Стартуя из точки (см. рисунок), конькобежец движется равноускоренно до точки после которой модуль скорости конькобежца остаётся постоянным вплоть до точки Во сколько раз модуль ускорения конькобежца на участке больше, чем на участке если время, затраченное на оба участка, одинаково? Считать полуокружностью.
Задачи
ТегиДва одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. В первом сосуде находится гелия при температуре во втором — аргона при температуре Кран открывают. В установившемся равновесном состоянии давление в сосудах становится Определите объём одного сосуда. Объёмом трубки пренебречь.
Батарея из четырёх конденсаторов электроемкостью и подключена к источнику постоянного тока с ЭДС и внутренним сопротивлением (см. рисунок). Определите энергию конденсатора
Грузы массами и связаны легкой нерастяжимой нитью, переброшенной через блок, по которому нить может скользить без трения (см. рис.). Груз массой находится на шероховатой наклонной плоскости (угол наклона плоскости к горизонту коэффициент трения Чему равно максимальное значение массы при котором система грузов еще не выходит из первоначального состояния покоя? Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
В сосуде объемом с жесткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя пробки о края отверстия равна Пробка выскакивает, если газу передать количество теплоты не менее Определите значение полагая газ идеальным.
По прямому горизонтальному проводнику длины с площадью поперечного сечения 1,25·10–5 м2, подвешенному с помощью двух одинаковых невесомых пружинок с коэффициентами упругости течёт электрический ток При включении вертикального магнитного поля с индукцией проводник отклонился от исходного положения так, что оси пружинок составляют с вертикалью угол (см. рисунок). Абсолютное удлинение каждой из пружинок при этом составляет 7·10–3 м. Найдите силу тока в проводе. (Плотность материала проводника 8·103 кг/м3.)
Два моля одноатомного идеального газа переводят из состояния 1 с температурой в состояние 2 таким образом, что в ходе процесса давление газа возрастает прямо пропорционально его объёму. В результате плотность газа уменьшается в раза. Какое количество теплоты газ получает в ходе этого процесса?
Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1–2–3–4, показанном на -диаграмме. Во сколько раз общее количество теплоты, полученное газом в ходе всего процесса 1–2–3–4, больше работы газа в этом процессе?
Электрически заряженная частица проходит ускоряющую разность потенциалов влетает в однородное магнитное поле, модуль вектора магнитной индукции которого и движется по окружности радиусом Чему равна масса этой частицы, если её заряд 3,2⋅10–19 Кл? Скоростью частицы до её попадания в электрическое поле пренебречь.
Протон влетает в электрическое поле конденсатора в точке, находящейся посередине между его пластинами (см. рисунок). Чему должна быть равна минимальная скорость, с которой влетает протон в конденсатор, чтобы он смог вылететь из него? Длина пластин конденсатора расстояние между пластинами разность потенциалов между пластинами конденсатора Силой тяжести пренебречь.
На полу лифта стоит теплоизолированный сосуд, открытый сверху. В сосуде под тяжёлым подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Изначально поршень находится в равновесии. Лифт начинает равноускоренно подниматься вверх. Опираясь на законы механики и молекулярной физики, объясните, как при движении лифта изменится температура газа в сосуде. Трением между поршнем и стенками сосуда, а также утечкой газа из сосуда пренебречь.
Квадратная рамка со стороной подключена к источнику постоянного тока серединами своих сторон так, как показано на рисунке. На участке AC течет ток Сопротивление всех сторон рамки одинаково. В однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости рамки, результирующая сила Ампера, действующая на рамку, Определите модуль вектора индукции магнитного поля Сделайте рисунок с указанием сил Ампера, действующих на все стороны рамки.
На рисунке приведен график зависимости модуля индукции магнитного поля от времени В это поле перпендикулярно линиям магнитной индукции помещен проводящий прямоугольный контур сопротивлением Найдите площадь контура, если за все время в контуре выделилось теплоты.
В гладком закрепленном теплоизолированном горизонтальном цилиндре находится идеального одноатомного газа (гелия) при температуре отделенный от окружающей среды — вакуума — теплоизолированным поршнем массой Вначале поршень удерживали на месте, а затем придали ему скорость направленную в сторону газа. Чему будет равна среднеквадратичная скорость атомов гелия в момент остановки поршня? Поршень в цилиндре движется без трения.
