Экзаменационный билет №1 по дисциплине «Физика».

Решение:

1. Механическое движение. Виды механического движения. Скорость и ускорение.

2. Электроёмкость. Конденсаторы. Соединение конденсаторов.

3. Задача: Определить коэффициент поверхностного натяжения спирта, если диаметр трубки 1 мм, высота трубки 11 мл (плотность спирта \( \rho = 7.79 \times 10^{-3} \) кг/м³).

Решение задачи:

Для решения данной задачи необходимо знать формулу для определения коэффициента поверхностного натяжения через высоту столба жидкости в трубке. Однако, в условии задачи приведены некорректные единицы измерения для высоты (мл вместо метров) и плотности (кг/м³ вместо г/см³ или кг/м³ для плотности спирта). Также, для определения коэффициента поверхностного натяжения \( \sigma \) через высоту подъема жидкости \( h \) в капиллярной трубке радиусом \( r \) и плотностью \( \rho \) по формуле \( h = \frac{2 \sigma}{\rho g r} \), где \( g \) - ускорение свободного падения, требуется знать радиус трубки, а не диаметр, и применить формулу, если жидкости в капилляре нет. В данном случае, если \( d=1 \text{ мм} \), то \( r = 0.5 \text{ мм} = 0.5 \times 10^{-3} \text{ м} \). Если \( h = 11 \text{ мм} \) (предполагая, что \( \text{мл} \) — опечатка и имелись в виду миллиметры), то \( h = 11 \times 10^{-3} \text{ м} \). При \( g \approx 9.8 \text{ м/с}^2 \) и \( \rho = 7.79 \times 10^{-3} \text{ кг/м}^3 \) (что является крайне низкой плотностью, возможно, ошибка в условии), расчет будет:

\[ \sigma = \frac{\rho g r h}{2} \]

Подставляя неверные значения, получаем:

\[ \sigma = \frac{(7.79 \times 10^{-3} \text{ кг/м}^3) \times 9.8 \text{ м/с}^2 \times (0.5 \times 10^{-3} \text{ м}) \times (11 \times 10^{-3} \text{ м})}{2} \approx 2.09 \times 10^{-7} \text{ Н/м}} \]

Примечание: Значения в условии задачи выглядят некорректными для определения коэффициента поверхностного натяжения спирта.

Преподаватель: Ёлхина Л.Ю.