Все задачи

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?

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.

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.

В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделенный от атмосферы столбиком ртути длиной 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 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.

Две одинаковые однородные шайбы запустили по однородной шероховатой поверхности, придав их центрам одинаковую скорость. Первая шайба движется поступательно. Второй шайбе придали вращательное движение.

1. Докажите, что центр масс второй шайбы движется прямо­ли­нейно.

2. Центр какой из шайб пройдет больший путь до остановки?

Довольно упругий футбольный мяч бросают горизонтально, 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?

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

Точечный изотропный источник испускает свет с длиной волны Световая мощность источника Найти расстояние от источника до точки, где средняя концентрация фотонов равна Объем сферического слоя радиусом малой толщины равен

Система грузов и изображенная на рисунке, находится в лифте, ускорение которого направлено вверх. Коэффициент трения между грузом и опорой равен Найдите силу натяжения нити. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на грузы. Обоснуйте применимость использованных законов.

Даны две проводящие концентрические сферы радиусов и Внутренняя сфера имеет положительный заряд а внешняя заземлена. Найдите напряженность и потенциал электростатического поля в зависимости от расстояния до центра сфер. Изобразите эти зависимости на графиках и

На гладком горизонтальном столе лежит доска, на одном из краев которой находится небольшой брусок, а на другом — небольшой блок. К бруску прикреплена невесомая нерастяжимая гладкая нить, перекинутая через блок. Нить начинают тянуть вертикально вверх с силой Чему равна длина доски, если брусок доезжает до блока за время Масса доски равна бруска коэффициент трения между бруском и доской равен

Свет частотой падает перпендикулярно поверхности с коэффициентом отражения (из падающих фотонов отражается остальные поглощаются). Найдите давление света на эту поверхность, если концентрация фотонов в пучке равна

Небольшой шарик массой бросили с начальной скоростью направленной под углом к горизонту, при этом сразу после броска ускорение шарика составило Шарик приземлился на тот же горизонтальный уровень, с которого был брошен. За время движения потери механической энергии из-за сопротивления воздуха составили Найдите величину силы сопротивления воздуха, действующей на шарик за мгновение до удара о землю. Считайте, что сила сопротивления воздуха пропорциональна скорости тела.

В калориметр с теплоемкостью помещен образец радиоактивного кобальта с молярной массой . Масса образца . При распаде одного ядра кобальта выделяется энергия . Через время температура калориметра повысилась на Каков период полураспада кобальта?

Уединенный изолированный металлический шарик радиусом находящийся в вакууме, освещают ультрафиолетовым излучением с длиной волны которая меньше, чем длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта для данного металла. Каково максимальное количество электронов которые могут покинуть шарик после того, как его дополнительно осветят излучением с длиной волны

Два одинаковых идеальных плоских зеркала высотой и массой каждое смотрятся друг в друга с расстояния и стоят на горизонтальных рельсах, позволяющих им двигаться поступательно без каких-либо сил сопротивления. Плоскости зеркал перпендикулярны рельсам, зеркала могут двигаться независимо друг от друга. Шалун Саркис решил «запереть» между зеркалами лазерный луч. Для этого он исхитрился и посветил из середины нижней границы одного зеркала в точку, лежащую на середине ширины на от нижней границы на другом зеркале, где Найдите максимальную скорость удаления зеркал друг от друга, если Саркис использовал лазерный луч мощностью и длительностью

Идеальный газ, имеющий давление и занимающий объем в некотором линейном процессе в координатах совершает положительную работу и выделяет положительное количество теплоты, уменьшая свою температуру с до

На графике зависимости давления газа от объема изобразите изотермы, соответствующие температурам и Заштрихуйте область, лежащие в которой процессы удовлетворяют указанным условиям. Поясните выбор границ области, опираясь на физические законы.

Два разноимённых точечных заряда, величины которых равны и расположены на расстоянии друг от друга. Докажите, что поверхность нулевого потенциала есть сфера. Определите радиус этой сферы и расстояние от её центра до меньшего по абсолютной величине заряда.

Тело массой прикреплено к вертикально стоящей пружине жесткостью и совершает колебания с амплитудой В тот момент, когда тело проходит положение равновесия, двигаясь вверх, на него сверху падает и прилипает к нему кусок пластилина массой Чему будет равна новая амплитуда колебаний Скорость пластилина за мгновение до столкновения с телом равна Сделайте чертеж. Обоснуйте применимость использованных законов.

Чайник с водой общей теплоемкостью долгое время стоял на балконе при температуре воздуха Дмитрий К. захотел выпить чаю и не мешкая поставил чайник на газовую плиту на кухне. Забыв об этом, Дмитрий ушел на пробежку. Закипевший через мин чайник оповестил соседей свистком, и Александр Б., недовольно ворча, сразу же выключил плиту.

Вернувшись с пробежки (чайник еще не успел совсем остыть), Дмитрий снова решил попить чаю и зажег под чайником ту же конфорку через мин после первого закипания. Чайник закипел через мин. Найдите скорость теплообмена чайника с окружающей средой, считая ее модуль величиной постоянной. Температура воздуха на кухне составляет

Пластилиновый шар неподвижно подвешен на вертикальной пружине, верхний конец которой прикреплен к потолку. Снизу на него налетает такой же шар, скорость которого перед соударением равна и между телами присходит абсолютно неупругий удар, после которого тела движутся поступательно вертикально вверх. Начавшиеся колебания таковы, что в высшей точке подъема грузов пружина не деформирована. Найдите время после соударения, через которое скорость шаров впервые достигнет максимального значения.

