Все задачи
Шарик массой подвешенный на невесомой нерастяжимой нити, отклонили от вертикали на угол и отпустили без начальной скорости. Найдите силу натяжения нити как функцию угла отклонения шарика от вертикали Обоснуйте применимость использованных законов. Сделайте чертеж.
На гладком горизонтальном столе лежит доска, на одном из краев которой находится небольшой брусок, а на другом — небольшой блок. К бруску прикреплена невесомая нерастяжимая гладкая нить, перекинутая через блок. Нить начинают тянуть вертикально вверх с силой Чему равна длина доски, если брусок доезжает до блока за время Масса доски равна бруска коэффициент трения между бруском и доской равен
В схеме, показанной на рисунке, ключ К длительное время был замкнут. В некоторый момент времени ключ размыкают. Определите количество теплоты которое выделится после этого на резисторе сопротивлением за достаточно большой промежуток времени. ЭДС батареи ее внутреннее сопротивление емкость конденсатора индуктивность катушки а ее сопротивление пренебрежимо мало.
Сосуд с газом, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда с длиной двигают горизонтально с ускорением направленным вдоль длинной стороны. Найдите разность плотностей газа вблизи задней и передней стенок сосуда. Плотность газа в неподвижном сосуде его молярная масса температура Силой тяжести, действующей на молекулы газа, можно пренебречь.
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
На рисунке представлена -диаграмма циклического процесса, совершаемого над идеальным газом. На участках и температура газа постоянна. Определите объем этого газа в состоянии 3, если известно, что и
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 плоскость, образующую с горизонтом угол положили брусок массой и привязанный к нему легкой нерастяжимой нитью брусок массой При этом тяжелый брусок расположили ниже легкого так, что нить оказалась слегка натянутой и расположенной в вертикальной плоскости, проходящей через центры масс брусков перпендикулярно линии пересечения наклонной плоскости и горизонтальной поверхности. После этого бруски одновременно отпустили без начальной скорости. Определите модули ускорений брусков, если коэффициент трения о плоскость бруска массой равен а бруска массой равен Модуль ускорения свободного падения примите равным .
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 .
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.
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?
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.
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
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
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 Па равна кг/м3. Чему равна плотность водяного пара при этой температуре? Универсальная газовая постоянная Дж/(моль К), молярная масса сухого воздуха г/моль, молярная масса воды г/моль. 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
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 .
В закрытом сосуде при температуре находится воздух, относительная влажность которого Сосуд охлаждают до температуры При этом часть паров конденсируется и образуется вода массой Определите объем сосуда, если давление насыщенных паров при начальной температуре равно а при конечной — Молярная масса воды равна
Два одинаковых маленьких шарика, имеющих заряд каждый, закреплены на расстоянии друг от друга. На какую величину изменится электростатическая энергия системы, если посередине между этими шариками поместить еще один такой же заряженный шарик?
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?
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
Гладкий клин массой покоится на горизонтальном столе. В наклонную поверхность клина попадает маленький шарик массой летящий горизонтально, и после абсолютно упругого удара о поверхность клина отскакивает вертикально вверх. На какую высоту поднимется шарик относительно точки удара, если после удара клин приобретает скорость Ускорение свободного падения примите равным
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.
В электрической схеме, представленной на рисунке, конденсатор электроемкостью сначала заряжается от источника с ЭДС Затем ключ переводят в положение 2. Какое количество теплоты выделится за все время возникших затухающих колебаний на катушке, если она изготовлена из медной проволоки длиной и сечением Удельное сопротивление меди примите равным Сопротивление резистора
Два маленьких упругих шарика одинаковой массой 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 и 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
Из однородной проволоки сделали замкнутый контур в форме квадрата со стороной 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 а модуль вертикальной составляющей индукции магнитного поля Земли
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.
В вертикальном цилиндрическом сосуде под легким подвижным поршнем находится некоторое количество одноатомного идеального газа. В положении равновесия поршень удерживается в сосуде атмосферным давлением. При этом расстояние от поршня до дна сосуда равно Поддерживая температуру газа постоянной, сверху на поршень медленно насыпают песок массой Найдите количество теплоты которое необходимо сообщить газу, чтобы вернуть поршень в первоначальное положение. Трение поршня о стенки сосуда считайте пренебрежимо малым, ускорение свободного примите равным
На гранях закрепленной призмы находятся два груза массами и соединенные друг с другом и неподвижной опорой невесомыми и нерастяжимыми нитями через систему невесомых блоков (см. рисунок). Правая грань призмы гладкая, левая — шероховатая с коэффициентом трения Определите модуль ускорения левого груза Углы при основании призмы Ускорение свободного падения примите равным
В гладком вертикальном цилиндре под невесомым поршнем находится влажный воздух. Давление в цилиндре равно 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 воды —
По тонкому гладкому непроводящему стержню начинает скользить из состояния покоя заряженная бусинка массой и положительным зарядом Стержень имеет форму дуги окружности с радиусом и расположен в вертикальной плоскости. Начальное положение бусинки находится на высоте относительно нижней точки стержня На этой же высоте над точкой расположен неподвижный положительный заряд Найти силу с которой бусинка действует на стержень в точке Пренебречь эффектами, связанными с появлением поляризационных зарядов.
Брусок массы удерживается на гладкой наклонной плоскости с углом наклона при помощи пружины жесткостью как показано на рисунке. Второй брусок массы который находится на расстоянии от первого выше по наклонной плоскости, соскальзывает вниз без начальной скорости. После абсолютно неупругого соударения двух брусков максимальное сжатие пружины составило Пренебрегая начальной деформацией пружины, найдите жесткость Ускорение свободного падения принять равным
Цикл теплового двигателя, использующего 1 моль идеального одноатомного газа в качестве рабочего вещества, состоит из двух частей: верхней 1-2-3-1 и нижней 1-4-5-1 (см. рисунок). На участке 1-2 объём и давление газа увеличиваются на 1/4 от и соответственно. На участке 1-4 объём и давление газа уменьшаются на 1/4 от и соответственно. Найти отношение КПД верхней части цикла к КПД нижней части.
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
В закрытом с обоих концов и откачанном цилиндрическом сосуде объемом может свободно перемещаться невесомый тонкий поршень. В сосуд с одной стороны от поршня ввели воды, а с другой стороны азота. Какую часть объема цилиндра будет занимать азот при температуре в обеих частях сосуда? Молярные массы воды и азота равны соответственно и