A. Давление света

Силы, действующие на резиновую пленку,

одинаковы с обеих сторон.

Сообщающиеся сосуды встречаются нам часто. Например, им может быть чайник, лейка или кофейник.

Поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне в сообщающихся сосудах любой формы.

Разные по плотности жидкости.

Но S·h = V, где V - объем параллелепипеда, а ρ ж ·V = m ж - масса жидкости в объеме параллелепипеда. Следовательно,

F выт = g·m ж = P ж,

т. е. выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме погруженного в нее тела (выталкивающая сила равна весу жидкости такого же объёма, как и объём погруженного в нее тела).

Существование силы, выталкивающей тело из жидкости, легко обнаружить на опыте.

На рисунке а изображено тело, подвешенное к пружине со стрелкой-указателем на конце. Стрелка отмечает на штативе растяжение пружины. При отпускании тела в воду пружина сокращается (рис., б ). Такое же сокращение пружины получится, если действовать на тело снизу вверх с некоторой силой, например, нажать рукой (приподнять).

Следовательно, опыт подтверждает, что на тело, находящееся в жидкости, действует сила, выталкивающая это тело из жидкости .

К газам, как мы знаем, также применим закон Паскаля. Поэтому на тела, находящиеся в газе, действует сила, выталкивающая их из газа . Под действием этой силы воздушные шары поднимаются вверх. Существование силы, выталкивающей тело из газа, можно также наблюдать на опыте.

К укороченной чашке весов подвесим стеклянный шар или большую колбу, закрытую пробкой. Весы уравновешиваются. Затем под колбу (или шар) ставят широкий сосуд так, чтобы он окружал всю колбу. Сосуд наполняется углекислым газом, плотность которого больше плотности воздуха (поэтому углекислый газ опускается вниз и заполняет сосуд, вытесняя из него воздух). При этом равновесие весов нарушается. Чашка с подвешенной колбой поднимается вверх (рис.). На колбу, погруженную в углекислый газ, действует бóльшая выталкивающая сила, по сравнению с той, которая действует на нее в воздухе.

Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу .

Поэтому пролкосмосе). Именно этим объясняется, что в воде мы иногда легко поднимаем тела, которые с трудом удерживаем в воздухе.

К пружине подвешивается небольшое ведерко и тело цилиндрической формы (рис., а). Стрелка на штативе отмечает растяжение пружины. Она показывает вес тела в воздухе. Приподняв тело, под него подставляется отливной сосуд, наполненный жидкостью до уровня отливной трубки. После чего тело погружается целиком в жидкость (рис., б). При этом часть жидкости, объем которой равен объему тела, выливается из отливного сосуда в стакан. Пружина сокращается, и указатель пружины поднимается вверх, показывая уменьшение веса тела в жидкости. В данном случае на тело, кроме силы тяжести, действует еще одна сила, выталкивающая его из жидкости. Если в верхнее ведерко вылить жидкость из стакана (т. е. ту, которую вытеснило тело), то указатель пружины возвратится к своему начальному положению (рис., в).

На основании этого опыта можно заключить, что сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела . Такой же вывод мы получили и в § 48.

Если подобный опыт проделать с телом, погруженным в какой-либо газ, то он показал бы, что сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объеме тела .

Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, называется архимедовой силой , в честь ученого Архимеда , который впервые указал на ее существование и рассчитал ее значение.

Итак, опыт подтвердил, что архимедова (или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, т. е. F А = P ж = g·m ж. Массу жидкости m ж, вытесняемую телом, можно выразить через ее плотность ρ ж и объем тела V т, погруженного в жидкость (так как V ж - объем вытесненной телом жидкости равен V т - объему тела, погруженного в жидкость), т. е. m ж = ρ ж ·V т. Тогда получим:

F A = g·ρ ж ·V т

Следовательно, архимедова сила зависит от плотности жидкости, в которую погружено тело, и от объема этого тела. Но она не зависит, например, от плотности вещества тела, погружаемого в жидкость, так как эта величина не входит в полученную формулу.

Определим теперь вес тела, погруженного в жидкость (или в газ). Так как две силы, действующие на тело в этом случае, направлены в противоположные стороны (сила тяжести вниз, а архимедова сила вверх), то вес тела в жидкости P 1 будет меньше веса тела в вакууме P = g·m на архимедову силу F А = g·m ж (где m ж - масса жидкости или газа, вытесненной телом).

Таким образом, если тело погружено в жидкость или газ, то оно теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость или газ .

Пример . Определить выталкивающую силу, действующую на камень объемом 1,6 м 3 в морской воде.

Запишем условие задачи и решим ее.

Когда всплывающее тело достигнет поверхности жидкости, то при дальнейшем его движении вверх архимедова сила будет уменьшаться. Почему? А потому, что будет уменьшаться объем части тела, погруженной в жидкость, а архимедова сила равна весу жидкости в объеме погруженной в нее части тела.

Когда архимедова сила станет равной силе тяжести, тело остановится и будет плавать на поверхности жидкости, частично погрузившись в нее.

Полученный вывод легко проверить на опыте.

В отливной сосуд нальем воду до уровня отливной трубки. После этого погрузим в сосуд плавающее тело, предварительно взвесив его в воздухе. Опустившись в воду, тело вытесняет объем воды, равный объему погруженной в нее части тела. Взвесив эту воду, находим, что ее вес (архимедова сила) равен силе тяжести, действующей на плавающее тело, или весу этого тела в воздухе.

Проделав такие же опыты с любыми другими телами, плавающими в разных жидкостях - в воде, спирте, растворе соли, можно убедиться, что если тело плавает в жидкости, то вес вытесненной им жидкости равен весу этого тела в воздухе .

Легко доказать, что если плотность сплошного твердого тела больше плотности жидкости, то тело в такой жидкости тонет. Тело с меньшей плотностью всплывает в этой жидкости . Кусок железа, например, тонет в воде, но всплывает в ртути. Тело же, плотность которого равна плотности жидкости, остается в равновесии внутри жидкости.

Плавает на поверхности воды лед, так как его плотность меньше плотности воды.

Чем меньше плотность тела по сравнению с плотностью жидкости, тем меньшая часть тела погружена в жидкость .

При равных плотностях тела и жидкости тело плавает внутри жидкости на любой глубине.

Две несмешивающиеся жидкости, например вода и керосин, располагаются в сосуде в соответствии со своими плотностями: в нижней части сосуда - более плотная вода (ρ = 1000 кг/м 3), сверху - более легкий керосин (ρ = 800 кг/м 3).

Средняя плотность живых организмов, населяющих водную среду, мало отличается от плотности воды, поэтому их вес почти полностью уравновешивается архимедовой силой. Благодаря этому водные животные не нуждаются в столь прочных и массивных скелетах, как наземные. По этой же причине эластичны стволы водных растений.

Плавательный пузырь рыбы легко меняет свой объем. Когда рыба с помощью мышц опускается на большую глубину, и давление воды на нее увеличивается, пузырь сжимается, объем тела рыбы уменьшается, и она не выталкивается вверх, а плавает в глубине. Таким образом, рыба может в определенных пределах регулировать глубину своего погружения. Киты регулируют глубину своего погружения за счет уменьшения и увеличения объема легких.

Плавание судов.

Суда, плавающие по рекам, озерам, морям и океанам, построены из разных материалов с различной плотностью. Корпус судов обычно делается из стальных листов. Все внутренние крепления, придающие судам прочность, также изготовляют из металлов. Для постройки судов используют различные материалы, имеющие по сравнению с водой как бóльшие, так и меньшие плотности.

Благодаря чему суда держатся на воде, принимают на борт и перевозят большие грузы?

Опыт с плавающим телом (§ 50) показал, что тело вытесняет своей подводной частью столько воды, что по весу эта вода равна весу тела в воздухе. Это также справедливо и для любого судна.

Вес воды, вытесняемой подводной частью судна, равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом .

Глубина, на которую судно погружается в воду, называется осадкой . Наибольшая допускаемая осадка отмечена на корпусе судна красной линией, называемой ватерлинией (от голланд. ватер - вода).

Вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, равный силе тяжести, действующей на судно с грузом, называется водоизмещением судна .

В настоящее время для перевозки нефти строятся суда водоизмещением 5 000 000 кН (5 · 10 6 кН) и больше, т. е. имеющие вместе с грузом массу 500 000 т (5 · 10 5 т) и более.

Если из водоизмещения вычесть вес самого судна, то мы получим грузоподъемность этого судна. Грузоподъемность показывает вес груза, перевозимого судном.

Судостроение существовало еще в Древнем Египте, в Финикии (считается, что Финикийцы были одними из лучших судостроителей), Древнем Китае.

В России судостроение зародилось на рубеже 17-18 вв. Сооружались главным образом военные корабли, но именно в России были построены первый ледокол, суда с двигателем внутреннего сгорания, атомный ледокол "Арктика".

Воздухоплавание.

Рисунок с описанием шара братьев Монгольфье 1783 года: «Вид и точные размеры „Аэростата Земной шар“, который был первым». 1786

С давних времен люди мечтали о возможности летать над облаками, плавать в воздушном океане, как они плавали по морю. Для воздухоплавания

вначале использовали воздушные шары, которые наполняли или нагретым воздухом, или водородом либо гелием.

Для того, чтобы воздушный шар поднялся в воздух, необходимо, чтобы архимедова сила (выталкивающая) F А, действующая на шар, была больше силы тяжести F тяж, т. е. F А > F тяж.

По мере поднятия шара вверх архимедова сила, действующая на него, уменьшается (F А = gρV ), так как плотность верхних слоев атмосферы меньше, чем у поверхности Земли. Чтобы подняться выше, с шара сбрасывается специальный балласт (груз) и этим облегчает шар. В конце концов шар достигает своей своей предельной высоты подъема. Для спуска шара из его оболочки при помощи специального клапана выпускается часть газа.

В горизонтальном направлении воздушный шар перемещается только под действием ветра, поэтому он называется аэростатом (от греч аэр - воздух, стато - стоящий). Для исследования верхних слоев атмосферы, стратосферы еще не так давно применялись огромные воздушные шары - стратостаты .

До того как научились строить большие самолеты для перевозки по воздуху пассажиров и грузов, применялись управляемые аэростаты - дирижабли . Они имеют удлиненную форму, под корпусом подвешивается гондола с двигателем, который приводит в движение пропеллер.

Воздушный шар не только сам поднимается вверх, но может поднять и некоторый груз: кабину, людей, приборы. Поэтому для того, чтобы узнать, какой груз может поднять воздушный шар, необходимо определить его подъемную силу .

Пусть, например, в воздух запущен шар объемом 40 м 3 , наполненный гелием. Масса гелия, заполняющая оболочку шара, будет равна:
m Ге = ρ Ге ·V = 0,1890 кг/м 3 · 40 м 3 = 7,2 кг,
а его вес равен:
P Ге = g·m Ге; P Ге = 9,8 Н/кг · 7,2 кг = 71 Н.
Выталкивающая же сила (архимедова), действующая на этот шар в воздухе, равна весу воздуха объемом 40 м 3 , т. е.
F А = g·ρ возд V; F А = 9,8 Н/кг · 1,3 кг/м 3 · 40 м 3 = 520 Н.

Значит, этот шар может поднять груз весом 520 Н - 71 Н = 449 Н. Это и есть его подъемная сила.

Шар такого же объема, но наполненный водородом, может поднять груз 479 Н. Значит, подъемная сила его больше, чем шара, наполненного гелием. Но все же чаще используют гелий, так как он не горит и поэтому безопаснее. Водород же горючий газ.

Гораздо проще осуществить подъем и спуск шара, наполненного горячим воздухом. Для этого под отверстием, находящимся в нижней части шара, располагается горелка. При помощи газовой горелки можно регулировать температуру воздуха внутри шара, а значит, его плотность и выталкивающую силу. Чтобы шар поднялся выше, достаточно сильнее нагреть воздух в нем, увеличив пламя горелки. При уменьшении пламени горелки температура воздуха в шаре уменьшается, и шар опускается вниз.

Можно подобрать такую температуру шара, при которой вес шара и кабины будет равен выталкивающей силе. Тогда шар повиснет в воздухе, и с него будет легко проводить наблюдения.

По мере развития науки происходили и существенные изменения в воздухоплавательной технике. Появилась возможность использования новых оболочек для аэростатов, которые стали прочными, морозоустойчивыми и легкими.

Достижения в области радиотехники, электроники, автоматики позволили сконструировать беспилотные аэростаты. Эти аэростаты используются для изучения воздушных течений, для географических и медико-биологических исследований в нижних слоях атмосферы.

Контрольная работа по теме: «Световые кванты»

Цель урока: проконтролировать знания учащихся и их умения самостоятельно применять полученные знания при решении задач.

1. Организационный момент.

2. Выполнение контрольной работы.

Вариант – 1.

1) Определите энергию, массу и импульс фотонов, соответствующих наиболее длинным и наиболее коротким волнам видимой части спектра.

2) Какую энергию должен иметь фотон, чтобы обладать массой, равной массе покоя электрона?

3) Для света с длиной волны 500нм порог зрительного восприятия равен 2,1· 10ˉ¹³Дж. Рассчитайте число фотонов, воспринимаемых глазом на пороге зрительного восприятия.

4) В каком случае давление света больше: при падении его на зеркальную поверхность или на черную.

5)С какой скоростью должен двигаться элект­рон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны, равной 250 нм; чтобы его энергия была равна энергии фотона с длиной волны, равной 250 нм?

6)На поверхность тела площадью 1 м 2 падает за 1 с 10 5 фотонов с длиной волны 500 нм. Определить све­товое давление, если все фотоны отражаются телом.

8)Найти энергию, массу и импульс фотона, если соответствующая ему длина волны равна 1,6 пм.

9)На поверхность тела площадью 1 м 2 падает за 1 с 10 5 фотонов с длиной волны 500 нм. Определить световое давление, если все фотоны поглощаются телом.

Вариант – 2.

1. Цезий освещают желтым монохроматическим светом с длиной волны 0,589 · 10ˉ6м. Работа выхода электрона равна 1,7· 10ˉ¹⁹Дж. Определите кинетическую энергию вылетающих из цезия фотоэлектронов.

2. Определите скорость фотоэлектронов при освещении калия фиолетовым светом с длиной волны 4,4· 10ˉ⁷м, если работа выхода Электронов с поверхности калия 1,92эВ.

3. В опыте по фотоэффекту металлическая пластина освещалась светом с длиной волны 420нм. Работа выхода электрона с поверхности пластины равна 2 эВ. При какой задерживающей разности потенциалов прекратится фототок?

4. При горении кварцевых ламп в физиотерапевтическом кабинете поликлиники ощущается запах озона. Почему?

5.Найти энергию, массу и импульс фотона, если соответствующая ему длина волны равна 1,6 пм.

6.На поверхность тела площадью 1 м 2 падает за 1 с 10 5 фотонов с длиной волны 500 нм. Определить световое давление, если все фотоны поглощаются телом.

7)Найти постоянную Планка, если фотоэлектро­ны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой 1,2∙10 15 Гц, задерживаются напряже­нием 3,1В, а вырываемые светом с длиной волны 125 нм - напряжением 8,1В.

8)С какой скоростью должен двигаться элект­рон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны, равной 250 нм; чтобы его энергия была равна энергии фотона с длиной волны, равной 250 нм?

9)На поверхность тела площадью 1 м 2 падает за 1 с 10 5 фотонов с длиной волны 500 нм. Определить све­товое давление, если все фотоны отражаются телом.

Решение задач контрольной работы.

Вариант – 1.

№1. Дано: λ1= 7,6·10ˉ⁷м; λ₂ = 4 · 10ˉ⁷м; с = 3· 10⁸м/с; Е1, Е₂, m1, m₂, p1, р₂ – ?

Решение. Е =h ν = QUOTE ; E₁ = 2,6·10ˉ¹⁹ Дж; Е₂ = 5· 10ˉ¹⁹ Дж.

m = E/c²; m₁ = 0,29·10ˉ³⁵ кг; m₂ = 0,55· 10ˉ³⁵ кг.

Р = mc; P₁ = 0,87· 10ˉ²⁷ Нс; Р₂ = 1,65· 10ˉ²⁷ Нс

№2. Дано: m0 = 9,1· 10ˉ³¹ кг; с = 3· 10⁸м/с; Е – ?.

Решение. m = E/c²; Е = m0 c²; Е = 82· 10ˉ¹⁵ Дж.

№3. Дано: λ = 500нм= 5·10ˉ⁷м; Е = 2,1· 10ˉ¹³Дж; п – ?

Решение. Е₁ = h ν; E₁ = 3,96· 10ˉ¹⁹Дж – энергия одного фотона. Е – энергия всех фотонов. n = QUOTE ; n = 53· 10⁴ – число фотонов.

№4. При падении на черную поверхность фотоны не отражаются и их импульс меняется от величины mc до нуля. При падении на зеркальную поверхность импульс фотонов меняется от mc до – mc, так как свет отражается. Изменение импульса в этом случае в 2 раза больше, поэтому и давление на зеркальную поверхность в 2раза больше, чем на черную поверхность.

Вариант – 2.

№1. Дано: λ= 0,589· 10ˉ⁶м; А = 1,7· 10ˉ¹⁹Дж; ЕК- ?

Решение. QUOTE = h ν – A = QUOTE EK= 1,8· 10ˉ¹⁹ Дж.

№2. Дано: λ= 4,2· 10ˉ⁷м; А = 1,92эВ = 3,1· 10ˉ¹⁹ Дж; Ѵ-?.

Решение. QUOTE Ѵ= QUOTE ; Ѵ= 6· 10⁵м/с.

ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Список дополнительной литературы

ЕГЭ 2010. Физика. Сборник заданий Г.Г. Никифоров, В.А. Орлов, Н.К. Ханнанов. – М.: Эксмо, 2009 г.

Контрольные работы по физике 10 – 11 классы: Кн. Для учителя/ А.Е. Марон, Е.А. Марон. – 2-е изд. М.: Просвещение, 2004 г.

Поурочное планирование по физике к Единому Государственному Экзамену/ Н.И. Одинцова, Л.А. Прояненкова. – М.: Издательство «Экзамен», 2009 г.

