Неоднородный стержень висит на двух невесомых нитях. Определить построением центр тяжести стержня.
Задачи
ТегиНа внутренней поверхности сферы лежит невесомый стержень с маленькими шариками массами и на концах. Длина стержня равна радиусу сферы. Пренебрегая трением, найти угол между стержнем и горизонталью (см. рисунок).
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 упруго 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.
Однородная тонкая пластинка радиусом имеет форму круга, в котором вырезано отверстие вдвое меньшего радиуса, касающееся края пластинки (см. рисунок). Где находится центр тяжести пластинки?
Установка, иллюстрирующая опыт Лебедева по измерению светового давления, состоит из вакуумной колбы и двух плоских «крылышек» одного размера, одна поверхность которых имеет белый цвет, а другая — черный. Крылышки могут вращаться вокруг вертикальной оси AB (см. рисунок).
-
В какую сторону начнет вращаться установка, если свет от мощной лампы падает от наблюдателя перпендикулярно плоскости чертежа?
-
Как изменится скорость вращения (увеличится, уменьшится, не изменится), если оставить прежним число фотонов, взаимодействующих с крылышками в единицу времени, но вместо желтого света использовать синий?
-
Герметичность вакуумной колбы нарушилась. Как это повлияет на вращение установки?
Саркис нашел ведро ртути и решил повторить опыт Торричелли. При погружении заполненной ртутью трубки в корыто со ртутью Саркис случайно уронил трубку, в результате чего внутри трубки около точки B (см. рисунок) оказался воздух, а около точки A первоначально была пустота, заполнившаяся спустя некоторое время насыщенным паром ртути.
-
Как измерить атмосферное давление таким барометром, если отмеченные на рисунке параметры мм, мм, мм, мм? Чему равно атмосферное давление по результатам этого эксперимента?
-
Что произойдет, если проделать в трубке отверстие в точке A?
-
Что произойдет, если проделать в трубке отверстие в точке B?
Ответы на 2 и 3 вопрос снабдите рисунками. Не забудьте опереться на физические законы при записи ответов. Высота погруженной в ртуть части трубки больше, чем
В голой, выжженной солнцем астраханской степи находится лужа глубиной с ровным горизонтальным дном. В пасмурный день на лужу поместили квадратный плот размером Какова площадь тени под плотом? Показатель преломления стекла равен
Сосуд с газом, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда с длиной м, двигают горизонтально с ускорением м/с2, направленным вдоль длинной стороны. Найдите разность плотностей газа вблизи задней и передней стенок сосуда. Плотность газа в неподвижном сосуде кг/м3, его молярная масса кг/моль, температура Силой тяжести, действующей на молекулы газа, можно пренебречь.
В схеме, изображенной на рисунке, ЭДС источника емкости конденсаторов и сопротивление резистора Какое количество теплоты выделится при замыкании ключа? Диод идеален, то есть в обратном направлении его сопротивление бесконечно велико, а в прямом сопротивление диода нулевое. Внутреннее сопротивление источника пренебрежимо мало.
С высоты кидают камни со скоростью так, что дальность полета максимальна. Найдите время полета угол начальной скорости по отношению к горизонту, дальность полета.
Оптическая система состоит из двух тонких линз, главные оптические оси которых совпадают. Первая линза — собирающая, а вторая — рассеивающая. Фокусное расстояние собирающей линзы Расстояние между линзами равно Точечный источник света расположен на главной оптической оси системы перед собирающей линзой на расстоянии от нее. За линзами перпендикулярно их главным оптическим осям расположен экран. Определите фокусное расстояние рассеивающей линзы, при котором размер светлого пятна на экране не будет зависеть от удаления экрана от этой линзы.
На горизонтальной поверхности стола лежит доска массой а на доске сидит лягушка массой В некоторый момент времени лягушка совершает прыжок, отталкиваясь от доски, и приобретает скорость направленную под углом к горизонту. Считая, что длительность толчка лягушки о доску равна а сила, действующая на лягушку во время толчка, практически постоянна, определите, при каких значениях коэффициента трения доски о стол доска в момент толчка будет оставаться неподвижной.
Идеальный одноатомный газ совершает в тепловом двигателе цикл , в котором давление газа изменяется с изменением его плотности так, как показано на рисунке, причем график процесса представляет собой участок гиперболы, описываемой уравнением Определите КПД цикла Ответ приведите в процентах, округлив до одного знака после запятой.
