Вертикально расположенный цилиндр, закрытый с обеих сторон, разделен тяжелым теплонепроницаемым поршнем на две части; обе части сосуда содержат одинаковое количество воздуха. При одинаковой температуре воздуха в обеих частях давление в нижней части сосуда вдвое больше давления в верхней части. До какой температуры надо нагреть воздух в нижней части сосуда при неизменной температуре в верхней части сосуда, чтобы объемы верхней и нижней частей стали одинаковыми?
Задачи
ТегиДва одинаковых сосуда наполнены кислородом при температуре и соединены между собой трубкой, объем которой мал по сравнению с объемом сосудов. Во сколько раз изменится давление кислорода в сосудах, если один из них нагреть до температуры а во втором поддерживать температуру прежней?
Маляр работает в подвесной люльке. Ему понадобилось срочно подняться вверх. Он принимается тянуть за веревку с такой силой, что сила его давления на пол люльки уменьшилась до 400 H. Масса люльки 12 кг, масса маляра 72 кг. Чему равно ускорение люльки?
На плоском шероховатом дне чаши находится шар. Дно чаши наклонено на некоторый угол по отношению к горизонту. Шар удерживается в равновесии нитью, параллельной дну. На какой наибольший угол можно наклонить дно чаши, чтобы шар все еще оставался в равновесии? Коэффициент трения
Груз массой соединён невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок, с бруском массой К этому бруску на лёгкой пружине подвешен второй такой же брусок. Длина нерастянутой пружины , коэффициент трения груза о поверхность стола Определите жёсткость пружины, если при движении брусков длина пружины постоянна и равна Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на тела. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.
В сосуде находится влажный воздух под давлением с относительной влажностью Температура воздуха Объем сосуда изотермически уменьшают в 3 раза. Найдите конечное давление влажного воздуха, если давление насыщенного пара при 80 градусах Цельсия
В электрической цепи, состоящей из ключа, источника, резистора и катушки индуктивности, в момент ключ замыкают.
-
Решением какого уравнения является зависимость силы тока в цепи от времени? Примечание: решать уравнение не нужно, достаточно только записать его.
-
Изобразите схематически график зависимости силы тока от времени. Объясните вид зависимости на основании физических законов.
На гладкой горизонтальной поверхности около стенки стоит симметричный брусок массой с углублением полусферической формы радиусом Из точки A без трения соскальзывает маленькая шайба массой Найти максимальную скорость бруска при его последующем движении.
Обоснуйте применимость физических законов, использованных при решении задачи.
В цепи, изображенной на рисунке, происходят электромагнитные колебания. Во сколько раз изменится период колебаний, если ключ K замкнуть в тот момент, когда напряжение на конденсаторе максимально? Взаимной индуктивностью катушек пренебречь.
Ответ:
Углекислый газ находится в сосуде при температуре 300 К. При нагревании он разлагается в соответствии со следующим уравнением:
График зависимости процента распавшихся молекул от температуры изображен на рисунке. Найдите парциальное давление кислорода, если давление смеси газов при температуре 3000 К составляет 100 кПа.
Найти минимальную силу, которой можно опрокинуть через ребро куб массой При каком коэффициенте трения это возможно?
Однородный стержень массой верхним концом прикреплен к шарниру, а нижним опирается на тележку (см. рисунок). Трения в шарнире нет, тележка может скользить без трения по горизонтальной плоскости. Коэффициент трения стержня о тележку угол отклонения стержня от вертикали
Найдите, с какой минимальной силой надо тянуть тележку, чтобы сдвинуть ее: (1) влево; (2) вправо.
В цепи, изображенной на рисунке, ключ долгое время был замкнут. Все подписанные на схеме величины считать известными. Найдите количество теплоты, выделившееся на резисторе после размыкания ключа.
В момент времени точка начинает двигаться в плоскости так, что её координаты определяются уравнениями где с–1, В какой момент времени угол между векторами скорости и ускорения точки равен
Ученик Федя на самостоятельной работе решал задачу со следующим условием:
«Шарику, подвешенному на нити, придали горизонтальную скорость Считая шарик материальной точкой, найдите максимальную высоту подъема шарика».
Федя записал закон сохранения энергии в виде откуда получил За работу была выставлена отличная отметка. Однако Федя задумался, зачем в задаче сказано считать шарик материальной точкой. «Что изменилось бы, если бы шарик имел радиус которым пренебречь нельзя?», — задал он вопрос учителю. Учитель не знал ничего кроме школьной программы, поэтому ответил: «а ты сам подумай, Федя!».
