Все задачи

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.

Вертикально расположенный замкнутый цилиндрический сосуд высотой 50 см разделен подвижным поршнем массой 11 кг на две части, в каждой из которых содержится одинаковое количество идеального газа при температуре 361 К. Сколько молей газа находится в каждой части цилиндра, если поршень находится на высоте 20 см от дна сосуда? Толщиной поршня пренебречь.

Два баллона объемами 10 л и 20 л содержат 2 моль кислорода и 1 моль азота соответственно при температуре Какое давление установится в баллонах, если их соединить между собой? Температуру газов считать неизменной.

В высоком вертикальном цилиндрическом сосуде под тяжелым поршнем, способным перемещаться вдоль стенок сосуда практически без трения, находится некоторое количество воздуха под давлением атм. Поршень находится в равновесии на высоте см над дном сосуда. Определите, на какое расстояние сместится поршень, если сосуд перевернуть открытым концом вниз и дождаться установления равновесия. Считать температуру воздуха и атмосферное давление атм постоянными. Массой воздуха в сосуде по сравнению с массой поршня можно пренебречь.

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.

Горизонтальный проводник длиной см и массой г равномерно скользит вниз (без трения и без потери контакта) по двум вертикальным шинам в однородном горизонтальном магнитном поле, перпендикулярном проводнику, с индукцией Тл. Внизу шины замкнуты резистором. Параллельно резистору подключен конденсатор емкостью мкФ (см. рисунок). Определите сопротивление резистора, если заряд конденсатора мкКл. Сопротивлением проводника и шин пренебречь.

Небольшие шарики, массы которых г и г, соединены легким стержнем и помещены в гладкую сферическую выемку. В начальный момент шарики удерживаются в положении, изображенном на рисунке. Когда их отпустили без толчка, шарики стали скользить по поверхности выемки. Максимальная высота подъема шарика массой относительно нижней точки выемки оказалась равной 12 см. Каков радиус выемки

С разреженным газом, который находится в сосуде с поршнем, провели два опыта. В первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты Дж, в результате чего его температура изменилась на некоторую величину Во втором опыте, предоставив газу возможность изобарно расширяться, сообщили ему количество теплоты Дж, в результате чего его температура изменилась также на Каким было изменение температуры в опытах? Количество вещества газа моль.

Нихромовый проводник длиной включен в цепь постоянного тока. К нему подключают вольтметр таким образом, что одна из клемм вольтметра всегда подключена к началу проводника, а вторая может перемещаться вдоль проводника. На рисунке приведена зависимость показаний вольтметра от расстояния между клеммами. Как зависит от площадь поперечного сечения проводника? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали.

На тележке массой которая может кататься без трения по горизонтальной плоскости, имеется легкий кронштейн, на котором подвешен на нити маленький шарик массой На тележку по горизонтали налетает и абсолютно неупруго сталкивается с ней шар массой летящий со скоростью (см. рисунок). Чему будет равен модуль скорости тележки в тот момент, когда нить, на которой подвешен шарик, отклонится на максимальный угол от вертикали? Длительность столкновения шара с тележкой считать очень малой.

С высоты над землей начинает свободно падать стальной шарик, который через время с сталкивается с плитой, наклоненной под углом к горизонту. После абсолютно упругого удара он движется по траектории, верхняя точка которой находится на высоте м над землей. Чему равна высота Сделайте схематический рисунок, поясняющий решение.

Из двух ровных досок сделан желоб, представляющий собой двугранный угол с раствором Желоб закреплен так, что его ребро горизонтально, а доски симметричны относительно вертикали. В желобе на боковой поверхности лежит цилиндр массой кг. Коэффициент трения между досками и цилиндром равен К торцу цилиндра приложена горизонтально направленная сила Н. Найдите модуль ускорения цилиндра.

Над одноатомным идеальным газом проводится циклический процесс, показанный на рисунке. На участке 1–2 газ совершает работу Дж. На адиабате 3–1 внешние силы сжимают газ, совершая работу Дж. Количество вещества газа в ходе процесса не меняется. Найдите количество теплоты отданное газом за цикл холодильнику.

С некоторым количеством идеального газа проводят процесс 1-2, для которого график зависимости давления от объема представляет собой на -диаграмме прямую линию (см. рисунок). Параметры начального и конечного состояний процесса: атм, л, атм, л. Какой объем соответствует максимальной температуре газа в данном процессе?