В теплоизолированном цилиндре, разделенном на две части тонким невесомым теплопроводящим поршнем, находится идеальный одноатомный газ. В начальный момент времени поршень закреплен, а параметры состояния газа — давление, объем и температура — в одной части цилиндра равны а в другой, соответственно, Поршень отпускают, и он начинает двигаться без трения. Какое давление газа установится в цилиндре спустя достаточно долгое время, когда будет достигнуто состояние равновесия? Теплоемкостями цилиндра и поршня можно пренебречь.
По горизонтально расположенным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой и сопротивлением каждый. Расстояние между рельсами а коэффициент трения между стержнями и рельсами Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией (см. рисунок). Под действием горизонтальной силы, действующей на первый стержень вдоль рельс, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями. Какова скорость движения первого стержня относительно второго? Самоиндукцией контура пренебречь.
Три одинаковых резистора и два одинаковых идеальных диода включены в электрическую цепь, показанную на рисунке, и подключены к аккумулятору в точках и Сопротивление диодов в прямом направлении равно нулю, сила тока для диодов в обратном направлении равна нулю. Показания амперметра равны Определите силу тока через амперметр после смены полярности подключения аккумулятора. Нарисуйте эквивалентные электрические схемы для двух случаев подключения аккумулятора. Опираясь на законы электродинамики, поясните свой ответ. Сопротивлением амперметра и внутренним сопротивлением аккумулятора пренебречь.
Намотанная на каркас проволочная катушка сопротивлением выводы которой соединены друг с другом, помещена в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости витков катушки. Модуль вектора магнитной индукции поля изменяется с течением времени так, как показано на графике. К моменту времени через катушку протек электрический заряд Сколько витков содержит катушка, если все витки одинаковые и имеют площадь
Две параллельные металлические пластины, расположенные горизонтально, подключены к электрической схеме, приведённой на рисунке. Между пластинами находится в равновесии маленькое заряженное тело массой и зарядом Электростатическое поле между пластинами считать однородным. Опираясь на законы механики и электродинамики, объясните, как и в каком направлении начнёт двигаться тело, если сдвинуть ползунок реостата вправо.
В схеме, изображённой на рисунке, сопротивления резисторов ЭДС батареи её внутреннее сопротивление Определите мощность, выделяемую на резисторе
К аккумулятору с ЭДС и внутренним сопротивлением подключили лампу сопротивлением и резистор сопротивлением а также конденсатор ёмкостью (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на лампе?
Шар массой подвешенный на нити длиной отводят от положения равновесия на угол 60° и отпускают. В момент прохождения шара через положение равновесия в него попадает пуля, летящая навстречу шару, которая пробивает его и продолжает двигаться горизонтально (см. рисунок). Определите модуль изменения импульса пули в результате попадания в шар, если он, продолжая движение в прежнем направлении, отклоняется на угол 39°. Массу шара считать неизменной; диаметр шара — пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити; Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна емкость конденсатора индуктивность катушки сопротивление лампы и сопротивление резистора В начальный момент времени ключ K замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока и проводов пренебречь.
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 Затем трубку переворачивают вертикально открытым концом вверх и нагревают на в результате чего объем запертого воздуха становится таким же, как и был в горизонтальном положении. Найдите — высоту столбика ртути, если атмосферное давление равно
От удара копра массой падающего свободно с высоты свая массой погружается в грунт на Определите силу сопротивления грунта, считая ее постоянной, а удар — абсолютно неупругим. Изменением потенциальной энергии сваи в поле тяготения Земли пренебречь.
По гладкой наклонной плоскости, составляющей угол с горизонтом, скользит из состояния покоя брусок массой В тот момент, когда брусок прошел по наклонной плоскости расстояние в него попала и застряла в нем летящая навстречу ему вдоль наклонной плоскости пуля. Скорость пули масса пули 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.
Две большие параллельные вертикальные пластины из диэлектрика расположены на расстоянии друг от друга. Пластины равномерно заряжены разноимёнными зарядами. Модуль напряжённости поля между пластинами Между пластинами, на равном расстоянии от них, помещён маленький шарик с зарядом и массой 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.
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 отношение внутреннего сопротивления батарейки к сопротивлению резистора После размыкания ключа К в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты Найдите заряд конденсатора до размыкания ключа.
В вольфрамовом цилиндре под поршнем водород при атмосферном давлении и температуре 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
Один моль идеального одноатомного газа сначала нагрели, а затем охладили до первоначальной температуры 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.
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.
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.
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 температуру — неизменной. Атмосферное давление равно Трение между стенками и поршнем не учитывать.