Физика 11 класс. Учебник В.А. Касьянов. М. Дрофа 2004

Физический эксперимент в средней школе. Н. М. Шахмаев, В. Ф. Шилов., Н. И. Павл

Контрольная работа №1

Тема: «Механические и электромагнитные волны»

Вариант №2 1. Во время грозы человек услышал гром через 10 с после вспышки молнии. Как далеко от него произошел ее разряд? 2. Сколько колебаний происходит в электромагнитной вол­не с длиной волны 30 м в течение одного периода звуковых колебаний с частотой 200 Гц? 3. На каком расстоянии от антенны радиолокатора находит­ся объект, если отраженный от него радиосигнал возвратился обратно через 200 мкс? 4. Лодка качается в море на волнах, которые распрос­траняются со скоростью 2 м/с. Расстояние между двумя ближайшими гребнями волн 6 м. Какова частота ударов волн о корпус лодки?

Контрольная работа №2 Тема: «Световые волны. Оптика »

Вариант №1 1.Уличный фонарь висит на высоте 3м. Палка длиной 1,2 м, установленная вертикально в некотором месте, отбрасывает тень, длина которой равна длине палки. На каком расстоянии от основания столба расположена палка?

2.Луч света падает из воздуха на поверхность жидкости под углом 40 0 и преломляется под углом 24 0 . При каком угле падения луча угол преломления будет равен 20 0 ?

3.Фокусное расстояние собирающей линзы равно F=10 см, расстояние от предмета до переднего фокуса a = 5 см. Найдите высоту H действительного изображения предмета, если высота самого предмета h = 2см.

4.Дифракционная решетка, постоянная которой равна 0,004 мм, освещается светом с длиной волны 687нм. Под каким углом к решетке нужно производить наблюдение, чтобы видеть изображение спектра второго порядка?

Контрольная работа 3 по теме «Световые кванты . СТО»

Вариант 1 Два электрона движутся в противоположные стороны со скоростью 0,8с относительно неподвиж­ного наблюдателя. С какой скоростью движутся электроны относительно друг друга?

Найти энергию, массу и импульс фотона, если соответствующая ему длина волны равна

Работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ. Какова частота света, если максимальная скорость фотоэлектронов равна 0,72 Мм/с?

При облучении графита рентгеновскими луча­ми длина волны излучения, рассеянного под углом 45°, оказалась равной 10,7 пм. Какова длина волны падающих лучей?

На поверхность тела площадью 1 м 2 падает за 1 с 10 5 фотонов с длиной волны 500 нм. Определить световое давление, если все фотоны поглощаются телом.

Контрольная работа 12 по теме «Атомное ядро»

Вариант 1

Имеется 4 г радиоактивного кобальта. Сколь­ко граммов кобальта распадется за 216 сут, если его период полураспада 72 сут?

Дополнить ядерную реакцию

если энергия связи ядра атома Ве 56,4 МэВ, изотопа лития 39,2 МэВ, дей­терия 2,2 МэВ.

Итоговая контрольная работа по физике. (11 класс)

Вариант I.

Часть 1. (Выберите верный вариант ответа)

Компас расположен около проводника с током. Что произойдет с магнитной стрелкой компаса, если в проводнике изменить направление тока?

А. Стрелка сделает один оборот и остановится

Б.Стрелка начнет вращаться и никогда не остановится

В.Стрелка повернется примерно на 180°

Г.Со стрелкой ничего не произойдет.

Период колебаний в электромагнитной волне, распространяющейся в воздухе с длиной волны 3 м, равен

А. 0,03 мкс Б. 0,01 мкс В. 0,09 мкс Г. 0,027 мкс Д. 0,3 мкс

Найти увеличение собирающей линзы, если изображение предмета, помещенного в 15 см от линзы, получается на расстоянии 30 см от нее?

А. 2 Б. 20 В. 0,2 Г. 4,5 Д. 0,45

Второй продукт ядерной реакции ⁹₄Be + ²₁ H → ¹⁰₅ B + X

А. протон Б. α-частица В. электрон Г. Нейтрон

Работа выхода электрона с поверхности металла равна 1,9 эВ. Максимальная скорость фотоэлектронов при фотоэффекте равна 3,36∙10⁵ м/с. Метал освещен светом с частотой, равной

А. 3,8∙10¹⁴ Гц Б. 4,2∙10¹⁴ Гц В. 4,8∙10¹⁴ Гц Г. 5,5∙10¹⁴ Гц Д. 6,3∙10¹⁴ Гц

А. 27; Б. 13; В. 40; Г. 14.

