Все задачи

Известно, что на диэлектрическую пластину, частично введенную в зазор воздушного плоского конденсатора, действует сила, втягивающая пластину внутрь.

1. Объясните это явление, основываясь на известных физических явлениях и законах.

2. Как изменится энергия заряженного конденсатора при втягивании в него пластины, если он отключен от ис­точ­ника?

В термокружку налили горячий чай.

1. Как правило, если в горячий чай поместить ложку комнатной температуры, он остынет быстрее. Объясните этот факт.

2. Может ли чай остыть быстрее, если в него поместить ложку температуры чая?

Ответ в каждом случае поясните, основываясь на известных физических явлениях и законах.

Какое свойство нити обеспечивает равенство сил натяжения, приложенных к растягивающим нить телам? Объясните, как из указанного свойства следует равенство этих сил.

Два груза массами и связанные между собой с помощью невесомой и нерастяжимой нити, движутся поступательно по гладкому горизонтальному столу под действием горизонтальной силы приложенной к грузу Определить силу натяжения нити.

Найти фокусное расстояние рассеивающей линзы, если изображение предмета, помещенного перед ней на расстоянии 50 см, получилось уменьшенным в 5 раз.

Груз массой 0,2 кг осторожно прикрепляют к нижнему концу невесомой вертикальной пружины жесткостью 200 Н/м и длиной 10 см, прикрепленной своим верхним концом к потолку. Затем груз отпускают без начальной скорости. Найти модуль максимального ускорения, которое груз будет испытывать при установившихся колебаниях.

Ответ: м/c²

Ток величиной 5 А течет по медному проводу. Какой заряд накопится на проводе за 1 секунду?

Ответ: Кл

Если к верхней точке колеса, стоящего на шероховатой горизонтальной поверхности, приложить горизонтальную силу, то в нижней точке колеса возникнет сила трения.

1. Куда эта сила трения будет направлена?

2. В каком случае ускорение центра масс колеса будет больше при фиксированной внешней силе — в случае гладкой или шероховатой поверхности?

Ответ объясните на основании известных Вам физических законов и явлений.

Велосипедист стартует из состояния покоя и движется прямолинейно. Приобретя некоторую постоянную скорость, велосипедист перестает крутить педали.

1. Какое направление во время разгона имеет сила трения, приложенная к ведущему колесу?

2. Какое направление во время разгона имеет сила трения, приложенная к ведомому колесу?

3. Какое направление имеет сила трения, действующая на колеса со стороны поверхности после того, как велосипедист перестал крутить педали?

Считать, что колесо и поверхность не деформируются. Трением в осях колес и сопротивлением воздуха пренебречь.

Морозным зимним днем (температура воздуха была около ) школьник Миша пришел домой после школы, и ему показалось, что дома очень сухой воздух. Домашний гигрометр показал относительную влажность На улице, откуда он только что пришел, такого ощущения не было. Миша проверил прогноз погоды — оказалось, что относительная влажность в этот день составляла Поэтому Миша решил открыть окна, чтобы запустить в квартиру более влажный уличный воздух. Закрыв окна и дождавшись, пока воздух нагрелся до прежней комнатной температуры, Миша с удивлением обнаружил, что относительная влажность в квартире стала меньше Объясните этот эффект, основываясь на известных Вам физических законах.

Чайник с кипятка теплоемкостью остывает до некоторой температуры в раз быстрее, чем чайник с кипятка. Найти теплоемкость чайника, считая скорость теплообмена чайника с окружающей средой постоянной.

Мокрый снег (смесь воды и льда при температуре кристаллизации воды) превратили в пар на горелке мощностью 1 кВт за 1000 секунд. В снегу содержалось льда. Сколько воды содержалось в мокром снегу, если КПД горелки равен 85%?

Алюминиевый чайник, долгое время стоящий на плите с двумя литрами воды, вскипятили на газовой плите. Вылив кипяток, сразу набрали столько же воды комнатной температуры и снова довели ее до кипения на той же конфорке. Оказалось, что во второй раз вода закипела на 20% быстрее. Найдите массу чайника.

