Задача по физике - 13839
Лейтенант-экспериментатор Глюк проводил свои исследования на военном полигоне с новыми сигнальными ракетами, которые во время полета с постоянной скоростью $v$ издают звук постоянной частоты $f_{0}$, при помощи датчиков частоты. Скорость звука на полигоне $v_{зв} = 330 м/с$.
1) Какой частоты звук будет принимать датчик, если ракета летит строго на него?
2) Какой частоты звук будет принимать датчик, расположенный на большом удалении от летящей ракеты, если угол между скоростью ракеты и направлением на датчик равен $\phi$?
3) Проводя исследования, лейтенант-экспериментатор Глюк случайно выпустил неисправную сигнальную ракету, которая стала летать вдоль поверхности полигона на малой высоте с той же постоянной скоростью $v$ по кругу радиусом $r$. Ракету успешно нейтрализовали, а лейтенант-экспериментатор обратил внимание на графики самописца, который записывал зависимость частоты звука от времени у двух датчиков 1 и 2, расположенных на полигоне. Используя полученные графики (рис.), помогите Глюку определить расстояние $L$ между этими датчиками.
Подробнее
1) Какой частоты звук будет принимать датчик, если ракета летит строго на него?
2) Какой частоты звук будет принимать датчик, расположенный на большом удалении от летящей ракеты, если угол между скоростью ракеты и направлением на датчик равен $\phi$?
3) Проводя исследования, лейтенант-экспериментатор Глюк случайно выпустил неисправную сигнальную ракету, которая стала летать вдоль поверхности полигона на малой высоте с той же постоянной скоростью $v$ по кругу радиусом $r$. Ракету успешно нейтрализовали, а лейтенант-экспериментатор обратил внимание на графики самописца, который записывал зависимость частоты звука от времени у двух датчиков 1 и 2, расположенных на полигоне. Используя полученные графики (рис.), помогите Глюку определить расстояние $L$ между этими датчиками.
Подробнее
Задача по физике - 13847
Вблизи края гладкой горизонтальной полуплоскости лежат два одинаковых груза массой $m$ каждый, соединенные легкой нерастянутой пружиной, длина которой $l_{0}$, а жесткость $k$ (рис.). К грузу, ближайшему к краю плоскости, с помощью нерастяжимой нити, перекинутой через легкий блок, прикреплен еще один такой же груз массой $m$. Его удерживают так, что участок нити, идущий от блока к этому грузу, вертикален. Нижний груз отпускают. Через какое минимальное время $\tau$ удлинение $\Delta l$ пружины станет максимальным? Найдите это удлинение.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13893
Тонкую невесомую пружину, растянутую на некоторую величину $\Delta l_{1}$, закрепили на гладком горизонтальном столе в точках A и B. Отношение периодов малых поперечных (рис.) и продольных (рис.) колебаний небольшого грузика, расположенного посередине пружины, равно $n_{1} = 4$. После того как деформацию пружины увеличили на $\Delta x = 3,5 см$, отношение периодов стало равно $n_{2} = 3$. Найдите длину нерастянутой пружины $l_{0}$, а также значения деформации $\Delta l_{1}$ в первом и $\Delta l_{2}$ во втором случаях. Считайте, что пружина в условиях опыта подчиняется закону Гука.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13896
К горизонтальному непроводящему потолку на тонких металлических проволоках длиной $l = 1 м$ на расстоянии $d = 10 см$ друг от друга подвешены два одинаковых стальных шарика радиусом $r = 5 мм$ и массой $m = 4 г$ (рис.). В начальный момент шарики не заряжены и покоятся. Ускорение свободного падения $g = 9,8 м/с^{2}$. Электрическая постоянная $\epsilon_{0} = 8,85 \cdot 10^{-12} Ф/м$.
1) Определите период $T$ малых свободных колебаний шариков.
2) К точкам крепления проволок подключают источник напряжения $U$ с большим внутренним сопротивлением $R = 10^{15} Ом$. При каком значении $U = U_{min}$ шарики столкнутся через некоторое время?
3) Найдите время $t_{0}$, через которое разность потенциалов между шариками достигнет значения $U_{min}$, если $U = U_{0} = 1,0 \cdot 10^{6} B$.
Подробнее
1) Определите период $T$ малых свободных колебаний шариков.
2) К точкам крепления проволок подключают источник напряжения $U$ с большим внутренним сопротивлением $R = 10^{15} Ом$. При каком значении $U = U_{min}$ шарики столкнутся через некоторое время?
3) Найдите время $t_{0}$, через которое разность потенциалов между шариками достигнет значения $U_{min}$, если $U = U_{0} = 1,0 \cdot 10^{6} B$.
Подробнее
Задача по физике - 13930
Шарнирная конструкция состоит из очень большого числа $N$ периодически повторяющихся одинаковых звеньев (рис.). Каждое звено включает в себя пружину, концы которой прикреплены к серединам двух пар скрещенных реек, два сферических шарнирных блока и четыре половинки самих реек. Шарнирные блоки дают возможность рейкам свободно вращаться в пространстве. Жесткость каждой из пружин $k$, масса каждого из шарнирных блоков $m$, все остальные элементы невесомы, трения нигде нет. Когда пружины не деформированы, рейки образуют между собой угол $\alpha$. Концы этой конструкции соединили между собой, образовав большое кольцо, так, что пружины расположились вокруг цилиндрической поверхности. Получившаяся система колеблется таким образом, что в каждый момент времени все пружины сжаты или растянуты одинаково. Найдите период этих колебаний вокруг положения равновесия, считая их малыми. Система находится в невесомости.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 13982
На цилиндрическую часть длинного остро заточенного осесимметричного деревянного карандаша намотали плотно в один слой много витков тонкого провода, а его концы замкнули между собой. Карандаш с проводом можно считать однородным цилиндром массой m и поперечным сечением $S$. Карандаш аккуратно поставили грифелем вниз на горизонтальную шероховатую поверхность, включили внешнее однородное вертикальное магнитное поле индукцией $B$, затем охладили провод, переведя его в сверхпроводящее состояние, после чего карандаш вышел из положения неустойчивого равновесия.
