Нихромовый проводник длиной включен в цепь постоянного тока. К нему подключают вольтметр таким образом, что одна из клемм вольтметра всегда подключена к началу проводника, а вторая может перемещаться вдоль проводника. На рисунке приведена зависимость показаний вольтметра от расстояния между клеммами. Как зависит от площадь поперечного сечения проводника? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали.
На тележке массой которая может кататься без трения по горизонтальной плоскости, имеется легкий кронштейн, на котором подвешен на нити маленький шарик массой На тележку по горизонтали налетает и абсолютно неупруго сталкивается с ней шар массой летящий со скоростью (см. рисунок). Чему будет равен модуль скорости тележки в тот момент, когда нить, на которой подвешен шарик, отклонится на максимальный угол от вертикали? Длительность столкновения шара с тележкой считать очень малой.
Над одноатомным идеальным газом проводится циклический процесс, показанный на рисунке. На участке 1–2 газ совершает работу Дж. На адиабате 3–1 внешние силы сжимают газ, совершая работу Дж. Количество вещества газа в ходе процесса не меняется. Найдите количество теплоты отданное газом за цикл холодильнику.
Внутри закрытого вертикального цилиндрического сосуда с теплопроводящими стенками находится тонкий тяжелый горизонтальный поршень, который может двигаться без трения. Поршень подвешен на легкой вертикальной нерастяжимой нити, прикрепленной к центру верхней крышки сосуда. Расстояние между дном сосуда и поршнем составляет а между поршнем и крышкой сосуда — вдвое больше. В сосуде под поршнем и над поршнем находятся при одинаковой температуре равные количества идеального одноатомного газа. При этом сила натяжения нити равна Сосуд с газом медленно нагревают. Какое количество теплоты нужно сообщить всему газу в сосуде для того, чтобы поршень начал подниматься вверх?
В вертикальном теплоизолированном цилиндрическом сосуде под поршнем находится 0,5 моль гелия, нагретого до некоторой температуры. Поршень сначала удерживают, затем отпускают, и он начинает подниматься. Масса поршня 1 кг. Какую скорость приобретет поршень к моменту, когда поршень поднимется на 4 см, а гелий охладится на 20 К? Трением и теплообменом с поршнем пренебречь.
Разогретый сосуд прикрыли поршнем, который с помощью вертикальной нерастяжимой нити соединили с потолком. На сколько процентов от начальной понизится температура воздуха в сосуде к моменту, когда сосуд оторвется от поверхности, на которой он расположен? Масса сосуда 5 кг. Поршень может скользить по стенкам сосуда без трения. Площадь дна сосуда 125 см2. Атмосферное давление 105 Па. Тепловым расширением сосуда и поршня пренебречь.
Пластилиновый шарик в момент бросают с горизонтальной поверхности Земли с начальной скоростью под углом к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. В какой момент времени шарики упадут на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Конденсаторы и соединены последовательно. Параллельно получившейся цепочке подключают последовательно соединенные одинаковые резисторы Точки соединения конденсаторов и резисторов замыкают проводником 1-2 (см. рисунок). Всю цепь подключают к батарейке конденсаторы практически мгновенно заряжаются. Какой заряд протечет по проводнику 1-2 за достаточно большое время после замыкания? Элементы цепи считать идеальными.
Два последовательно соединённых гальванических элемента с одинаковыми ЭДС (см. рисунок) замкнуты на параллельно соединённые резисторы, сопротивления которых Ом, Ом. Внутреннее сопротивление первого элемента Ом. Чему равно внутреннее сопротивление второго элемента, если напряжение на его зажимах равно нулю?
Деревянный брусок плавает на поверхности воды в миске. Миска покоится на поверхности Земли. Что произойдет с глубиной погружения бруска в воду, если миска будет стоять на полу лифта, который движется с ускорением, направленным вертикально вверх? Ответ поясните, используя физические закономерности.
Пластилиновый шарик в момент бросают с горизонтальной поверхности Земли под углом к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью Земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. Время от столкновения шариков до их падения на Землю равно С какой начальной скоростью был брошен первый шарик? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Невесомый стержень с двумя малыми грузиками массами г и г, расположенными в точках и соответственно, шарнирно закреплен в точке Груз массой г подвешен к идеальному блоку за невесомую и нерастяжимую нить, другой конец которой соединен с нижним концом стержня, как показано на рисунке. Вся система находится в равновесии, если стержень отклонен от вертикали на угол а нить составляет угол с вертикалью, равный Расстояние см. Определите длину стержня пренебрегая трением в шарнире. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на груз и стержень.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
В закрытом сосуде находится азот под давлением 2 атм с начальной температурой 280 К. Газ нагревают до температуры 3000 К, при этом давление газа увеличивается до 30 атм, и часть молекул распадается на атомы. Какая часть молекул распалась?