Саркис натер пластмассовую ручку об остатки волос на своей голове, в результате чего ручка приобрела положительный электрический заряд. Затем, держась рукой за шар незаряженного электрометра, Саркис поднес близко к шару (не касаясь его) положительно заряженную ручку. После этого Саркис убрал руку от шара, а затем убрал и ручку. В результате электрометр оказался заряжен. Объясните этот эффект, основываясь на известных Вам физических законах, и определите знак заряда электрометра.

Аккумуляторы смартфонов характеризуют «емкостью», измеряемой в мАч. Например, «емкость» аккумулятора в iPhone 13 Pro равна 3095 мАч.

1. Что это означает?
2. Переведите 3095 мАч в систему СИ.
3. Поскольку полученное число довольно велико и имеет размерность заряда, то при подстановке в закон Кулона получается огромная сила, с которой должны были бы взаимодействовать два находящихся рядом аккумулятора. Почему этого не происходит?

Виталик к верхнему концу вертикальной медной трубки прикрепил динамометр, а затем бросил в трубку постоянный магнит, удерживая при этом динамометр и не касаясь трубки. Оказалось, что в течение почти всего времени падения магнита в трубке показания динамометра оказываются больше на величину, равную силе тяжести, действующей на магнит.

1. Объясните, почему меняются показания динамометра, основываясь на известных Вам физических законах.

2. Докажите, что магнит большую часть времени движется с постоянной скоростью.

Учитель Сергей Л. решил наглядно проиллюстрировать ученикам некоторую мысль при изучении гармонических колебаний. Он попросил учеников одного класса (22 человека) взять в одну руку гирю массой 4 кг и совершать ей колебательные движения амплитудой около 30 см, стараясь прикладывать для этого как можно меньше усилий. Для каждого ученика по результатам двадцати колебаний был измерен период. Усредненный период колебаний по классу составил 2,1 секунды. Поскольку класс был математического профиля, то к концу эксперимента гирю сломали.

На следующем уроке с инженерным классом пришлось воспользоваться гирей таких же размеров и формы, но массой 8 кг. Усредненный период по инженерному классу составил 2,2 секунды. Однако период математического маятника не зависит от массы согласно формуле, которую изучают в школе. Основываясь на известных физических законах, предложите объяснение, почему в данном эксперименте период колебаний увеличивается с массой. Считать, что систематические и случайные погрешности измерений учтены учителем.

При возвращении с дачи Сергею Л. необходимо проехать небольшой участок дороги в горку. В ненастный декабрьский день этот участок обледенел; колеса проскальзывали, и машина не могла заехать в горку. Развернув автомобиль, Сергей попробовал подняться по горке задним ходом, и автомобиль успешно преодолел наклонный скользкий участок.

Какие колеса являются ведущими у автомобиля Сергея — передние или задние? Ответ поясните, опираясь на известные Вам физические законы. Сделайте чертеж. Считайте, что центр масс автомобиля равноудален от передней и задней оси.

На рисунке изображена схема, состоящая из конденсатора катушки индуктивности и двух ключей. Первоначально конденсатор заряжен до некоторого напряжения а ключи разомкнуты. Омическое сопротивление проводов и катушки индуктивности не учитывайте.

1. Как будет меняться напряжение на конденсаторе и сила тока в катушке, если сначала замыкают ключ а затем

2. Как будет меняться напряжение на конденсаторе и сила тока в катушке, если сначала замыкают ключ а затем, когда напряжение на конденсаторе уменьшается в два раза, замыкают ключ

Ответ обоснуйте, опираясь на физические законы.

К источнику с ЭДС и внутренним сопротивлением подключены резисторы и реостат. Каким должно быть сопротивление реостата чтобы на участке ток был направлен от точки к точке ?

На графике схематично изображена зависимость веса тела, находящегося в лифте, от времени. Момент соответствует началу движения лифта, а — остановке. Опираясь на физические законы, объясните, почему вес от до увеличивается, затем от до возвращается к исходному значению, а затем уменьшается от до Как двигался лифт — поднимался или опускался?