№1713. Найдите постоянную Планка, если фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой 1,2 1015 Гц, задерживаются напряжением 3,1 В, а вырываемые светом с длиной волны 125 нм — напряжением 8,1 В.
№1714. Легкая крестовина с четырьмя лепестками легко вращается вокруг вертикальной оси внутри стеклянного баллона, из которого откачан воздух (рис. 243). Поверхность каждого лепестка с одной стороны зеркальная, а с другой — черная. Если на баллон направит
№1715. На поверхность тела площадью 1 м падает за 1 с 105 фотонов с длиной волны 500 нм. Определите световое давление, если все фотоны поглощаются телом.
№1716. На поверхность тела площадью 1 м2 падает за 1 с 105 фотонов с длиной волны 500 нм. Определите световое давление, если все фотоны отражаются телом.
№1717. Как средство перемещения космического корабля в пределах Солнечной системы было предложено использовать световое давление, для чего потребовался бы большой парус из алюминиевой фольги. Каковы должны быть размеры паруса, чтобы сила давления света ск
№198. Рассчитайте первую космическую скорость у поверхности Солнца, если его масса равна 2⋅10³⁰кг, а диаметр Солнца составляет 1,4⋅10⁹ м.
№195. Вычислите первую космическую скорость для Земли, если ее сообщают телу на высоте, равной двум радиусам Земли от ее поверхности, если высота равна пяти радиусам Земли.
№196. Ускорение свободного падения на Луне равно 1,7 м/с2. Найдите первую космическую скорость для Луны, если ее радиус равен 1,7⋅106 м.
№197. Ускорение свободного падения на Венере составляет 0,9 земного, а радиус Венеры равен 0,95RЗ. Найдите первую космическую скорость у поверхности Венеры.
№199. Луна, как известно, является естественным спутником Земли. Можно ли считать среднюю скорость движения Луны по ее орбите первой космической скоростью для Земли на расстоянии, равном расстоянию от Земли до Луны? Вычислите среднюю скорость движения Лун
№200. Какую скорость должен иметь искусственный спутник, чтобы обращаться по круговой орбите на высоте 600 км над поверхностью Земли? Каков период его обращения?
№201. Найдите период обращения спутника Земли, если он движется по круговой орбите на высоте, равной радиусу Земли.
№202. На какой высоте должен находиться искусственный спутник Земли, чтобы его период обращения был равен 24 ч?
№311. Два груза, массы которых равны 0,1 кг и 0,2 кг, связаны нитью и лежат на гладкой поверхности. К левому грузу приложена сила 0,5 Н, к правому — в противоположном направлении сила 3 Н. Чему равна сила натяжения нити? Изменится ли натяжение нити, если
№312. Определите, при какой максимальной силе нить оборвется, если сила будет приложена: а) к первому грузу; б) ко второму грузу (рис. 55). Нить может выдержать наибольшую нагрузку 10 Н. Трением пренебречь, m1 = 200 г, m2 = 300 г.
№313. Два груза массами m1 и m2 лежат на горизонтальной поверхности. Они связаны между собой невесомой, нерастяжимой нитью, способной выдержать нагрузку F. Определите минимальную силу, с которой надо тянуть за груз массой m1 чтобы нить оборвалась, если ко
№314. Вертолет, масса которого 27,2 т, поднимает на тросах вертикально вверх груз массой 15,3 т с ускорением 0,6 м/с2. Найдите силу тяги вертолета и силу, действующую со стороны груза на прицепной механизм вертолета.
№315. Три тела массами 2 кг, 3 кг и 10 кг последовательно связаны нитями по вертикали. Какую силу надо приложить к верхнему телу, чтобы равномерно поднимать все тела вертикально вверх? Какой будет сила натяжения всех нитей?
№316. Брусок массой 400 г под действием груза массой 100 г (рис. 56) проходит из состояния покоя путь 8 см за 2 с. Найдите коэффициент трения.
№317. На нити, перекинутой через неподвижный блок, подвешены грузы массами 0,3 кг и 0,34 кг. За 2 с после начала движения каждый груз прошел путь 1,2 м. Найдите ускорение свободного падения, исходя из данных опыта.
№318. Два одинаковых груза массами М связаны между собой нитью, перекинутой через неподвижный блок. На один из грузов кладут перегрузок массой га. С каким ускорением будут двигаться грузы? Каким будет натяжение нити при этом движении? Какой будет сила дав
№319. Лестница, на которой находится клоун, уравновешена противовесом на веревке, перекинутой через блок. Масса клоуна равна массе лестницы, а масса веревки, блока и трение пренебрежимо малы. Клоун вначале находится на высоте h от пола, затем начинает под
№320. На рисунке 56 m1 = 5 кг и m2 = 5 кг. Трение в блоке отсутствует. Массой блока можно пренебречь. Какова сила натяжения нити, если: а) трение между бруском m1 и поверхностью стола отсутствует; б) μ = 0,2?
№321. На рисунке 57 m1 = 10 кг, m2 = 10 кг, m3 = = 8 кг. Трением в блоках и массой блоков можно пренебречь. Каковы будут ускорения брусков и силы натяжения нитей, если: а) трение о стол отсутствует; б) μ = 0,2?
№322. Два бруска массой 100 г каждый, связанные невесомой нитью, соскальзывают с наклонной плоскости с углом 30°. Коэффициент трения нижнего бруска о плоскость равен 0,2, верхнего — 0,5. Определите силу натяжения нити.
№323. Определите силы натяжения нитей и ускорение грузов в системах, изображенных на рисунке 58. Массами нитей, блоков, а также трением в блоках пренебречь.
№324. Какова сила трения, действующая на брусок массой m (рис. 59), с каким ускорением движутся грузы и какова сила натяжения нити, если h = 60 см, l=1 м, m = 0,5 кг, μ = 0,25? Решите задачу при следующих значениях массы М: а) 0,1 кг; б) 0,25 кг; в) 0,
№177. Тело брошено под углом 30° к горизонту со скоростью 20 м/с. Найдите проекции скорости на оси ОХ и OY.
№176. Рассмотрите рисунок 39. Опишите характер движения тела в каждом из приведенных случаев. Что общего в движении этих тел? Чем отличаются движения этих тел? Какие уравнения, описывающие движение этих тел, кинематические или динамические, отличаются дру
№178. Тело брошено под углом 45° к горизонту со скоростью 40 м/с. Найдите проекции вектора скорости на оси ОХ и OY.
№179. Под каким углом к горизонту брошено тело, если его начальная скорость равна 20 м/с, а проекция на ось OY равна 10 м/с?
№180. Под каким углом к горизонту брошено тело, если его начальная скорость равна 20 м/с, а проекция на ось ОY равна 17 м/с?
№181. Под каким углом к горизонту брошено тело, если проекция вектора начальной скорости на ось ОХ равна 10 м/с, а на ось OY равна 17 м/с? Какова начальная скорость тела?
№182. Тело брошено горизонтально со скоростью 30 м/с. Найдите проекции вектора скорости на оси ОХ и ОУ.
№183. В каком случае выпавший из окна вагона предмет упадет на землю раньше: когда вагон стоит на месте или когда он движется?
№184. Из старинной пушки, ствол которой установлен под углом 45° к горизонту, выпущено ядро со скоростью 141 м/с.
№185. Снаряд вылетел из дальнобойной пушки с начальной скоростью 1000 м/с под углом 30° к горизонту. Сколько времени снаряд будет находиться в воздухе? На каком расстоянии от пушки он упадет на землю? Пушка и точка падения снаряда находятся на одной гориз
№186. Снаряд, вылетевший из орудия под углом к горизонту, находился в полете 12 с. Какой наибольшей высоты достиг снаряд?
№187. Мяч, брошенный одним игроком другому под углом к горизонту со скоростью 20 м/с, через 1 с достиг высшей точки подъема. На каком расстоянии находились друг от друга игроки? Под каким углом к горизонту был брошен мяч?
№188. Теннисист при подаче запускает мяч с высоты 2 м над землей. На каком расстоянии от подающего мяч ударится о землю, если начальная скорость равна 20 м/с и направлена вверх под углом 30° к горизонтали?
№189. С какой минимальной скоростью должен бросить мяч волейболист, чтобы мяч перелетел через сетку, высота которой h, находящуюся на расстоянии l от волейболиста? Волейболист ударяет по мячу в падении у поверхности земли.
№190. Мяч бросают с крыши, находящейся на высоте 20 м от поверхности земли. Его начальная скорость равна 25 м/с и направлена: а) горизонтально; б) вверх под углом 30° к горизонту; в) вниз под углом 30° к горизонту. Чему равна дальность полета по горизонта
№191. Мальчик бросил горизонтально мяч из окна, находящегося на высоте 20 м. Сколько времени летел мяч до земли и с какой скоростью он был брошен, если он упал на расстоянии 6 м от основания дома?
№192. «Снаряд» пружинного пистолета при выстреле вертикально вверх поднимается на высоту 1 м. Какой будет дальность полета «снаряда», если пистолет установить на высоте 64 см и выстрелить горизонтально? Скорость снаряда в обоих случаях считать одинаковой.
№193. Мальчик ныряет в воду с крутого берега высотой 5 м, имея после разбега скорость 6 м/с, направленную горизонтально. Каковы модуль и направление скорости мальчика при достижении им поверхности воды?
№194. Дальность полета тела, брошенного горизонтально со скоростью 10 м/с, равна высоте бросания. С какой высоты было брошено тело?
№203. Составьте таблицу по теме «Сила упругости», отвечая на следующие вопросы:
№204. Какого вида деформации испытывают следующие тела:
№205. Найдите жесткость пружины, которая под действием силы 5 Н удлинилась на 0,5 см.
№206. Две пружины равной длины, скрепленные одними концами, растягивают за свободные концы руками. Пружина жесткостью 100 Н/м удлинилась на 5 см. Какова жесткость второй пружины, если ее удлинение равно 1 см?
№207. На рисунке 40 приведен график зависимости деформации тела от приложенной к нему силы. Начальная длина тела l0 = 20 см. Найдите его длину, если к нему приложить силу 5 Н. Найдите жесткость тела.
№208. На рисунке 41 приведен график зависимости силы упругости, возникающей в каждой из двух пружин, от деформации. Жесткость какой пружины больше и во сколько раз?
№209. Жесткость одной пружины 20 Н/м, другой — 40 Н/м. Пружины соединили последовательно. Найдите жесткость этого соединения.
№210. Если снабженная пружиной дверь сильно хлопает, то между дверью и концом пружины вставляют тросик (рис. 42). Почему после этого дверь закрывается медленнее?
№211. Подвешенное к тросу тело массой 10 кг поднимается вертикально. С каким ускорением движется тело, если трос жесткостью 59 кН/м удлинился на 2 мм?
№212. С каким максимальным ускорением можно поднимать с помощью веревки тело массой 200 кг, если веревка выдерживает неподвижный груз массой 240 кг?
№213. Когда тепловоз резко трогает состав с места, то при этом иногда сцепки между вагонами разрываются. Почему и в каком месте чаще всего может происходить разрыв сцепок?
№214. Скоростные пассажирские лифты высотной части Московского университета движутся со скоростью 3,6 м/с. Масса кабины с пассажирами может достигать 1500 кг. График изменения скорости лифта при подъеме изображен на рисунке 43. Определите силу натяжения к
№215. Жесткость пружины равна 50 Н/м. Если с помощью этой пружины равномерно тянуть по полу коробку массой 2 кг, то длина пружины увеличивается с 10 до 15 см. Какова сила упругости, возникающая в этом случае? Чему равна сила трения коробки о пол?
№216. В механике часто встречаются задачи на движение тел, связанных нитью. Почти всегда в условии говорится, что пить невесома и нерастяжима. Почему это оговаривается? Что изменится, если нить будет весома и растяжима?
№217. К грузу массой М подвешен на весомой веревке груз массой m. Какое натяжение будет испытывать веревка, если всю систему поднимать вертикально вверх силой F? Масса веревки m0. Сравните расчеты со случаем, когда веревка невесома.
№218. Перевернутый стакан наполнен водой и подвешен на нити так, как показано на рисунке 44. Масса стакана Мс, а масса находящейся в нем воды Мв. Найдите натяжение нити, на которой висит стакан.
№219. Один конец пружины закреплен на оси стержня (рис. 45), способного вращаться в горизонтальной плоско-сти. К другому концу пружины прикреплен цилиндр, который может скользить по стержню без трения. Длина пружины в недеформированном состоянии 20 см, же
№220. У неопытных крановщиков бывают обрывы тросов в тех случаях, когда они не обращают внимания на сильное раскачивание переносимых грузов. Случайны ли такие обрывы?
№221. Стальную отливку массой М поднимают из воды при помощи троса, жесткость которого равна k, с ускорением а. Плотность стали ρ1, плотность воды ρ2. Найдите удлинение х троса. Силой сопротивления воды пренебречь.
№222. К пружине жесткостью k подвесили груз массой М. Когда пружина растянулась, деформация оказалась равной х. Рассчитали силу упругости по закону Гука и сравнили ее с силой тяжести тела. Оказалось, что Fупр≠mg, хотя тело находится в покое. Как это мо
№223. Составьте таблицу по теме «Сила трения», отвечая на следующие вопросы:
№224. 3ачем стапели, по которым судно спускают в воду, обильно смазывают?
№225. Зачем в гололедицу тротуары посыпают песком?
№226. Для чего делается насечка около головки гвоздя?
№227. В каких случаях машина буксует? Что надо сделать, чтобы сдвинуть автомобиль с места, не пользуясь посторонними силами тяги?
№228. Зачем на шинах автомашин, колесных тракторов делают глубокий рисунок — протектор?
№229. С какой целью приводные ремни, передающие вращение одних шкивов другим, натираются специальной пастой?
№230. Почему капли дождя легко стекают с наклонного ската крыши, а снег на крышах скапливается толстым слоем?
№231. Почему мука или крупа, высыпанные из стакана па стол, образуют горку конической формы, а вода растекается тонким слоем?
№232. Зубья пилы разводят в разные стороны от плоскости пилы. Какой пилой труднее пилить: разведенной или неразведённой? Почему?
№233. Гвоздь сравнительно легко выдернуть из сухой доски и трудно — из набухшей. Почему? Ведь, казалось бы, вода, играя роль смазки, должна уменьшать трение.
№234. Муравей ползет по соломинке, которая свободно надает, находясь в вертикальном положении. Сравните время падения соломинки с муравьем, если: а) он ползет вверх; о) он ползет вниз; в) он неподвижен относительно соломинки.
№235. На транспортере движется ящик с грузом без скольжения. Куда направлена сила трения покоя между лентой транспортера и ящиком?
№236. Тележка равномерно движется. Какая сила приводит в движение груз, лежащий на тележке? Куда она направлена?
№237. Тяжелый ящик стоит на куске фанеры, лежащей на полу. К ящику прикладывают постепенно нарастающую силу, направленную горизонтально. Что надо знать для того, чтобы предсказать, ящик или фанера начнет двигаться?
№238. Лыжник массой 60 кг, имеющий в конце спуска скорость 10 м/с, останавливается через 40 с после окончания спуска. Определите силу трения и коэффициент трения.
№239. Каким способом можно закинуть льдинку дальше: бросив ее под углом 45° к горизонту или спустив с такой же скоростью скользить по льду? Коэффициент трения о лед принять равным 0,02. Сопротивлением воздуха можно пренебречь.
№240. Два деревянных бруска массой по 1 кг каждый лежит на деревянной доске (рис. 46). Какую силу надо приложить, чтобы вытащить нижний брусок из-под верхнего? Коэффициент трения на обеих поверхностях нижнего бруска равен 0,3.
№241. Деревянный брусок массой 2 кг тянут равномерно по деревянной доске, расположенной горизонтально, с помощью пружины жесткостью 100 Н/м. Коэффициент трения равен 0,3. Найдите удлинение пружины.
№242. Коэффициент трения скольжения ящика массой 100 кг о пол равен 0,2. Ящик тянут за веревку, проходящую через его центр тяжести. Веревка образует угол 30° с горизонтом. Какую силу надо прикладывать, чтобы ящик двигался равномерно? Какова при этом сила
№243. Тело массой 10 кг тянут по горизонтальной поверхности, прикладывая силу 50 Н, направленную под углом 30° к горизонту. Ускорение тела равно 3,5 м/с2. Найдите коэффициент трения между телом и поверхностью.
№244. Тело массой М прижимают к потолку силой F, направленной под углом α к горизонту (рис. 47). При этом тело неподвижно. Чему равен коэффициент трения между телом и потолком?
№245. Почему монета, если она катится в вертикальном положении, движется по прямой, но как только немного наклонится, так сразу начинает двигаться по дуге окружности? В какую сторону поворачивает монета?
№246. На горизонтальной дороге автомобиль делает поворот радиусом 16 м. Какова наибольшая скорость, которую может развить автомобиль, чтобы его не занесло, если коэффициент трения скольжения колес о дорогу равен 0,4? Во сколько раз изменится эта скорость
№247. Горизонтально расположенный диск проигрывателя вращается с частотой 78 об/мин. На него поместили небольшой предмет. Предельное расстояние от оси вращения до предмета составляет 7 см. На этом расстоянии предмет удерживается на диске. Каков коэффициен
№248. Определите, какого радиуса круг может описать велосипедист, если он едет со скоростью 25 км/ч, а предельный угол наклона велосипедиста к земле равен 60°.
№249. Описывая окружность радиусом 30 м, конькобежец наклонился в сторону поворота на угол 72° к горизонту. С какой скоростью двигался конькобежец? Каков коэффициент трения коньков о лед?
№250. С какой максимальной скоростью может ехать по горизонтальной поверхности мотоциклист, описывая дугу радиуса 90 м, если коэффициент трения скольжения резины о почву равен 0,42? На какой угол от вертикали он при этом должен отклониться?
№251. Шофер автомобиля, едущего со скоростью v, внезапно видит перед собой на расстоянии d широкую стену. Что ему выгоднее: затормозить или повернуть?
№252. Тело брошено под углом к горизонту. Что займет больше времени: подъем или спуск? Учесть сопротивление воздуха.
№253. Крупные градины достигают земли, имея большую скорость, чем маленькие. Почему?
№254. Почему крупные капли дождя достигают поверхности земли быстрее, чем мелкие?
№255. Два шара из одного и того же вещества одинакового объема, но один из них сплошной, а другой полый, падают с одинаковой высоты в воздухе. Одинаковые ли скорости будут иметь эти шары при падении на землю?
№256. Тело массой 1 кг падает с ускорением 9 м/с2. Чему равна средняя сила сопротивления воздуха?
№257. Тело брошено вертикально вверх и достигло высшей точки подъема через 2,5 с. Каким было среднее значение силы сопротивления воздуха, действовавшей на тело во время подъема, если начальная скорость его равна 30 м/с, а масса тела 40 г?
№258. Спортсмен массой 60 кг, прыгая с десятиметровой вышки, входит в воду со скоростью 13 м/с. Найдите среднюю силу сопротивления воздуха.
№259. Парашют сконструирован таким образом, чтобы скорость приземления женщины массой 50 кг составляла 6,5 м/с. С какой скоростью приземлится мужчина массой 100 кг, если по ошибке воспользуется этим парашютом?
№260. Воздушный шар массой М опускается вниз с постоянной скоростью. Какую массу балласта надо сбросить с шара, чтобы он с такой же скоростью стал подниматься вверх?
№288. Автобус, масса которого с полной нагрузкой равна 15 т, движется так, что его проекция скорости на направление движения изменяется по закону vx=0.7t. Найдите силу тяги, если коэффициент трения движения равен 0,03.
№289. По какому закону изменяется скорость электровоза, который при трогании с места железнодорожного состава развивает максимальную силу тяги 650 кН? Масса состава равна 3250 т, а коэффициент трения равен 0,005.
№290. Троллейбус массой 10 т, трогаясь с места, приобрел на пути 50 м скорость 10 м/с. Найдите коэффициент трения, если сила тяги равна 14 кН.
№291. Какой массы состав может везти тепловоз, если уравнение его движения должно иметь вид х = 0,05t2 и он развивает силу тяги 300 кН при коэффициенте трения 0,005?
№292. На рисунке 52 приведен график изменения проекции скорости грузовика от времени. Считая силу сопротивления постоянной и равной 0,6 кН, найдите силу тяги двигателя на разных этапах движения. Масса грузовика равна 8 т.
№293. На рисунке 53 приведен график изменения проекции скорости автобуса при движении между двумя остановками. Считая силу сопротивления постоянной и зная, что на участке, соответствующем отрезку ВС графика, сила тяги равна нулю, найдите силу тяги на учас
№294. Ящик массой 10 кг перемещают по полу, прикладывая к нему некоторую силу под углом 30° к горизонту. В течение 5 с скорость ящика возросла с 2 до 4 м/с. Коэффициент трения скольжения между ящиком и полом равен 0,15. Определите эту силу. Под каким угло
