Все задачи

Тело, свободно падающее с некоторой высоты из состояния покоя, за время после начала движения проходит путь в раз меньший, чем за такой же промежуток времени в конце движения. Найдите полное время движения.

Шарик массой подвешенный на невесомой нерастяжимой нити, отклонили от вертикали на угол и отпустили без начальной скорости. Найдите силу натяжения нити как функцию угла отклонения шарика от вертикали Обоснуйте применимость использованных законов. Сделайте чертеж.

Известно, что на диэлектрическую пластину, частично введенную в зазор воздушного плоского конденсатора, действует сила, втягивающая пластину внутрь.

1. Объясните это явление, основываясь на известных физических явлениях и законах.

2. Как изменится энергия заряженного конденсатора при втягивании в него пластины, если он отключен от ис­точ­ника?

В термокружку налили горячий чай.

1. Как правило, если в горячий чай поместить ложку комнатной температуры, он остынет быстрее. Объясните этот факт.

2. Может ли чай остыть быстрее, если в него поместить ложку температуры чая?

Ответ в каждом случае поясните, основываясь на известных физических явлениях и законах.

Какое свойство нити обеспечивает равенство сил натяжения, приложенных к растягивающим нить телам? Объясните, как из указанного свойства следует равенство этих сил.

Два груза массами и связанные между собой с помощью невесомой и нерастяжимой нити, движутся поступательно по гладкому горизонтальному столу под действием горизонтальной силы приложенной к грузу Определить силу натяжения нити.

Найти фокусное расстояние рассеивающей линзы, если изображение предмета, помещенного перед ней на расстоянии 50 см, получилось уменьшенным в 5 раз.

В цилиндре под поршнем находится некоторое количество газа, занимающего при температуре и давлении Н/м² объем м³. Какую работу пришлось совершить, сжимая газ при постоянном давлении, если его температура при этом понизилась до Трение между стенками цилиндра и поршнем отсутствует.

Масса идеального газа, находящегося при температуре охлаждается изохорно так, что давление падает в раз. Затем газ расширяется при постоянном давлении. В конечном состоянии его температура равна первоначальной. Молярная масса газа Определить совершаемую газом работу.

Два плоских конденсатора емкостью и обладающих зарядами и включают в замкнутую цепь так, что положительно заряженная пластина одного конденсатора соединяется с отрицательно заряженной пластиной другого. Определить заряд каждого конденсатора в этом случае.

Изолированная металлическая пластинка освещается светом с длиной волны 450 нм. Работа выхода электронов из металла 2 эВ. До какого потенциала зарядится пластинка при непрерывном действии света?

Груз массой 0,2 кг осторожно прикрепляют к нижнему концу невесомой вертикальной пружины жесткостью 200 Н/м и длиной 10 см, прикрепленной своим верхним концом к потолку. Затем груз отпускают без начальной скорости. Найти модуль максимального ускорения, которое груз будет испытывать при установившихся колебаниях.

Ответ: м/c²

Ток величиной 5 А течет по медному проводу. Какой заряд накопится на проводе за 1 секунду?

Ответ: Кл

Если к верхней точке колеса, стоящего на шероховатой горизонтальной поверхности, приложить горизонтальную силу, то в нижней точке колеса возникнет сила трения.

1. Куда эта сила трения будет направлена?

2. В каком случае ускорение центра масс колеса будет больше при фиксированной внешней силе — в случае гладкой или шероховатой поверхности?

Ответ объясните на основании известных Вам физических законов и явлений.

Велосипедист стартует из состояния покоя и движется прямолинейно. Приобретя некоторую постоянную скорость, велосипедист перестает крутить педали.

1. Какое направление во время разгона имеет сила трения, приложенная к ведущему колесу?

2. Какое направление во время разгона имеет сила трения, приложенная к ведомому колесу?

3. Какое направление имеет сила трения, действующая на колеса со стороны поверхности после того, как велосипедист перестал крутить педали?

Считать, что колесо и поверхность не деформируются. Трением в осях колес и сопротивлением воздуха пренебречь.

Морозным зимним днем (температура воздуха была около ) школьник Миша пришел домой после школы, и ему показалось, что дома очень сухой воздух. Домашний гигрометр показал относительную влажность На улице, откуда он только что пришел, такого ощущения не было. Миша проверил прогноз погоды — оказалось, что относительная влажность в этот день составляла Поэтому Миша решил открыть окна, чтобы запустить в квартиру более влажный уличный воздух. Закрыв окна и дождавшись, пока воздух нагрелся до прежней комнатной температуры, Миша с удивлением обнаружил, что относительная влажность в квартире стала меньше Объясните этот эффект, основываясь на известных Вам физических законах.

