Все задачи

Два гладких упругих шара радиусом лежат, соприкасаясь друг с другом, на гладкой горизонтальной плоскости. Третий упругий шар радиусом скользящий со скоростью по той же плоскости, ударяется одновременно в оба шара (см. рисунок). Найти скорость большого шара после удара. Все шары сделаны из одного материала.

В камере, заполненной азотом, при температуре находится открытый цилиндрический сосуд (рис. 1). Высота сосуда Сосуд плотно закрывают цилиндрической пробкой и охлаждают до температуры В результате расстояние от дна сосуда до низа пробки становится равным (рис. 2). Затем cocyд нагревают до первоначальной температуры (рис. 3). Чему равно расстояние от дна сосуда до низа пробки при этой температуре? Величину силы трения между пробкой и стенками сосуда считать одинаковой при движении пробки вниз и вверх. Массой пробки пренебречь. Давление азота в камере во время эксперимента поддерживается постоянным.

Две большие параллельные вертикальные пластины из диэлектрика расположены на расстоянии см друг от друга. Пластины равномерно заряжены разноимёнными зарядами. Модуль напряжённости поля между пластинами В/м. Между пластинами, на равном расстоянии от них, помещён маленький шарик с зарядом Кл и массой г. После того как шарик отпускают, он начинает падать. Какую скорость будет иметь шарик, когда коснётся одной из пластин? Трением о воздух и размерами шарика пренебречь.

В открытой пробирке, вращающейся в горизонтальной плоскости с угловой скоростью вокруг вертикальной оси, проходящей через край пробирки, находится столбик ртути длиной , центр которого отстоит от оси вращения на расстояние . До какой температуры надо нагреть пробирку, чтобы при увеличении угловой скорости в 4 раза столбик ртути не сместился? Начальная температура , а внешнее атмосферное давление .

Закрытый сосуд заполнен газом при температуре и давлении Сосуд снабжен предохранительным клапаном, открывающимся при давлении, превышающем Сосуд нагрели до температуры При этом из него вышло газа. Определить массу газа в сосуде до его нагрева.

Закрытый с обоих концов горизонтальный цилиндр заполнен идеальным газом при температуре ºC и разделен подвижным теплонепроницаемым поршнем на две равные части длиной каждая. На какую величину нужно повысить температуру газа в одной половине цилиндра, чтобы поршень сместился на расстояние при неизменной температуре газа во второй половине цилиндра?

Цилиндр массой и радиусом , на который намотана нерастяжимая невесомая нить, положили на наклонную плоскость с углом наклона к горизонту , а конец нити прикрепили к вертикальной стенке. Ось цилиндра горизонтальна. Нить не скользит по цилиндру, параллельна наклонной плоскости и перпендикулярна оси цилиндра (см. рисунок). При каком минимальном коэффициенте трения между цилиндром и плоскостью цилиндр будет находиться в равновесии? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на цилиндр.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Найти минимальную горизонтальную силу, которой можно опрокинуть через ребро куб массой При каком коэффициенте трения это возможно?

Теплоизолированный сосуд разделен тонкой теплоизолирующей перегородкой на две части, отношение объемов которых Обе части сосуда заполнены одинаковым одноатомным идеальным газом. Давление в первой из них равно во второй — Каким станет давление в сосуде, если перегородку убрать?

Один моль гелия участвует в циклическом процессе 1-2-3-4-1, график которого изображён на рисунке в координатах - где — объём газа, — абсолютная температура. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, сравните модули работы газа в процессе 2-3 и модуль работы внешних сил в процессе 4-1. Постройте график цикла в координатах - где — давление газа, — объём газа.

В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К длительное время замкнут. ЭДС батарейки В, отношение внутреннего сопротивления батарейки к сопротивлению резистора . После размыкания ключа К в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты мкДж. Найдите заряд конденсатора до размыкания ключа.

В вольфрамовом цилиндре под пор­шнем водород при атмосферном давлении и температуре 300 К занимает объём . При нагревании водорода в цилиндре при постоянном давлении часть молекул распадается согласно реакции , причём процент распавшихся молекул увеличивается с ростом температуры как показано на рисунке — отношение числа распавшихся молекул к первоначальному числу молекул, выраженное в процентах). Какой объём занимает смесь газов в цилиндре при температуре 3000 К?

Один моль идеального одноатомного газа сначала нагрели, а затем охладили до первоначальной температуры 300 К, уменьшив давление в 3 раза (см. рис.). Какое количество теплоты сообщено газу на участке 1-2?