Для того чтобы совершить воздушный полет, бесстрашный изобретатель, масса которого 60 кг, решил использовать воздушные шары, наполненные гелием. Какое минимальное количество шаров необходимо, чтобы изобретатель смог подняться в воздух, если каждый шар можно надувать гелием при нормальном атмосферном давлении до объема 15 л? Температура окружающего воздуха равна 27 °C. Массой оболочек шаров и их упругостью, а также силой Архимеда, действующей на изобретателя, пренебречь.

По горизонтально расположенным двум параллельным рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением и замкнутым на конденсатор электроёмкостью скользит поступательно и равномерно проводящий стержень. Скорость движения стержня м/с. Расстояние между рельсами м. Рельсы со стержнем находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией Тл. При этом энергия электрического поля конденсатора через достаточно большой промежуток времени мкДж. Чему равна электроёмкость конденсатора? Рельсы закреплены на диэлектрической подложке.

В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке A положительного полюса, а к точке B отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность равна 14,4 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 21,6 Вт. Укажите, как течёт ток через диод и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.

Тепловой двигатель использует в качестве рабочего вещества 1 моль идеального одноатомного газа. Цикл работы двигателя изображён на -диаграмме и состоит из двух адиабат, изохоры, изобары. Зная, что КПД этого цикла а минимальная и максимальная температуры газа при изохорном процессе °C и °C, определите количество теплоты, получаемое газом за цикл.

Внутри закрытого вертикального цилиндрического сосуда с теплопроводящими стенками находится тонкий тяжелый горизонтальный поршень, который может двигаться без трения. Поршень подвешен на легкой вертикальной нерастяжимой нити, прикрепленной к центру верхней крышки сосуда. Расстояние между дном сосуда и поршнем составляет см, а между поршнем и крышкой сосуда — вдвое больше. В сосуде под поршнем и над поршнем находятся при одинаковой температуре равные количества идеального одноатомного газа. При этом сила натяжения нити равна Н. Сосуд с газом медленно нагревают. Какое количество теплоты нужно сообщить всему газу в сосуде для того, чтобы поршень начал подниматься вверх?

Электрическая цепь состоит из источника тока с конечным внутренним сопротивлением и реостата. Сопротивление реостата можно изменять в пределах от 1 Ом до 5 Ом. Максимальная мощность тока выделяющаяся на реостате, равна 4,5 Вт и достигается при сопротивлении реостата Ом. Какова ЭДС источника?

В цилиндре объемом л под поршнем находится воздух с относительной влажностью при комнатной температуре K под давлением атм. Воздух сжимают до объема поддерживая его температуру постоянной. Какая масса воды сконденсируется к концу процесса сжатия? Давление насыщенного пара воды при данной температуре равно мм рт. ст.

В вертикальном теплоизолированном цилиндрическом сосуде под поршнем находится 0,5 моль гелия, нагретого до некоторой температуры. Поршень сначала удерживают, затем отпускают, и он начинает подниматься. Масса поршня 1 кг. Какую скорость приобретет поршень к моменту, когда поршень поднимется на 4 см, а гелий охладится на 20 К? Трением и теплообменом с поршнем пренебречь.

Смесь одинаковых масс гелия, водорода и азота помещена в сосуд и нагрета до температуры 350 К. Плотность смеси оказалась равной 50 г/м³. Чему равно давление в сосуде?

Разогретый сосуд прикрыли поршнем, который с помощью вертикальной нерастяжимой нити соединили с потолком. На сколько процентов от начальной понизится температура воздуха в сосуде к моменту, когда сосуд оторвется от поверхности, на которой он расположен? Масса сосуда 5 кг. Поршень может скользить по стенкам сосуда без трения. Площадь дна сосуда 125 см². Атмосферное давление 10⁵ Па. Тепловым расширением сосуда и поршня пренебречь.

Пластилиновый шарик в момент бросают с горизонтальной поверхности Земли с начальной скоростью под углом к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. В какой момент времени шарики упадут на землю? Сопротивлением воздуха пре­неб­речь.

Пружинное ружье наклонено под углом к горизонту. Энергия сжатой пружины равна Дж. При выстреле шарик массой г проходит по стволу ружья расстояние м, вылетает и падает на расстоянии от дула ружья в точке , находящейся на одной высоте с дулом (см. рисунок). Найдите расстояние . Трением в стволе и сопротивлением воздуха пренебречь.

