Задача по физике - 13529
Трубка с гладкими внутренними жесткими стенками открыта с двух концов и имеет длину $L$. Она вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через один из ее концов, с постоянной угловой скоростью $\omega$ против часовой стрелки, если смотреть сверху. Ось симметрии трубки всегда горизонтальна. На оси вращения внутри трубки закреплена одним концом нить длиной $L/2$, а к другому концу прикреплен маленький шарик, диаметр которого только немного меньше внутреннего диаметра трубки $d \ll L$. В тот момент, когда нить оказалась вытянутой вдоль меридиана и шарик был ближе всего к северу, нить порвалась. Через какое время и в каком направлении шарик вылетит из трубки? Какова по величине скорость шарика в этот момент?
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13530
Под потолком комнаты закреплен блок радиусом $R$ с неподвижной горизонтальной осью, находящейся на высоте $H$ над полом (см. рисунок). Масса шкива блока $M$ распределена равномерно по его ободу. Трение в оси блока отсутствует. Под блоком на столе высотой $H - L$ находится бухта однородной цепочки с мелкими звеньями, масса единицы длины которой равна $\rho$. Цепочка перекинута через блок и частично лежит на полу, ее свободные участки вертикальны. Цепочку сначала удерживают, а затем отпускают. Какой будет установившаяся скорость движения цепочки, если бухта на столе еще не закончилась? Как зависит скорость движения цепочки на вертикальных участках от времени? Через какое время после старта скорость цепочки станет равной половине от установившегося значения?
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13531
Скорость звука в воздухе зависит от температуры и от давления. При атмосферном давлении повышение температуры от 273 К до 300 К (на 10%) приводит к увеличению скорости звука от 331 м/с до 347 м/с (примерно на 5%). Чтобы при постоянной температуре 300 К увеличить скорость звука в воздухе на 5%, нужно поднять давление от атмосферного до 7 МПа, т.е. в 70 раз. Объясните причины такого различия.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13532
На рисунке в координатах $p-V$ изображен замкнутый цикл с некоторым количеством идеального одноатомного газа. Сначала график представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат, а потом он состоит из N одинаковых ступенек. Найдите КПД такого цикла.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13533
Зачерненная с двух сторон золотая пластинка толщиной $d = 10 мм$ помещена в вакууме между двумя абсолютно черными плоскостями, температуры которых $T_{1} = 0^{ \circ} С$ и $T_{2} = 100^{ \circ} С$. Теплопроводность золота $\lambda = 315 Вт/(м \cdot К)$, постоянная Стефана-Больцмана $\sigma = 5,67 \cdot 10^{-8} Вт \cdot м^{-2} \cdot К^{-4}$. Найдите установившиеся со временем температуры $T_{3}$ и $T_{4}$ на сторонах золотой пластинки.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13534
Радиолюбитель Вася заметил, что постоянно включенный паяльник через несколько минут работы перегревается - его температура поднимается до $t_{1} = + 450^{ \circ} C$, а в комнате температура равна $t_{0} = +20^{ \circ} C$. Вася сделал устройство, которое периодически подключает паяльник к электрической сети и отключает его. Период работы устройства $T = 5 с$, из них $\tau$ секунд паяльник подключен, а $T - \tau$ секунд отключен. До какой температуры прогреется паяльник? Как должно работать это устройство, чтобы паяльник прогревался до $t_{2} = +250^{ \circ} C$ - самой приемлемой температуры для пайки, т.е. чему равно $\tau$? Тепловые потери в воздух пропорциональны разнице температур корпуса паяльника и воздуха.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13535
На рисунке представлена схема расположения точечных положительных зарядов $q$, масса каждого из которых $m$. Длина стороны квадрата равна $a$. Центральный заряд удерживают, а четыре угловых одновременно отпускают. Найдите скорость каждого из этих зарядов на бесконечности.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13536
На фотографии (см. рисунок) изображена наклейка, которую используют для предотвращения выноса из магазина неоплаченного товара, лежащая на линейке с миллиметровыми делениями. Наклейка представляет собой колебательный контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности. Частота электромагнитных колебаний, на которой эта наклейка резонирует, равна 8,2 МГц. Толщина зазора между пластинами конденсатора 0,05 мм. Оцените величину диэлектрической проницаемости материала, которым заполнен зазор.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13537
Тонкая круглая собирающая линза диаметром 10 см создает на экране, находящемся от нее на расстоянии 1 м, четкое изображение Солнца. Линзу распилили по диаметру пополам, верхнюю половинку оставили на месте, а нижнюю половинку переместили поступательно так, как показано на рисунке. Что теперь будет видно на экране?
