Задача по физике - 16188
Изображенная на рисунке система находится в равновесии. Рычаг массой $M =40г$ может вращаться вокруг неподвижной оси $O$. Известно, что $l_{1} =30см, l_{2} =10см$, массы грузов $m_{1} =20г, m_{2} =10г$, жёсткости пружин $k_{1} = 20 Н/м, k_{2} = 10 Н/м$. Найдите силу натяжения нити, прикрепленной к левому концу рычага, удлинения пружин и силу натяжения нити, на которой подвешен крайний правый блок. Блоки и пружины считайте невесомыми, а нити - невесомыми и нерастяжимыми.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 16189
Наводя порядок в лаборатории, студенты нашли график, начерченный на миллиметровке (без координатных осей). Из записей на обороте листа они узнали, что:
1) график изображает зависимость температуры нагреваемого в калориметре вещества от времени;
3) в какой-то момент в калориметр уронили гирьку, и после того, как установилось равновесие (пунктирная линия на графике), данные продолжили снимать;
4) отношение удельной теплоты парообразования к удельной теплоте плавления вещества равно $L : \lambda = 13 : 1$.
Найдите отношение теплоёмкостей тела в твёрдом и в жидком состояниях. Во сколько раз отличаются теплоёмкости гири и теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии?
Подробнее
1) график изображает зависимость температуры нагреваемого в калориметре вещества от времени;
3) в какой-то момент в калориметр уронили гирьку, и после того, как установилось равновесие (пунктирная линия на графике), данные продолжили снимать;
4) отношение удельной теплоты парообразования к удельной теплоте плавления вещества равно $L : \lambda = 13 : 1$.
Найдите отношение теплоёмкостей тела в твёрдом и в жидком состояниях. Во сколько раз отличаются теплоёмкости гири и теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии?
Подробнее
Задача по физике - 16190
В левом колене сообщающихся сосудов находятся две несмешивающиеся жидкости с плотностями $\rho_{1} = 1 г/см^{3}$ и $\rho_{2} =0,8 г/см^{3}$, а в правом колене только жидкость плотностью $\rho_{1}$. Высота столба первой жидкости в левом колене $h_{1} = 8 см$, в правом колене $h_{2} = 12 см$.
В левое колено аккуратно опустили цилиндр плотностью $\rho_{0} =0,6 г/см^{3}$, так что его основание горизонтально. Площадь сечения левого и правого колена $S_{1} =25см^{2}$ и $S_{2} =5см^{2}$ соответственно, площадь основания цилиндра $S =5см^{2}$, его высота $H =10см$. Стенки сосудов достаточно высокие, так что жидкость не выливается. Определите Объём жидкости плотностью $\rho_{2}$. Какова высота находящейся в воздухе части цилиндра? Найдите изменение высоты столба жидкости в правом колене.
Подробнее
В левое колено аккуратно опустили цилиндр плотностью $\rho_{0} =0,6 г/см^{3}$, так что его основание горизонтально. Площадь сечения левого и правого колена $S_{1} =25см^{2}$ и $S_{2} =5см^{2}$ соответственно, площадь основания цилиндра $S =5см^{2}$, его высота $H =10см$. Стенки сосудов достаточно высокие, так что жидкость не выливается. Определите Объём жидкости плотностью $\rho_{2}$. Какова высота находящейся в воздухе части цилиндра? Найдите изменение высоты столба жидкости в правом колене.
Подробнее
Задача по физике - 16191
Горизонтальная труба с переменным сечением гладко переходит в вертикальную. Площадь сечения первого участка трубы $S_{1} = \frac{1}{4} м^{2}$, второго - $S_{2} = \frac{3}{16} м^{2}$. Струя воды, выходящая из трубы, падает на лопасти мельничного колеса, на вал которого наматывается верёвка, перекинутая через блок. С помощью этой конструкции поднимают грузы. Когда колесо установлено на 7 м ниже конца трубы, груз массой 66 кг поднимается вверх со скоросьью 0,3 м/с.
1) Определите скорость течения воды во втором горизонтальном участке трубы, если в первом участке скорость течения $v_{1} =4,5 м/с$.
2) Найдите КПД подъёмника.
Струя не разбивается на отдельные капли, вся вода попадает на лопасти колеса. Длина вертикального участка трубы пренебрежимо мала. Плотность воды 1000 $г/м^{3}$.