В качестве рабочего тела в тепловой машине используется идеальный одноатомный газ, который совершает циклический процесс, состоящий из изобарного нагревания (1→2), изохорного охлаждения (2→3) и адиабатного сжатия (3→1). КПД этой тепловой машины . Найдите отношение работы совершенной газом в изобарном процессе, к работе совершенной над газом при адиабатном сжатии.
Влажный воздух с относительной влажностью находится в вертикальном гладком цилиндрическом сосуде под невесомым поршнем с площадью На поршень медленно насыпают песок. Какую массу песка нужно насыпать, чтобы на стенках сосуда начала появляться роса? Температура влажного воздуха в сосуде поддерживается постоянной. Снаружи сосуда давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению
В закрытом сосуде при температуре 100 °C находится влажный воздух с относительной влажностью 70% под давлением 100 кПа. Объем сосуда изотермически уменьшили в 3 раза. До какой абсолютной температуры надо вместо этого нагреть воздух без изменения объема сосуда, чтобы получить такое же конечное давление? Объемом сконденсировавшейся воды пренебречь.
От груза, неподвижно висящего на невесомой пружине жесткостью отделился с начальной скоростью, равной нулю, его фрагмент. После этого при возникших колебаниях оставшаяся часть груза поднималась на максимальную высоту относительно первоначального положения. Какова масса отделившегося от груза фрагмента?
В однородном электрическом поле с напряжённостью В/м находятся два точечных заряда: нКл и нКл с массами г и г соответственно (см. рисунок). На каком расстоянии друг от друга находятся заряды, если их ускорения совпадают по величине и направлению? Сделайте рисунок с указанием всех сил, действующих на заряды. Силой тяжести пренебречь.
На тонкую собирающую линзу от удалённого источника падает пучок параллельных лучей (см. рисунок). Как изменится положение изображения источника, создаваемого линзой, если между линзой и её фокусом поставить плоскопараллельную стеклянную пластинку с показателем преломления (на рисунке положение пластинки отмечено пунктиром)? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали. Сделайте рисунок, поясняющий ход лучей до и после установки плоскопараллельной стеклянной пластинки.
Однородный тонкий стержень массой одним концом шарнирно прикреплён к потолку, а другим концом опирается на массивную горизонтальную доску, образуя с ней угол Под действием горизонтальной силы доска движется поступательно влево с постоянной скоростью (см. рисунок). Стержень при этом неподвижен. Найдите если а коэффициент трения стержня по доске Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на стержень и доску. Трением доски по опоре и трением в шарнире пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Однородный брусок AB массой M постоянного прямоугольного сечения лежит на гладкой горизонтальной поверхности стола, свешиваясь с него менее чем наполовину (см. рисунок). К правому концу бруска прикреплена лёгкая нерастяжимая нить. Другой конец нити закреплён на меньшем из двух дисков идеального составного блока. На большем диске этого блока закреплена другая лёгкая нерастяжимая нить, на которой висит груз массой Диски скреплены друг с другом, образуя единое целое. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на брусок M, блок и груз m. Найдите минимальное значение M, при котором система тел остаётся неподвижной. Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.
Круговой виток провода радиусом расположенный в однородном магнитном поле перпендикулярно его вектору индукции растянули вдоль диаметра так, что он превратился в прямой проводник. При этом через виток прошёл заряд Отношение сопротивления проводника к его длине Определите величину индукции магнитного поля.
На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с
Замкнутое медное кольцо подвешено на длинных нитях вблизи катушки индуктивности, закрепленной на столе и подключенной к источнику постоянного тока (см. рисунок). Первоначально электрическая цепь катушки разомкнута. Как будет двигаться кольцо при замыкании цепи? Ответ поясните, используя физические закономерности.
Замкнутое медное кольцо подвешено на длинных нитях вблизи катушки индуктивности, закрепленной на столе и подключенной к источнику постоянного тока (см. рисунок). В начальном состоянии электрическая цепь катушки замкнута в течение долгого времени. Как будет двигаться кольцо при размыкании цепи? Ответ поясните, используя физические закономерности.