И Федя задумался: как изменится максимальная высота подъема шарика, если его радиусом пренебречь нельзя? Ответьте на вопрос Федора, опираясь на физические законы.
Кубик стоит у стены так, что одна из его граней образует угол с полом (см. рисунок). При каком значении коэффициента трения кубика о пол это возможно, если трением о стену можно пренебречь?
Материальные точки массами и прикреплены к невесомому стержню как показано на рисунке. К точке прикреплена невесомая пружина жесткостью верхний конец которой закреплен. Длина пружины в недеформированном состоянии В начальный момент концы пружины связаны нитью длиной Определите силу реакции стержня, действующую на массу сразу после пережигания нити. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шарики. Обоснуйте применимость законов, использованных при решении задачи.
В модели Бора атом водорода можно описать следующим образом: электрон движется по орбите радиуса вокруг протона. Найдите скорость движения электрона, если его полная механическая энергия равна Протон считать неподвижным.
Два деревянных кольца детских пирамидок № 1 и № 2, способных без трения скользить по оси, соединили с основаниями этих пирамидок двумя одинаковыми лёгкими пружинками (см. рисунок). Пирамидку № 2 поместили в прочный сосуд с глицерином, прикрепив основание к его дну. Обе пирамидки покоятся относительно Земли. Как изменится по сравнению с этим случаем (увеличится, уменьшится или останется прежней) длина пружин пирамидок № 1 и № 2 во время свободного падения с балкона высокого дома? Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения. Плотность глицерина превышает плотность дерева.
Происходит следующая ядерная реакция между ядром дейтерия и некоторым элементом
В результате реакции выделяется энергия Найдите кинетическую энергию протона, родившегося в результате данной реакции. Считайте, что масса ядра гелия в 4 раза превышает массу протона, а ядерная реакция происходит с первоначально покоившимися элементами.
Из ствола пушки, закреплённой на железнодорожной платформе, вдоль рельсов вылетает снаряд массой 10 кг. Ствол пушки наклонен под углом 60° к горизонту. Масса платформы с пушкой без учета снаряда равна 1 т. До выстрела платформа с пушкой покоится. Под каким углом к горизонту будет направлена скорость снаряда сразу после отделения от пушки?
Маленький шарик массой падает на брусок массой , лежащий на горизонтальной крышке стола. В момент удара скорость шарика направлена под углом к горизонту, а ее модуль равен После удара шарик отскакивает под тем же углом к горизонту, но со скоростью, модуль которой в раз меньше модуля начальной скорости. Считая, что длительность удара равна и достаточно мала, а сила, действующая на шарик со стороны бруска во время удара, практически постоянна, определите, при каких значениях коэффициента трения бруска о стол брусок в момент удара будет оставаться неподвижным.
В вертикальном цилиндре под поршнем находится один моль гелия при температуре Поршень связан с дном цилиндра пружиной, коэффициент упругости которой Расстояние от поршня до дна цилиндра До какой температуры нужно нагреть цилиндр с гелием, чтобы поршень поднялся на Универсальная газовая постоянная
Из куска однородной проволоки изготовлен замкнутый контур, имеющий форму квадрата Батарею подключают сначала к вершинам квадрата и а затем к вершинам и В первом случае сила тока, протекающего через батарею, оказывается в раза больше, чем во втором. Определить внутреннее сопротивление батареи если известно, что сопротивление проволоки, из которой изготовлен квадрат, равно
Зависимость модуля силы упругости резинового жгута от удлинения изображена на графике.
Период малых вертикальных свободных колебаний груза массой подвешенного на резиновом жгуте, равен
Выберите все верные утверждения, соответствующие данному графику.
-
Для удлинения жгута закон Гука выполняется при всех используемых в опыте массах грузов.
-
Частота свободных колебаний груза сначала увеличивается, а затем уменьшается.
-
При увеличении массы груза период его вертикальных свободных колебаний на резиновом жгуте увеличивается.
-
Период малых вертикальных свободных колебаний груза массой на этом жгуте удовлетворяет соотношению
-
Период малых вертикальных свободных колебаний груза массой на этом жгуте удовлетворяет соотношению
Ответ:
Какую работу надо совершить для сжатия некоторого количества идеального одноатомного газа в раза, если внутренняя энергия газа меняется при этом так, как показано на рисунке? Участок — отрезок параболы с вершиной в начале координат. Исходное значение внутренней энергии газа равно .
