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.
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.
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.
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.
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 мкДж. Найдите заряд конденсатора до размыкания ключа.
В вольфрамовом цилиндре под поршнем водород при атмосферном давлении и температуре 300 К занимает объём л. 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.
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.
Два баллона объемами 10 л и 20 л содержат 2 моль кислорода и 1 моль азота соответственно при температуре Какое давление установится в баллонах, если их соединить между собой? Температуру газов считать неизменной.
Небольшое тело массой кг лежит на вершине гладкой полусферы радиусом м. В тело попадает пуля массой кг, летящая горизонтально со скоростью м/с, и застревает в нем. Пренебрегая смещением тела за время удара, определите высоту , на которой это тело оторвется от поверхности полусферы. Высота отсчитывается от основания полусферы. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Горизонтальный проводник длиной см и массой г равномерно скользит вниз (без трения и без потери контакта) по двум вертикальным шинам в однородном горизонтальном магнитном поле, перпендикулярном проводнику, с индукцией Тл. Внизу шины замкнуты резистором. Параллельно резистору подключен конденсатор емкостью мкФ (см. рисунок). Определите сопротивление резистора, если заряд конденсатора мкКл. Сопротивлением проводника и шин пренебречь.
С разреженным газом, который находится в сосуде с поршнем, провели два опыта. В первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты Дж, в результате чего его температура изменилась на некоторую величину Во втором опыте, предоставив газу возможность изобарно расширяться, сообщили ему количество теплоты Дж, в результате чего его температура изменилась также на Каким было изменение температуры в опытах? Количество вещества газа моль.
С высоты над землей начинает свободно падать стальной шарик, который через время с сталкивается с плитой, наклоненной под углом к горизонту. После абсолютно упругого удара он движется по траектории, верхняя точка которой находится на высоте м над землей. Чему равна высота Сделайте схематический рисунок, поясняющий решение.
Из двух ровных досок сделан желоб, представляющий собой двугранный угол с раствором Желоб закреплен так, что его ребро горизонтально, а доски симметричны относительно вертикали. В желобе на боковой поверхности лежит цилиндр массой кг. Коэффициент трения между досками и цилиндром равен К торцу цилиндра приложена горизонтально направленная сила Н. Найдите модуль ускорения цилиндра.
Для того чтобы совершить воздушный полет, бесстрашный изобретатель, масса которого 60 кг, решил использовать воздушные шары, наполненные гелием. Какое минимальное количество шаров необходимо, чтобы изобретатель смог подняться в воздух, если каждый шар можно надувать гелием при нормальном атмосферном давлении до объема 15 л? Температура окружающего воздуха равна 27 °C. Массой оболочек шаров и их упругостью, а также силой Архимеда, действующей на изобретателя, пренебречь.
В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке A положительного полюса, а к точке B отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность равна 14,4 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 21,6 Вт. Укажите, как течёт ток через диод и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.
Тепловой двигатель использует в качестве рабочего вещества 1 моль идеального одноатомного газа. Цикл работы двигателя изображён на -диаграмме и состоит из двух адиабат, изохоры, изобары. Зная, что КПД этого цикла а минимальная и максимальная температуры газа при изохорном процессе °C и °C, определите количество теплоты, получаемое газом за цикл.
Смесь одинаковых масс гелия, водорода и азота помещена в сосуд и нагрета до температуры 350 К. Плотность смеси оказалась равной 50 г/м3. Чему равно давление в сосуде?
Пружинное ружье наклонено под углом к горизонту. Энергия сжатой пружины равна Дж. При выстреле шарик массой г проходит по стволу ружья расстояние м, вылетает и падает на расстоянии от дула ружья в точке , находящейся на одной высоте с дулом (см. рисунок). Найдите расстояние . Трением в стволе и сопротивлением воздуха пренебречь.
