Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов №1

Полное решение задач С1-С6 необходимо записать в бланке ответов № 2. При оформлении решения в бланке ответов № 2 запишите сначала номер задания (С1, С2 и т.д.), а затем решение соответствующей задачи. Ответы записывайте четко и разборчиво.

С1

Небольшой пустой тонкостенный цилиндрический стакан переворачивают вверх дном и медленно погружают в глубокий водоем, удерживая ось стакана в вертикальном положении. Над поверхностью водоема находится воздух. Как при погружении стакана от поверхности воды вглубь водоема будет изменяться модуль выталкивающей силы, действующей на стакан? Ответ поясните, опираясь на законы механики и молекулярной физики. Температуру воздуха над поверхностью водоема, воздуха в стакане и воды в водоеме считать одинаковой.

Полное правильное решение каждой из задач С2-С6 должно содержать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.

С2

В установке, изображенной на рисунке, грузик А соединен перекинутой через блок нитью с бруском В, лежащим на горизонтальной поверхности трибометра, закрепленного на столе. Грузик отводят в сторону, приподнимая его на высоту h, и отпускают. Длина свисающей части нити равна L. При какой массе грузика брусок сдвинется с места в момент прохождения грузиком нижней точки траектории? Масса бруска М, коэффициент трения между бруском и поверхностью трибометра μ. Трением в блоке, а также размерами блока пренебречь. Нить невесомая и нерастяжимая.

С3

В бутылке объемом 1 л находится гелий при нормальном атмосферном давлении. Горлышко бутылки площадью 2 см² заткнуто короткой пробкой, имеющей массу 20 г. Когда бутылку поставили на стол вертикально горлышком вверх, оказалось, что если сообщить гелию в бутылке количество теплоты 9 Дж, то он выдавливает пробку из горлышка. Какую минимальную силу нужно приложить к пробке для того, чтобы вытащить ее из горлышка бутылки, не нагревая ее, если бутылка лежит горизонтально? Давление окружающего бутылку воздуха также равно нормальному атмосферному давлению.

С4

В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока соответственно равны 3 В и 0,5 Ом, емкость конденсатора 2 мФ, индуктивность катушки 2 мГн. В начальный момент времени ключ К замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Сопротивлением катушки и проводов пренебречь.

С5

Два параллельных друг другу рельса, лежащих в горизонтальной плоскости, находятся в однородном магнитном поле, индукция которого направлена вертикально вниз (см. рисунок). Левый проводник движется вправо с постоянной скоростью , а такой же правый проводник покоится. С какой скоростью надо перемещать правый проводник влево, чтобы в три раза увеличить силу Ампера, действующую на левый проводник? (Сопротивлением рельсов пренебречь)

С6

Покоящийся атом водорода массой 1,679∙10^{-27 кг излучает фотон с энергией 16,32∙10-19} Дж в результате перехода электрона из возбужденного состояния в основное. В результате отдачи атом начинает двигаться поступательно в сторону, противоположную фотону. Найдите кинетическую энергию атома, если его скорость мала по сравнению со скоростью света.