№295. Динамометр вместе с прикрепленным к нему грузом сначала поднимают вертикально вверх, затем опускают. В обоих случаях движение происходило с ускорением, равным 6 м/с2. Чему равна масса груза, если разность показаний динамометра оказалась равной 29,4
№296. Тело находится на наклонной плоскости. Нарисуйте график зависимости силы трения, действующей на тело, от угла наклона этой плоскости к горизонту.
№297. Какую силу надо приложить для подъема вагонетки массой 600 кг по эстакаде с углом наклона 20°, если коэффицент трения равен 0,05?
№298. На наклонной плоскости с углом наклона 30° покоится брусок массой 2 кг. При помощи динамометра брусок сначала равномерно втащили вверх по наклонной плоскости, а затем равномерно стащили вниз. Найдите разность показаний динамометра.
№299. Наклонную плоскость используют как простой ме-ханизм, позволяющий получить выигрыш в силе. Пусть наклонная плоскость расположена под углом 30° к горизонту. При каких значениях коэффициента трения втаскивать по ней груз труднее, чем поднимать его вер
№300. На наклонную плоскость с углом 30° положили кирпич массой 2 кг. Коэффициент трения скольжения между поверхностями равен 0,8. Чему равна сила трения, действующая на кирпич?
№301. С каким ускорением скользит брусок по наклонной плоскости с углом наклона 30° при коэффициенте трения, равном 0,2?
№302. На наклонной плоскости длиной 5 м и высотой 3 м находится груз массой 50 кг. Какую силу надо приложить, чтобы:
№303. Ящик массой 200 кг находится на наклонной плоскости с углом при основании 30°. Коэффициент трения скольжения равен 0,2. 1) Какую минимальную силу нужно приложить к ящику, чтобы удержать его на наклонной плоскости? 2) Какую максимальную силу можно пр
№304. Автомобиль массой 4 т движется в гору с ускорением 0,2 м/с2. Найдите силу тяги, если уклон равен 0,02 и коэффициент сопротивления 0,04.
№305. Поезд массой 3000 т движется вниз под уклон, равный 0,003. Коэффициент сопротивления движению равен 0,008. С каким ускорением движется поезд, если сила тяги локомотива равна: а) 300 кН; б) 150 кН; в) 90 кН?
№306. Мотоцикл массой 300 кг начал движение из состояния покоя на горизонтальном участке дороги. Затем дорога пошла под уклон, равный 0,02. Какую скорость приобрел мотоцикл через 10 с после начала движения, если движение на горизонтальном участке заняло п
№307. С какой горизонтальной силой надо действовать на брусок массой 2 кг, находящийся на наклонной плоскости с углом наклона 30° (рис. 54), чтобы он двигался равномерно вверх по наклонной плоскости? Коэффициент трения бруска о наклонную плоскость равен 0
№308. Под каким углом к горизонту должен наклоняться кузов самосвала, чтобы находящийся на нем груз полностью высыпался? Коэффициент трения принять равным 0,6.
№309. С наклонной плоскости, угол наклона которой равен а, соскальзывает без трения клин. Верхняя грань клина горизонтальна. На клине находится тело массой т. Найдите силу трения, действующую на тело.
№310. Для экономии места въезд на мост устроен в виде винтовой линии, обвивающей цилиндр радиусом R. Полотно дороги составляет угол а с горизонтальной плоскостью. Каково ускорение автомобиля, движущегося с постоянной по модулю скоростью?
№325. Найдите равнодействующую трех сил по 100 Н каждая, если угол между первой и второй силами равен 60°, а между второй и третьей — 90°.
№326. При каком способе подвешивания качелей (рис. 60) веревки будут испытывать меньшее натяжение?
№327. Почему туго натянутая бельевая веревка часто обрывается под тяжестью повешенного на нее платья, в то время как слабо натянутая выдерживает тот же груз?
№328. Одинаковы ли показания обоих динамометров (рис. 61), одинаковую ли силу давления испытывает ось блока в обоих случаях?
№329. Система подвижного и неподвижного блоков находится в равновесии (рис. 62). Что произойдет, если точку А крепления нити передвинуть вправо?
№330. Тело массой 2 кг подвешено на нити. К телу привязали другую нить и оттянули ее в горизонтальном направлении. Найдите силу натяжения нити в новом положении равновесия, если сила натяжения горизонтальной нити равна 12 Н.
№331. Можно равномерно прямолинейно перемещать тело по горизонтальной поверхности, прикладывая к нему силы, как показано на рисунке 63. Одинаковы ли эти силы, если коэффициент трения одинаков в обоих случаях?
№332. На бельевой веревке длиной 10 м висит только один костюм, весящий 20 Н. Вешалка расположена посередине веревки, и эта точка провисает на 10 см ниже горизонтали, проведенной через точки закрепления веревки. Чему равна сила натяжения веревки?
№333. Найдите силы, действующие на стержни АВ и ВС (рис. 64), если α = 60°, а масса лампы 3 кг.
№334. К концу стержня АС (рис. 65) длиной 2 м, укрепленного шарнирно одним концом к стене, а с другого конца поддерживаемого тросом ВС длиной 2,5 м, подвешен груз массой 120 кг. Найдите силы, действующие па трос и стержень.
№335. Электрическая лампа (рис. 66) подвешена на шнуре и оттянута горизонтальной оттяжкой. Найдите силу натяжения шнура и оттяжки, если масса лампы равна 1 кг, а угол α = 60°.
№336. Тяжелый однородный шар подвешен на нити, конец которой закреплен на вертикальной стене. Точка прикрепления шара к нити находится на одной вертикали с центром шара. Каков должен быть коэффициент трения между шаром и стенкой, чтобы шар находился в рав
№337. Шарик радиусом г и массой m удерживается на неподвижном шаре радиусом R невесомой нерастяжимой нитью длиной l, закрепленной в верхней точке С шара (рис. 67). Других точек соприкосновения между шаром и нитью нет. Найдите силу натяжения нити. Трением
№338. Однородный прямоугольный кирпич лежит на наклонной плоскости. Какая половина кирпича, верхняя или нижняя, оказывает большее давление на наклонную плоскость?
№367. Два тела одинакового объема, стальное и свинцовое, движутся с одинаковыми скоростями. Сравните импульсы этих тел.
№368. Почему пуля, вылетевшая из ружья, не может отворить дверь, но пробивает в ней отверстие, тогда как давлением пальца дверь отворить легко, но проделать отверстие невозможно?
№369. Метеорит сгорает в атмосфере, не достигая поверхности Земли. Куда девается при этом его количество движения?
№370. Некоторые морские животные, например каракатицы, перемещаются в воде, выбрасывая из себя струю жидкости. Какое физическое явление лежит в основе такого движения?
№371. Белку с полными лапками орехов посадили на гладкий горизонтальный стол и толкнули по направлению к краю. Приближаясь к краю стола, белка почувствовала опасность. Она понимает законы Ньютона и предотвращает падение на пол. Каким образом?
№372. Обладает ли импульсом однородный диск, вращающийся вокруг своей оси? Ось диска неподвижна.
№373. Шарик массой 100 г свободно падает на горизонтальную площадку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Найдите изменение импульса при абсолютно упругом и абсолютно неупругом ударах. Вычислите среднюю силу, действующую на шарик во время удара, если неуп
№374. Движение материальной точки описывается уравнением x = 20 +2t — t2. Приняв ее массу равной 2 кг, найдите импульс через 2 с и 5 с после начала движения. Найдите модуль и направление силы, вызвавшей это изменение.
№375. Движение материальной точки описывается уравнением х = 25—10t +2t2. Считая массу точки равной 3 кг, найдите изменение импульса тела за первые 8 с ее движения. Найдите импульс силы, вызвавшей это изменение за это же время.
№376. Пловец, масса которого 100 кг, способен оттолкнуться от края бассейна с силой 2,5 кН. Какую скорость можно приобрести при таком толчке за 0,1 с? Почему бы не порекомендовать пловцу отталкиваться подобным образом в течение 0,3 с?
№377. Белка массой 0,5 кг сидит на абсолютно гладкой, обледенелой, горизонтальной, плоской крыше. Человек бросает белке камень массой 0,1 кг. Камень летит горизонтально со скоростью 6 м/с. Белка хватает камень и удерживает его. Вычислите скорость белки, п
№378. Белка, о которой идет речь в задаче 377, хватает камень, моментально замечает, что это не орех, и бросает его обратно в горизонтальном направлении со скоростью 2 м/с относительно земли. Вычислите скорость белки в этом случае. Объясните, изменится ли
№379. Мальчик массой 22 кг, бегущий со скоростью 2,5 м/с, вскакивает сзади на платформу массой 12 кг. Чему равна скорость платформы с мальчиком?
№380. Мяч массой 1,8 кг, движущийся со скоростью 6,5 м/с, под прямым углом ударяется в стенку и отскакивает от нее со скоростью 4,8 м/с. Чему равен импульс силы, действующей на мяч?
№381. Платформу массой 12 кг в течение 1,5 с толкают с силой 7,9 Н, затем в течение 1,2 с — с силой 4,5 Н и, наконец, в течение 2,0 с — с силой 10 Н. Чему равно изменение скорости платформы?
№382. Ракета испускает раскаленные газы со скоростью 2000 м/с относительно корабля. Чему равна сила тяги, если каждую секунду отбрасывается масса, равная 100 кг?
№383. Вагон массой 30 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с, автоматически на ходу сцепляется с неподвижным вагоном массой 20 т. С какой скоростью движется сцепка?
№384. Два неупругих шара массами 6 кг и 4 кг движутся со скоростями 8 м/с и 3 м/с соответственно, направленными вдоль одной прямой. С какой скоростью они будут двигаться после абсолютно неупругого соударения, если первый догоняет второй? Движутся навстреч
№385. Тележка с песком катится со скоростью 1 м/с по горизонтальному пути без трения (рис. 72). Навстречу тележке летит шар массой 2 кг с горизонтальной скоростью 7 м/с. Шар после попадания в песок застревает в нем. В какую сторону и с какой скоростью пок
№386. На тележку массой 100 кг, движущуюся равномерно по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью 3 м/с, вертикально падает груз массой 50 кг. С какой скоростью будет двигаться тележка, если груз не соскальзывает с нее?
№387. На краю покоящейся тележки массой М стоят два человека, масса каждого из которых равна m. Пренебрегая трением, найдите скорость тележки относительно земли после того, как оба человека спрыгнут с нее с одной и той же горизонтальной скоростью v относи
№388. Допустим, что вы катитесь на велосипеде по инерции со скоростью 5 м/с. Ваша масса вместе с велосипедом равна 70 кг. Вы наклоняетесь и подхватываете лежащий на земле рюкзак массой 15 кг. Какой станет ваша скорость? Если вы подхватываете его в течение
№389. Предположим, что вы катитесь на велосипеде по инерции со скоростью 5 м/с и держите в руке рюкзак массой 15 кг. Ваша масса вместе с велосипедом и рюкзаком равна 85 кг. Если теперь вы уроните рюкзак, который ударится о землю и будет на ней лежать, то
№390. К свободному аэростату, масса которого M, привязана веревочная лестница, на которой находится человек массой m. Аэростат покоится относительно земли. В каком направлении и с какой скоростью будет двигаться аэростат, если человек начнет подниматься в
№391. Охотник стреляет с легкой надувной лодки. Какую скорость приобретает лодка в момент выстрела, если масса охотника с лодкой равна 70 кг, масса дроби 35 г и средняя начальная скорость дроби 320 м/с? Ствол ружья во время выстрела образует угол 60° к го
№392. Стоящий на льду человек массой 60 кг ловит мяч массой 0,5 кг, который летит горизонтально со скоростью 20 м/с. На какое расстояние откатится человек с мячом по горизонтальной поверхности льда, если коэффициент трения равен 0,05?
№393. На поверхности озера находится лодка. Она перпендикулярна к берегу и обращена к нему носом. Расстояние между носом лодки и берегом равно 0,75 м. В начальный момент лодка неподвижна. Человек, находящийся в лодке, переходит с носа лодки на корму. Прич
№394. Артиллеристы стреляют так, чтобы ядро попало в неприятельский лагерь. В момент вылета ядра из пушки на него садится барон Мюнхгаузен, и поэтому ядро падает, не долетев до цели. Какую часть пути Мюнхгаузену придется идти пешком, чтобы добраться до не
№395. На краю стола высотой h лежит маленький шарик массой m1;. В него попадает пуля массой m2, движущаяся горизонтально со скоростью и, направленной в центр шарика. Пуля застревает в нем. На каком расстоянии от стола по горизонтали упадет шарик на землю?
№396. Ящик с песком, имеющий массу M, подвешен на тросе длиной l. Длина троса значительно больше линейных размеров ящика. Пуля, масса которой m, летит в горизонтальном направлении и попадает в ящик, застревая в нем. Трос после попадания пули отклоняется о
№397. С высоты Н падает шар. Когда он пролетал мимо окна, находящегося на высоте H/2, в него попала пуля, вылетевшая из ружья в горизонтальном направлении. Пуля застряла в центре шара. С какой скоростью шар упадет на землю? Пуля имеет массу, в 10 раз мень
№398. Средневековая пушка массой 200 кг устанавливается у края плоской крыши высокой башни. Пушка выпускает ядро массой 5 кг горизонтально. Ядро опускается на расстоянии 300 м от основания башни. Пушка, колеса которой вращаются без трения, тоже движется и
№399. Снаряд, выпущенный из пушки, установленной под углом 45° к горизонту на плоской горизонтальной равнине, разрывается в верхней точке своей траектории на два осколка одинаковой массы. Первый осколок падает прямо под точкой разрыва снаряда спустя 20 с
№400. Снаряд, выпущенный под углом 45° к горизонту из пушки, установленной на плоской горизонтальной равнине, разрывается в верхней точке своей траектории на два осколка. Массы осколков равны. Первый осколок падает спустя 15 с после разрыва прямо под точк
№401. Граната, летевшая в горизонтальном направлении со скоростью 10 м/с, разорвалась на два осколка массами 1 кг и 1,5 кг. Скорость большего осколка осталась после разрыва горизонтальной и возросла до 25 м/с. Определите скорость и направление движения ме
№402. Ракета, поднимающаяся вертикально вверх со скоростью 100 м/с, разрывается на три части. Две части по 0,5 кг каждая разлетаются горизонтально — одна на восток, другая на запад. Чему равна скорость третьей части, масса которой равна 1 кг?
№435. Опишите превращения энергии, которые происходят при спортивной стрельбе из лука.
№436. Автомобиль спускается с горы с выключенным двигателем. За счет какой энергии движется автомобиль при этом?
№437. Ледокол колет только тонкий лед. Чаще он вползает на ледяное поле и проваливает его своей тяжестью. За счет какой энергии в этом случае совершается работа по разрушению льда?
№438. Зачем велосипедист, приближаясь к подъему дороги, увеличивает скорость движения?
№439. Почему лыжник, стремительно спустившийся с горы, катится дальше по ровной горизонтальной поверхности снежного поля с уменьшающейся скоростью?
№440. Если привести в быстрое вращение велосипедное колесо, то оно долго вращается, но со временем останавливается. Почему? Как можно сократить время вращения колеса? Предложите несколько способов.
№441. Одинакова ли сила тяги электровоза во время равномерного движения поезда по горизонтальному участку пути и в тот момент, когда этот поезд трогается с места?
№442. Одинаковая ли работа требуется при равномерном поднятии груза на высоту Н и при равномерном перемещении того же груза по горизонтальной поверхности на расстояние s = H?
№443. Два шара разной массы, имеющие одинаковые кинетические энергии, летят навстречу друг другу. В какую сторону они полетят после абсолютно неупругого столкновения? Удар лобовой.
№444. Ракета, входящая в плотные слои атмосферы с круговой орбиты, имеет настолько большую скорость, что большая ее часть сгорает из-за трения о воздух. Но чтобы запустить ракету на орбиту, ей нужно сообщить именно такую скорость. Почему же она не сгорает
№445. Цилиндр, диаметр которого равен высоте, один раз соскальзывает с наклонной плоскости высотой H, а другой раз скатывается с нее. Сравните скорости цилиндра у основания наклонной плоскости (рис. 75).
№446. Камень массой 2 кг бросают вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с. Какова начальная кинетическая энергия камня? Какова потенциальная энергия камня на максимальной высоте? Каково значение максимальной высоты подъема? Какова скорость камня на
№447. Камень брошен вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На какой высоте кинетическая энергия камня равна его потенциальной энергии?
№448. Тележка на «американских горах» начинает движение без начальной скорости в наивысшей точке на высоте 20 м над землей. Она резко опускается вниз до высоты 2 м и затем круто взмывает вверх до вершины следующей горы, которая расположена на высоте 15 м.
№449. Стрела вылетает из арбалета вертикально вверх со скоростью 60 м/с. На какую высоту поднимется стрела, если ее масса равна 200 г? На какую высоту поднимется стрела вдвое большей массы? Потерями энергии пренебречь.
№450. Пружинное ружье выстреливает шарик вертикально вверх на высоту 30 см, если пружина сжата на 1 см. Какова начальная скорость полета шарика? На какую высоту поднимается шарик, если эту пружину сжать на 3 см?
№451. С какой начальной скоростью v0 надо бросить вниз мяч с высоты 2 м, чтобы он подпрыгнул на высоту 4 м? Считать удар о землю абсолютно упругим.
№452. Тело брошено со скоростью 20 м/с под углом 30° к горизонту. Определите его скорость на высоте 1 м.
№453. Начальная скорость пули 600 м/с, ее масса 10 г. Под каким углом к горизонту она вылетела из дула ружья, если ее кинетическая энергия в высшей точке траектории равна 450 Дж?
№454. Шар радиусом R покоится на поверхности земли. С верхней точки шара скользит из состояния покоя тело, размеры которого много меньше размеров шара. На какой высоте над поверхностью земли тело отделится от шара?
№455. Груз массой 25 кг висит на шнуре длиной 2,5 м. На какую наибольшую высоту можно отвести в сторону груз, чтобы при дальнейших свободных качаниях груза шнур не оборвался? Максимальная сила натяжения, которую выдерживает шнур без обрыва, равна 550 Н.
№456. При подготовке игрушечного пистолета к выстрелу пружину жесткостью 800 Н/м сжали на 5 см. Какую скорость приобретет пуля массой 20 г при выстреле в горизонтальном направлении?
№457. Хоккейная шайба массой 160 г, летящая со скоростью 20 м/с, влетела в ворота и ударила в сетку, которая при этом прогнулась на 6,4 см. Какова максимальная сила, с которой шайба подействовала на сетку? Считать, что сила упругости сетки изменяется в за
№458. Какую минимальную скорость в горизонтальном направлении необходимо сообщить телу массой m: а) подвешенному на конце нити длиной l; б) закрепленному на конце жесткого невесомого стержня длиной l, чтобы оно описало окружность в вертикальной плоскости?
№459. На «американских горах» имеется мертвая петля. Ее радиус 10 м. С какой минимальной высоты h над дном петли должна двигаться тележка, чтобы удержаться на колее, если потерями энергии на трение можно пренебречь?
№460. Неупругие шары массами 1 кг и 2 кг движутся навстречу друг другу со скоростями соответственно равными 1 м/с и 2 м/с. Найдите изменение кинетической энергии системы после удара.
№461. Троллейбус массой 15 т трогается с места с ускорением 1,4 м/с2. Найдите работу силы тяги и работу силы сопротивления на первых 10 м пути, если коэффициент трения равен 0,02. Какую кинетическую энергию приобрел троллейбус?
№462. Автомобиль массой 2 т затормозил и остановился, пройдя путь 50 м. Найдите работу силы трения и изменение кинетической энергии автомобиля, если дорога горизонтальна, а коэффициент сопротивления равен 0,4.
№463. Электропоезд в момент выключения тока имел скорость 20 м/с. Какой путь пройдет поезд без включения тормозов до полной остановки, если коэффициент сопротивления равен 0,005?
№464. Камень соскользнул с горки высотой h и остановился у ее подножия. Какую работу необходимо совершить, чтобы по той же траектории вернуть камень в исходную точку на горке?
№465. Два шарика массами m1 и m2 одновременно начинают соскальзывать навстречу друг другу без трения и вращения с двух горок одинаковой высоты и формы. Высота горок Н. При столкновении шарики слипаются. На какую высоту поднимется слипшийся шар?
№466. Хоккейная шайба скользит 5 м, если при броске ей сообщают начальную скорость 2 м/с. Какой путь она проскользит, если ей сообщить начальную скорость 4 м/с?