Подробнее
1) Определите скорость течения воды во втором горизонтальном участке трубы, если в первом участке скорость течения $v_{1} =4,5 м/с$.
2) Найдите КПД подъёмника.
Струя не разбивается на отдельные капли, вся вода попадает на лопасти колеса. Длина вертикального участка трубы пренебрежимо мала. Плотность воды 1000 $г/м^{3}$.
Подробнее
Задача по физике - 16192
Из семи резисторов сопротивлениями $R_{1} =4Ом, R_{2} =5Ом, R_{3} =1 Ом, R_{4} =2Ом, R_{5} =3Ом, R_{6} =7Ом, R_{7} =6Ом$ и пяти перемычек составлена цепь, показанная на рисунке. На клеммы подано напряжение $U =87В$. Через какой резистор протекает минимальный ток? Максимальный ток? Вычислите их значения. Найдите общее сопротивление цепи.
Примечание: В местах пересечения проводов, не отмеченных чёрными точками, электрический контакт отсутствует.
Подробнее
Примечание: В местах пересечения проводов, не отмеченных чёрными точками, электрический контакт отсутствует.
Подробнее
Задача по физике - 16193
Тепловая машина, работающая по циклу, изображённому на рисунке, использует в качестве рабочего тела идеальный одноатомный газ. Известно, что минимальный объём в процессе равен 1 л, а максимальный 64 л. Минимальное давление, достигаемое тепловой машиной, равно $10^{5}$ Па, а в процессе $4 \rightarrow 1$ над газом совершается работа 5600 Дж. В процессе $1 \rightarrow 2$ отсутствует теплообмен между газом и окружающей средой, а процесс $3 \rightarrow 4$ проходит при постоянной температуре.
1. Найдите отношение температур в точках 3 и 1;
2. Найдите КПД цикла.
Примечание: Уравнение адиабатического процесса $PV^{5/3} = const$. Работа газа в изотермическом процессе может быть вычислена по формуле (здесь $T$ - температура изотермы, $\nu$ - количество молей газа, $V_{0}$ и $V$ - объем газа в начале и в конце процесса): $A = \nu RT ln \frac{V}{V_{0}}$.
Подробнее
1. Найдите отношение температур в точках 3 и 1;
2. Найдите КПД цикла.
Примечание: Уравнение адиабатического процесса $PV^{5/3} = const$. Работа газа в изотермическом процессе может быть вычислена по формуле (здесь $T$ - температура изотермы, $\nu$ - количество молей газа, $V_{0}$ и $V$ - объем газа в начале и в конце процесса): $A = \nu RT ln \frac{V}{V_{0}}$.
Подробнее
Задача по физике - 16194
Для поднятия несжимаемой незаряженной проводящей жидкости был сконструирован следующий насос. Высокий конденсатор с расстоянием между пластинами, равным $d$, и шириной пластин, равной $a$, касается нижним краем проводящей жидкости так, что обкладки конденсатора перпендикулярны поверхности. Внутри конденсатора создаётся горизонтальное постоянное однородное магнитное поле с индукцией $B$, параллельное пластинам конденсатора.
Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения $U$, имеющему максимальную мощность $P_{m}$: пока мощность, выделяемая на нагрузке, меньше $P_{m}$, на конденсаторе поддерживается постоянное напряжение $U$. При дальнейшем росте тока нагрузки напряжение падает так, чтобы мощность, выделяемая на нагрузке, была постоянна и равна $P_{m}$.
1. На какую высоту поднимется жидкость между пластинами конденсатора, если её плотность $\rho_{пл}$, а удельное сопротивление $\rho_{э}$?
2. Допустим, предельная высота подъёма жидкости $h$ известна. С какой скоростью будет двигаться жидкость вверх из конденсатора, если тот будет обрезан до высоты $h_{0} = \frac{h}{4}$? Получите ответ для случая $UB < 2dg \rho_{э} \rho_{пл}$.
Подробнее
Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения $U$, имеющему максимальную мощность $P_{m}$: пока мощность, выделяемая на нагрузке, меньше $P_{m}$, на конденсаторе поддерживается постоянное напряжение $U$. При дальнейшем росте тока нагрузки напряжение падает так, чтобы мощность, выделяемая на нагрузке, была постоянна и равна $P_{m}$.