Тонкая однородная пластина П опирается одним ребром на гладкую горизонтальную поверхность, а другим — на шероховатую наклонную плоскость, образующую с горизонтом угол (см. рисунок). Модуль действующей на пластину силы тяжести К середине верхнего ребра пластины прикреплена гладкая невесомая нить, переброшенная через блок. На другом конце нити подвешен груз . Отрезок нити между пластиной П и блоком параллелен наклонной плоскости, а между грузом и блоком — вертикален. Определите вес груза , при котором рассмотренная система будет находиться в равновесии, если коэффициент трения пластины о наклонную плоскость равен
Объем порции газообразного гелия увеличивается в раза, а его внутренняя энергия меняется так, как показано на рисунке, где участок — отрезок параболы с вершиной в начале координат. При этом газ совершает работу, равную Определите по этим данным конечное значение внутренней энергии газа .
Движущаяся частица массой налетает на покоящуюся частицу массой После упругого соударения частица массой отлетает под углом к линии первоначального движения легкой частицы. Найти угол под которым отлетает частица массой
Брусок массой соскальзывает без начальной скорости с высоты по наклонной плоскости. Другой брусок массой движется по этой плоскости от основания вверх с начальной скоростью Бруски начинают движение одновременно. На некоторой высоте бруски сталкиваются, после чего движутся как одно целое. Определить скорость этого тела у основания наклонной плоскости. Трение брусков о плоскость не учитывать.
Проволочная квадратная рамка массой падает, оставаясь в вертикальном положении, в неоднородном магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости рамки (см. рисунок). Через некоторое время скорость рамки перестает изменяться. Определите установившуюся скорость рамки если известно, что индукция магнитного поля нарастает по линейному закону , где — постоянный коэффициент, а координатная ось направлена вертикально вниз. Сопротивление проволоки, из которой изготовлена рамка, равно сторона рамки
Из однородной проволоки сделали замкнутый контур в форме квадрата со стороной м и расположили его горизонтально. После этого стали растягивать контур за две диагонально расположенные вершины до тех пор, пока он не превратился в ромб с острым углом Найдите среднюю силу тока который протекал в контуре в процессе его деформации, если обе вершины контура двигали относительно неподвижного центра квадрата с постоянными скоростями, по модулю равными Сопротивление проволоки Ом, а модуль вертикальной составляющей индукции магнитного поля Земли мкТл.
В гладком вертикальном цилиндре под невесомым поршнем находится влажный воздух. Давление в цилиндре равно атм, а температура Объём цилиндра изотермически уменьшили в раза. Определить давление в цилиндре после сжатия, если в начальном состоянии плотность сухого воздуха в раза превышает плотность водяного пара. Молярная масса воздуха равна г/моль, воды — г/моль.
В схеме, представленной на рисунке, ключ первоначально разомкнут. Какой заряд протечёт через резистор между внутренними обкладками конденсаторов после замыкания ключа за время полной перезарядки конденсаторов? Параметры схемы: Внутреннее сопротивление источников тока
К одному концу легкой пружины жесткостью прикреплен массивный груз, лежащий на горизонтальной плоскости, другой конец пружины закреплен неподвижно (см. рисунок). Коэффициент трения груза по плоскости Груз смещают по горизонтали, растягивая пружину, затем отпускают с начальной скоростью, равной нулю. Груз движется в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата. Максимальное растяжение пружины, при котором груз движется таким образом, равно Найдите массу груза.
Два маленьких шарика массами г и г, несущие заряды Кл и Кл соответственно, удерживаются на расстоянии м друг от друга. В некоторый момент оба шарика отпускают, сообщив одновременно второму из них скорость м/с, направленную от первого шарика вдоль линии, соединяющей их центры. На какое максимальное расстояние разойдутся шарики друг от друга? Электрическую постоянную принять Ф/м. Силу тяжести не учитывать.
В цепи, изображенной на рисунке, при разомкнутом ключе K заряд на конденсаторе с емкостью равен а конденсатор с емкостью не заряжен. Через какое время после замыкания ключа заряд на конденсаторе будет иметь максимальное значение? Чему будет равен этот заряд? Омическими потерями в катушке с индуктивностью пренебречь.
Металлический стержень длиной и массой подвешенный на двух параллельных проводящих нитях длиной располагается горизонтально в однородном магнитном поле с индукцией как показано на рисунке. Вектор магнитной индукции направлен вертикально. На какой максимальный угол отклонятся от вертикали нити подвеса, если по стержню пропустить ток силой 10 А в течение 0,1 с? Угол отклонения нитей от вертикали за время протекания тока мал.
Конденсатор емкостью длительное время подключен к аккумулятору с ЭДС через ключ (см. рисунок). Какое количество теплоты выделится в цепи после переключения ключа из положения 1 в положение 2?
