Задачи

По гладкой наклонной плоскости, составляющей угол с горизонтом, скользит из состояния покоя брусок массой г. В тот момент, когда брусок прошел по наклонной плоскости расстояние м, в него попала и застряла в нем летящая навстречу ему вдоль наклонной плоскости пуля. Скорость пули м/с, масса пули г. После попадания пули брусок поднялся вверх вдоль наклонной плоскости на некоторое расстояние от места удара. Определите расстояние Трение бруска о плоскость не учитывать. Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.

Теплоизолированный цилиндр, расположенный горизонтально, разделен подвижным теплопроводящим поршнем на две части. В одной части цилиндра находится гелий, а в другой — аргон. В начальный момент температура гелия равна 300 K, а аргона — 900 K, объемы, занимаемые газами, одинаковы, а поршень находится в равновесии. Во сколько раз изменится объем, занимаемый гелием, после установления теплового равновесия, если поршень перемещается без трения? Теплоемкостью цилиндра и поршня пренебречь.

Спутник запущен на круговую орбиту, проходящую на высоте над поверхностью Земли. Через некоторое время спутник перевели на другую круговую орбиту, радиус которой меньше на На какую величину изменилась при этом кинетическая энергия спутника по отношению к ее первоначальному значению? Радиус Земли

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.

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 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 л. 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.

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.

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.

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 температуру — неизменной. Атмосферное давление равно Трение между стенками и поршнем 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 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

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.

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.

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.

На горизонтальном участке пути длиной км скорость поезда увеличилась с км/ч до км/ч. Какое количество топлива израсходовал двигатель локомотива на этом участке? Известно, что суммарная масса поезда и локомотива т, коэффициент трения удельная теплота сгорания топлива МДж/кг, коэффициент полезного действия двигателя Ускорение свободного падения принять м/с².

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.

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.

Относительная влажность при температуре равна Во сколько раз изменится относительная влажность, если температура упадет до Давление насыщенного пара при равно при равно

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.

Один моль газа участвует в процессе, график которого изображен на -диаграмме. Участки 1-2 и 3-4 графика — отрезки прямых, продолжения которых проходят через начало координат, а кривые 1-4 и 2-3 — изотермы. Нарисуйте график этого процесса на -диаграмме. Найдите объем если известны объемы и

В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится легкоподвижный поршень, по обе стороны которого — по одному молю воздуха. В равновесном состоянии при температуре К объем верхней части цилиндра в раза больше объема нижней части. При какой температуре отношение этих объемов станет

Определить массу воды которую теряет человек за ч в процессе дыхания, исходя из следующих данных. Относительная влажность вдыхаемого воздуха относительная влажность выдыхаемого воздуха Человек делает в среднем вдохов в минуту, вдыхая каждый раз л воздуха. Температуру вдыхаемого и выдыхаемого воздуха принять °C; давление насыщенного водяного пара при этой температуре кПа. Молярная масса воды г/моль, универсальная газовая постоянная Дж/(моль · K).

Объем воздуха с относительной влажностью смешали с объемом воздуха с относительной влажностью Процесс происходил при постоянных температуре и давлении. Определить влажность воздуха после перемешивания объемов.

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?

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.

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