К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой Индуктивность катушки колебательного контура можно плавно менять от минимального значения до максимального , а емкость его конденсатора постоянна. Ученик постепенно уменьшал индуктивность катушки от максимального значения до минимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре все время убывала. Опираясь на свои знания по электродинамике, объясните наблюдения ученика.
Два моль 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 этом процессе?
Прямоугольный треугольник с катетами и расположен перед тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием как показано на рисунке. Чему равна площадь изображения этого треугольника, создаваемого линзой? Сделайте рисунок с указанием хода лучей.
Точечный источник света расположен на расстоянии 40 см от оптического центра тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием 0,2 м на её главной оптической оси AB. При повороте линзы на угол относительно оси, перпендикулярной плоскости рисунка и проходящей через её оптический центр, изображение источника сместилось вдоль прямой AB на 10 см. Определите угол поворота линзы. Сделайте пояснительный чертёж, указав ход лучей в линзе для обоих случаев её расположения.
Квадрат со стороной расположен в плоскости главной оптической оси тонкой собирающей линзы с оптической силой так, что две его стороны параллельны плоскости линзы (см. рисунок). Расстояние от дальней стороны квадрата до плоскости линзы Определите площадь изображения квадрата в линзе. Сделайте рисунок, на котором постройте изображение квадрата в линзе, указав ход всех необходимых для построения лучей.
Два точечных источника света находятся на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии друг от друга. Линза находится между ними. Расстояние от линзы до одного из источников Изображения обоих источников получились в одной точке. Найдите оптическую силу линзы. Постройте на отдельных рисунках изображения двух источников в линзе, указав ход лучей.
В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили однородную палочку длиной 10 см и массой 9 г. После того как в стакан налили до высоты жидкость, сила давления верхнего конца палочки на стенку стакана стала равна по модулю 0,04 Н. Чему равна плотность жидкости, если плотность материала палочки составляет 1200 кг/м3? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на палочку. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Прямоугольный треугольник с катетами и расположен перед собирающей линзой с фокусным расстоянием как показано на рисунке. Постройте изображение треугольника, даваемое линзой. Чему равна площадь этого изображения?
Два точечных источника света находятся на главной оптической оси тонкой собирающей линзы с оптической силой 2 дптр на некотором расстоянии друг от друга. Линза находится между ними. Расстояние от линзы до одного из источников Изображения обоих источников получились в одной точке. Найдите расстояние Постройте на отдельных рисунках изображения двух источников в линзе, указав ход лучей.
На столе лежит доска массой на которой покоится брусок массой Доску начинают тянуть влево с постоянной горизонтальной силой При каком минимальном коэффициенте трения между бруском и доской груз будет оставаться неподвижным относительно доски? Коэффициент трения между доской и столом Сделайте схематичные рисунки с указанием сил, действующих на доску и на брусок. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре и давлении расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа Какую работу совершил газ при расширении, если он отдал холодильнику количество теплоты
В вертикальном цилиндре, закрытом сверху лёгким поршнем, находится этиловый спирт при температуре кипения При сообщении спирту количества теплоты часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу Удельная теплота парообразования спирта а его молярная масса — Какая часть подведённого к этиловому спирту количества теплоты переходит в работу? Объёмом жидкого этилового спирта пренебречь; считать, что атмосферное давление постоянно, а пары спирта — идеальный газ.
В вертикальном цилиндре, закрытом лёгким поршнем, находится бензол при температуре кипения При сообщении бензолу некоторого количества теплоты часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу, поднимая поршень. Удельная теплота парообразования бензола а его молярная масса Какая часть подводимого к бензолу количества теплоты идёт на увеличение внутренней энергии системы? Объёмом жидкого бензола и трением между поршнем и цилиндром пренебречь.
На столе лежит шайба массой скрепленная легкой пружиной с другой такой же шайбой. На гладкой поверхности верхней шайбы покоится груз массой В начальный момент времени коротким ударом с помощью горизонтальной силы груз сбивают с верхней шайбы. Верхняя шайба начинает двигаться вертикально вверх. При каких значениях в процессе этого движения нижняя шайба оторвется от стола? Обоснуйте применимость законов, использованных для решения задачи.
В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделенный от атмосферы столбиком ртути длиной мм. Когда трубка лежит горизонтально, относительная влажность воздуха в ней равна 80%. Какой станет относительная влажность этого воздуха если трубку поставить вертикально, открытым концом вверх? Атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. Температуру считать постоянной.