Два одинаковых бруска массой каждый связаны друг с другом невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый гладкий блок, неподвижно закреплённый на потолке (см. рисунок). На один из брусков кладут груз массой и система приходит в движение. С какой силой груз будет давить на брусок? Сделайте схематичный рисунок с указанием сил, действующих на бруски и груз. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
В комнате размерами в которой воздух имеет температуру 25 °C и относительную влажность 20%, включили увлажнитель воздуха производительностью 0,2 л/ч. Чему станет равна относительная влажность воздуха в комнате через 2 ч? Давление насыщенного водяного пара при температуре 25 °C равно 3,17 кПа. Комнату считать герметичным сосудом.
Два точечных источника света находятся на главной оптической оси тонкой собирающей линзы с оптической силой 2 дптр на некотором расстоянии друг от друга. Линза находится между ними. Расстояние от линзы до одного из источников Изображения обоих источников получились в одной точке. Найдите расстояние Постройте на отдельных рисунках изображения двух источников в линзе, указав ход лучей.
На столе лежит доска массой на которой покоится брусок массой Доску начинают тянуть влево с постоянной горизонтальной силой При каком минимальном коэффициенте трения между бруском и доской груз будет оставаться неподвижным относительно доски? Коэффициент трения между доской и столом Сделайте схематичные рисунки с указанием сил, действующих на доску и на брусок. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Метеорологический зонд общей массой 20 кг удерживают на поверхности Земли силой, равной по модулю 1 кН и направленной вниз. Затем зонд отпускают, он поднимается вверх и остаётся на такой высоте, где его объём увеличивается в 2 раза. Температура, измеренная зондом на этой высоте, равна −43 °С. Определите давление на этой высоте, если на поверхности Земли давление равно 105 Па, а температура равна +17 °С.
Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре и давлении расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа Какую работу совершил газ при расширении, если он отдал холодильнику количество теплоты
В вертикальном цилиндре, закрытом сверху лёгким поршнем, находится этиловый спирт при температуре кипения При сообщении спирту количества теплоты часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу Удельная теплота парообразования спирта а его молярная масса — Какая часть подведённого к этиловому спирту количества теплоты переходит в работу? Объёмом жидкого этилового спирта пренебречь; считать, что атмосферное давление постоянно, а пары спирта — идеальный газ.
В вертикальном цилиндре, закрытом лёгким поршнем, находится бензол при температуре кипения При сообщении бензолу некоторого количества теплоты часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу, поднимая поршень. Удельная теплота парообразования бензола а его молярная масса Какая часть подводимого к бензолу количества теплоты идёт на увеличение внутренней энергии системы? Объёмом жидкого бензола и трением между поршнем и цилиндром пренебречь.
Шарик удерживается в жесткой изогнутой трубке, закрепленной на доске, на высоте Доска находится на гладкой горизонтальной поверхности стола (см. рис.). Система покоится. Как только шарик отпускают, он начинает двигаться без трения по трубке и вылетает из другого ее конца, находящегося на высоте Скорость шарика при вылете из трубки равна 3 м/с и направлена горизонтально. При этом доска движется поступательно со скоростью 0,5 м/с по поверхности стола. Чему равна высота Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.
На столе лежит шайба массой скрепленная легкой пружиной с другой такой же шайбой. На гладкой поверхности верхней шайбы покоится груз массой В начальный момент времени коротким ударом с помощью горизонтальной силы груз сбивают с верхней шайбы. Верхняя шайба начинает двигаться вертикально вверх. При каких значениях в процессе этого движения нижняя шайба оторвется от стола? Обоснуйте применимость законов, использованных для решения задачи.
Прямоугольник находится на главной оптической оси тонкой собирающей линзы так, как показано на рисунке. Две его бóльшие стороны длиной параллельны линзе, при этом дальняя сторона находится на расстоянии от линзы (см. рис.). Найдите площадь изображения прямоугольника, если меньшая сторона равна а оптическая сила линзы
В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделенный от атмосферы столбиком ртути длиной Когда трубка расположена вертикально открытым концом вниз, относительная влажность воздуха в ней равна 90%. Какой станет относительная влажность этого воздуха если трубку поставить вертикально, открытым концом вверх? Атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. Температуру считать постоянной.