№467. Пуля, вылетевшая из винтовки со скоростью 1000 м/с, упала на землю со скоростью 500 м/с. Какая работа была совершена силой сопротивления воздуха, если масса пули 10 г?
№468. Тело с начальной скоростью 14 м/с падает с высоты 240 м и углубляется в песок на 0,2 м. Определите среднюю силу сопротивления песка. Сопротивление воздуха не учитывать. Масса тела 1 кг.
№469. От удара копра массой 500 кг, свободно падающего с некоторой высоты, свая погружается в грунт на 1 см. Определите силу сопротивления грунта, считая ее постоянной, если скорость копра перед ударом равна 10 м/с. Массой сваи пренебречь.
№470. Сваю массой 100 кг забивают в грунт копром, масса которого 400 кг. Копер свободно падает с высоты 5 м, и при каждом ударе свая опускается на глубину 5 см. Определите среднюю силу сопротивления грунта.
№471. Почему большие оконные стекла при сильном ветре выдавливаются изнутри?
№472. Почему иногда при урагане легкие и непрочно прикрепленные крыши домов уносит ветром?
№473. Что произойдет, если продувать струю воздуха между двумя теннисными шариками, подвешенными так, как показано на рисунке 76? Дайте объяснение наблюдаемому явлению.
№474. Две небольшие лодки закреплены посередине быстрой реки с помощью веревок, которые тянутся вверх по течению от лодок к двум якорям. В момент бросания якорей лодки находились на расстоянии нескольких десятков сантиметров одна от другой. Растащит ли те
№475. Два корабля идут параллельными курсами на близком расстоянии друг от друга. Почему при одинаковом направлении движения корабли сближаются?
№476. Где быстрее течение реки: на некоторой глубине или на поверхности воды; посередине реки или около берега?
№477. На эффекте Бернулли основано движение роторного судна. На этом необычном корабле, который успешно пересек Атлантику, вместо мачт и парусов имелись огромные вертикальные цилиндры, непрерывно вращавшиеся с помощью моторов. Допустим, что дует постоянны
№478. Предположим, что постоянный ветер дует вдоль горизонтального плато, поднимаясь у находящегося в конце плато горного кряжа. Над плато летит самолет, пилот которого определяет высоту полета с помощью специальным образом проградуированного барометра. П
№479. Почему бумажный цилиндр (рис. 77), скатываясь с наклонной плоскости, движется не по параболе АВ, а отклоняется к основанию наклонной плоскости?
№480. Постоянный ветер дует над океаном, где образовались небольшие гребни и впадины волн. Опишите, каким образом ветер может увеличить гребни и впадины.
№481. На рисунке 78 показан прибор с боковой трубкой, погруженной в чернила. Что произойдет, если через горизонтальную трубку продувать воздух? Объясните наблюдаемое явление.
№482. В водопроводной трубе образовалось отверстие сечением 4 мм2, из которого бьет вертикально вверх струя воды, поднимаясь на высоту 80 см. Какова утечка воды за сутки?
№483. Если через трубку А (рис. 79) продувать воздух, то при некоторой скорости его движения по трубке В будет подниматься вода, а из трубки С воздух будет выходить пузырьками. Почему?
№484. На рисунке 80 показан план части футбольного поля. В каком направлении надо сообщить вращение мячу при подаче углового удара из точки А, чтобы мяч, находясь на линии ворот, мог попасть в ворота MN при отсутствии ветра?
№485. Рассмотрите рисунок 81 и назовите, в каких из приведенных случаев могут возникнуть свободные колебания.
№486. Как на спутнике определить массу груза, если в вашем распоряжении имеется пружина и набор гирь?
№487. Если маятниковые часы уходят вперед, то как надо изменить положение чечевицы маятника? А если часы отстают?
№488. Опишите поведение маятника, колеблющегося в лифте, если он начал внезапно падать свободно.
№489. На рисунке 82 приведен график зависимости смещения колеблющейся точки от времени. Найдите амплитуду и период колебаний.
№490. Груз массой 2 кг подвешен на пружине и совершает гармонические колебания, график которых приведен на рисунке 83. Какова жесткость пружины?
№491. Математический маятник совершает колебания, график которых приведен на рисунке 84. Найдите длину нити маятника.
№492. Найдите амплитуду, период и частоту колебаний груза на пружине жесткостью 40 Н/м, если график колебаний изображен на рисунке 85. Какова масса груза?
№493. Найдите амплитуду, период и максимальную скорость, которую имеет груз, совершающий колебания на пружине жесткостью 40 Н/м. График колебаний изображен на рисунке 86.
№494. На рисунке 87 представлены графики колебаний трех математических маятников. Укажите, чем отличаются друг от друга колебания этих маятников. Что можно сказать о длинах нитей этих маятников? Найдите их.
№495. На рисунке 88 представлены графики колебаний трех пружинных маятников. К пружинам этих маятников подвешены грузы одинаковой массы. Чем отличаются друг от друга колебания этих маятников? Что одинакового в этих колебаниях? Найдите массу подвешенного г
№496. Математический маятник имеет длину подвеса 10 м. Амплитуда колебания 20 см. Постройте график зависимости х (t).
№497. На пружине жесткостью 40 Н/м подвешен груз массой 500 г. Постройте график колебаний этого груза, если амплитуда равна 1 см.
№498. Демонстрационная пружина имеет постоянную жесткость, равную 10 Н/м. Какой груз следует прикрепить к этой пружине, чтобы период колебаний составлял 5 с?
№499. Автомобильные рессоры могут иметь жесткость порядка 2 104 Н/м. Каков будет период колебаний, если на рессоры упадет груз массой 500 кг?
№500. Какую длину имеет математический маятник с периодом колебаний 2 с?
№501. Ускорение свободного падения на Луне равно 1,7 м/с2. Каким будет период колебаний математического маятника на Луне, если на Земле он равен 1 с? Зависит ли ответ от массы груза?
№502. Найдите массу груза, который на пружине жесткостью 250 Н/м делает 20 колебаний за 16 с.
№503. Какое значение получил для ускорения свободного падения учащийся при выполнении лабораторной работы, если маятник длиной 80 см совершил за 3 мин 100 колебаний?
№504. Два маятника начинают одновременно совершать колебания. За время первых 15 колебаний первого маятника второй совершил только 10 колебаний. Определите отношение длин маятников.
№505. Как относятся длины математических маятников, если за одно и то же время один из них совершает 10, а другой 30 колебаний?
№506. За одно и то же время один математический маятник делает 50 колебаний, а другой — 30. Найдите их длины, если один из них на 32 см короче другого.
№507. Груз массой 400 г совершает колебания на пружине жесткостью 250 Н/м. Амплитуда колебаний 15 см. Найдите полную механическую энергию колебаний и наибольшую скорость. В каком положении она достигается?
№508. Груз на пружине совершает колебания с периодом 1 с, проходя по вертикали расстояние 30 см. Какова максимальная скорость груза? максимальное ускорение?
№509. При отскоке мяча от пола возникают колебания с медленно убывающей амплитудой. Покажите, что даже при неизменной амплитуде эти колебания не являются гармоническими.
№510. Возможно ли раскачать тяжелые качели, прилагая к ним очень малое усилие, и получить большую амплитуду колебания этих качелей?
№511. Если нести груз, подвешенный на веревочной петле, то при определенном темпе ходьбы груз начинает сильно раскачиваться. Чем объясняется это явление? Какими средствами можно уменьшить нежелательное раскачивание груза?
№512. В какой машине меньше трясет — в пустой или нагруженной? Почему?
№513. Мальчик несет на коромысле ведра с водой, период собственных колебаний которых 1,6 с. При какой скорости движения вода начнет особенно сильно выплескиваться, если длина шага мальчика равна 60 см?
№514. Можно, еще не видя поезда, узнать о его приближении, приложив ухо к рельсу. На чем основан этот способ?
№515. Зачем у камертона две ножки?
№516. В комнате обычного размера эхо вовсе не наблюдается, хотя в ней имеется шесть отражающих звук поверхностей. Чем это объясняется?
№517. Почему летучие мыши даже в полной темноте не натыкаются на препятствия?
№518. Рабочая пчела, вылетевшая из улья за взятком, делает в среднем 180 взмахов в секунду. Когда же она возвращается в улей, количество взмахов возрастает до 280. Как это отражается на звуке, который мы слышим?
№519. На скрипке имеется всего четыре струны. Однако с помощью этих немногих струн музыкант получает огромное количество весьма разнообразных звуков. Как это делается?
№520. Почему важно, чтобы все трубы органа сохраняли одну и ту же постоянную температуру?
№521. На какую характеристику волны — частоту или длину волны — реагирует человеческое ухо?
№522. Аквалангист, находящийся вблизи поверхности воды, слышит звучание камертона, находящегося на берегу. Частота звуковой волны, издаваемой камертоном, равна 440 Гц. Какой частоты звук слышит аквалангист?
№523. По поверхности воды в озере волна распространяется со скоростью 6 м/с. Каковы период и частота колебаний бакена, если длина волны 3 м?
№524. Рыболов заметил, что за 10 с поплавок совершил на волнах 20 колебаний, а расстояние между соседними горбами волн равно 1,2 м. Какова скорость распространения волн?
№525. На озере в безветренную погоду с лодки бросили тяжелый якорь. От места бросания пошли волны. Человек, стоящий на берегу, заметил, что волна дошла до него через 50 с, расстояние между соседними горбами волн 0,5 м, а за 5 с было 20 всплесков о берег.
№526. Расстояние между гребнями волн в море 5 м. При встречном движении катера волна за 1 с ударяет о корпус катера 4 раза, а при попутном —2 раза. Найдите скорости волны и катера, если известно, что скорость катера больше скорости волны.
№527. Частотный диапазон рояля от 90 до 9000 Гц. Найдите диапазон длин волн звука рояля в воздухе.
№528. Найдите длину звуковой волны частотой 440 Гц в воздухе и воде. Что происходит с волной при переходе из воздуха в воду?
№529. Мотоциклист, движущийся по прямолинейному участку дороги, увидел, как человек, стоящий у дороги, ударил стержнем по висящему рельсу, а через 2 с услышал звук удара. С какой скоростью двигался мотоциклист, если он проехал мимо человека через 36 с пос
№530. Расстояние до преграды, отражающей звук, равно 68 м. Через сколько времени человек услышит эхо?
№531. Какое количество вещества содержится в воде массой 200 г?
№532. Сравните количество вещества, содержащееся в оловянной и свинцовой отливках одинаковой массы.
№533. Сравните количество вещества, содержащееся в одинаковых объемах ртути и алюминия.
№534. Сравните массы и объемы тел, сделанных из алюминия и свинца, если количество вещества в них одинаково.
№535. Какова масса 20 моль серной кислоты?
№536. Какой объем занимают 12 моль алюминия?
№537. Вычислите массу одной молекулы озона (O3), углекислого газа (СO2) и метана (СН4).
№538. Сколько атомов содержится в гелии массой 250 г?
№539. Найдите число атомов в серебряной ложке массой 54 г.
№540. Сравните числа атомов в серебряной и алюминиевой ложках равной массы.
№541. Сравните числа атомов в стальной и алюминиевой ложках равного объема.
№542. При никелировании изделия его покрывают слоем никеля толщиной 1,5 мкм. Сколько атомов никеля содержится в покрытии, если площадь поверхности изделия 800 см2?
№543. В озеро, имеющее среднюю глубину 10 м и площадь поверхности 20 км2, бросили кристаллик поваренной соли массой 0,01 г. Сколько молекул этой соли оказалось бы в наперстке воды объемом 2 см3, зачерпнутой из озера, если полагать, что соль, растворившись
№544. Капля масла объемом 0,003 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 300 см2. Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.
№545. Почему газы легче сжимаются, чем твердые тела и жидкости?
№546. Чем объясняется увеличение длины проволоки при ее нагревании?
№547. Открытый сосуд с эфиром уравновесили на весах. Через некоторое время равновесие весов нарушилось. Почему?
№548. Почему дым от костра, поднимаясь вверх, быстро перестает быть видимым даже в безветренную погоду?
№549. Почему не рекомендуется стирать окрашенные в темные цвета ткани вместе с белыми?
№550. Воздушный шарик, наполненный гелием, поднялся к потолку комнаты. Через некоторое время он опустился на пол. Почему?
№551. Для придания стальным изделиям твердости насыщают их поверхностный слой углеродом (цементация), азотом (азотирование), алюминием (алютирование). Почему процессы проводят при высоких температурах? На каком физическом явлении они основаны?
№552. Молекулы твердых тел движутся непрерывно и хаотично? Почему же твердые тела не распадаются?
№553. Почему из кусков разбитой чашки невозможно без применения клея изготовить новую, хотя известно, что между молекулами стекла действуют силы притяжения?
№633. Бак с жидкостью, над поверхностью которой находится воздух, герметически закрыт. Почему, если открыть кран, находящийся в нижней части бака, после вытекания некоторого количества жидкости дальнейшее ее течение прекратится? Что надо сделать, чтобы об
№634. Во фляжке вместимостью 0,5 л находится вода объемом 0,3 л. Турист пьет из нее воду, плотно прижав губы к горлышку так, что во фляжку не попадает наружный воздух. Сколько воды удастся выпить туристу, если он может понизить давление оставшегося во фля
№635. Посередине откачанной и запаянной с обоих концов горизонтальной трубки длиной 1 м находится столбик ртути длиной 20 см. Если трубку поставить вертикально, столбик ртути сместится на 10 см. До какого давления была откачана трубка?
№636. В трубке с газом длиной 1,73 м, закрытой с обоих концов, находится столбик ртути длиной 30 см. Когда трубка расположена вертикально, столбик ртути делит трубку на две равные части. Давление газа над ртутью равно 8 кПа. На какое расстояние сместится
№637. Барометр дает неверные показания, так как в него попал пузырек воздуха, который находится над столбиком ртути. При давлении 755 мм рт. ст. барометр показывает 748 мм рт. ст., а при 740 мм рт. ст.—736 мм рт. ст. Каково показание барометра, если давле
№638. В U-образную барометрическую трубку налита ртуть. Сечение узкого, запаянного колена равно 10-4 м2, сечение широкого, открытого колена вдвое больше. Уровни ртути в обоих коленах одинаковы, объем воздуха в запаянном колене 10-5 м3, атмосферное давлени
№639. Балластный резервуар подводной лодки вместимостью 5000 л целиком заполнен водой. Какое давление воздуха должно быть в баллоне вместимостью 200 л, чтобы при присоединении баллона к балластному резервуару подводная лодка полностью освободилась от балл
№640. Один конец цилиндрической трубки длиной 25 см и радиусом 1 см закрыт пробкой, а в другой вставлен поршень, который медленно вдвигают в трубку. Когда поршень подвинется на расстояние 8 см, пробка вылетает. Определите силу трения пробки о стенки трубк
№641. Стеклянная трубка, запаянная с одного конца, расположена горизонтально. В трубке находится воздух, отделенный от атмосферы столбиком ртути длиной I. Длина трубки 2l, длина столбика воздуха l/2, атмосферное давление р0. На какое расстояние сместится
№642. Два одинаковых сосуда, наполненные водородом, соединены трубкой, в которой находится столбик ртути (рис. 102). В одном сосуде температура водорода 0 °С, в другом —20 °С. Сместится ли столбик ртути, если оба сосуда нагреть на 10 °С? В каком направлен
№643. В цилиндре под поршнем площадью 100 см2 находится азот массой 28 г при температуре 273 К. Цилиндр нагревается до температуры 373 К. На какую высоту поднимается поршень, если его масса равна 100 кг? Атмосферное давление нормальное.
№644. Воздух в стакане, имеющем высоту 10 см и площадь дна 25 см2, нагрет до 87 °С. Стакан погружен вверх дном в воду так, что его дно находится на уровне поверхности воды. Сколько воды войдет в стакан, когда воздух в стакане примет температуру воды 17 °С
№645. Давление воздуха в автомобильной камере при температуре —13 °С было 160 кПа (избыточное над атмосферным). Каким станет давление, если в результате длительного движения автомобиля воздух нагрелся до 37 °С?
№646. При изготовлении электроламп их наполняют инертным газом при температуре 150 °С. Под каким давлением должны наполняться лампы, чтобы при температуре 300 °С, которая устанавливается при горении лампы, давление не превышало 0,1 МПа?
№647. Бутылка, наполненная газом, плотно закрыта пробкой с площадью сечения 2,5 см2. До какой температуры надо нагреть газ, чтобы пробка вылетела из бутылки, если сила трения, удерживающая пробку, 12 Н? Первоначальное давление воздуха в бутылке и наружное
№648. В цилиндре под поршнем находится воздух при давлении 200 кПа и температуре 27 °С. Какой массы груз надо положить на поршень после нагревания воздуха до 50 °С, чтобы объем воздуха в цилиндре остался прежним? Площадь поршня 30 см2.
№649. После включения нагревательного прибора температура воздуха в комнате повысилась. Увеличилась ли внутренняя энергия воздуха в комнате?
№650. Рассчитайте внутреннюю энергию идеального газа в количестве 3 моль при температуре 127 °С.
№651. Какова температура идеального газа, если известно, что внутренняя энергия 2 моль составляет 831 кДж?
№652. Каково давление идеального газа, занимающего объем 2 л, если его внутренняя энергия равна 300 Дж?
№653. Идеальный газ занимает объем 5 л и имеет давление 200 кПа. Какова его внутренняя энергия?
№654. Какой объем занимает идеальный газ, если при нормальном атмосферном давлении его внутренняя энергия равна 600 Дж?
№655. Найдите концентрацию молекул идеального газа в сосуде вместимостью 2 л при температуре 27 °С, если внутренняя энергия его равна 300 Дж.
№656. Какова внутренняя энергия идеального газа, находящегося в закрытом сосуде вместимостью 1,5 л при комнатной температуре, если концентрация молекул газа равна 2⋅1019 см-3?
№33. Какую траекторию при движении автомобиля описывает центр его колеса относительно прямолинейного отрезка дороги? относительно точки обода колеса? относительно корпуса автомобиля?
№34. Группа самолетов одновременно выполняет фигуры высшего пилотажа, сохраняя заданный строй. Что можно сказать о движении самолетов относительно друг друга?
№35. Точка А движется со скоростью 1 м/с, точка В — со скоростью 2 м/с. При этом направления скоростей все время совпадают. Может ли расстояние АВ оставаться постоянным? Приведите пример такого движения.
№36. Вы находитесь в автомобиле, движущемся на юг со скоростью 120 км/ч. Опишите свое движение в системе отсчета, в которой телом отсчета является: а) ваше тело; б) дерево, растущее у дороги; в) автофургон, который движется на север со скоростью 80 км/ч.
№37. По реке плывет плот шириной 4 м. По плоту от одного его края до другого идет мальчик. Определите перемещения мальчика и плота в системе отсчета, связанной с плотом, и в системе отсчета, связанной с берегом. Чтобы перейти плот с одного края на другой,
№38. Скорость велосипедиста 10 м/с, а скорость встречного ветра 6 м/с. Определите скорость ветра относительно мальчика.
№39. Летящий со скоростью 1000 км/ч самолет-истребитель выпускает ракету, имеющую скорость 1000 км/ч. Чему равна скорость ракеты относительно земли, если она запущена вперед? назад? в сторону?
№40. Парашютист опускается вертикально вниз со скоростью 4 м/с в безветренную погоду. С какой скоростью он будет двигаться при горизонтальном ветре, скорость которого относительно земли равна 3 м/с?
№41. Лодка плывет под парусом по ветру со скоростью 9 км/ч относительно воды. Ветер дует со скоростью 15 км/ч. Чему равна скорость ветра относительно лодки? В какую сторону вытягивается флажок, развевающийся на вершине мачты?
№42. Сколько времени пассажир, сидящий у окна поезда, движущегося со скоростью 54 км/ч, будет видеть проходящий мимо него встречный поезд, скорость которого 72 км/ч, а длина 150 м?
№43. По параллельным путям в одну сторону движутся два электропоезда: первый со скоростью 54 км/ч, второй со скоростью 10 м/с. Сколько времени первый поезд будет обгонять второй, если длина каждого из них 150 м?
№44. Два мальчика бегут навстречу друг другу и перебрасываются мячом. Расстояние между ними в начале движения 30 м. Скорость каждого мальчика 2 м/с. Какой путь пролетит мяч, пока мальчики не сблизятся? Скорость мяча относительно земли равна 5 м/с. Времене
