В системе тел, изображенной на рисунке, грузы 1 и 2 имеют одинаковые массы а масса груза 3 равна Грузы подвешены к блокам на невесомых и нерастяжимых нитях. Отрезки нитей, соединяющие блоки, вертикальны, блоки невесомы, трения в осях блоков нет. Найти ускорение груза 3. Ускорение свободного падения принять равным
Задачи
ТегиС какой силой давит на землю кобра, когда, готовясь к прыжку, поднимается вертикально со скоростью Масса змеи ее длина
В гладкой открытой с обоих концов вертикальной трубе, имеющей два разных сечения, находятся два поршня, соединенные стержнем длиной 0,5 м, а между поршнями — 0,2 моль идеального газа. Площадь сечения верхнего поршня а нижнего — Давление газа а давление воздуха снаружи равно Температуру газа между поршнями изменили на На какое расстояние при этом переместятся поршни?
В гладкой открытой с обоих концов вертикальной трубе, имеющей два разных сечения (см. рисунок), находятся два поршня, соединенные нерастяжимой нитью, а между поршнями — один моль идеального газа. Площадь сечения верхнего поршня на больше, чем нижнего. Общая масса поршней Давление наружного воздуха На сколько кельвин надо нагреть газ между поршнями, чтобы они переместились на
Колебательный контур, показанный на рисунке, состоит из двух конденсаторов с электроемкостями и катушки индуктивностью идеального диода и ключа К. В момент замыкания ключа сила тока в цепи равнялась нулю, конденсатор был заряжен, а конденсатор — разряжен. Начальный заряд конденсатора равен Найти максимальную силу тока в катушке после первого прекращения тока в контуре.
В кювете (плоской ванне) с жидкостью на глубине находится точечный источник света, который начинает смещаться по вертикали со скоростью На дне кюветы находится плоское зеркало, а на поверхности жидкости на высоте от дна плавает непрозрачный диск радиусом Центр диска расположен на одной вертикали с источником света. Через какое время источник света станет виден для внешнего наблюдателя? Показатель преломления жидкости
В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделенный от атмосферы столбиком ртути длиной Когда трубка расположена вертикально открытым концом вниз, относительная влажность воздуха в ней равна 90%. Какой станет относительная влажность этого воздуха если трубку поставить вертикально, открытым концом вверх? Атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. Температуру считать постоянной.
Находясь на наклонной плоскости, небольшое тело бросают вверх вдоль нее. Докажите, что для достижения максимальной дальности полета необходимо бросать так, чтобы конечная скорость оказалась перпендикулярна начальной. Сопротивлением воздуха пренебречь. Считать, что тело бросают с нулевой высоты над наклонной плоскостью.

По внутренней поверхности закрепленного цилиндра радиуса катится без проскальзывания колесо радиуса Найдите траекторию точки обода колеса.

Бусинка может двигаться по кольцу радиуса подталкиваемая спицей, равномерно вращающейся с угловой скоростью в плоскости кольца. Ось вращения спицы находится на кольце. Определите ускорение бусинки.
Если к верхней точке колеса, стоящего на шероховатой горизонтальной поверхности, приложить горизонтальную силу, то в нижней точке колеса возникнет сила трения.
-
Куда эта сила трения будет направлена?
-
В каком случае ускорение центра масс колеса будет больше при фиксированной внешней силе — в случае гладкой или шероховатой поверхности?
Ответ объясните на основании известных Вам физических законов и явлений.
Виталик к верхнему концу вертикальной медной трубки прикрепил динамометр, а затем бросил в трубку постоянный магнит, удерживая при этом динамометр и не касаясь трубки. Оказалось, что в течение почти всего времени падения магнита в трубке показания динамометра оказываются больше на величину, равную силе тяжести, действующей на магнит (считайте, что колебания не возникают).
-
Объясните, почему меняются показания динамометра, основываясь на известных Вам физических законах.
-
Докажите, что магнит большую часть времени движется с постоянной скоростью.
Учитель Сергей Л. решил наглядно проиллюстрировать ученикам некоторую мысль при изучении гармонических колебаний. Он попросил учеников одного класса (22 человека) взять в одну руку гирю массой 4 кг и совершать ей колебательные движения амплитудой около 30 см, стараясь прикладывать для этого как можно меньше усилий. Для каждого ученика по результатам двадцати колебаний был измерен период. Усредненный период колебаний по классу составил 2,1 секунды. Поскольку класс был математического профиля, то к концу эксперимента гирю сломали.
На следующем уроке с инженерным классом пришлось воспользоваться гирей таких же размеров и формы, но массой 8 кг. Усредненный период по инженерному классу составил 2,2 секунды. Однако период математического маятника не зависит от массы согласно формуле, которую изучают в школе. Основываясь на известных физических законах, предложите объяснение, почему в данном эксперименте период колебаний увеличивается с массой. Считать, что систематические и случайные погрешности измерений учтены учителем.
