Все задачи

Рассеивающая и собирающая линзы с одинаковыми по величине фокусными расстояниями расположены на расстоянии друг от друга так, что их главные оптические оси совпадают. Предмет находится на расстоянии от рассеивающей линзы. На каком расстоянии от собирающей линзы находится изображение предмета, показанное на рисунке штриховой линией?

С идеальным одноатомным газом совершают циклический процесс 1-2-3-1. На рисунке представлена зависимость от Здесь и — объем и давление газа, и — некоторые неизвестные объем и давление.

1. Найдите отношение модуля приращения внутренней энергии газа в процессе 1-2 к работе газа за цикл.

2. Найдите отношение максимальной температуры газа в процессе 1-2 к температуре газа в состоянии 3.

3. Найдите КПД цикла.

Ответы выразите числом в виде обыкновенной дроби или целого числа.

С клина, находящегося на шероховатом горизонтальном столе, соскальзывает брусок массой с ускорением и скатывается без проскальзывания полый шар массой с ускорением (см. рис.). Клин остается в покое. Углы наклона поверхностей клина к горизонту и . Направления всех движений лежат в одной вертикальной плоскости.

1. Найти силу трения между бруском и клином.
2. Найти силу трения между шаром и клином.
3. Найти силу трения между столом и клином.

Каждый ответ выразить через и с числовым коэффициентом в виде обыкновенной дроби.

Брусок 1 массы связан с грузом 2 массы нитью, перекинутой через невесомый блок на краю стола. Трения в оси блока нет, а коэффициент силы трения скольжения бруска по горизонтальной поверхности стола равен Один конец невесомой горизонтальной пружинки жесткости соединен с неподвижной стойкой на краю стола, а другой — с бруском. Брусок вначале удерживают в таком положении, что пружинка не деформирована, а затем отпускают. Найти максимальную величину скорости движения бруска по поверхности стола.

Ракета движется в отсутствие внешних сил с постоянным ускорением Скорость истечения газа относительно ракеты постоянна и равна В момент времени начальная масса ракеты равна Найти закон изменения массы ракеты со временем.

На горизонтальной поверхности стола лежит кубик массы к которому прикреплена невесомая пружинка жесткости К верхнему концу пружинки прикреплен второй такой же кубик. Кубики связаны нитью так, что ось сжатой пружинки вертикальна. При каких значениях начальной деформации пружинки нижний кубик после пережигания нити подскочит вверх?

На рисунке изображена система тел 1, 2 и 3 с массами и соответственно. Найти ускорение второго тела. Трением пренебречь, блоки считать невесомыми.

Два шарика массами и покоящиеся на гладкой горизонтальной плоскости, связаны пружиной длиной и жесткостью Шарику массой сообщили скорость в направлении от шарика массой вдоль линии, соединяющей их центры. На какое максимальное расстояние удалятся шарики друг от друга?

Снаряд, движущийся со скоростью разрывается на две равные части, одна из которых продолжает движение по направлению движения снаряда, а другая движется в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличивается за счет энергии взрыва на величину Скорость осколка, движущегося вперед по направлению движения снаряда, равна Найдите массу осколка.

Идеальный газ, занимающий объем и находящийся под давлением сжимают сначала изотермически до объема потом изобарически до объема а затем опять изотермически до объема Под каким давлением будет находиться этот газ в конце указанного процесса?

В горизонтально расположенной трубке с одним закрытым концом с помощью столбика ртути заперт воздух при температуре 27 °C. Затем трубку переворачивают вертикально открытым концом вверх и нагревают на 60 °C, в результате чего объем запертого воздуха становится таким же, как и был в горизонтальном положении. Найдите — высоту столбика ртути, если атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.

От удара копра массой 450 кг, падающего свободно с высоты 5 м, свая массой 150 кг погружается в грунт на 10 см. Определите силу сопротивления грунта, считая ее постоянной, а удар — абсолютно неупругим. Изменением потенциальной энергии сваи в поле тяготения Земли пренебречь.

Свинцовый шар массой 4 кг подвешен на нити и полностью погружен в воду (см. рисунок). Нить образует с вертикалью угол Определите силу, с которой нить действует на шар. Плотность свинца Трением шара о стенку пренебречь. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на шар.

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.

В схеме на рисунке сопротивление резистора и полное сопротивление реостата равны ЭДС батарейки равна ее внутреннее сопротивление ничтожно Как ведут себя (увеличиваются, уменьшаются, остаются постоянными) показания идеального вольтметра при перемещении движка реостата из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

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

Два одинаковых шара покоятся, касаясь друг друга. Третий такой же шар налетает на них, двигаясь по прямой, касающейся обоих шаров, со скоростью Найти скорости шаров после столкновения. Удар абсолютно упругий.

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.

На рисунке представлен график зависимости давления некоторой постоянной массы кислорода от его объёма в адиабатном процессе. В исходном состоянии (точка А) температура газа равна 300 К. Какую температуру будет иметь кислород при возрастании давления на Па?

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 .

В вертикально расположенном цилиндре постоянного сечения под невесомым подвижным поршнем находится воздух. На поршень помещают гирю массой На какую величину переместится поршень, если температура воздуха в цилиндре поддерживается постоянной? Атмосферное давление сечение поршня расстояние от ненагруженного поршня до дна цилиндра Ускорение свободного падения

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?

Верхний конец лестницы опирается о гладкую вертикальную стену, а нижний находится на шероховатом полу. Коэффициент трения между лестницей и полом При каком предельном значении угла наклона она будет находиться в равновесии?

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.

Велосипедист из состояния покоя начинает прямолинейное равноускоренное движение по велодорожке в момент, когда мимо него с постоянной скоростью пробегает человек. Какова скорость велосипедиста в момент, когда он догнал бегуна, если скорость бегуна равна 3 м/с?

В треугольнике ABC угол C прямой, м. В вершине находится точечный заряд . Он действует с силой Н на точечный заряд помещённый в вершину Если заряд перенести в вершину то заряды будут взаимодействовать с силой Н. Найдите

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.

Две одинаковые маленькие бусинки могут двигаться без трения по гладкому горизонтальному стержню. Бусинки связаны легкой нерастяжимой нитью длиной м. К середине нити прикреплена еще одна такая же бусинка. Вначале эту (среднюю) бусинку удерживают так, что нить не натянута, но практически не провисает, затем бусинку отпускают, в результате система начинает двигаться без рывков. Найдите скорости всех бусинок в момент, когда расстояние между крайними бусинками равно м (см. рисунок). Массы всех трех бусинок одинаковы. Считая массу бусинки кг, определите, чему равна сила натяжения нити в этот момент времени.

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