№45. Эскалатор метрополитена поднимает неподвижно стоящего на нем пассажира в течение 1 мин. По неподвижному эскалатору пассажир поднимается за 3 мин. Сколько времени будет подниматься пассажир по движущемуся эскалатору?
№46. Ведро выставлено на дождь. Изменится ли скорость наполнения ведра, если подует ветер?
№47. На тележке установлена труба, которая может поворачиваться в вертикальной плоскости (рис. 12). Тележка равномерно движется по горизонтальному пути со скоростью 2 м/с. Под каким углом α к горизонту следует установить трубу, чтобы капли дождя, па
№48. Штурман пытается провести судно в тумане через узкий проход между рифами. а) Он знает, что проход лежит к северо-востоку и что океанское течение сносит судно к востоку со скоростью 5 м/с. Винт сообщает судну скорость 5 м/с в направлении вперед. В как
№49. На рисунке 13 приведены графики движения велосипедиста и мотоциклиста в системе отсчета, связанной с землей. Напишите уравнение движения мотоциклиста в системе отсчета, связанной с велосипедистом, и постройте графики движения тел в этой системе отсче
№50. На рисунке 14 изображены графики движения грузовика I и автобуса II в системе отсчета, связанной с движущимся относительно земли грузовиком. Напишите уравнения движения этих тел в этой системе отсчета. Напишите уравнения движения этих тел в системе о
№657. Как определить, какой из двух непроградуирован-ных термометров показывает большую температуру?
№658. Какая масса водорода находится под поршнем в цилиндрическом сосуде, если при нагревании его от 250 до 680 К при постоянном давлении на поршень газ произвел работу, равную 400 Дж?
№659. В цилиндрическом сосуде с площадью основания 250 см2 находится азот массой 10 г, сжатый поршнем, на котором лежит гиря массой 12,5 кг. Какую работу совершит газ при нагревании его от 25 до 625 °С? На сколько увеличится при этом объем газа? Атмосферн
№660. Идеальный газ расширяется по закону p = αV. Найдите графически работу, совершенную газом при увеличении объема от V1 до V2. Поглощается или выделяется тепло в этом процессе?
№661. Температура некоторой массы m идеального газа с молярной массой М меняется по закону T = αV2. Найдите графически работу, совершенную газом при увеличении его объема от V1 до V2. Поглощается или выделяется тепло в этом процессе?
№662. На рисунке 103 изображены циклические процессы, проведенные с неизменной массой идеального газа. Опишите характер теплообмена газа в каждом процессе, составляющем циклы.
№663. При изотермическом сжатии газ передал окружающим телам теплоту 800 Дж. Какую работу совершил газ? Какую работу совершили внешние силы?
№664. При изохорном нагревании газу было передано от нагревателя количество теплоты 250 Дж. Какую работу совершил газ? Чему равно изменение внутренней энергии газа?
№665. При изохорном охлаждении внутренняя энергия уменьшилась на 350 Дж. Какую работу совершил при этом газ? Какое количество теплоты было передано газом окружающим телам?
№666. Какую работу совершил газ и как при этом изменилась его внутренняя энергия при изобарном нагревании газа в количестве 2 моль на 50 К? Какое количество теплоты получил газ в процессе теплообмена?
№667. При изобарном охлаждении на 100 К внутренняя энергия идеального газа уменьшилась на 1662 кДж. Какую работу совершил при этом газ и какое количество теплоты было им передано окружающим телам?
№668. При адиабатном сжатии газа была совершена работа 200 Дж. Как и насколько изменилась при этом внутренняя энергия газа?
№669. При адиабатном процессе газом была совершена работа 150 Дж. Как и насколько изменилась его внутренняя энергия?
№670. Температура воздуха в комнате объемом 70 м3 была 280 К. После того как протопили печь, температура поднялась до 296 К. Найдите работу воздуха при расширении, если давление постоянно и равно 100 кПа.
№671. Какую работу совершит кислород массой 320 г при изобарном нагревании на 10 К?
№672. Вычислите увеличение внутренней энергии водорода массой 2 кг при повышении его температуры на 10 К: 1) изохорно; 2) изобарно.
№673. Объем кислорода массой 160 г, температура которого 27°С, при изобарном нагревании увеличился вдвое. Найдите работу газа при расширении, количество теплоты, которое пошло на нагревание кислорода, изменение внутренней энергии.
№674. Для изобарного нагревания газа в количестве 800 моль на 500 К ему сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определите работу газа и приращение его внутренней энергии.
№675. В баллоне вместимостью 1 л находится кислород под давлением 107 Па и при температуре 300 К. К газу подводят количество теплоты 8,35 кДж. Определите температуру и давление газа после нагревания.
№676. При давлении 105 Па для нагревания аргона массой 1 кг на 2 К необходимо затратить количество теплоты 1,1 МДж. При охлаждении газа от 373 до 273 К при постоянном объеме 5 л выделяется количество теплоты 2,1 МДж, если начальное давление газа 106 Па. О
№677. Газ при нормальных условиях имеет плотность ρ. Чему равны его удельные теплоемкости ср и cv?
№678. При расширении идеального газа его давление менялось по закону р = р0+αV, где α=const. Найдите молярную теплоемкость газа в указанном процессе.
№679. При расширении идеального газа его давление менялось по закону р = b/V2, где b = const. Найдите молярную теплоемкость газа в указанном процессе.
№680. Свинцовая пуля пробивает деревянную стену, причем скорость в момент удара о стену была равна 400 м/с, а после прохождения стены —300 м/с. Температура пули в момент удара 55 °С. Какая часть пули расплавилась? Считать, что все выделяющееся количество
№681. Снежок, летящий со скоростью 20 м/с, ударяется в стену. Какая часть его расплавится, если температура окружающей среды равна 0 °С, а вся кинетическая энергия передается снегу?
№682. В калориметре смешиваются три химически не взаимодействующие жидкости массами m1=1 кг, m2 = = 10 кг, m3 = 5 кг, имеющие соответственно температуры t1 = 6°С, t2= —40 °С, t3 = 60°С. Удельные теплоемкости жидкостей равны соответственно 2 кДж/(кг К),
№683. В калориметре с очень малой теплоемкостью находится вода массой 1 кг при температуре 10 °С. В воду опускают спираль электронагревателя и бросают алюминиевую пластину массой 0,4 кг, предварительно охлажденную до температуры —200 °С. Мощность нагреват
№684. Почему крупные озера редко замерзают от берега до берега, в то время как малые на той же географической широте покрываются сплошным слоем льда?
№685. При изготовлении льда в холодильнике потребовалось 5 мин для того, чтобы охладить воду от 4 °С до 0 °С, и еще 1 ч 40 мин, чтобы превратить ее в лед. Определите удельную теплоту плавления льда.
№686. Ванну вместимостью 100 л необходимо заполнить водой, имеющей температуру 30 °С. Для этого используют воду температурой 80 °С и лед, взятый при температуре —20 °С. Определите массу льда, которую надо положить в ванну.
№687. В сосуд, содержащий воду массой 100 кг при температуре 10 °С, положили кусок льда, охлажденный до —50 °С. После установления теплового равновесия температура ледяной массы оказалась равной —4 °С. Какова масса куска льда?
№688. В калориметр налита вода массой 2 кг при температуре 5 °С и положен кусок льда массой 5 кг, имеющий температуру —4 °С. Определите температуру и объем содержимого калориметра после установления теплового равновесия. Теплоемкостью калориметра и теплоо
№689. Почему ожоги паром опаснее ожогов кипятком?
№690. Какая масса воды окажется в смеси, если лед массой 150 г и воду массой 200 г, находящиеся в состоянии теплового равновесия, нагреть до 100 °С путем пропускания пара, имеющего температуру 100 °С?
№691. В теплоизолированном сосуде содержится смесь воды и льда. Масса воды 500 г, льда 54,4 г. Вода и лед находятся в тепловом равновесии. В сосуд вводится сухой водяной пар массой 6,6 г при температуре 100 °С. Какой будет температура после установления н
№692. В длинном вертикальном цилиндрическом сосуде под легким поршнем площадью 0,01 м2 находится вода массой 0,01 кг при температуре 0 °С. В воду опущена спираль нагревателя мощностью 100 Вт. Пренебрегая потерями теплоты, определите, на какую высоту подни
№693. Что обладает большей внутренней энергией: рабочая смесь, находящаяся в цилиндре двигателя внутреннего сгорания к концу такта сжатия (до проскакивания искры), или продукт ее горения к концу рабочего хода?
№694. Можно ли было пользоваться ветряными двигателями, если бы температура атмосферного воздуха была везде одинаковой?
№695. Возможно ли понизить температуру воздуха в помещении, если открыть дверцу включенного в электросеть бытового холодильника?
№696. Газ в количестве 1 моль совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объем газа 10 л, наибольший 20 л. Наименьшее давление 2,5 атм, наибольшее —5 атм. Изобразите график этого цикла и найдите работу за цикл.
№697. В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определите КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 280 К.
№698. Тепловая машина работает по циклу Карно и за счет каждой килокалории, полученной от нагревателя, совершает работу 1,7 кДж. Температура холодильника равна 20 °С. Какова температура нагревателя?
№699. Идеальный тепловой двигатель получает от нагревателя в каждую секунду количество теплоты 7200 кДж и отдает в холодильник 6400 кДж. Каков КПД двигателя?
№700. Каков КПД идеальной паровой турбины, если пар поступает в турбину с температурой 480 °С, а оставляет ее при температуре 30 °С?
№701. Температура воздуха—35 °С, а температура воды в пруду подо льдом +1 °С. Нельзя ли использовать эту разность температур для энергетических целей? Каким свойством должно обладать «рабочее тело» такой тепловой машины и каков ее КПД?
№702. Котел современной тепловой станции работает при температуре 550 °С. Отработанное тепло может отводиться к озеру или реке при температуре около 20 °С. Каков был бы КПД такой станции, если бы она работала по идеальному циклу Карно?
№703. Двигатель работает по циклу Карно. Как изменится КПД теплового двигателя, если при постоянной температуре холодильника 17 °С температуру нагревателя повысить со 127 до 447 °С?
№704. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 117 °С, а холодильника 27 °С. Количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя за 1 с, равно 60 кДж. Вычислите КПД машины, количество теплоты, отдаваемое холодильнику за 1 с, и мощность машины.
№705. В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагревателя в 3 раза выше, чем температура холодильника. Нагреватель передал газу количество теплоты 40 кДж. Какую работу совершил газ?
№706. Температура нагревателя 227 °С. Определите КПД идеального двигателя и температуру холодильника, если за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, двигатель совершает механическую работу 350 кДж.
№707. Идеальная машина, работающая по обратному циклу Карно, забирает тепло от воды, имеющей начальную температуру 0 °С, и передает его кипятильнику с водой, имеющему температуру 100 °С. Сколько воды превращается в пар при образовании льда массой 1 кг?
№708. В топке паросиловой установки сгорает уголь массой 200 кг с теплотой сгорания 29,4 МДж/кг. КПД топки равен 80%. Какую максимально возможную работу можно получить при этом, если температура пара в котле 300 °С, а температура отработанного пара 30°С?
№709. В паровой турбине расходуется дизельное топливо массой 0,35 кг на 1 кВт ч. Температура поступающего в турбину пара 250 °С, температура холодильника 30 °С. Вычислите фактический КПД турбины и сравните его с КПД идеальной тепловой машины, работающей
№747. Большинство людей любят горячий суп больше, чем холодный. Дайте возможное объяснение, почему это так.
№748. Какая зубная паста лучше — с большим или малым поверхностным натяжением (при прочих равных условиях)? Почему?
№749. Мыльная пленка, затягивающая отверстие воронки, поднимается вверх, если держать воронку отверстием вниз. Почему?
№750. Если мыло уменьшает поверхностное натяжение воды, то почему мы выдуваем мыльные пузыри, а не водяные?
№751. Вода легче песка. Почему же ветер может поднять тучи песка, но очень мало водяных брызг?
№752. Почему волейбольная сетка сильно натягивается после дождя?
№753. У двух концов изогнутой стеклянной трубки выдуты два мыльных пузыря разного диаметра (рис. 105). Будут ли меняться и как размеры пузырей, если кран К закрыт?
№754. После выхода космического корабля на орбиту оказалось, что в закупоренном чистом стеклянном сосуде с водой весь воздух собрался внутри воды в виде шара, а вода заполнила весь сосуд до пробки. Объясните наблюдаемое явление.
№755. Если на поверхности воды положить нитку и с одной стороны от нее капнуть эфиром, то нитка будет перемещаться. Почему это происходит? В какую сторону перемещается нитка? Коэффициент поверхностного натяжения эфира η = 0,017 Н/м.
№756. Обычная швейная игла имеет длину 3,5 см и массу около 0,1 г. Достаточно ли поверхностного натяжения воды для того, чтобы удерживать иглу на своей поверхности?
№757. Соломинка длиной 8 см плавает на поверхности воды, температура которой 18 °С. По одну сторону от соломинки наливают мыльный раствор, и соломинка приходит в движение. В какую сторону? Какова сила, движущая соломинку?
№758. Насколько чувствительными должны быть весы, чтобы с их помощью можно было бы оторвать проволочное кольцо от воды, если диаметр кольца равен 6 см?
№759. Капля воды вытекает из вертикальной стеклянной трубки диаметром 1 мм. Найдите массу капли, если температура воды 20 °С.
№760. Для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва капли получили следующие данные: 318 капель жидкости имеют массу 5 г, диаметр шейки капли в момент отрыва равен 7 ⋅ 10-4 м. Найдите по этим данным коэффициент поверхн
№761. Из капельницы накапали равные массы сначала холодной воды при температуре 8 °С, затем горячей воды при температуре 80 °С. Как и во сколько раз изменился коэффициент поверхностного натяжения воды, если в первом случае образовалось 40, а во втором 48
№762. С помощью пипетки отмерили 152 капли минерального масла. Их масса оказалась равной 1820 мг. Найдите коэффициент поверхностного натяжения масла, если диаметр шейки пипетки 1,2 мм.
№763. Проволочная рамка затянута мыльной пленкой. Какую работу нужно совершить, чтобы растянуть пленку, увеличив ее поверхность на 6,0 см2 с каждой стороны?
№764. Десять маленьких капель ртути осторожно объединили в одну большую каплю. Изменится ли при этом температура ртути?
№765. Какую работу надо совершить, чтобы надуть мыльный пузырь радиусом 4 см? Для мыльного раствора η= =0,04 Н/м.
№766. Два мыльных пузыря радиусами R1 и R2 сливаются в один пузырь радиусом R3. Найдите коэффициент поверхностного натяжения мыльной пленки, если атмосферное давление равно р0.
№767. Чем объяснить, что соломенная кровля на крыше, состоящая из отдельных стебельков, между которыми имеется множество скважин, надежно защищает от дождя?
№768. На какую высоту может подняться вода в капиллярной трубке диаметром 2 мкм?
№769. Две длинные стеклянные пластинки, параллельные друг другу, частично погружены в вертикальном положении в смачивающую жидкость. Расстояние между пластин ками 10-3 м, их ширина 0,15 м. На какую высоту поднимет ся жидкость между пластинками? С какой си
№770. Две трубки с внутренними диаметрами 1 и 3 мм вставлены одна в другую. Внешний диаметр тонкой трубки 2 мм. Если трубки опустить в воду, то разность уровней в канале тонкой трубки и промежутке между трубками равна 6 мм. Определите по этим данным коэфф
№771. В двух капиллярных трубках разного диаметра, опущенных в воду, установилась разность уровней 2,6 см При опускании этих же трубок в спирт разность уровней оказалась 1 см. Зная коэффициент поверхностного натяжения воды, найдите коэффициент поверхностн
№772. Найдите массу воды, поднявшейся по капиллярной трубке диаметром 0,5 мм.
№773. Вертикально расположенный стеклянный капилляр длиной l запаян с верхнего конца. Если нижний конец капилляра привести в соприкосновение с поверхностью воды, то вода поднимется в нем на высоту h. Атмосферное давление нормальное. Чему равен диаметр кап
№774. Трещины на поверхности скал чаще всего образуются в жаркий летний день. Почему?
№775. Почему стаканы из толстого стекла чаще, чем тонкостенные, лопаются при наливании в них крутого кипятка?
№776. Почему между плитами бетонных тротуаров делают зазоры?
№777. Почему во время полировки зеркал крупных теле скопов важно поддерживать температуру в помещении по-стоянной?
№778. Поршни цилиндров двигателей обычно делаются из того же материала, что и стенки цилиндров. Почему?
№779. Бензиновая колонка имеет наверху баки вместимостью 10 л, которыми отмеривается бензин. Когда выгоднее покупать бензин: среди жаркого дня или лучше подождать вечера, когда жара спадет?
№780. Какие требования надо предъявить к проволоке, которую впаивают в стекло электрической лампы? Почему?
№781. Если температура воздуха на улице —15 °С, то какую температуру имеет верхняя поверхность льда на озере? нижняя поверхность льда? Какова, по-вашему, температура воды непосредственно подо льдом? Какова температура воды вблизи дна озера?
№782. Железная паропроводная труба от котельной до здания школы имеет длину 300 м. Пока пара нет, темпера тура трубы 20 °С. Когда же по трубе под давлением проходит пар, ее температура достигает 120 °С. На сколько изменяется при этом длина трубы? Почему н
№783. Железнодорожные рельсы имеют длину 25 м и изготовлены из стали. Как изменяется их длина, если годовые изменения температуры колеблются от 30 до —30 °С?
№784. Каков коэффициент линейного расширения металла, если изготовленный из него стержень длиной 60 см при нагревании на 100 °С удлинился на 1,02 мм?
№785. Цинковая пластина, площадь которой при температуре 0 °С равна 20,0 дм2, нагрета до 400 °С. Найдите площадь пластины после нагревания. Длина стального стержня при температуре 100 °С равна 50,0 см, длина цинкового 50,2 см. При какой температуре длина
№786. Платиновая проволока длиной 1,5 м находится при температуре 0 °С. При пропускании электрического тока она раскалилась и удлинилась на 15 мм. До какой температуры была нагрета проволока? α = 9 10 -6 К-1.
№787. Как должны относиться длины двух стержней, сделанных из разных материалов, с коэффициентом линейного расширения α1 и α2, чтобы при любой температуре разность длин стержней оставалась постоянной?
№788. Часы снабжены латунным маятником. Сравнивая показания этих часов с показанием точных часов, заметили, что при температуре 0 °С они спешат на 7 с в сутки, а при температуре 20 °С отстают на 9 с в сутки. Определите коэффициент линейного расширения лат
№789. Стальной лист прямоугольной формы, имеющий площадь 2 м2 при температуре 0 °С, нагрели до 400 °С. На сколько изменится его площадь?
№790. Объем бетонной плиты при температуре 0 °С со ставляет 2 м3 На сколько увеличится ее объем при повы шснии температуры до 30 °С? Коэффициент линейного рас ширения бетона α=1,2 10 5 К-1
№791. На нагревание стального бруса размером 60 X 20 X 5 см израсходовано количество теплоты 1680 кДж На сколько увеличился объем бруса?
№792. Ка кое количество теплоты нужно израсходовать, чтобы стальной рельс длиной 10 м и площадью поперечного сечения 20 см2 удлинился от нагревания на 6 мм?
№793. Стальной брусок объемом 1200 см3 при температуре 0 °С погружен в сосуд, содержащий воду массой 20 кг при 90 °С. Найдите температуру бруска в воде и его объем при этой температуре.
№794. Влияет ли, и если влияет, то как, на границы измерения температур ртутным термометром изменение размеров ртутного шарика (резервуара)? А диаметр канала трубки?
№795. Что происходило бы с показаниями термометра при помещении его в горячую воду, если бы стекло расширялось при нагревании больше, чем ртуть?
№796. При погружении ртутного термометра в горячую воду ртуть в трубочке термометра сначала немного опускается, а затем начинает подниматься. Объясните это явление.