Если не учитывать сопротивление воздуха, то брошенное с начальной скоростью с высоты тело всегда приземлится с одной и той же скоростью в независимости от направления вектора начальной скорости.

1. Найдите эту конечную скорость без учета сопротивления воздуха.
2. Тело бросили вертикально вниз с той же высоты и с той же начальной скоростью Конечная скорость с учетом сопротивления воздуха оказалась равна Сравните эту скорость со скоростью
3. Тело бросили вертикально вверх с той же высоты и с той же начальной скоростью Конечная скорость с учетом сопротивления воздуха оказалась равна Сравните эту скорость со скоростями и

Довольно упругий футбольный мяч бросают горизонтально, сообщая ему поступательное движение в направлении шероховатой стены в спортивном зале. Все броски совершают из одной точки, меняя только модуль начальной скорости После остановки мяча каждый раз измеряют расстояние от него до стены. На графике изображены результаты измерений (каждая точка соответствует одному измерению) для небольшого диапазона скоростей. Объясните, основываясь на физических законах, почему при незначительном увеличении начальной скорости многократно увеличивается расстояние между мячом и стеной. Пол в спортивном зале горизонтальный, до противоположной стены мяч не до­ка­ты­ва­ется.

Шарику, висящему на нити длиной придали горизонтальную скорость после чего он стал колебаться в вертикальной плоскости. Найдите, при каком угле отклонения нити от вертикали ускорение шарика будет направлено горизонтально. Силой сопротивления воздуха пре­не­бречь.

Небольшой шарик, подвешенный на длинной нити, совершает колебания в вертикальной плоскости (нить не доходит до горизонтального положения). Опираясь на физические законы,

1. укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено вдоль нити, если силой сопротивления воздуха можно пренебречь.

2. укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено перпендикулярно нити, если силой сопротивления воздуха можно пренебречь.

3. укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено вдоль нити, если силой сопротивления воздуха пренебречь нельзя.

4. укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено перпендикулярно нити, если силой сопротивления воздуха пренебречь нельзя.

Сделайте рисунки с указанием сил для каждого случая.

Небольшой шарик, подвешенный на длинной нити, движется с постоянным по модулю ускорением под действием только силы тяжести и силы натяжения нити. Найдите угол, который нить образует с вертикалью.

Василий живет на первом этаже. За один прием душа он тратит горячей воды и некоторое количество холодной. Температура горячей воды, текущей из крана, равна а температура холодной равна Однажды Василий решил принять душ у соседа, живущего на 5 этаже. Оказалось, что у того температура горячей воды составляет где () — известный безразмерный коэффициент. Сколько горячей воды потратит Василий на приём душа на 5 этаже? Температура холодной воды одинакова везде.

Во сколько раз изменится индуктивность катушки при увеличении энергии магнитного поля катушки в 4 раза?

Ответ: раз(а)

На какой угол от первоначального направления отклонится луч, отраженный от двух перпендикулярных друг другу плоских зеркал? Падающий луч перпендикулярен линии пересечения плоскостей зеркал.

Ответ:

Две заряженные проводящие сферы расположены концентрически с общим центром в точке (см. рисунок). Заряды сфер , расстояние Потенциал считайте равным нулю на бесконечности.

Выберите все верные утверждения, описывающие данную ситуацию.

1. Напряженность электростатического поля в точках и одинакова.

2. Потенциал электростатического поля в точках и одинаков.

3. В точке напряженность электростатического поля равна нулю.

4. Напряженность электростатического поля в точке равна 18 В/м.

5. Потенциал электростатического поля в точке равен 18 Дж/Кл.

Ответ:

Арбуз выпадает из дирижабля, неподвижно парящего на большой высоте над пустынной местностью. Через некоторое время скорость арбуза достигает максимального значения после чего не меняется. Считайте, что сила сопротивления воздуха пропорциональна ско­рос­ти.