Напряжение на выводах схемы меняется по закону где Найдите значение действующего напряжения. (Действующим называется такое постоянное напряжение на участке цепи, при котором за время, равное периоду переменного напряжения, работа по перемещению заряда на этом участке цепи одинакова для постоянного и переменного напряжений.)

Плитка массой покоится на вертикальной пружине, сжимая ее. С высоты над полом, равной длине недеформированной пружины, свободно падает пластилин массой и прилипает к плите. Найти амплитуду установившихся колебаний. Грузы движутся поступательно и вертикально.

В схеме, изображенной на рисунке, емкости конденсаторов равны и а ЭДС батареи с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением равен Определить заряд, протекающий через ключ при его замыкании (смотри рисунок).

Катушка, обладающая индуктивностью соединена с источником постоянного тока с ЭДС и одинаковыми резисторами и как показано на рисунке. Ключ в цепи разомкнут. Основываясь на известных физических законах, опишите, как изменятся сила тока в цепи и напряжение на резисторе при замыкании ключа. Внутренним сопротивлением источника тока и сопротивлением катушки пре­не­бречь.

Полый шарик массой 5 г имеет положительный заряд 50 нКл. Шар подвешен на нитке в горизонтальном однородном электростатическом поле, направленном слева направо. Шар отводят вправо до тех пор, пока нить не становится горизонтальной, и отпускают. Найти напряженность электростатического поля, если в тот момент, когда нить находится справа от вертикали и составляет с вертикалью угол сила натяжения нити равна 112 мН. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Два одинаковых кирпича соединены вертикальной пружиной. Нижний из них покоится на столе на высоте от пола. Стол внезапно исчезает. В момент удара нижнего кирпича о пол пружина впервые оказалась не деформирована. Найти высоту если изначально деформация пружины составляла

Грузы массами и соединены вертикальной пружиной жесткостью Сначала систему удерживают неподвижно за верхний груз массой затем аккуратненько отпускают. Найти законы движения для обоих грузов, изобразить зависимости на графиках

На вертикальной пружине жесткостью покоится плита массой Сверху на нее падает шарик для гольфа массой и отскакивает совершенно упруго. Найдите скорость шарика для гольфа перед ударом, если второе соударение произошло через время после первого. Участники процесса движутся поступательно вдоль оси пружины.

Два груза соединены жёстким стержнем, образуя гантель. Гантель падает на планету свободно и отвесно. Стержень гантели в начальный момент образует угол к направлению падения. Длина стержня много меньше расстояния до центра планеты, угол много меньше 1, массы грузов одинаковы, масса стержня равна нулю, масса планеты Определить период малых колебаний гантели относительно направления на центр планеты как функцию расстояния до центра планеты

На рисунке показан предмет П и его изображение И. Геометрическим построением определите положение линзы.

По горизонтальной плоскости с заданным ускорением направленным вправо, перемещается брусок (см. рисунок). Найти ускорение тел 1 и 2 относительно бруска. Массы тел одинаковы, коэффициент трения между бруском и обоими телами равен Массы блока и нитей пренебрежимо малы. Трения в блоке нет.

На горизонтальной плоскости стоит клин массой с углом при основании Вдоль наклонной плоскости клина расположена легкая штанга, нижний конец которой укреплен в шарнире, находящемся на горизонтальной плоскости, а к верхнему концу прикреплен маленький шарик массой касающийся клина (см. рисунок). Систему освобождают, и она начинает движение, во время которого шарик сохраняет контакт с клином. На какой максимальный угол штанга отклонится от горизонтали после того, как клин отъедет от нее? Трением пренебречь, удар шарика о горизонтальную плоскость считать абсолютно упругим.

В герметичном сосуде фиксированного объема в начальный момент времени находится вода и влажный воздух. Сосуд начинают нагревать. При температуре пар становится насыщенным, а при температуре вся вода испаряется. Изобразите схематично график зависимости давления водяного пара в сосуде от температуры Прокомментируйте вид графика на основании физических законов.

Диск, наклоненный к горизонту под углом вращается с угловой скоростью вокруг оси, перпендикулярной его плоскости (см. рисунок). На расстоянии от оси находится небольшой брусок массой При заданных параметрах брусок не скользит относительно диска. Найти зависимость силы трения, действующей на брусок, от времени.

Учащимся в классе при электрическом освещении лампами накаливания показали опыт: цинковый шар электрометра зарядили эбонитовой палочкой, потёртой о сукно. При этом стрелка электрометра отклонилась, заняв положение, указанное на рисунке, и в дальнейшем не меняла его. Когда на шар направили свет аргоновой лампы, стрелка электрометра быстро опустилась вниз. Объясните разрядку электрометра, учитывая приведённые спектры (зависимость интенсивности света от длины волны лампы накаливания и аргоновой лампы. Красная граница фотоэффекта для цинка

Два одинаковых маленьких шарика соединены невесомым жестким стержнем длиной Стержень стоит вертикально вплотную к вертикальной плоскости. При смещении нижнего шарика вправо на малое расстояние система из шариков приходит в движение в плоскости рисунка. Найти скорость нижнего шарика в момент времени, когда верхний шарик находится на высоте над горизонтальной плоскостью. Считать, что при движении шарики не отрываются от плоскостей, трением пре­не­бречь.

Неоднородный стержень висит на двух невесомых нитях. Определить построением центр тяжести стержня.