Задача по физике - 10184
В промежутке между двумя вертикальными стенами закреплен непроводящий горизонтальный стержень AB. По стрежню без трения может ездить блок C, соединенный с точкой A пружиной жесткости $k$; в точке B имеется неподвижный блок. На блоки надета петля из невесомой нерастяжимой токопроводящей нити длиной $2l$, при этом пружина была нерастянута, а петля не провисала (см. рис.). На нижнюю часть петли надели проводящее колечко K, которое может свободно скользить по нити. К колечку прикрепили груз массой $m$; между блоком B и колечком подали напряжение $U$. Определите зависимость силы тока в цепи от массы груза $m$. Погонное сопротивление нити равно $\rho$, ускорение свободного падения $g$. Блоки проводящие, их размерами и сопротивлением можно пренебречь.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10185
На наклонную плоскость, образующую угол а с горизонтом, поместили куб и тонкостенный цилиндр. Коэффициент трения между кубом и плоскостью равен $\mu$; коэффициент трения между цилиндром и плоскостью такой же. Ось цилиндра горизонтальна. Найдите ускорения, с которыми будут съезжать вниз куб и цилиндр и постройте графики зависимостей этих ускорений от $\mu$. При каких $\mu$ какая из фигур выиграет "гонку", если пустить тела по наклонной плоскости наперегонки (без начальной скорости)? Ускорение свободного падения $g$.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10186
На рисунке представлен цикл 1-2-3-1, в котором участвует идеальный одноатомный газ. В процессе 2-3 газ не обменивался теплом с окружающей средой, в процессе 3-1 не менялось давление. Линии, изображающие процессы 1-2 и 2-3 симметричны относительно вертикальной линии. Давление $p_{0}$, объем $V_{0}$, а также параметры $\alpha$ и $\beta$ известны. Определите КПД тепловой машины, работающей по такому циклу.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10187
Собирающая тонкая линза с фокусным расстоянием $F$ имела форму круга радиуса $R$. От нее аккуратно откололи сегмент шириной $R/2$ (серый на верхнем рис.) и установили оставшуюся часть линзы на зеркальном полу (см. нижний рис., плоскость линзы вертикальна, линза изображена с ребра). Постройте все изображения точечного предмета $X$, находящегося на главной оптической оси линзы на расстоянии $a = 3F/2$ от ее оптического центра.
Василий захотел, чтобы ровно одно из изображений предмета $X$ пропало. Для этого он закрасил черной краской область пола с координатами $Z > Z_{0}$ (см. ось $Z$ на рис.). При каком максимальном значении $Z_{0}$ это возможно?
Дополнительный вопрос. Василий догадался, как сэкономить краску и нарисовать наименьшую по площади фигуру, чтобы добиться исчезновения того же самого изображения. Как выглядит сверху фигура, которую придумал рисовать на полу Василий?
Подробнее
Василий захотел, чтобы ровно одно из изображений предмета $X$ пропало. Для этого он закрасил черной краской область пола с координатами $Z > Z_{0}$ (см. ось $Z$ на рис.). При каком максимальном значении $Z_{0}$ это возможно?
Дополнительный вопрос. Василий догадался, как сэкономить краску и нарисовать наименьшую по площади фигуру, чтобы добиться исчезновения того же самого изображения. Как выглядит сверху фигура, которую придумал рисовать на полу Василий?
Подробнее
Задача по физике - 10188
$N$ тонких диэлектрических пластин большой площади $S$ расположена на высоте $H$ над полом. Заряд единицы площади каждой пластины положителен и равен $\sigma$, масса пластины $m$. Пол также изготовлен из диэлектрика и заряжен отрицательно до плотности заряда $- N \sigma$. Стопку пластин отпустили и они начали падать на пол. Упав, пластины прилипают к полу. Найдите плотность заряда, находящегося у пола, как функцию времени; постройте график этой функции. Силой тяжести и магнитным полем пластин пренебречь, диэлектрическая постоянная $\epsilon_{0}$ известна.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10189
Легкий длинный пластиковый цилиндр может свободно вращаться вокруг своей горизонтальной оси. Радиус цилиндра $R$, длина $L$. Боковую поверхность цилиндра и прикрепили к ней тяжелый однородный стержень массы $m$, как показано на рисунке. Найдите период малых колебаний цилиндра вокруг положения равновесия. Магнитная проницаемость вакуума $\mu_{0}$ и ускорение свободного падения $g$ известны. Излучением пренебречь.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10190
Заледеневшая горка с двумя одинаковыми скатами образует угол $\gamma$ с горизонтом. Каждый скат горки представляет собой прямоугольник со сторонами $a$ и $2a$ (см. рис.). Хоккеист стоя в точке А, хочет попасть шайбой в ворота, расположенные в точке В, так, чтобы шайба не отрывалась от льда во время движения. С какой скоростью и под каким углом к ребру АО должен послать шайбу хоккеист? Верхушка горки незначительно скруглена, размером шайбы и трением пренебречь.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10191