1. На какую высоту поднимется жидкость между пластинами конденсатора, если её плотность $\rho_{пл}$, а удельное сопротивление $\rho_{э}$?
2. Допустим, предельная высота подъёма жидкости $h$ известна. С какой скоростью будет двигаться жидкость вверх из конденсатора, если тот будет обрезан до высоты $h_{0} = \frac{h}{4}$? Получите ответ для случая $UB < 2dg \rho_{э} \rho_{пл}$.
Подробнее
Задача по физике - 16195
Электрическая цепь состоит из батареи с ЭДС $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $r$, идеальной катушки индуктивности длиной $D$, имеющей $N$ витков, каждый площадью $S$, и переменного сопротивления, начальное значение которого равно $R_{0}$.
1. Ключ замыкают. Какой ток будет течь через индуктивность, если подождать достаточно долго после замыкания ключа?
2. Если в катушку ввести сердечник, то её индуктивность вырастет в $k$ раз. Какой будет индуктивность катушки, если сердечник введен на расстояние $x$ ($x
Примечание: Индуктивность катушки без сердечника может быть вычислена по формуле: $L = \frac{\mu_{0}N^{2}S}{D}$, где $\mu_{0}$ - магнитная постоянная (константа, считать известной), $N$ - количество витков, $D$ - длина катушки, а $S$ - площадь сечения одного витка.
Подробнее
1. Ключ замыкают. Какой ток будет течь через индуктивность, если подождать достаточно долго после замыкания ключа?
2. Если в катушку ввести сердечник, то её индуктивность вырастет в $k$ раз. Какой будет индуктивность катушки, если сердечник введен на расстояние $x$ ($x
Примечание: Индуктивность катушки без сердечника может быть вычислена по формуле: $L = \frac{\mu_{0}N^{2}S}{D}$, где $\mu_{0}$ - магнитная постоянная (константа, считать известной), $N$ - количество витков, $D$ - длина катушки, а $S$ - площадь сечения одного витка.
Подробнее
Задача по физике - 16196
Сфера Дайсона - это гипотетическое искусственное сооружение, которое может быть построено цивилизацией вокруг звезды для максимального использования её энергии. Представляет собой сферу радиусом $R$, центр которой совпадает с центром звезды: в результате все излучения звезды может быть собрано. Неизвестно, сможет ли когда-нибудь человечество построить такую конструкцию, но некоторые оценки вы способны сделать уже сейчас.
1) Во-первых, нужно выбрать радиус сферы Дайсона для того, чтобы на ее поверхности было не слишком холодно и не слишком горячо. Наиболее комфортной для человека считается температура около $23^{ \circ} C$. Оцените, каким должен быть радиус сферы Дайсона $R$ для Солнца, чтобы температура поверхности сферы была комфортной для человека. При этом считайте, что суммарная мощность, излучаемая Солнцем равна $P_{0} = 4 \cdot 10^{26} Вт$. Сфера излучает тепло в окружающее пространство по закону Стефана - Больцмана: $j = \sigma T^{4}$, где $j$ - мощность излучения с единицы площади излучающей поверхности, $T$ - температура излучающей поверхности в Кельвинах, а $\sigma \approx 5,7 \cdot 10^{-8} Вт/(м^{2} \cdot К^{4})$ - постоянная Стефана - Больцмана.
2а) Пусть мы хотим жить на внутренней поверхности сферы. Чтобы создать иллюзию гравитации можно раскрутить сферу вокруг оси. Найдите, какой должна быть угловая скорость $\omega$ для того, чтобы груз на экваторе сферы действовал на её поверхность с такой же силой, как и на Земле. Считайте известными радиус сферы $R$, массу звезды $M$ и ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли $g$.
2б) Оцените эту угловую скорость для Солнца, взяв $R$, найденный в первом вопросе, $M = 2 \cdot 10^{30} кг$ и $g = 10 м/с^{2}$. Гравитационная постоянная $G \approx 6,7 \cdot 10^{-11} м^{3}/(кг \cdot с^{2})$.
3а) Найдите в общем виде, в каком диапазоне широт предметы на внутренней поверхности сферы остаются на месте, если их не трогать? Коэффициент трения равен $\mu$.