Ион с зарядом и массой проходит ускоряющую разность потенциалов и после этого попадает в однородное магнитное поле с индукцией , в котором движется по окружности радиусом Определите Считать, что установка находится в вакууме. Силой тяжести и скоростью иона до прохождения ускоряющей разности потенциалов пренебречь.

Воздушный шар наполняется горячим воздухом при нормальном атмосферном давлении. Абсолютная температура горячего воздуха в 2 раза больше температуры окружающего воздуха. При каком отношении массы оболочки к массе наполняющего её воздуха шар начнёт подниматься? Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие. Массой груза и объёмом материала оболочки шара пренебречь.

Из однородной тонкой пластины в форме квадрата со стороной вырезано отверстие диаметром касающееся стороны квадрата (см. рисунок). Определить положения центра тяжести.

К вертикальной стенке прислонена однородная доска, образующая с горизонтальным полом угол Коэффициент трения доски о пол Каков должен быть коэффициент трения доски о стену, чтобы доска оставалась в равновесии?

Система грузов и показанная на рисунке, движется из состояния покоя. Поверхность стола — горизонтальная гладкая. Коэффициент трения между грузами и равен Грузы и связаны легкой нерастяжимой нитью, которая скользит по блоку без трения. Пусть При каких значениях грузы и движутся как одно целое? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на грузы. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

В теплоизолированный сосуд, в котором находится 1 кг льда при температуре , налили 0,5 кг воды при температуре Определите массу воды в сосуде после установления теплового равновесия. Теплоёмкостью сосуда и потерями тепла пренебречь.

К бруску массой прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая нить, один конец которой привязан к стене, а к другому прикреплено тело массой На брусок действует сила Определите ускорение тела. Свободные куски нити горизонтальны и лежат в одной вертикальной плоскости, тела двигаются вдоль одной прямой. Массой блока и нити, а также трением пренебречь.

Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.

Два теплоизолированных сосуда, объёмы которых и соединены между собой трубкой с вентилем. Вентиль закрыт. Сосуды содержат разреженный аргон и разреженный криптон в количествах и при температурах и соответственно. Каким будет давление в сосудах, если вентиль открыть? Объёмом трубки пренебречь.

На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном вертикальном магнитном поле находится горизонтальный прямой проводник прямоугольного сечения массой (см. рисунок). Плоскость наклонена к горизонту под углом расстояние между рельсами Когда рельсы подключены к источнику тока, по проводнику течёт постоянный ток и проводник поступательно движется вверх по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент трения между проводником и рельсами Чему равен модуль индукции магнитного поля Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на проводник.

Один конец каната удерживают на высоте от земли, второй его конец касается земли. В момент времени канат отпускают, и он начинает свободно падать на землю. Получите аналитическую зависимость силы, с которой канат будет давить на землю, от времени. Масса единицы длины каната равна

Кусок однородного каната висит вертикально, причем его нижний конец касается горизонтального стола. Найти силу давления каната на стол при его падении, выразив ее через вес части каната, уже лежащей на столе.

Вокруг планеты, имеющей форму шара радиуса по круговой орбите движется спутник. Определить радиус орбиты спутника считая известными ускорение свободного падения у поверхности планеты и период обращения спутника

Две звезды одинаковой массой движутся по окружности радиусом располагаясь на противоположных концах диаметра окружности. Пренебрегая влиянием всех других небесных тел, определить период обращения звезд. Гравитационная постоянная

В вертикальном цилиндрическом сосуде с площадью поперечного сечения под подвижным поршнем массой с лежащим на нем грузом массой находится воздух при комнатной температуре. Первоначально поршень находился на высоте от дна сосуда. Если груз снять с поршня, то поршень поднимется на Какова масса груза Воздух считать идеальным газом, а его температура — неизменной. Атмосферное давление равно Трение между стенками и поршнем не учитывать.