№797. Два одинаковых термометра отличаются друг от друга формой резервуаров для ртути: у первого резервуар имеет форму шара, у второго — форму цилиндра. Какой из этих термометров будет быстрее реагировать на повышение температуры?
№798. В железнодорожную цистерну погрузили нефть объемом 50 м3 при температуре + 40 °С. Какой объем нефти выгрузили, если на станции назначения температура воздуха была —40 °С?
№799. Керосин содержится в цистерне цилиндрической формы, высота которой 6,0 м, а диаметр основания 5,0 м. При температуре 0 °С нефть не доходила до верхнего края цистерны на 20 см. При какой температуре керосин перельется через край цистерны?
№800. Объем керосина при нагревании увеличился на 20 см3. Какое количество теплоты было при этом израсходовано?
№801. Нефть на складе хранится в баке, имеющем форму цилиндра высотой 8 м. При температуре —5 °С уровень нефти не доходит до верхнего края бака на 20 см. Выльется ли нефть при повышении температуры до 30 °С?
№802. В колбу с узким горлышком, площадь поперечного сечения которого 0,5 см2, налили керосин объемом 200 см3 при температуре 10 °С. При этом часть его вошла в горлышко. При нагревании керосина на 30 °С его уровень в горлышке повысился на 8 см. Каков коэф
№803. Докажите, что увеличение объема ΔV жидкости или твердого тела при сообщении ему некоторого количества теплоты Q не зависит от первоначального объема V0 а определяется лишь плотностью ρ, удельной теплоемкостью с и коэффициентом объемного ра
№804. Шарик термометра содержит ртуть массой 5,44 г. Длина трубочки термометра равна 25 см. Каким должен быть диаметр канала трубочки, чтобы его можно было проградуировать от —10 °С до +110 °С?
№805. Определите объем шарика ртутного термометра, если известно, что при температуре 0 °С ртуть заполняет только шарик, а объем канала между 0 °С и 100 °С равен 3 мм3.
№806. Сосуды, изображенные па рисунке 106, наполнены до одного уровня водой при температуре 4 °С. Как изменится давление воды на дно в каждом сосуде при повышении температуры?
№807. Монокристалл NaCl опущен в ненасыщенный раствор; в насыщенный раствор; в перенасыщенный раствор поваренной соли. Что произойдет с кристаллом в каждом случае?
№808. Как доказать, что скорость роста кристалла, помещенного в перенасыщенный раствор или расплав, различна по разным направлениям?
№809. Кубик из стекла и кубик, вырезанный из монокристалла кварца, опущены в горячую воду. Сохранят ли кубики свою форму?
№810. Кубик, вырезанный из монокристалла, нагреваясь, может превратиться в параллелепипед. Почему это возможно?
№811. Вблизи поверхности кристалла в процессе его роста наблюдаются так называемые концентрационные потоки раствора, поднимающиеся вверх. Объясните явление.
№812. Можно десять тысяч раз уронить железный таз, а фарфоровую вазу уронить нельзя ни разу. Ведь на десять тысяч раз нужно десять тысяч ваз. Почему?
№813. При взвешивании тела указатель динамометра вышел за пределы шкалы. Поэтому применили способ взвешивания на двух динамометрах. Какой из способов, показанных на рисунке 107, надо было применить? Каковы показания каждого динамометра в обоих случаях?
№814. При какой кладке определенного числа кирпичей (рис. 108) нижний из них окажется под большим напряжением?
№815. Проволока длиной 5,4 м под действием нагрузки удлинилась на 2,7 мм. Определите абсолютное и относительное удлинение проволоки.
№816. Абсолютное и относительное удлинение стержня 1 мм и 0,1% соответственно. Какой была длина недеформи-рованного стержня?
№817. Каким должен быть диаметр стержня крюка подъемного крана, чтобы при подъеме груза весом 25 кН напряжение в крюке не превышало 60 МПа?
№818. Какого диаметра должен быть стальной стержень для крюка подъемного крана с грузоподъемностью 80 кН при восьмикратном запасе прочности? Разрушающее напряжение для материала стержня 600 Н/мм2.
№819. На рисунке 109 дан график зависимости упругого напряжения, возникающего в бетонной свае, от ее относительного сжатия. Найдите модуль упругости бетона.
№820. Верхний конец стержня закреплен, а к нижнему подвешен груз весом 20 кН. Длина стержня 5,0 м, площадь поперечного сечения 4,0 см2. Определите напряжение материала стержня и его абсолютное и относительное удлинение, если Е = 2 104 Н/мм2.
№821. Колонны Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге имеют высоту 30 м. На сколько сжата каждая колонна под действием собственной тяжести? Плотность гранита 2,7 г/см3, модуль Юнга 1011 Па.
№822. Какого диаметра нужно взять стальной стержень, чтобы при нагрузке 25 кН, приводящей к растяжению, напряжение равнялось 60 Н/мм2? Каково абсолютное удлинение стержня, если его первоначальная длина 200 см?
№823. К концам стальной проволоки длиной 3 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 приложены растягивающие силы по 200 Н каждая. Найдите абсолютное и относительное удлинение.
№824. Какие силы надо приложить к концам стальной проволоки длиной 4 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм2 для удлинения ее на 2 мм?
№825. Во сколько раз относительное удлинение рыболовной лесы диаметром 0,2 мм больше, чем лесы диаметром 0,4 мм, если к концам лес приложены одинаковые силы?
№826. К проволоке был подвешен груз. Затем проволоку согнули пополам и подвесили тот же груз. Сравните абсолютное и относительное удлинение проволоки в обоих случаях.
№827. Какого наименьшего поперечного сечения нужно взять стальной стержень, чтобы растягивающая нагрузка 2,5 кН не вызвала остаточной деформации? Предел упругости стали при растяжении 1,0 кН/мм2.
№828. Штампуется монета диаметром 18 мм. Какова сила удара по заготовке? Предел текучести металла 200 Н/мм2.
№829. Какого поперечного сечения надо взять алюминиевый прут, чтобы подвесить к нему груз массой 200 кг при коэффициенте запаса прочности 5?
№830. Груз массой 30 кг нужно подвесить ка проволоке сечением не более 5,0 мм2. Из какого материала следует взять проволоку, если необходимо обеспечить пятикратный запас прочности?
№831. Для подъема черпака с углем весом 100 кН служит трос, свитый из 200 железных проволок. Каков диаметр каждой проволоки, если коэффициент запаса прочности взят равным 5? Предел прочности 350 МПа.
№832. Какой высоты можно построить кирпичную стену при запасе прочности 6, если предел прочности кирпича 6 Н/мм2? Плотность кирпича 2 103 кг/м3.
№833. Какой груз может быть подвешен на стальном тросе диаметром 3 см при запасе прочности, равном 10, если предел прочности стали 70 кН/см2?
№834. При океанологических исследованиях для взятия пробы грунта со дна океана на стальном тросе опускают особый прибор. Какова предельная глубина погружения? Массой прибора пренебречь.
№835. Из резинового шнура длиной 42 см и радиусом 3 мм сделана рогатка. Мальчик, стреляя из рогатки, растянул резиновый шнур на 20 см. Найдите модуль Юнга для этой резины, если известно, что камень массой 20 г, пущенный из этой рогатки, полетел со скорост
№836. На сколько градусов нужно было бы нагреть медную проволоку с площадью поперечного сечения 1 мм2, чтобы она приняла ту же длину, что и под действием растягивающей нагрузки 50 Н?
№837. Температура стальной мостовой балки с площадью поперечного сечения 100 см2 повысилась на 50 °С. Найдите силы давления на опоры, препятствующие удлинению балки.
№838. Железная балка наглухо заделана между двумя стенами при температуре 0 °С. Какое давление она будет производить на стены при повышении температуры до +20°С? Влияет ли длина балки на силу давления?
№839. При укладке трамвайных рельсов их сваривают на стыках. Какие напряжения возникают в рельсах при колебаниях температуры от 303 до 243 К, если их укладывали при температуре 283 К?
№840. Части стены по разные стороны щели соединили раскаленной стальной полосой, которая, остыв до температуры 0 °С, прижала их друг к другу. Ширина щели 1 см, длина полосы 2 м, а площадь поперечного сечения ее 2 см2. С какой силой стянуты части стены, ес
№841. Бетонный стержень закреплен при помощи двух зажимов на прочном основании при температуре 0 °С При какой температуре стержень разорвется? Прочность на разрыв 5 Н/мм2. Модуль упругости E=1,0⋅104 Н/мм2.
№842. Отрицательно заряженное тело притягивает подвешенный на нити легкий шарик, а положительно заряженное тело отталкивает. Можно ли утверждать, что шарик заряжен? Каков знак заряда?
№843. Почему легкая станиолевая гильза притягивается и к положительно заряженной стеклянной палочке, и к отрицательно заряженной эбонитовой?
№844. К стержню электроскопа, стоящего на изолирующей подставке, поднесли, не касаясь его, положительно заряженную стеклянную палочку. Листочки электроскопа разошлись. Затем к стержню прикоснулись пальцем другой руки. Что произойдет? Можно ли утверждать,
№845. К стержню электроскопа, стоящего на изолирующей подставке, поднесли, не касаясь его, положительно заряженную стеклянную палочку. Листочки электроскопа разошлись. Затем к стержню прикоснулись пальцем другой руки и удалили стеклянную палочку. После эт
№846. Положительно заряженное тело притягивает подвешенный на шелковой нити легкий шарик. Можно ли утверждать, что шарик заряжен отрицательно?
№847. На тонких шелковых нитях подвешены две одинаковые легкие бумажные гильзы. Одна из них заряжена, а другая — нет. Как определить, какая из них заряжена?
№848. Каков знак заряда земной поверхности непосредственно под облаком, если последнее заряжено положительно?
№849. 3ачем верхние концы молниеотводов заостряют?
№850. Увеличивает или уменьшает молниеотвод вероятность удара молнии в здание? Ответ объясните.
№852. Найдите силу взаимодействия между положительным и отрицательным точечными зарядами 1 мкКл, находящимися на расстоянии 10 см.
№853. С какой силой взаимодействуют два точечных заряда 10 нКл и 15 нКл, находящиеся на расстоянии 5 см друг от друга?
№854. На каком расстоянии находятся друг от друга точечные заряды 2нКл и 5 нКл, если они взаимодействуют друг с другом с силой 9 мН?
№855. Два точечных одинаковых заряда взаимодействуют друг с другом с силой 0,4 мН, находясь на расстоянии 5 см друг от друга. Чему равен каждый заряд?
№856. Найдите силу взаимодействия двух точечных электрических зарядов 1 нКл и 4 нКл в пустоте и керосине, если расстояние между ними 2 см.
№857. Два одинаковых шарика, заряженные один отрицательным зарядом—1,5 мкКл, другой положительным 25 мкКл, приводят в соприкосновение и вновь раздвигают на расстояние 5 см. Определите заряд каждого шарика после соприкосновения и силу их взаимодействия.
№858. Два одинаковых металлических маленьких шарика заряжены так, что заряд одного из них в 5 раз больше заряда другого. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Во сколько раз изменилась по модулю сила их взаимодействия, если:
№859. Одинаковые металлические шарики, заряженные одноименно зарядами q и 4q, находятся на расстоянии х друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние надо их раздвинуть, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?
№860. Докажите, что если два одинаковых металлических шарика, заряженные одноименно неравными зарядами, привести в соприкосновение и раздвинуть на прежнее расстояние, сила взаимодействия обязательно увеличится, причем тем значительнее, чем больше различие
№861. Шарик массой 150 мг, подвешенный на тонкой непроводящей нити, имеет заряд 10 нКл. На расстоянии 32 см снизу под ним располагают второй заряженный шарик. Каким должен быть заряд этого шарика, чтобы сила натяжения нити а) уменьшилась вдвое; б) увеличи
№862. На изолированной подставке расположен вертикально тонкий фарфоровый стержень, на который надет металлический полый маленький шарик А (рис. 111). После сообщения шарику заряда 20 нКл по стержню пустили падать другой такой же, но незаряженный шарик В
№863. В поле зарядов +q и —q (рис. 112) помещают заряд q/2 сначала в точку С, а затем в точку Д. Сравните силы (по модулю), действующие на этот заряд, если | ДА | = | АС | = 1/2 | АВ |.
№864. Заряды 40 и — 10 нКл расположены на расстоянии 10 см друг от друга. Какой надо взять заряд и где следует его поместить, чтобы система находилась в равновесии? Будет равновесие устойчивым или неустойчивым?
№865. В вершинах правильного шестиугольника со стороной а помещены друг за другом заряды +q, + q, +q, — q. — q, —q. Найдите силу, действующую на заряд q, который помещен в центре шестиугольника.
№866. На каком расстоянии от шарика А (рис. 113), погруженного в керосин, должна быть расположена стальная пылинка В объемом 9 мм3, чтобы она находилась в равновесии? Заряд шарика равен 7 нКл, а заряд пылинки равен — 2,1 нКл Каким будет равновесие: устойч
№867. Два крошечных металлических шарика массой по 10 мг, имеющие заряды, подвешены в одной точке на нитях длиной 30 см. Каждая нить образует угол 15° с вертикалью. Каково значение зарядов шариков?
№868. Составлен прибор из двух одинаковых проводящих маленьких шариков Один шарик неподвижен, а другой привязан к концу вертикальной нити длиной 20 см. Масса каждого шарика 5 г Шарики получают одинаковые заряды, и нить отклоняется на 60° от вертикали. Опр
№869. Два одинаковых маленьких заряженных шарика, подвешенные на нитях одинаковой длины, опускают в керосин. Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей в воздухе и керосине был один и тот же?
№870. Два шарика заряжены одноименными равными зарядами q и расположены на одной вертикали, проходящей через их центры, на расстоянии Н друг от друга. Нижний шарик закреплен неподвижно, а верхний, имеющий массу т получает начальную скорость v0, направленн
№871. Два шарика заряжены разноименными зарядами, равными по модулю q. Они расположены на одной вертикали, проходящей через их центры, на расстоянии Н друг от друга. Нижний (отрицательный) шарик закреплен неподвижно, а верхний, имеющий массу т получает на
№872. Какова напряженность электрического поля на расстоянии 1 м от точечного заряда 0,1 нКл? Какая сила действует в этой точке на тело, обладающее зарядом — 10 нКл?
№873. В технике напряженность электрических полей не превышает Е= 107 Н/Кл. Сравните эту напряженность с напряженностью Ен электрического поля ядра на орбите электрона в атоме водорода. Диаметр орбиты 10-10 м
№874. Найдите заряд, создающий электрическое поле, если на расстоянии 5 см от заряда напряженность поля 1,6⋅105 Н/Кл.
№875. На каком расстоянии от точечного заряда 10 нКл, находящегося в дистиллированной воде, напряженность электрического поля будет равна 0,25 В/м?
№876. Между двумя точечными зарядами + 4 ⋅ I0-9 Кл и —5 10-9 Кл расстояние равно 0,60 м. Найдите напряженность поля в средней точке между зарядами.
№877. Между зарядами +q и + 9q расстояние равно 8 см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность поля равна нулю?
№878. Одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды 18 нКл расположены в двух вершинах равностороннего треугольника. Сторона треугольника 2 м. Определите напряженность поля в третьей вершине треугольника.
№879. Два положительных точечных заряда каждый по 10 нКл находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Каково значение и направление вектора напряженности поля в точке, расположенной на расстоянии 5 см от прямой, соединяющей заряды, на перпендикуляре, прох
№880. Между зарядами +6,4⋅10-6 Кл и — 6,4⋅10-6 Кл расстояние равно 12 см. Найдите напряженность поля в точке, удаленной на 8,0 см от обоих зарядов.
№881. В вертикально направленном однородном электрическом поле находится пылинка массой 1⋅10-9 г и зарядом 3,2 10-17 Кл. Какова напряженность поля, если сила тяжести пылинки уравновешена силой электрического поля?
№882. Каков диаметр масляной капли плотностью 900 кг/м3, которую с помощью одного лишнего электрона можно уравновесить в поле напряженностью 10 000 В/м?
№883. Положительно заряженный шарик массой 0,18 г и плотностью вещества 1800 кг/м3 находится во взвешенном состоянии в жидком диэлектрике плотностью 900 кг/м3. В диэлектрике имеется однородное электрическое поле напряженностью 45 кВ/м, направленное вертик
№884. Какой угол а с вертикалью составляет нить, на которой висит заряженный шарик массой 0,25 г, помещенный и горизонтальное однородное электростатическое поле напряженностью 1,0⋅106 В/м? Заряд шарика равен 2,5 нКл.
№885. Какую работу совершает поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В? из точки с потенциалом 100 В в точку с потенциалом 400 В?
№886. В однородном электрическом поле напряженностью 1 кВ/м переместили заряд —25 нКл в направлении сило вой линии на 2 см. Найдите работу поля, изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля и напряжение между начальной и конечной точками п
№887. В однородном поле напряженностью 60 кВ/м переместили заряд 5 нКл. Вектор перемещения равен по модулю 20 см и образует угол 60° с направлением силовой линии. Найдите работу поля, изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля и напряжен
№888. Расстояние между зарядами 10 и —- 1 нКл равно 1,1 м. Найдите напряженность поля в точке на прямой, соединяющей заряды, в которой потенциал равен нулю.
№889. Заряды 2 мкКл и 5 мкКл расположены на расстоянии 40 см друг от друга в точках A и В (рис. 114). Вдоль прямой СД, проходящей параллельно линии АВ на расстоянии 30 см от нее, перемещается заряд 10 нКл. Определите работу электрических сил при перемещен
№890. Иногда говорят, что линии напряженности электростатического поля — это линии, по которым будет двигаться электрический заряд в электростатическом поле. Так ли это?
№891. Если положительно заряженный шар поместить в любое из электрических полей, изображенных на рисунке 115, он станет двигаться вправо. Как будет вести себя в этих полях шар, которому не был сообщен заряд?
№892. Две металлические пластины расположены параллельно друг другу на расстоянии d, значительно меньшем, чем размеры пластин (рис. 116). Пластины заряжены разноименно одинаковыми по модулю зарядами +Q и —- Q. Сравните напряженности электрического поля в
№893. Задана картина линий напряженности электрического поля (рис. 117). В какой точке A, В или С — сила, действующая на внесенный в поле пробный заряд, будет наибольшей?
№894. На рисунке 118 показаны силовые линии и две эквипотенциальные поверхности (А и В). Какая поверхность имеет больший потенциал? В какой точке — С или Д — больше напряженность поля?
№895. На рисунке 119 изображены силовые линии некоторого электрического поля. Изобразите несколько эквипотенциальных поверхностей и сравните их потенциалы.
№896. На рисунке 120 изображены эквипотенциальные поверхности некоторого электрического поля. Изобразите несколько силовых линий этого поля и укажите их направление.
№897. В электрическом поле точечного заряда q из точки А в точки В, С, D, Е (рис. 121) перемещали один и тот же заряд. Сравните работы по перемещению и обоснуйте ответ.
№898. Сравните работы по перемещению заряда в электрическом поле из А в В, из А в С и обоснуйте ответ (рис. 122).
№899. Сравните работу электрического поля при перемещении заряда из точки А в точки В, С, Д (рис. 123).
№900. Сравните работу электрического поля при перемещении точечного заряда q по контуру I и по контуру II (рис. 124).
№901. На рисунке 125 изображены силовые линии некоторого электрического поля. Является ли это поле потенциальным?
№902. В результате электрической индукции металлический шар зарядился в электростатическом поле Е (рис. 126). Является ли поверхность шара эквипотенциальной поверхностью?
№903. В координатах (E, r) изобразите график зависимости напряженности поля точечного: а) положительного, б) отрицательного заряда от расстояния, от заряда.
№904. В координатах (φ, r) изобразите график зависимости потенциала поля точечного: а) положительного, б) отрицательного заряда от расстояния, от заряда.
№905. В координатах (E, r) и (φ, r) изобразите график зависимости напряженности поля и потенциала поля заряженного положительно (отрицательно) металлического шара радиусом R0 от расстояния от центра шара.
№906. В координатах (E, r) и (φ, r) изобразите график зависимости напряженности поля и потенциала поля равномерно заряженной диэлектрической сферы радиусом R0 от расстояния до центра шара.