В U-образную трубку налита вода. Левое колено трубки герметично закрывают пробкой. Температура в комнате уменьшается, из-за чего уровень воды в коленах становится различным. После этого герметично закрывают правое колено трубки, а температура в комнате повышается до исходного значения.
Сравните давление воздуха в левом и правом колене в конечных состояниях.
В каком колене уровень воды будет выше в конечном состоянии?
Небольшой брусок массой скользящий по гладкой горизонтальной поверхности, абсолютно неупруго сталкивается с неподвижным телом массой При дальнейшем поступательном движении тела налетают на недеформированную пружину, одним концом прикреплённую к стене (см. рисунок). Через какое время после абсолютно неупругого удара бруски вернутся в точку столкновения? Скорость движения бруска до столкновения жёсткость пружины а расстояние от точки столкновения до пружины Обоснуйте применимость законов, использованных при решении задачи.
В закрытом с обоих торцов цилиндре при температуре находятся пары воды и гелий, отделенные друг от друга гладким тяжелым поршнем. Когда ось цилиндра была горизонтальной, объемы пара и гелия были равны друг другу, а давление водяного пара было в раза меньше давления насыщенного пара воды при После того, как цилиндр поставили вертикально, через достаточно большой промежуток времени половина пара сконденсировалась. Определите установившееся давление гелия в вертикально расположенном цилиндре, если температура в обеих частях цилиндра все время поддерживалась неизменной. Нормальное атмосферное давление
Дачник налил бензин в канистру и сразу же герметично завинтил крышку. Через некоторое время канистра раздулась, а давление газа внутри канистры стало равно Желая уменьшить давление внутри канистры, дачник отвинтил крышку, выпустил часть газа и снова герметично закрыл канистру. Спустя длительное время в канистре установилось давление Сравните и Температура окружающей среды неизменна. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
Снаряд вылетел из катапульты со скоростью Через время он упал на землю со скоростью Определите минимальную и максимальную скорости снаряда за время его полёта. Ускорение свободного падения Сопротивление воздуха можно не учитывать. Выводить общую формулу для и не требуется.
Тело бросили с высоты над горизонтальной гладью озера со скоростью под неизвестным углом к горизонту. Найти конечную скорость тела при падении в озеро. Решить предпочтительно без использования ЗСЭ.
Небольшое тело бросают с обрыва на горизонтальную плоскость. Докажите, что для достижения максимальной дальности полета необходимо бросать так, чтобы конечная скорость оказалась перпендикулярна начальной. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Находясь на наклонной плоскости, небольшое тело бросают вверх вдоль нее. Докажите, что для достижения максимальной дальности полета необходимо бросать так, чтобы конечная скорость оказалась перпендикулярна начальной. Сопротивлением воздуха пренебречь. Считать, что тело бросают с нулевой высоты над наклонной плоскостью.
Со скалы, возвышающейся над морем на высоту бросили камень. Найдите время его полёта, если известно, что непосредственно перед падением в воду камень имел скорость направленную под углом к начальной скорости. Ускорение свободного падения
С крутого берега реки со скоростью бросили камень под углом к горизонту. С какой скоростью он упал в воду, если до места падения он летел время Сопротивление воздуха не учитывать.
С помощью формул и покажите, что вектор равен полусумме векторов и и является, таким образом, медианой в треугольнике скоростей.
Камень бросают с высоты вверх под углом к горизонту так, что к поверхности земли он подлетает под углом Какое расстояние по горизонтали пролетит камень? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Кот Леопольд сидел у края крыши. Два озорных мышонка выстрелили в него камнем из рогатки. Камень, описав дугу, упал у ног кота через время На каком расстоянии от мышей находится кот Леопольд, если векторы скоростей камня в момент выстрела и в момент падения были взаимно перпендикулярны?
Стена и пол образуют прямой угол. В этом углу находится недеформируемый стержень длиной конец которого отъезжает от стены с постоянной скоростью Найти зависимость скорости другого конца стержня от времени. Считать, что верхний конец стержня не отрывается от стены. В стержень был вертикален.
Цилиндр радиусом вращается вокруг своей оси с частотой Вдоль образующей цилиндра с постоянной скоростью относительно поверхности цилиндра движется материальная точка. Определить полную скорость и ускорение этой точки.
