Все задачи

Шар массой свободно падает с высоты без начальной скорости. На высоте в шар попадает и застревает в нем горизонтально летевшая пуля массой Найдите начальную скорость пули, если скорость шара с застрявшей в нем пулей перед соударением с полом Сопротивлением воздуха пренебречь.

Маленький шарик массой подвешен на легкой нерастяжимой нити длиной которая разрывается при некоторой силе натяжения Шарик отведен от положения равновесия (оно показано на рисунке пунктиром) и отпущен. Когда шарик проходит положение равновесия, нить обрывается, и шарик тут же абсолютно неупруго сталкивается с бруском массой лежащим неподвижно на гладкой горизонтальной поверхности стола. Скорость бруска после удара Определите величину силы Считать, что брусок после удара движется поступательно.

Шарик скользит без трения по наклонному желобу, а затем движется по «мертвой петле» радиуса С какой силой давит шарик на желоб в нижней точке петли, если масса шарика а высота, с которой его отпускают, равна считая от нижней точки петли?

Груз, подвешенный на пружине жёсткостью 200 Н/м, отклонили от положения равновесия и отпустили, в результате чего он начал совершать колебания вдоль вертикальной оси В таблице приведены изменения координаты груза с течением времени

Определите кинетическую энергию груза в момент времени 0,6 с.

В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 12 В, емкость конденсатора 2 мФ, индуктивность катушки 5 мГн, сопротивление лампы 5 Ом и сопротивление резистора 3 Ом. В начальный момент времени ключ K замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока и проводов пренебречь.

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.

В цепи, схема которой изображена на рисунке, по очереди замыкают ключи К₁ – К₅, выжидая каждый раз достаточно длительное время до окончания процессов зарядки конденсаторов. Какое количество теплоты выделится в резисторе после замыкания ключа К₅? До его замыкания все остальные ключи уже были замкнуты. Параметры цепи: Ом, мкФ,

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.

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.

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 .

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.

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 проезжает 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.

К вертикальной стенке прислонена однородная доска, образующая с горизонтальным полом угол Коэффициент трения доски о пол Каков должен быть коэффициент трения доски о стену, чтобы доска оставалась в равновесии?

Система грузов и показанная на рисунке, движется из состояния покоя. Поверхность стола — горизонтальная гладкая. Коэффициент трения между грузами и равен Грузы и связаны легкой нерастяжимой нитью, которая скользит по блоку без трения. Пусть При каких значениях грузы и движутся как одно целое? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на грузы. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

В теплоизолированный сосуд, в котором находится 1 кг льда при температуре , налили 0,5 кг воды при температуре Определите массу воды в сосуде после установления теплового равновесия. Теплоёмкостью сосуда и потерями тепла пренебречь.

К бруску массой прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая нить, один конец которой привязан к стене, а к другому прикреплено тело массой На брусок действует сила Определите ускорение тела. Свободные куски нити горизонтальны и лежат в одной вертикальной плоскости, тела двигаются вдоль одной прямой. Массой блока и нити, а также трением пренебречь.

Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.

Невесомый стержень длиной 3 м, находящийся в ящике с гладкими дном и стенками, составляет с вертикалью угол (см. рисунок). К стержню на расстоянии 2 м от правого его конца подвешен на нити шар массой 5 кг. Каков модуль силы нормальной реакции правой стенки ящика, действующей на нижний конец стержня?

Два теплоизолированных сосуда, объёмы которых и соединены между собой трубкой с вентилем. Вентиль закрыт. Сосуды содержат разреженный аргон и разреженный криптон в количествах и при температурах и соответственно. Каким будет давление в сосудах, если вентиль открыть? Объёмом трубки пренебречь.

На графике представлена зависимость давления неизменной массы идеального газа от его плотности. Опишите, как изменяются в зависимости от плотности температура и объём газа в процессах 1–2 и 2–3.

На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном вертикальном магнитном поле находится горизонтальный прямой проводник прямоугольного сечения массой (см. рисунок). Плоскость наклонена к горизонту под углом расстояние между рельсами Когда рельсы подключены к источнику тока, по проводнику течёт постоянный ток и проводник поступательно движется вверх по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент трения между проводником и рельсами Чему равен модуль индукции магнитного поля Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на проводник.

Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику постоянного напряжения и зарядили, а затем отключили от источника. После этого уменьшили расстояние между его пластинами в 1,5 раза. Во сколько раз при этом изменилась энергия электрического поля, накопленная конденсатором? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

В вертикальном цилиндрическом сосуде с площадью поперечного сечения под подвижным поршнем массой с лежащим на нем грузом массой находится воздух при комнатной температуре. Первоначально поршень находился на высоте от дна сосуда. Если груз снять с поршня, то поршень поднимется на Какова масса груза Воздух считать идеальным газом, а его температура — неизменной. Атмосферное давление равно Трение между стенками и поршнем не учитывать.

В таблице показано, как менялось напряжение на обкладках конденсатора идеального колебательного контура при свободных электромагнитных колебаниях в этом контуре.

Вычислите по этим данным максимальную энергию конденсатора, если индуктивность катушки равна 4,3 мГн.

Кусок льда опустили в термос с водой. Начальная температура льда равна 0 °С, начальная температура воды равна 15 °С. Исходная масса воды 1100 г. Теплоемкостью термоса можно пренебречь. При достижении теплового равновесия в воде остается плавать кусочек льда. Какая масса льда растаяла в процессе перехода к тепловому равновесию?