В стакане с водой плавает плоский слой прозрачного льда (см. рис.). Сверху на лед падает тонкий луч света, угол падения равен $\alpha = 45^{ \circ}$. Каждую секунду масса $\mu = 10^{-3} кг/с$ льда тает. С какой скоростью перемещается точка падения луча на дно стакана? Площадь стакана равна $S = 20 см^{2}$, плотность льда $\rho_{1} = 900 кг/м^{3}$, плотность воды $\rho_{0} = 1000 кг/м^{3}$. Показатели преломления воды и льда можно считать одинаковыми и равными $n = 1,3$. Лед тает равномерно по всей площади, площадь слоя льда практически равна площади стакана и не меняется в процессе таяния. При решении можно пользоваться графическими построениями на рисунке.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10192
Два одинаковых телефонных справочника без обложек вставлены друг в друга так, что их страницы чередуются (см. рис.). Справочники лежат на гладком столе, их начинают растаскивать, справочники при этом не деформируются. Оказалось, что минимальные силы, которые необходимо приложить к справочникам в горизонтальном направлении, чтобы их растащить, равны $F$. Определите массу телефонного справочника, если известно, что в каждом справочнике $N$ страниц, а коэффициент трения страницы о страницу равен $\mu$ для всех страниц. Считайте, что область перекрытия для всех страниц постоянна и составляет одну четверть от ширины страницы. Ускорение свободного падения равно $g$.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10193
В прямоугольной комнате есть одно окно (W) и две отопительные батареи (В1, В2). Первая батарея находится под окном, вторая - у противоположной стенки. Мощность первой батареи равна $W_{1} = 1,2 кВт$, а второй $W_{2} = 1 кВт$. Мощность батареи не зависит от температуры окружающей среды. Окно пропускает тепло. Коэффициент теплопередачи окна равен $k_{1} = 110 Вт/^{ \circ} С$: это означает, что мощность потока тепла через окно равна $P = k_{1}(T_{1} - T_{2})$, где $T_{1,2}$ - температуры с двух сторон от окна. Комнату разделили пополам ширмой (S) с коэффициентом теплопередачи равным $k_{2} = 200 Вт/^{ \circ} С$. Какая температура установится после этого в правой части комнаты? Температура на улице $0^{ \circ} С$. Прочими теплопотерями пренебречь.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10194
Для бытовых нужд была изготовлена модель часов с подсветкой. Центр циферблата подключен через источник питания к точке на его ободе, соответствующей времени 12-00. Обе стрелки часов проводят электрический ток и касаются своими концами обода циферблата, при этом сопротивление минутной стрелки в три раза больше, чем сопротивление часовой. Сам обод так же состоит из проводящего материала, однородного по всей длине, который светится, когда по нему проходит сколь угодно малый электрический ток. На часах полночь. Укажите все моменты времени за последующие двенадцать часов, когда на ободе циферблата можно увидеть не светящуюся дугу.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10195
На одном плече равноплечего легкого и жесткого рычага лежит шарик массы $m_{1}$. Сначала рычаг поддерживается в горизонтальном положении с помощью подставки (см. рис). На другое плечо кидают второй шарик массы $m_{2}$ так, что он упруго ударяется о край плеча рычага. Каким должно быть соотношение масс шариков, чтобы они после этого столкнулись в воздухе. Сопротивлением воздуха можно пренебречь.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10196
Идеальный одноатомный газ совершает процесс 1-2-3 (см. рис., величины $p_{0}, V_{0}$ известны). На изобаре 1-2 объем меняется с постоянным ускорением $a (м^{3}/с^{2})$; в точке 1 скорость изменения объема равна нулю. На изохоре 2-3 давление меняется с постоянной скоростью $w (Па/с)$. В моменты времени, соответствующие процессам 1-2 и 2-3, определите мощность, с которой газ должен обмениваться теплотой с внешним телом; постройте график зависимости этой мощности как функции времени. Все тепловые процессы считайте квазистационарными.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10197
Две тонкие собирающие линзы с фокусными расстояниями $f_{1} =4f_{2}$ склеили, как показано на рисунке: центры линз совпадают, а их главные оптические оси пересекаются под прямым углом. Постройте все изображения маленького предмета, который расположен на биссектрисе этого угла на расстоянии $a = f_{1}/2$ от плоскости каждой линзы. Укажите, действительное или мнимое изображение. При построении можно использовать приближение параксиальных лучей.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 10198
В заполненный водой сосуд (см. рис.) помещен подвижный поршень П, к которому стержнем С прикреплен кубик К. При малом смещении кубика вправо он герметично закрывает отверстие в перегородке $AA^{ \prime}$. Кубик и поршень прикрепили к противоположным стенкам сосуда пружинами, каждая из которых сжата на $\Delta x$ по сравнению с недеформированным состоянием. Затем экспериментаторы сильно увеличили давление воды в крайних отсеках. Подберите жесткость правой пружины так, чтобы установившееся давление в центральном отсеке сосуда оказалось меньше, чем в крайних, на величину $\Delta P$. Площадь поршня и площадь отверстия равны $S$ и $s^{ \prime}$ соответственно, жесткость левой пружины $k$. Силой тяжести пренебречь.
Подробнее
Подробнее