№907. Металлический шар радиусом R0 окружен слоем диэлектрика толщиной d и диэлектрической проницаемостью ε. Шар заряжен положительно, заряд шара Q. Изобразите:
№908. Капелька масла радиусом 1 мкм, несущая на себе заряд двух электронов, находится в равновесии в поле расположенного горизонтально плоского конденсатора, когда к нему приложено напряжение 820 В. Расстояние между пластинами 8 мм. Плотность масла 0,8 г/
№909. Заряженная положительным зарядом пылинка массой 10-8 г находится в равновесии внутри плоского конденсатора, пластины которого расположены горизонтально. Разность потенциалов между пластинами 6000 В. На сколько необходимо изменить разность потенциало
№910. Заряженная капелька масла уравновешена в электростатическом поле горизонтально расположенного плоского конденсатора. Какое напряжение подано на пластины конденсатора, если капелька при радиусе 2 мкм несет на себе три избыточных электрона? Расстояние
№911. На концах изолирующей палочки длиной 0,5 см прикреплены два маленьких шарика, на которых имеются заряды + q и —q. Палочка находится между пластинами плоского конденсатора (рис. 127). Расстояние между пластинами 10 см. При каком минимальном напряжени
№912. Между вертикальными пластинами плоского конденсатора, находящегося в воздухе, подвешен на тонкой шелковой нити маленький шарик, имеющий заряд 3 нКл. Какой заряд надо сообщить пластинам конденсатора, чтобы шарик отклонился на угол 45°? Масса шарика 4
№913. Электрон, пролетая в электрическом поле из точки а в точку в, увеличил свою скорость от 1000 до 3000 км/с. Определите разность потенциалов между точками а и в.
№914. Электрон движется по направлению силовых линий однородного поля, напряженность которого равна 1,2 В/см. Какое расстояние он пролетит в вакууме до полной остановки, если его начальная скорость 1000 км/с? Сколько времени будет длиться этот полет?
№915. Электрон со скоростью 4⋅109 см/с влетает в плоский конденсатор, причем вектор его скорости лежит в плоскости, параллельной пластинам. Вычислите вертикальное смещение электрона на выходе из конденсатора Расстояние между пластинами конденсатора р
№916. Поток электронов, получивших свою скорость в результате прохождения разности потенциалов 5000 В, влетает в середину плоского конденсатора. Какое наименьшее напряжение нужно приложить к пластинам конденсатора, чтобы электроны не вылетели из него? Раз
№917. Пучок катодных лучей (поток электронов), направленный параллельно обкладкам плоского конденсатора, на пути 4 см отклоняется на расстояние 2 мм от первоначального направления. Какую скорость и кинетическую энергию имеют электроны катодного пучка в мо
№918. Электроны влетают в плоский конденсатор длиной L иод углом а к плоскости пластин, а вылетают под углом β. Определите начальную кинетическую энергию электронов, если напряженность поля конденсатора равна E.
№919. Электрон с кинетической энергией 10 кэВ влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор, расстояние между обкладками которого 1 см, а длина пластин 10 см. На расстоянии 20 см от конденсатора находится экран. Начальная скорость электрона на
№920. Два тела (можно считать материальными точками) лежат на горизонтальной поверхности. Тела связаны тонкой шелковой нитью длиной l и имеют одноименные заряды q (рис. 128). В некоторый момент времени нить пережигают. На каком расстоянии от центра нити т
№921. Диполь с зарядами ±q и длиной l движется со скоростью v0 в направлении перпендикулярном оси диполя (рис. 129). Изменится ли скорость диполя, если он влетит в плоский конденсатор, заряженный до разности потенциалов U? Расстояние между пластинами конд
№922. Две α-частицы летят из бесконечности навстречу друг другу. Их скорости v1 и v2, причем v2 > v1. На какое минимальное расстояние сблизятся частицы и как они будут двигаться после этого? Каковы установившиеся скорости частиц?
№923. Конденсатор подключен к аккумулятору через баллистический гальванометр. (Баллистический гальванометр — чувствительный электроизмерительный прибор, регистрирующий кратковременные импульсы тока.) Что покажет гальванометр: а) в момент включения аккумул
№924. Плоский конденсатор, размеры которого велики по сравнению с расстоянием между его обкладками, присоединен к источнику постоянного тока. Будут ли меняться заряд конденсатора, напряжение на нем и напряженность электрического поля между обкладками конд
№925. Между пластинами плоского конденсатора вводят диэлектрическую пластину (рис. 130). Как изменятся заряд, напряжение между обкладками конденсатора и его энергия (конденсатор все время остается подсоединенным к источнику)?
№926. Какова электроемкость керамического конденсатора с площадью пластин 1 см2, расстоянием между ними 0,1 мм и диэлектрической проницаемостью 10 000?
№927. Какова электроемкость плоского конденсатора, у которого пластины имеют длину 1 м, ширину 10 см, а расстояние между пластинами равно 0,1 мм? Диэлектрическая проницаемость равна 3. Увеличится ли электроемкость конденсатора, если это длинное сооружение
№928. Конденсатор, состоящий из двух пластин, имеет электроемкость 5 пФ. Какой заряд находится на каждой из его обкладок, если разность потенциалов между ними 1000 В?
№929. Расстояние между пластинами квадратного плоского конденсатора со стороной 10 см равно 1 мм. Какова разность потенциалов между пластинами, если заряд конденсатора равен 1 нКл?
№930. Квадратному плоскому конденсатору со стороной 10 см сообщен заряд 1 нКл. Какова напряженность поля в центре конденсатора? Какая сила действует на заряд 100 нКл, расположенный в конденсаторе? Как зависит эта сила от расположения пробного заряда?
№931. Плоский конденсатор с размером пластин 25 X 25 см и расстоянием между ними 0,5 мм заряжен от источника напряжения до разности потенциалов 10 В и отключен от источника. Какой будет разность потенциалов, если пластины конденсатора раздвинуть на рассто
№932. Плоский конденсатор зарядили при помощи источника напряжением 200 В. Затем конденсатор был отключен от источника. Каким станет напряжение между пластинами, если расстояние между ними увеличить от первоначального 0,2 мм до 0,7 мм, а пространство межд
№933. Имеются два конденсатора электроемкостью 1 мкФ и 2 мкФ. Какова электроемкость последовательно и параллельно соединенных конденсаторов?
№934. Имеются три различных конденсатора. Электроемкость одного из них 2 мкФ. Когда все три конденсатора соединены последовательно, электроемкость соединения равна 1 мкФ. Когда конденсаторы соединены параллельно, то электроемкость цепи 11 мкФ. Определите
№935. Четыре конденсатора электроемкостью 3 мкФ, 5 мкФ, 6 мкФ и 5 мкФ соединены по схеме, изображенной на рисунке 131. Вычислите электроемкость батареи конденсаторов.
№936. Какой заряд нужно сообщить двум параллельно соединенным конденсаторам, чтобы зарядить их до разности потенциалов 20 000 В, если электроемкости конденсаторов равны 2000 пФ и 1000 пФ?
№937. Электрическая схема, состоящая из двух последовательно соединенных конденсаторов электроемкостью 1 мкФ и 3 мкФ, присоединена к источнику постоянного напряжения 220 В. Определите напряжение на каждом конденсаторе.
№938. На два конденсатора электроемкостью 1 мкФ и 2 мкФ, соединенные последовательно, подано напряжение 900 В. Возможна ли работа схемы при указанных условиях, если напряжение пробоя конденсаторов 550 В?
№939. Три последовательно соединенных конденсатора присоединены к источнику напряжения 32 В. Электроемкости конденсаторов равны соответственно 0,1; 0,25 и 0,5 мкФ. Определите напряжения на каждом конденсаторе.
№940. Конденсаторы электроемкостью 1 мкФ и 2 мкФ заряжены до разности потенциалов 20 В и 50 В соответственно. После зарядки конденсаторы соединены одноименными полюсами. Определите разность потенциалов между обкладками конденсаторов после их соединения.
№941. Конденсатор электроемкостью 20 мкФ, заряженный до разности потенциалов 100 В, соединили параллельно с заряженным до разности потенциалов 40 В другим конденсатором, электроемкость которого неизвестна. Определите электроемкость второго конденсатора, е
№942. Конденсатор электроемкостью 4 мкФ заряжен до напряжения 10 В. Какой заряд будет на обкладках этого конденсатора, если к нему подключить другой конденсатор электроемкостью 6 мкФ, заряженный до напряжения 20 В? Соединены обкладки, имеющие разноименные
№943. Имеются три конденсатора. Электроемкость одного из них 3 мкФ. Когда конденсаторы соединены последовательно, то электроемкость соединения равна 0,75 мкФ, а падение напряжения на первом (известной электроемкости) равно 20 В. При параллельном соединени
№944. Найдите заряд на каждом из конденсаторов С1, С2, СЗ, схема соединения которых дана на рисунке 132. ЭДС батареи равна
№945. Четыре конденсатора соединены между собой так, как показано на рисунке 133. Полюсы источника тока можно присоединить либо к клеммам А и В, либо к клеммам С и Д. Электроемкости конденсаторов имеют значения С1 = 2 мкФ и С2 = 5 мкФ. Найдите электроемко
№946. Найдите разность потенциалов между точками а и б в схеме, изображенной на рисунке 134.
№947. Пластины плоского конденсатора присоединены к батарее напряжением 600 В. Какой ток будет проходить по проводам, если начать сдвигать одну пластину вдоль другой со скоростью v = 6 см/с? Пластины конденсатора квадратные, площадью 100 см2, расстояние м
№948. Конденсатору электроемкостью 2 мкФ сообщен заряд 10-3 Кл. Обкладки конденсатора соединили проводником. Найдите количество теплоты, выделившейся в проводнике при разрядке конденсатора, и разность потенциалов между обкладками до и после разрядки.
№949. Конденсатор электроемкостью 10 мкФ, заряженный до напряжения 1000 В и отключенный от источника напряжения, замыкается на электрическую лампочку. Какая энергия выделится в лампочке?
№950. Чему равна энергия, перешедшая во внутреннюю, при соединении конденсаторов электроемкостью 2 мкФ и 0,5 мкФ, заряженных до напряжений 100 В и 50 В соответственно, одноименно заряженными обкладками?
№951. При разрядке батареи, состоящей из 20 параллельно включенных одинаковых конденсаторов, выделилось количество теплоты 10 Дж. Электроемкость каждого конденсатора равна 4 мкФ. Определите, до какой разности потенциалов были заряжены конденсаторы.
№952. Конденсатор, присоединенный к батарее напряжением 2000 В проводами сопротивлением 100 Ом, имеет первоначальную электроемкость 2 мкФ. Затем электроемкость равномерно увеличивают в течение 10 с до 10 мкФ. Какая энергия выделяется при этом в виде тепла
№953. Плоский воздушный конденсатор с расстоянием между пластинами 5 см и площадью каждой пластины 500 см2 присоединен к батарее аккумуляторов с ЭДС 2000 В. В зазор между пластинами вводится параллельно им металлическая плита толщиной 1 см. Какую энергию
№954. Конденсатор переменной электроемкостью состоит из двух параллельных металлических пластин в форме полукруга радиусом R, отстоящих на расстоянии d друг от друга (рис. 136). На конденсатор подали напряжение U. Какую работу надо совершить, чтобы поверн
№955. Определите общее сопротивление цепи, изображенной на рисунках 137, 138, 139.
№956. Определите сопротивление однородного проволочного каркаса в форме правильного шестиугольника с двумя диагоналями, соединенными в центре (рис. 140). Сопротивление каждой стороны шестиугольника принять равным R.
№957. Провода соединены по схеме, изображенной на рисунке 141. Сопротивление каждого из проводов равно 1 Ом. Чему равно сопротивление Raв между точками а и в?
№958. Определите сопротивление цепи, изображенной на рисунке 142.
№959. На рисунке 143 показаны два разных способа включения в цепь реостата. Перечислите особенности работы реостата в каждом случае. Каково максимальное сопротивление каждого участка цепи, если сопротивление каждого резистора равно R?
№960. На рисунке 144 показан способ включения реостата в цепь, как потенциометра. С какой целью прибегают к такому включению?
№961. На рисунке 145 изображены схемы устройств, называемых ламповыми реостатами. Объясните принцип действия этих реостатов. Есть ли преимущества у какого-либо из приведенных реостатов перед другим? Какие?
№962. Удлинитель длиной 30 м сделан из медного провода диаметром 1,3 мм. Каково сопротивление удлинителя? Каково падение напряжения на нем, если по нему течет ток 10 А?
№963. Определите сопротивление нити лампы (рис. 146). если вольтметр показывает 50 В, амперметр показывает 0,5 А и внутреннее сопротивление вольтметра равно 40 кОм.
№964. Две дуговые лампы и добавочный резистор соединены последовательно и включены в сеть напряжением 110 В. Найдите сопротивление добавочного резистора, если падение напряжения на каждой лампочке 40 В, а сила тока в цепи 12 А.
№965. К источнику тока напряжением 12 В присоединена линия, питающая две лампы. Схема включения ламп показана на рисунке 147. Сопротивление участков линии R1 = = R2 = R3 = R4 = R = 1,5 Ом. Сопротивление каждой лампы 36 Ом. Определите падение напряжения на
№966. Сопротивление одного из двух последовательно включенных проводников в п раз больше сопротивления другого. Во сколько раз изменится сила тока на участке (напряжение постоянно), если эти проводники включить параллельно?
№967. Три одинаковые лампочки соединены по схеме, приведенной на рисунке 148. Как будет изменяться накал каждой из ламп, если эти лампы по одной поочередно выключать? закорачивать? При возможности проверьте ответ на опыте.
№968. В цепь, состоящую из трех ламп, соединенных по схеме, приведенной на рисунке 148, подано напряжение 90 В. Сила тока, потребляемая от источника, равна 0,5 А. Сопротивление одной из ламп разветвленного участка равно сопротивлению лампы, включенной в н
№969. В цепи, схема которой изображена на рисунке 149, все сопротивления одинаковы и равны 2 Ом. Найдите распределение токов и напряжений.
№970. Имеются источник тока напряжением 6 В, реостат сопротивлением 30 Ом и две лампочки, на которых написано: 3,5 В, 0,35 А и 2,5 В, 0,5 А. Как собрать цепь, чтобы лампочки работали в нормальном режиме?
№971. Найдите распределения сил токов и напряжений в цепи, схема которой изображена на рисунке 150.
№972. В электрических приборах часто используют мостовые схемы Они работают по принципу компенсации и позволяют сравнить неизвестные величины с известными (стандартными). Одна из таких схем — мостик Уитстона — показана на рисунке 151. Условие компенсации
№973. Определите неизвестное сопротивление в уравновешенной (ток через гальванометр отсутствует) мостовой схеме, изображенной на рисунке 152. Найдите потенциалы точек А и В.
№974. Определите силу тока в цепи с мостом Уитстона, изображенной на рисунке 153, если R1=2 Ом, R2 — 1 Ом, R3 = 2 Ом, R4=1 Ом, R5=1 Ом, ε = 1 В.
№975. Внутреннее сопротивление старой батареи от карманного фонаря равно 0,5 Ом. Хороший вольтметр в отсутствие нагрузки показывает на ней напряжение 1, 5 В. Каково напряжение на полюсах батареи, если ее замкнуть на нагрузку сопротивлением 1 Ом?
№976. ЭДС батареи равна 1,55 В. При замыкании ее на нагрузку сопротивлением 3 Ом напряжение на полюсах батареи становится равным 0,95 В. Каково внутреннее сопротивление батареи?
№977. Ток в цепи батареи, ЭДС которой 30 В, равен 3 А. Напряжение на зажимах батареи 18 В. Найдите сопротивление внешней части цепи и внутреннее сопротивление батареи.
№978. После включения внешней цепи разность потенциалов на зажимах батареи оказалась равной 18 В. Чему равно внутреннее сопротивление батареи, если ЭДС батареи 30 В, а сопротивление внешней цепи 6 Ом?
№979. При замыкании источника электрического тока на сопротивление 5 Ом по цепи течет ток 5 А, а при замыкании на сопротивление 2 Ом идет ток 8 А. Найдите внутреннее сопротивление и ЭДС источника тока.
№980. Определите внутреннее сопротивление аккумулятора, если известно, что при замыкании его на внешнее сопротивление 14 Ом напряжение на зажимах аккумулятора 28 В, а при замыкании на сопротивление 29 Ом напряжение на зажимах 29 В. Сопротивлением подводящ
№981. Определите падение напряжения на подводящих проводах и их сопротивление, если на зажимах лампочки, имеющей сопротивление 10 Ом, напряжение 1 В, ЭДС источника 1,25 В, его внутреннее сопротивление 0,4. Ом.
№982. ЭДС сухого элемента 1,5 В. Ток короткого замыкания равен 30 А. Чему равно внутреннее сопротивление элемента? Каким будет напряжение на его полюсах, если замкнуть элемент на катушку сопротивлением 1 Ом?
№983. Чему равно внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи с ЭДС 6 В, если ток короткого замыкания равен 300 А? Каково напряжение на зажимах этой батареи, если она в стартере автомобиля сопротивлением 0,04 Ом дает силу тока 100 А?
№984. Электрическая схема составлена из двух параллельно соединенных резисторов сопротивлением 40 Ом и 10 Ом и подключенных к зажимам аккумулятора, ЭДС которого 10 В. Сила тока в общей части цепи равна 1 А. Найдите внутреннее сопротивление аккумулятора и
№985. Динамомашина питает током 100 ламп, соединенных параллельно и имеющих сопротивление 1200 Ом каждая. Лампа рассчитана на напряжение 220 В. Сопротивление линии 4 Ом. Внутреннее сопротивление машины 0,8 Ом. Найдите ЭДС машины и напряжение на ее зажимах
№986. К полюсам батареи с ЭДС 120 В и внутренним сопротивлением 10 Ом подключены два параллельных провода сопротивлением 20 Ом каждый. Свободные концы проводов и их середины соединены друг с другом через две лампочки сопротивлением 200 Ом. Найдите силу то
№987. Найдите силу тока, идущего через источник тока в схеме, изображенной на рисунке 154, если все сопротивления одинаковы и равны 34 Ом, а ЭДС источника 7,3 В. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
№988. Какую силу тока покажет амперметр, включенный в схему, изображенную на рисунке 155, если R1 = 1,25 Ом, R2 = 1 Ом, R3 = 3 Ом, R4 = 7 Ом и ЭДС источника 2,8 В? Сопротивлением амперметра и источника пренебречь.
№989. Определите силу тока, идущего через резистор сопротивлением R2 в схеме, изображенной на рисунке 156. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
№990. Чтобы определить место повреждения изоляции двухпроводной телефонной линии длиной 4 км, к одному ее концу присоединили батарею с ЭДС, равной 15 В При этом оказалось, что если провода у другого конца линии разомкнуты, сила тока, идущего через батарею
№991. К одному концу двухпроводной линии передачи электроэнергии подсоединен источник постоянной ЭДС, а к другому — потребитель сопротивлением R0. В линии произошло повреждение изоляции, в результате чего ток через источник возрос в 2 раза, а ток, идущий
№992. Батарея гальванических элементов с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 5 Ом замкнута проводником, имеющим сопротивление 10 Ом К зажимам батареи подключен конденсатор электроемкостью 1 мкФ. Определите заряд конденсатора
№993. До какого напряжения зарядится конденсатор в цепи, схема которой изображена на рисунке 157? Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.
№994. В цепь, питаемую элементом с внутренним сопротивлением 3 Ом, входят, как показано на рисунке 158, два резистора сопротивлениями Rl=R2=28 Ом, включенные параллельно, и резистор сопротивлением R3 = 40 Ом. Параллельно резистору сопротивлением R3 подклю
№995. Два одинаковых резистора сопротивлением г = 25 Ом каждый и резистор сопротивлением R = 50 Ом подключены к источнику по схеме, изображенной на рисунке 159. К участку АВ подключен конденсатор электроемкостью 5 мкФ. Определите ЭДС источника, если заряд
№996. На рисунке 160 изображены две схемы электрических цепей, предназначенных для измерения сопротивления оезистора R. Сравните эти цепи. Какая из них более пред почтительна и в каком случае?
№997. Определите сопротивление R1 если амперметр показывает силу тока 5 А (рис. 161), а вольтметр — напряжение 100 В. Внутреннее сопротивление вольтметра 2500 Ом. Какова ошибка в определении R1, если предположить, что внутреннее сопротивление вольтметра м
№998. Вольтметр, подключенный к источнику тока с ЭДС 120 В и внутренним сопротивлением 50 Ом, показывает 118 В. Определите внутреннее сопротивление вольтметра.