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13538
По горизонтальной поверхности ползут с постоянными скоростями два жука: синий и красный. Ваня построил графики зависимостей координат жуков от времени (см. рисунок). По горизонтальным осям отложено время (в часах и минутах), а по вертикальным - расстояния (в сантиметрах) от жуков до начала координат в направлениях на север (N) и на восток (E). Линии для красного жука - красные, а для синего - синие. В какой момент расстояние между жуками было самым маленьким? Каким было это расстояние?
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13539
Маленькая бусинка массой $m$ надета на тонкую проволоку и скользит без трения вдоль этой проволоки, замкнутой в кольцо, имеющее форму эллипса. Плоскость кольца вертикальна, длинная полуось эллипса вертикальна и имеет размер $a$, а короткая полуось эллипса горизонтальна и имеет размер $b$. Скорость движения бусинки в верхней точке кольца равна $v$. Какова по величине сила, с которой проволока действует на бусинку в точках траектории: 1) верхней; 2) нижней; 3) крайней по горизонтали?
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13540
"Долетайте до самого Солнца и домой возвращайтесь скорей!" - на заре космической эры была сложена песня с такой строчкой. Какое минимальное время требуется для полета космического корабля к Солнцу и обратно, если двигатели корабля работают только вблизи Земли на старте и финише?
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13541
В огромной длинной горизонтальной трубе квадратного сечения, которая разбита на три "камеры" двумя толстыми поршнями, есть центральная камера и две боковые, достаточно длинные (см. рисунок). Две стенки трубы вертикальны и две стенки горизонтальны. Стенки и поршни тепло не проводят. Центральная камера почти доверху заполнена водой, а над водой находится воздух при атмосферном давлении. Давление в левой и правой камерах все время атмосферное. Трения между поршнями и стенками трубы нет. В начальный момент поршни и вода неподвижны, расстояние между поршнями равно 40 м.
Поршни отпускают, и в течение некоторого времени система переходит в новое положение равновесия. Считая, что температура в начале и в конце одинакова и равна $81^{ \circ} С$, вычислите высоту уровня воды в конечном состоянии (в положении равновесия системы). На какое расстояние сместятся поршни? Сколько воды испарится? Какое количество теплоты нужно будет подвести в центральную камеру, чтобы температура в ней не изменилась? Высота трубы равна 40 м. Удельная теплота испарения воды $2,3 МДж/кг$.
Подробнее
Поршни отпускают, и в течение некоторого времени система переходит в новое положение равновесия. Считая, что температура в начале и в конце одинакова и равна $81^{ \circ} С$, вычислите высоту уровня воды в конечном состоянии (в положении равновесия системы). На какое расстояние сместятся поршни? Сколько воды испарится? Какое количество теплоты нужно будет подвести в центральную камеру, чтобы температура в ней не изменилась? Высота трубы равна 40 м. Удельная теплота испарения воды $2,3 МДж/кг$.
Подробнее
Задача по физике - 13542
Из капельки мыльного раствора диаметром $d = 2 мм$ с коэффициентом поверхностного натяжения $\sigma = 40 мДж/м^{2}$ выдули мыльный пузырь диаметром $D = 8 см$. Найдите величину электрического заряда, который нужно сообщить пузырю, чтобы он начал всплывать в воздухе. Оцените разумность полученного результата вычислений. Плотность воздуха $\rho = 1,2 кг/ м^{3}$.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13543
В однородном вертикальном магнитом поле $B$ на параллельных горизонтальных толстые медных (сопротивления нет) направляющих, расстояние между которыми $L$, лежит перемычка, сопротивление которой $R$ и масса $m$. К направляющим подключают заряженным до напряжения $U$ конденсатор емкостью $C$. Трения нет. Перемычка приходит в движение. Какой будет установившаяся скорость перемычки? Какова эффективность (КПД) преобразования электрической энергии, отобранной у конденсатора, в механическую энергию? Какое количество теплоты выделилось в сопротивлении перемычки?
Подробнее
Подробнее