Полый шарик массой г с зарядом нКл движется в однородном горизонтальном электрическом поле из состояния покоя. Траектория шарика образует с вертикалью угол Чему равен модуль напряжённости электрического поля
Тело массой кг удерживали на гладкой закрепленной плоскости, наклоненной под углом к горизонту. Какую по модулю силу параллельную плоскости, надо приложить к телу, чтобы оно в дальнейшем двигалось с ускорением м/с2, направленным горизонтально, поперек наклонной плоскости?
В цепи, изображённой на рисунке, ЭДС батареи равна 100 В, сопротивления резисторов Ом и Ом, а ёмкости конденсаторов мкФ и мкФ. В начальном состоянии ключ К разомкнут, а конденсаторы не заряжены. Через некоторое время после замыкания ключа в системе установится равновесие. Какое количество теплоты выделится в цепи к моменту установления равновесия?
На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС В и внутренним сопротивлением Ом, двух резисторов с сопротивлениями Ом и Ом, конденсатора электроемкостью мкФ и катушки с индуктивностью мкГн. В начальном состоянии ключ длительное время замкнут. Какое количество теплоты выделится на резисторе после размыкания ключа К? Активным сопротивлением катушки пренебречь.
Медное кольцо из провода диаметром 2 мм расположено в однородном магнитном поле, магнитная индукция которого меняется по модулю со скоростью 1,09 Тл/с. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Каков диаметр кольца, если возникающий в нём индукционный ток равен 10 А? Удельное сопротивление меди Ом·м.
Сосуд с воздухом, отделённым от атмосферы поршнем, поместили в сосуд с водой и прикрепили ко дну кастрюли нитью, не дающей сосуду всплыть на поверхность. Начальная температура воздуха в сосуде и воды в кастрюле Кастрюлю помещают в холодильник. Ниже какой температуры должна охладиться вода, чтобы сосуд опустился на дно кастрюли?
Начальный объём воздуха в сосуде дм3. Масса сосуда с поршнем кг. Сосуд и поршень изготовлены из стали, плотность которой кг/м3. Поршень может скользить без трения со стенками сосуда. Считать массу воздуха в сосуде намного меньшей, чем масса сосуда с поршнем.
Брусок опирается на массивную горизонтальную доску массы кг, которая лежит на шероховатой горизонтальной плоскости. Брусок и доска связаны невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый и гладкий блок. Под действием горизонтальной силы Н доска движется поступательно вправо, в результате чего брусок приобретает ускорение м/с2. Найдите массу бруска , если коэффициент трения между бруском и доской , а между доской и поверхностью — . Сделайте рисунок, укажите все силы, действующие на груз и доску.
Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.
Сосуд разделен тонкой перегородкой на две части, отношение объемов которых . В первой части сосуда находится воздух с относительной влажностью а во второй — воздух с относительной влажностью Чему будет равна относительная влажность воздуха в сосудах, если убрать перегородку? Считайте, что температура воздуха в частях сосуда одинакова и не изменилась после снятия перегородки.
Протон, летящий со скоростью (1% от скорости света в вакууме), попадает в область пространства толщиной см, где имеется однородное магнитное поле с индукцией Тл, направленное перпендикулярно вектору (см. рисунок). На какой угол повернется вектор скорости протона после вылета из этой области?
На горизонтальном столе находится брусок массой кг, соединенный невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок, с грузом массой г. На брусок действует сила направленная под углом к горизонту (см. рисунок), Н. В момент начала движения груз находится на расстоянии см от края стола. Какую скорость будет иметь груз в тот момент, когда он поднимется до края стола, если коэффициент трения между бруском и столом Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на брусок и груз.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
На шероховатом непроводящем диске, расположенном в горизонтальной плоскости, лежит точечное тело, находящееся на расстоянии м от центра диска, и несущее заряд мкКл. Диск равномерно вращается вокруг своей оси против часовой стрелки (если смотреть сверху), совершая оборота в секунду. Коэффициент трения между телом и поверхностью диска равен Какой должна быть минимальная масса тела для того, чтобы в однородном магнитном поле с индукцией Тл, направленном вертикально вверх, тело не скользило по поверхности диска?