На оси в точке находится оптический центр тонкой рассеивающей линзы с фокусным расстоянием а в точке — оптический центр тонкой собирающей линзы. Главные оптические оси обеих линз совпадают с осью Свет от точечного источника, расположенного в точке пройдя данную оптическую систему, распространяется параллельным пучком. Найдите фокусное расстояние собирающей линзы Сделайте рисунок с указанием хода лучей через данную систему линз.
К источнику с ЭДС и внутренним сопротивлением подключены резисторы и реостат. Каким должно быть сопротивление реостата чтобы на участке ток был направлен от точки к точке ?
По горизонтальному столу катится без трения тележка массой со скоростью На горизонтальную поверхность тележки положили кирпич массой начальная скорость которого относительно стола была равна нулю. Кирпич прошел по тележке путь и остановился относительно нее. Найдите коэффициент трения между кирпичом и тележкой.
Кузнечик сидит на одном из концов соломинки длины , покоящейся на гладком полу. С какой минимальной относительно пола скоростью он должен прыгнуть вдоль соломинки, чтобы при приземлении попасть точно на второй конец соломинки? Масса кузнечика в раза больше массы соломинки. Размерами кузнечика и трением между полом и соломинкой пренебречь. Обоснуйте применимость использованных законов.
Шарик, брошенный из точки под углом к горизонту, в точке лежащей на одной горизонтали с точкой ударяется о гладкую площадку, наклоненную к горизонту. После упругого удара шарик возвращается в исходную точку затратив на полет в раз меньшее время. Найти угол под которым тело было брошено из точки
Шарику, висящему на нити длиной придали горизонтальную скорость после чего он стал колебаться в вертикальной плоскости. Найдите, при каком угле отклонения нити от вертикали ускорение шарика направлено горизонтально. Силой сопротивления воздуха пренебречь.
Небольшой шарик, подвешенный на длинной нити, совершает колебания в вертикальной плоскости (нить не доходит до горизонтального положения). Опираясь на физические законы,
-
укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено вдоль нити, если силой сопротивления воздуха можно пренебречь.
-
укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено перпендикулярно нити, если силой сопротивления воздуха можно пренебречь.
-
укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено вдоль нити, если силой сопротивления воздуха пренебречь нельзя.
-
укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено перпендикулярно нити, если силой сопротивления воздуха пренебречь нельзя.
Сделайте рисунки с указанием сил для каждого случая.
Василий живет на первом этаже. За один прием душа он тратит горячей воды и некоторое количество холодной. Температура горячей воды, текущей из крана, равна а температура холодной равна Однажды Василий решил принять душ у соседа, живущего на 5 этаже. Оказалось, что у того температура горячей воды составляет где — известный безразмерный коэффициент. Сколько горячей воды потратит Василий на приём душа на 5 этаже? Температура холодной воды одинакова везде.
Шарику, подвешенному на нити, сообщили некоторую начальную скорость, после чего он начал вращаться по окружности в вертикальной плоскости. Определить массу шарика если известно, что сила натяжения нити в верхней точке траектории составляет а в нижней точке траектории Сопротивлением воздуха пренебречь.
Арбуз выпадает из дирижабля, неподвижно парящего на большой высоте над пустынной местностью. Через некоторое время скорость арбуза достигает максимального значения после чего не меняется. Считайте, что сила сопротивления воздуха пропорциональна скорости.
Нарисуйте схематически графики зависимости координаты, скорости и ускорения арбуза от времени. Объясните характер изображенных зависимостей на основании физических законов.
Незаряженный металлический цилиндр вращается в магнитном поле с угловой скоростью вокруг своей оси. Индукция магнитного поля направлена вдоль оси цилиндра; — масса электрона, — элементарный заряд. Каково должно быть значение индукции магнитного поля, чтобы в цилиндре не возникало электрическое поле?
На гладкой горизонтальной плоскости покоится гладкий шар. С ним сталкивается другой такой же шар. Удар абсолютно упругий и непрямой. Определить угол, под которым разлетаются шары после удара. Обоснуйте применимость использованных физических законов.
Два одинаковых шара массой каждый связаны прочной нитью. Доска массой налетает со скоростью на эту систему и ударяет по середине нити. Найти скорость шаров при ударе о доску. Толщина доски и радиусы шаров малы по сравнению с длиной нити.
Даны положения точечного источника его изображения и главная оптическая ось (см. рисунок). При помощи построения определите положение линзы и главных фокусов. В вашем распоряжении линейка без делений, позволяющая построить параллельную прямую к любому выбранному отрезку.