Чайник с кипятка теплоемкостью остывает до некоторой температуры в раз быстрее, чем чайник с кипятка. Найти теплоемкость чайника, считая скорость теплообмена чайника с окружающей средой постоянной.

Мокрый снег (смесь воды и льда при температуре кристаллизации воды) превратили в пар на горелке мощностью 1 кВт за 1000 секунд. В снегу содержалось льда. Сколько воды содержалось в мокром снегу, если КПД горелки равен 85%?

Алюминиевый чайник, долгое время стоящий на плите с двумя литрами воды, вскипятили на газовой плите. Вылив кипяток, сразу набрали столько же воды комнатной температуры и снова довели ее до кипения на той же конфорке. Оказалось, что во второй раз вода закипела на 20% быстрее. Найдите массу чайника.

Саркис натер пластмассовую ручку об остатки волос на своей голове, в результате чего ручка приобрела положительный электрический заряд. Затем, держась рукой за шар незаряженного электрометра, Саркис поднес близко к шару (не касаясь его) положительно заряженную ручку. После этого Саркис убрал руку от шара, а затем убрал и ручку. В результате электрометр оказался заряжен. Объясните этот эффект, основываясь на известных Вам физических законах, и определите знак заряда электрометра.

Аккумуляторы смартфонов характеризуют «емкостью», измеряемой в мАч. Например, «емкость» аккумулятора в iPhone 13 Pro равна 3095 мАч.

1. Что это означает?
2. Переведите 3095 мАч в систему СИ.
3. Поскольку полученное число довольно велико и имеет размерность заряда, то при подстановке в закон Кулона получается огромная сила, с которой должны были бы взаимодействовать два находящихся рядом аккумулятора. Почему этого не происходит?

Виталик к верхнему концу вертикальной медной трубки прикрепил динамометр, а затем бросил в трубку постоянный магнит, удерживая при этом динамометр и не касаясь трубки. Оказалось, что в течение почти всего времени падения магнита в трубке показания динамометра оказываются больше на величину, равную силе тяжести, действующей на магнит.

1. Объясните, почему меняются показания динамометра, основываясь на известных Вам физических законах.

2. Докажите, что магнит большую часть времени движется с постоянной скоростью.

Учитель Сергей Л. решил наглядно проиллюстрировать ученикам некоторую мысль при изучении гармонических колебаний. Он попросил учеников одного класса (22 человека) взять в одну руку гирю массой 4 кг и совершать ей колебательные движения амплитудой около 30 см, стараясь прикладывать для этого как можно меньше усилий. Для каждого ученика по результатам двадцати колебаний был измерен период. Усредненный период колебаний по классу составил 2,1 секунды. Поскольку класс был математического профиля, то к концу эксперимента гирю сломали.

На следующем уроке с инженерным классом пришлось воспользоваться гирей таких же размеров и формы, но массой 8 кг. Усредненный период по инженерному классу составил 2,2 секунды. Однако период математического маятника не зависит от массы согласно формуле, которую изучают в школе. Основываясь на известных физических законах, предложите объяснение, почему в данном эксперименте период колебаний увеличивается с массой. Считать, что систематические и случайные погрешности измерений учтены учителем.

При возвращении с дачи Сергею Л. необходимо проехать небольшой участок дороги в горку. В ненастный декабрьский день этот участок обледенел; колеса проскальзывали, и машина не могла заехать в горку. Развернув автомобиль, Сергей попробовал подняться по горке задним ходом, и автомобиль успешно преодолел наклонный скользкий участок.

Какие колеса являются ведущими у автомобиля Сергея — передние или задние? Ответ поясните, опираясь на известные Вам физические законы. Сделайте чертеж. Считайте, что центр масс автомобиля равноудален от передней и задней оси.

Брусок массой находится на гладкой горизонтальной поверхности, по которой он может двигаться без трения. На бруске лежит кубик массой к которому приложена горизонтальная сила. При каком минимальном значении этой силы кубик начнет скользить по бруску? Коэффициент трения между кубиком и бруском

Электропоезд начинает свое движение из состояния покоя и равномерно увеличивает скорость. Первый вагон прошел мимо наблюдателя, неподвижно стоявшего на платформе у начала первого вагона, за время За какое время пройдет мимо него седьмой вагон?

