В сосуде объемом 1 л находится гелий при температуре 300 К. Плотность газа такова, что длина свободного пробега в нем составляет 0,5 мкм. Понаблюдаем за одной из частиц, которая только что ударилась об одну из стенок сосуда. Каковы ее шансы удариться о противоположную стенку сосуда раньше чем через 0,5 с после этого?
Подробнее
В очень большом теплоизолированном сосуде находится порция азота. Газ сжали до объема 1 л, при этом его давление составило 0,5 атм. Найдите совершенную при сжатии работу.
Подробнее
Две концентрические проводящие сферы не заряжены, а в пространстве между ними, на расстоянии $L$ от центра, закреплен точечный заряд $Q$. Найдите разность потенциалов между сферами. Какой заряд протечет по тонкому проводнику, если соединить этим проводником сферы?
Подробнее
Медная монета диаметром $D$ и толщиной $h$ скользит плашмя по горизонтальному столу с постоянной скоростью $v$. Магнитное поле имеет индукцию $B$ и направлено горизонтально под углом $\phi$ к направлению вектора скорости. Найдите заряды, которые возникают на плоских поверхностях монеты (монету считать очень тонкой).
Подробнее
Две одинаковые катушки индуктивностью $L$ каждая соединены последовательно и подключены концами к источнику переменного напряжения частоты $\omega$. Параллельно одной из катушек подключают конденсатор. При какой емкости этого конденсатора напряжения катушек окажутся одинаковыми по величине?
Подробнее
При помощи собирающей линзы получают действительное изображение источника света, который представляет собой короткий прямолинейный отрезок, расположенный на главной оптической оси линзы перпендикулярно этой оси. При этом увеличение составляет $\Gamma = 0,1$. Каким станет увеличение, если повернуть отрезок так, чтобы он составил угол $\alpha = 45^{ \circ}$ с осью линзы?
Подробнее
Плоская волна длиной $\lambda = 0,5 мм$ падает перпендикулярно на непрозрачный экран, в котором прорезаны четыре параллельные щели шириной $d = 0,2 мм$ каждая, а расстояние между соседними щелями $D = 5 мм$. Вначале стандартный вопрос -найдите угол между нормалью к экрану и направлением на первый минимум излучения. Затем закроем одну из щелей (конечно же, не крайнюю). В каком направлении теперь наблюдается первый минимум? Во сколько раз отличаются интенсивности излучения в главном максимуме и в этом минимуме? ("Интенсивность" - это мощность.)
Подробнее
Найдите ускорение оси блока О в системе, состоящей из невесомых блоков, легких нерастяжимых нитей и грузов, массы которых указаны на рисунке. Трением пренебречь. Ускорение свободного падения равно $g$. Участки нитей, не лежащие на блоках, вертикальны.
Подробнее
Динамометр "гимназический" представляет собой подставку массой $M = 0,5 кг$, к которой при креплена пружинка массой $m = 0,1 кг$, содержащая много одинаковых витков (см. рисунок). Динамометр тянут за один из крючков силой $F = 1 Н$, направленной вдоль оси пружинки. Что показывает динамометр? Трения между подставкой и столом, а также между пружинкой и подставкой нет.
Подробнее
Стоящий вертикально закрытый цилиндрический сосуд разделен на две части тяжелым поршнем. Поршень изготовлен из материала, который не пропускает воздух, но медленно пропускает гелий. В начальный момент в нижней части сосуда находится воздух, а в верхней - в 5 раз меньшее количество молей гелия. При этом объемы верхней и нижней частей сосуда одинаковы и равны $V$, а поршень находится в равновесии. Найдите, на какое расстояние сместится поршень спустя достаточно большое время. Площадь поршня $S$, температура системы все время поддерживается постоянной, трения нет.
Подробнее
Проволока изогнута в форме окружности и зафиксирована (рис.). Вдоль нее может двигаться маленькая бусинка, на которую действуют силы только со стороны проволоки. Вдоль прямой проволоки бусинка движется равномерно, а при движении по криволинейному участку возникает сила трения скольжения с коэффициентом $\mu = 0,05$. В начальный момент бусинка находилась в точке А и имела скорость $v_{0} = 1 м/с$. Найдите, какой будет скорость бусинки, когда она в первый раз снова окажется в исходной точке A. Пусть теперь проволока имеет форму плоской замкнутой кривой (рис.). Найдите в этом случае скорость бусинки, когда она в первый раз снова окажется в исходной точке В.
Подробнее
На горизонтально расположенным отрезок практически нерастяжимой нити длиной $L$ нанизаны $N$ одинаковых бусинок, которые могут скользить по нему без трения, упруго ударяясь друг о друга и о места закрепления концов нити. Полная кинетическая энергия бусинок равна $E$. Найдите силу натяжения нити. Концы нити прикреплены к двум упругим массивным телам, взаимодействия этих тел друг с другом и с другими телами пренебрежимо мало. Сила тяжести отсутствует.
Подробнее
Вырезанный из листа фанеры прямоугольным треугольник с меньшим острым углом $\alpha$ расположен на горизонтальной поверхности (рис.). Чтобы повернуть треугольник относительно закрепленной вертикальной оси, проходящей через вершину А, к треугольнику необходимо приложить минимальную горизонтальную силу $F_{A}$, а чтобы повернуть его относительно закрепленной вертикальной оси, проходящей через вершину В, потребуется минимальная горизонтальная сила $F_{B}$. Какую минимальную горизонтальную силу необходимо приложить к треугольнику, чтобы повернуть его относительно закрепленной вертикальной оси, проходящей через вершину прямого угла С? Считайте, что треугольник прижимается к горизонтальной поверхности равномерно по всей площади.
Подробнее
Атомы сорта А летят вдоль оси СС цилиндрического канала радиусом $R$ и сталкиваются с практически неподвижными атомами сорта В. Кинетическая энергия атомов А равна пороговой, так что при центральном ударе образуется молекула АВ, которая далее движется со скоростью $v$. При нецентральном ударе реакция не идет, т.е. атомы сталкиваются упруго. За какое минимальное время после столкновения атомы сорта В смогут от оси цилиндра попасть на стенку канала?
Подробнее
Термодинамический цикл, состоящий из двух изобар и двух изохор, проводят с порцией гелия. Каким может быть максимальное значение КПД этого цикла, если максимальная температура в цикле составляет $2T_{0}$, а минимальная равна $T_{0}$?
Подробнее