Излучением лазера с длиной волны за время был расплавлен лед массой взятый при температуре , и полученная вода была нагрета на . Сколько фотонов излучает лазер за ? Считать, что излучения поглощается веществом.
В бассейне плавает лодка, на борту которой находится Костя и огромная глыба льда с вмороженным в нее валуном. Уровень воды в бассейне равен
Костя аккуратно помещает глыбу за борт, причем она сразу же опускается на дно, целиком погрузившись под воду. Уровень воды в бассейне становится равным а после таяния льда —
Сравните высоты и
К центру крышки напольных весов приторочена вертикальная пружина. Весы показывают Затем Дмитрий Т. становится на весы рядом с пружиной, и показания становятся равны
-
Как изменятся показания весов относительно если стоящий на весах Дмитрий начнет растягивать пружину, прикладывая к ней вертикальную силу ?
-
Как изменятся показания весов относительно если Дмитрий целиком взгромоздится на пружину?
-
Что покажут весы (не стесняйтесь вводить переменные), если Дмитрий встанет рядом с весами и, взявшись за пружину, аккуратно оторвет весы от пола?
Весы устроены следующим образом: две одинаковые массивные горизонтальные пластины соединены пружинками, сжатие которых весы переводят в вес по закону Гука.
Теплоизолированный котел объемом разбит вертикальной перегородкой на две одинаковые части, причем в одной половине находится вакуум, а в другой — один моль одноатомного идеального газа под давлением Перегородку вытягивают из котла вертикально. Определите:
-
Какую работу при расширении совершил газ?
-
Чему равно изменение его внутренней энергии?
-
Чему равно установившееся в котле давление?
Клин массой с углом при основании покоится на гладкой горизонтальной плоскости. На наклонную поверхность клина ставят заводной автомобиль массой и отпускают без начальной скорости, после чего автомобиль начинает движение вверх по клину в плоскости рисунка. Найти скорость автомобиля относительно клина в момент, когда клин приобретает относительно плоскости скорость .
Куб массой стоящий на горизонтальном столе и прикрепленный к недеформированной горизонтальной пружине жесткостью испытывает соударение с горизонтально летевшим со скоростью пластилиновым шариком массой (см. рисунок). Определите деформацию пружины после прекращения возникших затухающих колебаний. Известно, что к моменту остановки колебаний из-за трения о стол выделилось столько же теплоты, сколько при соударении пластилинового шара с кубом. Обоснуйте применимость использованных законов.
Импульс одного тела равен а его масса Второе тело движется вслед за первым, имея кинетическую энергию и скорость причем скорости тел сонаправлены. Между телами происходит центральный абсолютно неупругий удар, в результате которого тела движутся поступательно, а половина механической энергии тел переходит в тепло. Найдите скорость тел после удара.
В вакууме закреплен горизонтальный цилиндр (см. рисунок). В цилиндре находится гелий, запертый поршнем. Поршень массой 90 г удерживается упорами и может скользить влево вдоль стенок цилиндра без трения. В поршень попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 400 м/с, и застревает в нем. Температура гелия в момент остановки поршня в крайнем левом положении возрастает на 64 К. Чему равно количество вещества гелия в цилиндре? Считать, что за время движения поршня газ не успевает обменяться теплом с цилиндром и поршнем.
В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа Расстояние от дна сосуда до поршня равно Площадь поперечного сечения поршня В результате медленного нагревания газ получил количество теплоты а поршень сдвинулся на расстояние При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной Найдите Считать, что сосуд находится в вакууме.
Давление влажного воздуха в сосуде под поршнем при температуре °C равно Па. Объём под поршнем изотермически уменьшили в раза. При этом давление в сосуде увеличилось в раза. Найдите относительную влажность воздуха в первоначальном состоянии. Утечкой вещества из сосуда пренебречь.
В вертикально расположенном цилиндре находится кислород массой отделенный от атмосферы поршнем, который соединен с дном цилиндра пружиной жесткостью При температуре поршень располагается на расстоянии от дна цилиндра. До какой температуры надо нагреть кислород, чтобы поршень расположился на высоте от дна цилиндра?
Даны положения точечного источника его изображения и главная оптическая ось (см. рисунок). При помощи построения определите положение линзы и главных фокусов. В вашем распоряжении линейка без делений, позволяющая построить параллельную прямую к любому выбранному отрезку.
В изображенной на рисунке схеме ЭДС батареи 10 В, индуктивность катушки 5 мкГн, емкость конденсатора 2 мкФ. При разомкнутом ключе K конденсатор заряжен до напряжения Пренебрегая омическим сопротивлением цепи, определите максимальный заряд на конденсаторе после замыкания ключа.