Сосуд объёмом л содержит моль гелия при °C. Если давление внутри сосуда превысит атмосферное в 9 раз, то сосуд лопнет. Найдите максимальное количество теплоты которое можно сообщить гелию, чтобы сосуд не лопнул. Атмосферное давление Па.

Полый шарик массой г с зарядом нКл движется в однородном горизонтальном электрическом поле из состояния покоя. Траектория шарика образует с вертикалью угол Чему равен модуль напряжённости электрического поля

Конденсаторы мкФ и мкФ соединены последовательно. Параллельно получившейся цепочке подключают последовательно соединенные одинаковые резисторы кОм. Точки соединения конденсаторов и резисторов замыкают проводником 1-2 (см. рисунок). Всю цепь подключают к батарейке В, конденсаторы практически мгновенно заряжаются. Какой заряд протечет по проводнику 1-2 за достаточно большое время после замыкания? Элементы цепи считать идеальными.

Тело массой кг удерживали на гладкой закрепленной плоскости, наклоненной под углом к горизонту. Какую по модулю силу параллельную плоскости, надо приложить к телу, чтобы оно в дальнейшем двигалось с ускорением м/с², направленным горизонтально, поперек наклонной плоскости?

Широкую стеклянную трубку длиной около полуметра, запаянную с одного конца, целиком заполнили водой и установили вертикально открытым концом вниз, погрузив низ трубки на несколько сантиметров в тазик с водой (см. рисунок). При комнатной температуре трубка остается целиком заполненной водой. Воду в тазике медленно нагревают. Где установится уровень воды в трубке, когда вода в тазике начнет закипать? Ответ поясните, используя физические закономерности.

Два последовательно соединённых гальванических элемента с одинаковыми ЭДС (см. рисунок) замкнуты на параллельно соединённые резисторы, сопротивления которых Ом, Ом. Внутреннее сопротивление первого элемента Ом. Чему равно внутреннее сопротивление второго элемента, если напряжение на его зажимах равно нулю?

После опускания в воду при температуре тела температурой установилась температура Какой станет температура воды если, не вынимая тела, в воду опустить еще одно такое же тело при температуре Теплоемкостью калориметра и испарением воды пренебречь. Смены агрегатного состояния не происходит.

В цепи, изображённой на рисунке, ЭДС батареи равна 100 В, сопротивления резисторов Ом и Ом, а ёмкости конденсаторов мкФ и мкФ. В начальном состоянии ключ К разомкнут, а конденсаторы не заряжены. Через некоторое время после замыкания ключа в системе установится равновесие. Какое количество теплоты выделится в цепи к моменту установления равновесия?

На рисунке изображена зависимость силы тока через лампу накаливания от приложенного к ней напряжения. При последовательном соединении двух таких ламп и источника сила тока в цепи оказалась равной 0,35 А. Каково напряжение на клеммах источника? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

Деревянный брусок плавает на поверхности воды в миске. Миска покоится на поверхности Земли. Что произойдет с глубиной погружения бруска в воду, если миска будет стоять на полу лифта, который движется с ускорением, направленным вертикально вверх? Ответ поясните, используя физические закономерности.

На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС В и внутренним сопротивлением Ом, двух резисторов с сопротивлениями Ом и Ом, конденсатора электроемкостью мкФ и катушки с индуктивностью мкГн. В начальном состоянии ключ длительное время замкнут. Какое количество теплоты выделится на резисторе после размыкания ключа К? Активным сопротивлением катушки пре­не­бречь.

Медное кольцо из провода диаметром 2 мм расположено в однородном магнитном поле, магнитная индукция которого меняется по модулю со скоростью 1,09 Тл/с. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Каков диаметр кольца, если возникающий в нём индукционный ток равен 10 А? Удельное сопротивление меди Ом·м.

Сосуд с воздухом, отделённым от атмосферы поршнем, поместили в сосуд с водой и прикрепили ко дну кастрюли нитью, не дающей сосуду всплыть на поверхность. Начальная температура воздуха в сосуде и воды в кастрюле Кастрюлю помещают в холодильник. Ниже какой температуры должна охладиться вода, чтобы сосуд опустился на дно кастрюли?

Начальный объём воздуха в сосуде дм³. Масса сосуда с поршнем кг. Сосуд и поршень изготовлены из стали, плотность которой кг/м³. Поршень может скользить без трения со стенками сосуда. Считать массу воздуха в сосуде намного меньшей, чем масса сосуда с поршнем.