3б) Оцените результат, полученный в вопросе 3а, для рассматриваемой нами сферы Дайсона вокруг Солнца и $\mu = 0,5$.
Подробнее
1) Во-первых, нужно выбрать радиус сферы Дайсона для того, чтобы на ее поверхности было не слишком холодно и не слишком горячо. Наиболее комфортной для человека считается температура около $23^{ \circ} C$. Оцените, каким должен быть радиус сферы Дайсона $R$ для Солнца, чтобы температура поверхности сферы была комфортной для человека. При этом считайте, что суммарная мощность, излучаемая Солнцем равна $P_{0} = 4 \cdot 10^{26} Вт$. Сфера излучает тепло в окружающее пространство по закону Стефана - Больцмана: $j = \sigma T^{4}$, где $j$ - мощность излучения с единицы площади излучающей поверхности, $T$ - температура излучающей поверхности в Кельвинах, а $\sigma \approx 5,7 \cdot 10^{-8} Вт/(м^{2} \cdot К^{4})$ - постоянная Стефана - Больцмана.
2а) Пусть мы хотим жить на внутренней поверхности сферы. Чтобы создать иллюзию гравитации можно раскрутить сферу вокруг оси. Найдите, какой должна быть угловая скорость $\omega$ для того, чтобы груз на экваторе сферы действовал на её поверхность с такой же силой, как и на Земле. Считайте известными радиус сферы $R$, массу звезды $M$ и ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли $g$.
2б) Оцените эту угловую скорость для Солнца, взяв $R$, найденный в первом вопросе, $M = 2 \cdot 10^{30} кг$ и $g = 10 м/с^{2}$. Гравитационная постоянная $G \approx 6,7 \cdot 10^{-11} м^{3}/(кг \cdot с^{2})$.
3а) Найдите в общем виде, в каком диапазоне широт предметы на внутренней поверхности сферы остаются на месте, если их не трогать? Коэффициент трения равен $\mu$.
3б) Оцените результат, полученный в вопросе 3а, для рассматриваемой нами сферы Дайсона вокруг Солнца и $\mu = 0,5$.
Подробнее
Задача по физике - 16197
В реакторе имеется щель, высотой $b$, из которой летит параллельный пучок частиц (протоны и нейтроны). Напротив щели на горизонтальном рельсе стоит экспериментальная установка, которая может скользить по рельсу с трением (коэффициент трения $\mu$). Частицы имеют скоростью $v$, направленную параллельно рельсу. Экспериментальная установка представляет собой ящик, у которого отсутствует две стенки: ближняя к щели и верхняя крышка.
Ящик представляет собой куб со стороной $h \gg b$, имеет массу $M$ и создаёт в своём внутреннем объёме однородное магнитное поле $B = \frac{m_{0}v}{eh}$, направленное в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению летящих частиц. Стенки ящика поглощают попавшие на них частицы. Нижний край щели совпадает с нижним краем ящика по высоте.
1. В первом эксперименте из щели летят только нейтроны. Скорость вылетающих из реактора частиц $v$. При каком минимальном значении интенсивности пучка $n$ ($\frac{1}{см^{2} \cdot c}$) ящик сдвинется с места?
2. Ответьте на тот же вопрос, если из реактора летят нейтроны и протоны в соотношении 1:1 с той же скоростью и суммарной интенсивностью. Массу протона считать равной массе нейтрона $m_{p} = m_{n} = m_{0}$ . Элементарный заряд $e$.
Влиянием силы тяжести на частицы пренебречь.
Подробнее
Ящик представляет собой куб со стороной $h \gg b$, имеет массу $M$ и создаёт в своём внутреннем объёме однородное магнитное поле $B = \frac{m_{0}v}{eh}$, направленное в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению летящих частиц. Стенки ящика поглощают попавшие на них частицы. Нижний край щели совпадает с нижним краем ящика по высоте.
1. В первом эксперименте из щели летят только нейтроны. Скорость вылетающих из реактора частиц $v$. При каком минимальном значении интенсивности пучка $n$ ($\frac{1}{см^{2} \cdot c}$) ящик сдвинется с места?
2. Ответьте на тот же вопрос, если из реактора летят нейтроны и протоны в соотношении 1:1 с той же скоростью и суммарной интенсивностью. Массу протона считать равной массе нейтрона $m_{p} = m_{n} = m_{0}$ . Элементарный заряд $e$.