Веревку, привязанную к лодке, тянут за свободный конец таким образом, чтобы она не провисала. Лодка движется с постоянной скоростью образуя в некоторый момент времени угол с отрезком веревки, находящимся между столбом и лодкой. С какой скоростью нужно тянуть в этот момент времени свободный конец веревки?
Буер представляет собой парусные сани. Он может двигаться лишь по линии, по которой направлены его коньки. Ветер дует со скоростью перпендикулярной направлению движения буера. Парус же составляет с направлением движения. Какую скорость не может превысить буер при этом ветре?
По внутренней поверхности закрепленного цилиндра радиуса катится без проскальзывания колесо радиуса Найдите траекторию точки обода колеса.
Мальчик на санках спускается без начальной скорости с вершины гладкой ледяной горки из точки B. У основания горка плавно переходит в горизонтальную заснеженную поверхность, по которой санки с мальчиком скользят в течение и останавливаются в точке C (см. рисунок). Определите, какую минимальную работу A необходимо совершить, чтобы перетащить санки обратно от места остановки к месту старта (из точки C в точку B), если коэффициент трения полозьев санок о заснеженную поверхность Масса санок с мальчиком равна Ускорение свободного падения примите равным
В вертикальном цилиндрическом теплоизолированном сосуде под поршнем массы находится идеальный газ. В положении равновесия поршень располагается на расстоянии от дна сосуда. Сверху на поршень опускают груз массы В результате смещения поршня давление газа в сосуде возрастает в раза, а внутренняя энергия газа увеличивается на Начальная температура газа равна Найти конечную температуру газа Считать, что поршень смещается медленно (квазистатционарно), и колебания в системе не возникают. Ускорение свободного падения принять равным
Конденсатор электроёмкостью зарядили от аккумулятора с ЭДС Затем заряженный конденсатор подключили к батарее из двух таких же аккумуляторов, соединённых последовательно. При этом полярность обкладок заряженного конденсатора совпадает с полярностью полюсов батареи. Какое количество теплоты выделилось на внутренних сопротивлениях батареи аккумуляторов за время установления напряжения на конденсаторе?
Бусинка может двигаться по кольцу радиуса подталкиваемая спицей, равномерно вращающейся с угловой скоростью в плоскости кольца. Ось вращения спицы находится на кольце. Определите ускорение бусинки.
После удара клюшкой шайба скользит по замёрзшему озеру, двигаясь сначала по участку гладкого льда с коэффициентом трения и длиной а затем по участку с более шероховатым льдом и коэффициентом трения По расчётам, выполненным без учёта силы сопротивления воздуха, шайба должна остановиться на расстоянии от начальной точки. Определите, на какую величину расстояние, пройденное шайбой, окажется меньше данного значения, если учесть, что на преодоление силы сопротивления воздуха расходуется часть от её изначальной энергии. Ускорение свободного падения принять равным
С одноатомным идеальным газом проводится циклический процесс -диаграмма которого изображена на рисунке. В процессе давление газа увеличивается в раз, а объем увеличивается в раз. Определите КПД тепловой машины, работающей по указанному циклу.
На шероховатой горизонтальной поверхности стоит кубик массой Ребро кубика имеет длину Над кубиком за верхний конец шарнирно подвешен стержень массой и длиной который опирается на кубик (см. рисунок). Расстояние от верхнего конца стержня до точки касания с кубиком равно Найти минимальный коэффициент трения между кубиком и поверхностью, при котором кубик не будет скользить по ней. Трения между стержнем и кубиком нет, трением в шарнире можно пренебречь.
В вертикальном цилиндре с гладкими стенками под невесомым тонким поршнем находится вода, водяной пар и воздух при температуре Поршень находится в равновесии на расстоянии от поверхности воды. Цилиндр с содержимым медленно нагревают до температуры На расстоянии над поршнем имеется стопор, ограничивающий движение поршня по вертикали. С какой силой поршень будет давить на стопор? Атмосферное давление примите равным площадь поперечного сечения цилиндра Давлением насыщенных паров воды при исходной температуре и объёмом испарившейся воды можно пренебречь.
Сформулируйте закон силы сухого трения скольжения. Дайте определение коэффициента трения.
Дайте определение потенциала электростатического поля. Как связана разность потенциалов с напряженностью однородного электростатического поля?