В однородное магнитное поле с индукцией влетает со скоростью частица массой и зарядом Угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции равен Как будет двигаться частица в магнитном поле?
Источник постоянного напряжения с ЭДС 100 В подключён через резистор к конденсатору, расстояние между пластинами которого можно изменять (см. рисунок). Пластины медленно раздвинули, совершив при этом работу 90 мкДж против сил притяжения пластин. Насколько изменилась ёмкость конденсатора, если за время движения пластин на резисторе выделилось количество теплоты 40 мкДж?
Колесо катится без проскальзывания по ленте транспортера, движущейся горизонтально со скоростью в направлении движения ленты. Известно, что относительно неподвижного наблюдателя скорость точки находящейся на ободе колеса на его горизонтальном диаметре, составляет с горизонтом угол Найти скорость центра колеса относительно неподвижного наблюдателя (см. рисунок).
Стержень длиной движется в горизонтальной плоскости. В некоторый момент времени скорости концов стержня равны и причем скорость первого из них направлена под углом к стержню. Какова угловая скорость вращения стержня вокруг его центра?
В цилиндрическом сосуде 1 под поршнем массой кг находится одноатомный идеальный газ. Сосуд 1 соединен трубкой, снабженной краном, с таким же сосудом 2, в котором под поршнем массой кг находится такой же газ. Сосуды и трубка теплоизолированы. В начальном состоянии кран К закрыт, поршень в сосуде 2 расположен на высоте см от дна. На какое расстояние передвинется поршень в сосуде 1 после открывания крана? Объемом трубки с краном пренебречь, атмосферное давление не учитывать.
Конденсатор емкостью заряженный до напряжения подключают к источнику через катушку индуктивности как показано на рисунке.
-
Найдите максимальное напряжение до которого зарядится конденсатор.
-
Найдите зависимость заряда на правой пластине конденсатора от времени. Изобразите график
Автомобиль с колесами радиусом движется без проскальзывания по горизонтальной дороге со скоростью На какую максимальную высоту над поверхностью земли поднимаются капли грязи, отрывающиеся от колес?
Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника Максимальная мощность тока выделяемая на реостате, достигается при промежуточном значении его сопротивления и равна 4,5 Вт. Чему равно внутреннее сопротивление источника?
Между двумя неподвижными муфтами может без трения перемещаться вниз и вверх стержень, масса которого . Стержень нижним концом касается гладкой поверхности клина массой Клин лежит на гладком горизонтальном столе. Определить ускорения клина и стержня.
В цилиндрическом стакане с водой на нити висит проволока, вмороженная в кусок льда.
Лед
с проволокой целиком погружен в воду и не касается
стенок и дна стакана (см. рисунок). После того как лед растаял, проволока
осталась висеть на нити, целиком погруженная в воду. Уровень воды
в стакане за время таяния льда уменьшился на
а сила
натяжения нити увеличилась в раз. Найти объем проволоки.
Плотность воды проволоки — площадь внутреннего сечения стакана
В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили палочку длиной 10 см и массой 90 г. В стакан налили жидкости высотой 4 см, плотность которой составляет 0,75 от плотности материала палочки. Найти силу, с которой верхний конец палочки давит на стенку стакана.
Груз уравновешен на чашке пружинных весов, при этом в пружине запасена потенциальная энергия деформации На чашку весов поставили дополнительную гирю, так что масса нового груза стала в три раза больше первоначальной.
1) Во сколько раз величина максимального ускорения во время возникших колебаний отличается от ускорения свободного падения
2) С каким по величине ускорением движется груз в момент, когда его кинетическая энергия Затуханием колебаний пренебречь.
Тонкая пробирка частично заполнена водой и расположена вертикально в камере большого объема, в которой воздух поддерживается при нулевой относительной влажности и постоянном давлении, равном наружному атмосферному давлению. Вследствие диффузии в пробирке устанавливается линейное изменение концентрации пара с высотой: вблизи поверхности воды пар оказывается насыщенным, а у верхнего открытого конца пробирки его концентрация в 2 раза меньше. Пробирку сверху закрывают крышкой. После установления равновесия оказалось, что плотность влажного воздуха внутри пробирки отличается от плотности сухого воздуха в камере вдали от пробирки на величину Найти давление насыщенного пара при температуре опыта, равной Молярная масса сухого воздуха Изменением уровня жидкости в пробирке во время опыта пренебречь.
Водометный катер движется с постоянной скоростью, забирая забортную воду и выбрасывая назад струю со скоростью относительно катера. Площадь поперечного сечения струи Найдите скорость катера, если действующая на него сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости: причем Н · с2 · м−2.