Влиянием силы тяжести на частицы пренебречь.
Подробнее
Задача по физике - 16198
Электрическая цепь состоит из батареи с ЭДС $\mathcal{E}$, конденсатора ёмкостью $C$ и резистора с сопротивлением $R$. Конденсатор имеет квадратные пластины со стороной $a$, расстояние между пластинами - $d$.
1. Какой ток $I_{1}$ будет течь через конденсатор сразу после замыкания ключа?
2. Если в конденсатор ввести квадратную пластину диэлектрика со стороной $a$, то его емкость вырастет в $k$ раз. Какой будет емкость конденсатора, если диэлектрик введен на расстояние $x$ ($x < a$)?
3. Найдите, с какой скоростью нужно начать вдвигать диэлектрическую пластину в конденсатор в тот момент, когда ток через конденсатор станет равен $I_{2} = \frac{I_{1}}{3}$, чтобы сила тока в цепи перестала меняться.
Подробнее
1. Какой ток $I_{1}$ будет течь через конденсатор сразу после замыкания ключа?
2. Если в конденсатор ввести квадратную пластину диэлектрика со стороной $a$, то его емкость вырастет в $k$ раз. Какой будет емкость конденсатора, если диэлектрик введен на расстояние $x$ ($x < a$)?
3. Найдите, с какой скоростью нужно начать вдвигать диэлектрическую пластину в конденсатор в тот момент, когда ток через конденсатор станет равен $I_{2} = \frac{I_{1}}{3}$, чтобы сила тока в цепи перестала меняться.
Подробнее
Задача по физике - 16199
В схеме, изображенной на рисунке, конденсатор $C_{1}$ заряжен до напряжения $U_{0}$, конденсатор $C_{2}$ разряжен. Ключ замыкают. Подождав достаточно долгое время, расстояние между обкладками конденсатора $C_{1}$ начинают медленно увеличивать (со скоростью $V$). Площадь обкладок конденсаторов $S$, начальное расстояние между обкладками конденсатора $C_{1} - d$, конденсатора $C_{2} - 3d$.
1. Найдите напряжение на конденсаторе $C_{2}$ перед тем, как начали раздвигать обкладки;
2. Найдите зависимость заряда от времени на конденсаторе $C_{1}$, приняв за начало отсчета времени момент, когда обкладки начали раздвигать.
Подробнее
1. Найдите напряжение на конденсаторе $C_{2}$ перед тем, как начали раздвигать обкладки;
2. Найдите зависимость заряда от времени на конденсаторе $C_{1}$, приняв за начало отсчета времени момент, когда обкладки начали раздвигать.
Подробнее
Задача по физике - 16200
Из Красноярска в Новосибирск вылетел самолет. На середине его пути из Новосибирска в Красноярск вылетел другой самолет. Пока первый самолет долетел до Новосибирска, второй самолет пролетел $\frac{2}{3}$ своего маршрута. А следующую часть пути второй самолет летел $t_{2}=16$ минут. На преодоление расстояния $\Delta S = 1 км$ второй самолет затрачивает на $\Delta t =1,5 с$ меньше, чем первый.
Какое расстояние $L$ от Красноярска до Новосибирска, если? Чему равны скорости самолетов $v_{1}$ и $v_{2}$? Скорость ветра в задаче не учитывать.
Подробнее
Какое расстояние $L$ от Красноярска до Новосибирска, если? Чему равны скорости самолетов $v_{1}$ и $v_{2}$? Скорость ветра в задаче не учитывать.
Подробнее
Задача по физике - 16201
Мама смешала в чашке равное по массе количество сахара и соли. Средняя плотность смеси оказалась равна $\rho = 640 кг/м^{3}$. Плотность соли в 1,5 раза больше плотности сахара. Найдите плотность сахара $\rho_{1}$ и соли $\rho_{2}$.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 16202
Цементные растворы широко используются для кладки кирпича. Для получения раствора смешивается песок массой $m$ и цемент массой $4m$, затем добавляется чистая холодная вода. Средняя плотность смеси песка с цементом оказалась равна $\rho = 1250 кг/м^{3}$. Плотность песка в 1,25 раза больше плотности цемента. Найдите плотности песка $\rho_{1}$ и цемента $\rho_{2}$.
Подробнее
Подробнее
