для по­ста­нов­ки экс­пе­ри­мен­та Коля налил в чай­ник 400 мл воды из гра­фи­на, ко­то­рый уже давно стоял на кухне, вклю­чил чай­ник и из­ме­рил за­ви­си­мость тем­пе­ра­ту­ры на­гре­ва­е­мой воды от вре­ме­ни. По­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты Коля отоб­ра­зил на гра­фи­ке, со­еди­нив экс­пе­ри­мен­таль­ные точки плав­ной ли­ни­ей. Коля со­об­ра­зил, что линия не яв­ля­ет­ся пря­мой из-за того, что при по­вы­ше­нии тем­пе­ра­ту­ры воды по­сте­пен­но воз­рас­та­ют по­те­ри теп­ло­ты в окру­жа­ю­щую среду, и по­это­му вы­де­ля­е­мая чай­ни­ком энер­гия це­ли­ком идёт на на­гре­ва­ние воды толь­ко в самом на­ча­ле про­цес­са на­гре­ва­ния. Удель­ная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°C).

1)  Чему была равна тем­пе­ра­ту­ра воды в чай­ни­ке через 100 се­кунд после на­ча­ла на­гре­ва­ния?

2)  Оце­ни­те, на сколь­ко гра­ду­сов на­гре­лась вода через 3 се­кун­ды после вклю­че­ния чай­ни­ка.

3)  Оце­ни­те, чему равна мощ­ность чай­ни­ка, и опре­де­ли­те, можно ли Коле брать его с собой в ла­герь.