Вакуумная камера большого объема заполнена воздухом при давлении В камере расположен высокий вертикальный цилиндр площадью поперечного сечения Сверху цилиндр закрыт поршнем массой на котором стоит груз массой Под поршнем находится гелий при температуре В начальном состоянии давление гелия уравновешивает внешнее давление. Груз убирают, и через некоторое время система переходит в конечное равновесное состояние. Найдите температуру гелия в этом состоянии. Числовой ответ выразите в кельвинах и округлите до целого значения. Стенки цилиндра и поршень не проводят тепло, поршень движется без трения, давление воздуха в камере постоянно. Ускорение свободного падения

В вертикальном цилиндре с гладкими стенками, открытом сверху, под тяжелым поршнем c площадью основания находится одноатомный идеальный газ. В первоначальном состоянии поршень покоится на высоте опираясь на выступы на внутренней стороне стенок цилиндра (см. рис. а). Давление газа равно внешнему атмосферному. Газу сообщили количество теплоты и в результате медленного расширения газа нижняя сторона поршня оказалась на высоте (см. рис. б). Чему равна масса поршня Тепловыми потерями пренебречь.

В запаянной с одного конца стеклянной трубке длиной находится столбик воздуха, ограниченный сверху столбиком ртути высотой Ртуть доходит до верхнего края трубки. Трубку закрывают, поворачивают закрытым концом вниз, а затем открывают, при этом часть ртути выливается. Какова высота оставшегося столбика ртути? Атмосферное давление

Канат длиной переброшен через блок. В начальный момент канат покоится, и по обе стороны блока свешиваются равные его отрезки. Затем в результате незначительного толчка равновесие каната нарушается и он приходит в движение. Какова будет скорость каната в тот момент, когда с одной стороны блока будет свешиваться отрезок каната длиной Массой блока и его размерами пренебречь, энергию толчка и трение в блоке не учитывать, ускорение свободного падения принять

Начальное положение кабины лифта К и противовеса П изображено на рисунке. На какую величину изменится потенциальная энергия системы при перемещении кабины вверх на расстояние если начальная разность уровней противовеса и кабины масса кабины масса противовеса а масса единицы длины троса, соединяющего кабину с противовесом, Ускорение свободного падения принять

Частица, движущаяся в вакууме со скоростью налетает на покоящуюся частицу, масса которой в 3 раза больше массы первой частицы. Происходит упругое нецентральное соударение, после которого вторая частица начинает двигаться под углом к первоначальному направлению движения первой частицы. Определить величины скоростей и обеих частиц после соударения. Силу тяжести не учитывать.

Шарик массой прикреплен к неподвижным стенкам тремя пружинами, две из которых имеют жесткость а третья — Шарик может двигаться только поступательно вдоль горизонтальной оси. Пружины невесомы и в положении равновесия не напряжены. Шарику сообщают скорость Найти амплитуду колебаний шарика. Силу тяжести не учитывать.

В вертикальном закрытом цилиндре находится идеальный газ, разделенный на две части тяжелым поршнем, который может перемещаться без трения. В нижней части цилиндра масса газа вдвое больше, чем в верхней. При температуре одинаковой во всем цилиндре, объем нижней части цилиндра равен объему верхней части. Каким будет отношение объемов , если температуру газа увеличить в раза?

В цилиндре с площадью сечения под поршнем массой находится некоторый газ. При увеличении абсолютной температуры газа в раза поршень поднимается вверх и упирается в уступы. При этом объем газа по сравнению с первоначальным увеличивается в раза. Определить силу, с которой поршень давит на уступы. Атмосферное давление

Четыре одинаковые незаряженные металлические пластины расположены параллельно друг другу на равных расстояниях. Всё пространство между пластинами 3 и 4 заполнено твёрдым однородным диэлектриком с проницаемостью Пластины 1 и 3 соединяют тонким проводом через батарею с ЭДС а пластины 2 и 4 — через батарею с ЭДС Найдите отношение где и — установившиеся заряды пластин 1 и 2.

На улице при относительная влажность воздуха составляет При умеренной физической нагрузке через легкие человека проходит 15 л воздуха за 1 мин. Вдыхаемый воздух имеет температуру и относительную влажность . Давление насыщенного водяного пара при равно кПа, а при — кПа. Какую массу воды теряет тело человека за 20 минут за счет дыхания? Считать, что объем выдыхаемого воздуха равен объему, который проходит через легкие человека. Влажность воздуха на улице считать неиз­мен­ной.

Небольшое тело массой кг лежит на вершине гладкой полусферы радиусом м. В тело попадает пуля массой кг, летящая горизонтально со скоростью м/с, и застревает в нем. Пренебрегая смещением тела за время удара, определите высоту , на которой это тело оторвется от поверхности полусферы. Высота отсчитывается от основания полусферы. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Параметры идеального одноатомного газа, взятого в количестве 3 моля, изменились по изображенному циклу. Температура газа в состояниях 1, 2, 4: Определить работу, которую совершил газ за цикл.