В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделенный от атмосферы столбиком ртути длиной мм. Когда трубка лежит горизонтально, относительная влажность воздуха в ней равна Какой станет относительная влажность этого воздуха если трубку поставить вертикально, открытым концом вверх? Атмосферное давление равно мм рт. ст. Температуру считать постоянной.

На оси в точке находится оптический центр тонкой рассеивающей линзы с фокусным расстоянием а в точке — оптический центр тонкой собирающей линзы. Главные оптические оси обеих линз совпадают с осью Свет от точечного источника, расположенного в точке пройдя данную оптическую систему, распространяется параллельным пучком. Найдите фокусное расстояние собирающей линзы Сделайте рисунок с указанием хода лучей через данную систему линз.

Тележка массой 50 кг движется со скоростью 1 м/c слева направо по гладкой горизонтальной дороге. Каким станет модуль скорости тележки, если мальчик массой 50 кг запрыгнет на тележку со скоростью равной 2 м/с относительно дороги и направленной справа налево?

Для освещения дна колодца солнечными лучами применили плоское зеркало. Под каким углом к плоскости горизонта установлено зеркало? Угол возвышения Солнца над горизонтом

На рисунке изображена схема, состоящая из конденсатора катушки индуктивности и двух ключей. Первоначально конденсатор заряжен до некоторого напряжения а ключи разомкнуты. Омическое сопротивление проводов и катушки индуктивности не учитывайте.

1. Как будет меняться напряжение на конденсаторе и сила тока в катушке, если сначала замыкают ключ а затем

2. Как будет меняться напряжение на конденсаторе и сила тока в катушке, если сначала замыкают ключ а затем, когда напряжение на конденсаторе уменьшается в два раза, замыкают ключ

Ответ обоснуйте, опираясь на физические законы.

К источнику с ЭДС и внутренним сопротивлением подключены резисторы и реостат. Каким должно быть сопротивление реостата чтобы на участке ток был направлен от точки к точке ?

Какая шайба, вращающаяся вокруг своей оси или не вращающаяся, пройдет больший путь до остановки на шероховатой горизонтальной поверхности? Начальная скорость центров шайб одинакова.

По горизонтальному столу катится без трения тележка массой со скоростью На горизонтальную поверхность тележки положили кирпич массой начальная скорость которого относительно стола была равна нулю. Кирпич прошел по тележке путь и остановился относительно нее. Найдите коэффициент трения между кирпичом и тележкой.

На графике схематично изображена зависимость веса тела, находящегося в лифте, от времени. Момент соответствует началу движения лифта, а — остановке. Опираясь на физические законы, объясните, почему вес от до увеличивается, затем от до возвращается к исходному значению, а затем уменьшается от до Как двигался лифт — поднимался или опускался?

Если не учитывать сопротивление воздуха, то брошенное с начальной скоростью с высоты тело всегда приземлится с одной и той же скоростью в независимости от направления вектора начальной скорости.

1. Найдите эту конечную скорость без учета сопротивления воздуха.
2. Тело бросили вертикально вниз с той же высоты и с той же начальной скоростью Конечная скорость с учетом сопротивления воздуха оказалась равна Сравните эту скорость со скоростью
3. Тело бросили вертикально вверх с той же высоты и с той же начальной скоростью Конечная скорость с учетом сопротивления воздуха оказалась равна Сравните эту скорость со скоростями и

Довольно упругий футбольный мяч бросают горизонтально с некоторой высоты, сообщая ему поступательное движение в направлении шероховатой стены в спортивном зале. Все броски совершают из одной точки, меняя только модуль начальной скорости После остановки мяча каждый раз измеряют расстояние от него до стены. На графике изображены результаты измерений (каждая точка соответствует одному измерению) для небольшого диапазона скоростей. Объясните, основываясь на физических законах, почему при незначительном увеличении начальной скорости многократно увеличивается расстояние между мячом и стеной. Пол в спортивном зале горизонтальный, до противоположной стены мяч не до­ка­ты­ва­ется.

Человек массы оставаясь на месте, тянет за веревку груз массы Коэффициент трения о горизонтальную плоскость равен При какой наименьшей силе натяжения веревки груз стронется с места? Под каким углом к горизонтальной плоскости должна быть направлена веревка?

Плоскость с углом наклона к горизонту вращается с угловой скоростью вокруг вертикальной оси (см. рисунок). На наклонной плоскости на расстоянии от оси вращения лежит груз. При каком минимальном коэффициенте трения он не будет скользить по плоскости? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на груз. Обоснуйте применимость использованных законов.

Тонкий цилиндрический проводник длиной движется с постоянным ускорением направленным вдоль его оси. Определите напряжение, возникающее между концами проводника.