1) Найдите угол $\phi_{0}$ отклонения карандаша от вертикали в положении устойчивого равновесия.
2) Найдите период малых колебаний карандаша в вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии карандаша в положении устойчивого равновесия, если известно, что эти колебания возможны.
Подробнее
1) Найдите угол $\phi_{0}$ отклонения карандаша от вертикали в положении устойчивого равновесия.
2) Найдите период малых колебаний карандаша в вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии карандаша в положении устойчивого равновесия, если известно, что эти колебания возможны.
Подробнее
Задача по физике - 13998
Маятник, состоящий из легкой нерастяжимой нити и шарика массой $m = 0,1 кг$ с зарядом $Q = 10^{-9} Кл$, находился в состоянии равновесия (рис.). После того как включили однородное горизонтальное электрическое поле неизвестной величины, шарик пришел в движение. В момент его наибольшего отклонения вправо полярность поля изменили на противоположную. При наибольшем отклонении маятника влево полярность изменили еще раз, и далее процедуру изменения полярности поля повторяли при каждом наибольшем отклонении маятника. Амплитуда его колебаний всякий раз возрастала. После включения поля и девяти его переключений маятник стал колебаться так, что максимальный угол его отклонения от вертикали стал равным $30^{ \circ}$. Определите величину напряженности электрического поля. Ускорение свободного падения $g = 10 м/с^{2}$.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 14056
Ареометр массой 0,08 кг с цилиндрической трубкой диаметром 0,3 см плавает в жидкости, плотность которой $1,2 \cdot 10^{3} кг/м^{3}$. Ареометр получает небольшой импульс в вертикальном направлении и опускается в жидкость на глубину $X_{0} = 3 см$. Коэффициент сопротивления $r = 0,01 кг/сек$ при движении ареометра остается постоянным. Определите циклическую частоту колебаний; через какое число колебаний амплитуда уменьшится в $e$ раз; работу против сил трения за первый период. Движение жидкости не учитывайте.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 14244
Для поддержания незатухающих колебаний в контуре с малым затуханием, изображенном на рисунке, индуктивность катушки быстро (по сравнению с периодом колебаний в контуре) увеличивают на небольшую величину $\Delta L$ ($\Delta L \ll L$) каждый раз, когда ток в цепи равен нулю, а через время, равное четверти периода колебаний, так же быстро возвращают в исходное состояние. Определите величину $\Delta L$, если $L = 0,15 Гн, C = 1,5 \cdot 10^{-7} Ф, R = 20 Ом$.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 14249
На гладкой невесомой нерастяжимой нити висит блок, к оси которого жестко прикреплен груз. Нить прикреплена к легким пружинам, другие концы которых закреплены на потолке так, что части нити, не лежащие на блоке, вертикальны и совпадают с осями пружин (рис.). Жесткость первой пружины $k_{1}$, второй $k_{2}$. Масса блока с грузом $M$. При какой амплитуде вертикальные колебания груза могут быть гармоническими?
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 14250
В столе, равномерно вращающемся вокруг вертикальной оси, сделана сферическая ямка, центр которой лежит на оси вращения. В ямке движется небольшая гладкая шайба, периодически проходя через ее нижнюю точку и поднимаясь относительно этой точки на максимальную высоту, много меньшую радиуса $R$ ямки. Двигаясь вверх, шайба в некоторый момент оказывается на высоте, в $k = 2$ раза меньшей максимальной. В следующий раз на этой же высоте шайба оказывается через $n$ оборотов стола. Найдите период обращения стола.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 14333
Два параллельно расположенных одинаковых валика вращаются с одинаковыми скоростями в направлениях, указанных на рисунке. На валики горизонтально положена доска весом $P$, центр которой несколько смещен относительно середины расстояния между валиками. Расстояние между осями валиков равен $2l$. Коэффициент трения между валиками и доской равен $k$. Как движется доска? Вывод обоснуйте расчетами.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 14340
Цилиндр (см. рис.) длиной $l$ перегорожен посередине тонким поршнем, масса которого $m$. В каждом отделении содержится по одному молю идеального газа при температуре $T$. Поршень немного сместился от середины цилиндра. Определите период малых колебаний поршня, считая, что они связаны с изотермическими процессами в газе.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 14355
На тонкой резинке, которая без нагрузки имела длину 0,5 м и коэффициент жесткости 0,98 Н/м, подвесили грузик массой 10 г. После установления равновесия грузик оттянули вертикально вниз на 20 см от равновесного расположения и отпустили. Определите период колебаний и наименьшее расстояние грузика от точки подвеса.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 14357
Из невесомых стержней длиной $l$ и $2l$ составленная конструкция (рис.). Трения в шарнирах отсутствует. В среднее звено вставили невесомую пружину, после чего конструкция приобрела формы, изображенной на (рис.) с известным углом $\alpha$. Затем снизу подвесили груз, и угол стал равным $\beta$ (рис.). Каким будет период колебаний, если сдвинуть груз в вертикальном направлении?
Подробнее
Подробнее