Нарисуйте схематически графики зависимости координаты, скорости и ускорения арбуза от времени. Объясните характер изображенных зависимостей на основании физических законов.

За 100 дней распалось от исходного большого числа ядер радиоактивного вещества. Чему равен период полураспада?

Ответ: день (дня, дней)

Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1. При движении с постоянной по модулю скоростью тело всегда имеет нулевое ускорение.

2. Модель идеального газа учитывает взаимодействие молекул друг с другом.

3. Медь отталкивается от постоянного магнита, так как является диамагнетиком.

4. Индукционная плита работает на принципе электростатической индукции.

5. Давление света на белую поверхность больше, чем давление света той же интенсивности на поверхность черного цвета той же площади при том же угле падения.

Ответ:

Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1. Космонавты на борту обращающейся вокруг Земли космической станции находятся в невесомости, так как сила их гравитационного притяжения к Земле равна нулю.

2. Невозможен такой процесс над идеальным газом, при котором все полученное газом тепло переходит в работу.

3. Эквипотенциальные поверхности для точечного заряда имеют форму сферы.

4. Мнимое изображение действительного предмета, полученное в тонкой линзе, всегда прямое.

5. При термоядерных реакциях в ядре Солнца вся энергия покоя реагирующих ядер переходит в энергию излучения.

Ответ:

Свет частотой падает перпендикулярно поверхности с коэффициентом отражения (из падающих фотонов отражается остальные поглощаются). Найдите давление света на эту поверхность, если концентрация фотонов в пучке равна

Небольшой шарик массой бросили с начальной скоростью направленной под углом к горизонту, при этом сразу после броска ускорение шарика составило Шарик приземлился на тот же горизонтальный уровень, с которого был брошен. За время движения потери механической энергии из-за сопротивления воздуха составили Найдите величину силы сопротивления воздуха, действующей на шарик за мгновение до удара о землю. Считайте, что сила сопротивления воздуха пропорциональна скорости тела.

Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1. Модуль изменения импульса шарика при соударении со стеной максимален в случае абсолютно неупругого удара.

2. Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул жидкости уменьшается при испарении.

3. Два параллельных провода с сонаправленными токами притягиваются.

4. При помощи собирающей линзы можно получить только действительное изображение.

5. За два периода полураспада распадается 100% ядер радиоактивного вещества.

Ответ:

Два одинаковых идеальных плоских зеркала высотой и массой каждое смотрятся друг в друга с расстояния и стоят на горизонтальных рельсах, позволяющих им двигаться поступательно без каких-либо сил сопротивления. Плоскости зеркал перпендикулярны рельсам, зеркала могут двигаться независимо друг от друга. Шалун Саркис решил «запереть» между зеркалами лазерный луч. Для этого он исхитрился и посветил из середины нижней границы одного зеркала в точку, лежащую на середине ширины на от нижней границы на другом зеркале, где Найдите максимальную скорость удаления зеркал друг от друга, если Саркис использовал лазерный луч мощностью и длительностью

В бассейне плавает лодка, на борту которой находится Костя и огромная глыба льда с вмороженным в нее валуном. Уровень воды в бассейне равен

Костя аккуратно помещает глыбу за борт, причем она сразу же тонет и целиком уходит под воду. Уровень воды становится а после таяния льда Сравните и опираясь на физические законы.

К центру крышки напольных весов приторочена вертикальная пружина. Весы показывают Затем Дмитрий Т. становится на весы рядом с пружиной, и показания становятся равны

1. Как изменятся показания весов относительно если стоящий на весах Дмитрий начнет растягивать пружину, прикладывая к ней вертикальную силу ?

2. Как изменятся показания весов относительно если Дмитрий целиком взгромоздится на пружину?

3. Что покажут весы (не стесняйтесь вводить переменные), если Дмитрий встанет рядом с весами и, взявшись за пружину, аккуратно оторвет весы от пола?

Весы устроены следующим образом: две одинаковые массивные горизонтальные пластины соединены пружинками, сжатие которых весы переводят в вес по закону Гука.