Малюсенький камешек массой в момент времени бросили под углом к горизонту со скоростью с высоты над песчаным пляжем, после чего камешек упал в песок. Изобразите график зависимости кинетической энергии камня от времени в системе отсчета, движущейся равномерно со скоростью вплоть до момента В начальный момент времени начало координат этой системы отсчета совпадает с положением камня. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Резистор сопротивлением подключен к источнику постоянного тока с внутренним сопротивлением Резистор с каким сопротивлением надо подсоединить параллельно резистору чтобы мощность, выделяющаяся во внешней цепи, не изменилась?
Давление и объем гелия циклически изменяют в соответствии с -диаграммой, показанной на рисунке. Известно, что внутренняя энергия гелия в состоянии 2 в раза больше, чем внутренняя энергия гелия в состоянии 1. Определите отношение количества теплоты, отданного гелием на участке к работе гелия на участке
Над идеальным газом проводится циклический процесс, состоящий из двух изохор , и двух адиабат (см. рисунок). Известно, что работа, совершаемая газом за цикл, в раза больше, чем количество теплоты, отдаваемое газом за цикл холодильнику. Найдите коэффициент полезного действия цикла .
Плотность влажного воздуха при температуре и давлении равна Чему равна плотность водяного пара при этой температуре? Универсальная газовая постоянная молярная масса сухого воздуха молярная масса воды Ответ приведите в г/м3, округлив до одного знака после запятой.
Над идеальным газом проводится циклический процесс, состоящий из двух изобар и двух адиабат Известно, что изменение температуры газа при изобарном расширении на участке в раза больше, чем модуль изменения температуры при изобарном сжатии на участке Найдите коэффициент полезного действия цикла
Шар массой движущийся со скоростью налетает на неподвижный шар массой Между шарами происходит центральный абсолютно упругий удар, после которого они движутся поступательно вдоль одной прямой. Найдите максимально возможную скорость удаления шаров друг от друга после соударения. При каком соотношении масс эта скорость достигается?
В вершинах правильного шестиугольника расположены шесть одинаковых маленьких шариков, имеющих заряд каждый. Какой точечный заряд нужно поместить в центр шестиугольника, чтобы вся система заряженных тел находилась в равновесии?
В длинной закрытой трубке между двумя поршнями массой каждый находится 1 моль идеального газа, масса которого много меньше массы поршней. В остальном пространстве трубки — вакуум. В начальный момент правый поршень имеет скорость а левый — Найти максимальную температуру газа, если стенки трубки и поршни теплонепроницаемы. Температура газа в начальный момент равна Внутренняя энергия одного моля газа Трением пренебречь.
Плоский конденсатор емкостью присоединен к источнику постоянного напряжения Не отключая конденсатор от источника, его пластины медленно раздвинули так, что расстояние между ними увеличилось в раза. Определите работу совершенную силами, раздвигавшими пластины конденсатора.
Два маленьких упругих шарика одинаковой массы подвешены на невесомых нерастяжимых нитях, прикреплённых к массивным штативам так, что шарики соприкасаются при вертикальном положении нитей, а прямая, соединяющая их центры, горизонтальна. Длины нитей отличаются в два раза. Нити отклонили в одной плоскости в разные стороны до горизонтального положения, а затем шарики отпустили без толчка с такой задержкой во времени, что они столкнулись в нижней точке их траекторий. Определите отношение модуля натяжения длинной нити сразу после столкновения шариков к модулю натяжения этой нити непосредственно перед столкновением.
С одноатомным идеальным газом проводят процесс, в котором внутренняя энергия газа пропорциональна квадрату объёма, который он занимает. Каково изменение внутренней энергии газа в таком процессе, если газу сообщили количество теплоты
Квадратная рамка из тонкого медного провода помещена в сильное однородное магнитное поле, индукция которого перпендикулярна плоскости рамки. В точках и к рамке подключен источник постоянного тока с ЭДС (см. рисунок). Во сколько раз изменится модуль силы Ампера, действующей на рамку, если подключить ее к этому же источнику в точках и Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением подводящих проводов можно пренебречь. Силу Ампера, действующую на источник и подводящие провода, не учитывайте.
Преграда массой имеющая цилиндрическую поверхность с радиусом расположена на горизонтальной плоскости. Тело массой с начальной горизонтальной скоростью скользя, поднимается по цилиндрической поверхности. Определить скорость тела на высоте, равной радиусу (в точке A). Трением пренебречь.