Задачи по физике за 9-11 классы, Степанова Г.Н.

№1. Можно ли считать Луну материальной точкой при расчете расстояния от Земли до Луны; при измерении ее диаметра; при расчете движения спутника вокруг Луны; при посадке космического корабля на ее поверхность; при определении скорости ее движения вокруг Зе
№2. В каких случаях человека можно считать материальной точкой: а) человек идет из дома на работу; б) человек выполняет гимнастические упражнения; в) человек совершает путешествие на пароходе; г) при измерении роста человека?
№3. Можно ли считать футболиста материальной точкой, когда: а) он бежит от середины поля к воротам противника; б) он отбирает мяч у противника; в) он делает пас другому игроку; г) он спорит с судьей; д) врач оказывает ему помощь?
№4. На рисунке 1 изображена в плане спортивная площадка. Определите координаты угловых флажков А, В, С, D, координаты учеников К, М и L, выполняющих спортивные упражнения, и координаты зрителей N и F.
№5. Определите координаты точки А в системах отсчета XOY и X'O'Y' (рис. 2).
№6. Определите координаты точек А и В в системах отсчета XOY, X'O'Y' и X"O"Y" (рис. 3). Зависят ли координаты точки от выбора системы отсчета? Зависит ли расстояние между ними от выбора системы отсчета?
№7. Путь или перемещение мы оплачиваем при поездке в такси, на самолете, на теплоходе, на поезде?
№8. Мальчик подбросил мяч вверх и снова поймал его. Считая, что мяч поднялся на высоту 2,5 м, найдите путь и перемещение мяча.
№9. На рисунке 4 показана траектория движения материальной точки. Начальное положение A, конечное — B. Найдите координаты точек А и В, перемещение и путь, пройденный точкой.
№10. На рисунке 5 показаны векторы перемещения шести материальных точек s1, s2, s3, s4, s5 и s6. Найдите координаты начального и конечного положения, модуль каждого перемещения и их проекции на координатные оси.
№11. На рисунке 6 показано начальное положение некоторой точки А. Определите координату конечной точки, постройте вектор перемещения и определите его модуль, если s = 4 м, a sy = -3 м.
№12. На рисунке 7 показано конечное положение материальной точки В. Определите, координаты начальной точки, постройте вектор перемещения и найдите его модуль, если sx=-8 м. a sy = 6 м.
№13. Тело переместилось из точки A с координатами x1 = -1, у1 = 2 в точку с координатами x2 = 5, у2 =3. Сделайте чертеж, найдите перемещение тела и его проекции на оси координат.
№14. Вертолет пролетел на юг в горизонтальном полете 12 км, затем повернул строго на восток и пролетел еще 16 км. Сделайте чертеж, найдите путь и перемещение вертолета.
№15. Катер прошел из пункта А по озеру расстояние 5 км, затем повернул под углом 30° к направлению своего движения. После этого он двигался до тех пор, пока направление на пункт А не стало составлять угол 90° с направлением его движения. Каково перемещени
№16. Известно, что траектории двух материальных точек пересекаются. Столкнутся ли эти точки?
№272. Определите вес мальчика массой 40 кг в положениях А и В (рис. 50), если R1 = 20 м, v1 = 10 м/с, R2 = 10 м, v2 = 5 м/с.
№261. Составьте таблицу на тему «Вес тела», отвечая на следующие вопросы:
№262. Рассмотрите рисунок 48 и укажите, к чему приложен и как направлен вес тел, изображенных на нем.
№263. Спортсмен-акробат может выполнять на батуте многократные прыжки на высоту, значительно большую, чем без него. Изменяется ли во время этих прыжков сила тяжести спортсмена? Изменяется ли его вес? В каком положении его вес максимальный, а в каком — мин
№264. Аквалангист полностью погружен в воду и находится в ней в положении безразличного равновесия. Можно ли утверждать, что аквалангист находится в состоянии невесомости?
№265. Подвешенное к динамометру тело массой 2 кг поднимается вверх. Что покажет динамометр: а) при подъеме тела с ускорением 2 м/с2; б) при равномерном подъеме?
№266. Определите вес человека массой 60 кг, если он стоит на горизонтальной поверхности и если он находится на наклонной плоскости с углом наклона 45°.
№267. Человек массой 60 кг находится на платформе, которая может двигаться в вертикальном направлении. График зависимости проекции скорости на это направление приведен на рисунке 49. Определите вес человека на разных этапах его движения.
№268. Вес человека в неподвижном лифте равен 600 Н. Когда его измерили в движущемся лифте, он оказался равным: а) 540 Н; б) 720 Н. Определите ускорение, с которым двигался лифт. Что можно сказать о направлении вектора ускорения? Что можно сказать о направ
№269. Вес тела в лифте, движущемся с ускорением, направленным: а) вверх и равным 5 м/с2; б) вниз и равным 5 м/с2, оказался равным 100 Н. Какова масса этого тела?
№270. Груз массой 150 кг лежит на дне кабины спускающегося лифта и давит на него силой 1800 Н. Определите модуль и направление ускорения лифта.
№271. Ракета на старте с поверхности Земли движется вертикально вверх с ускорением 20 м/с2. Каков вес космонавта массой 80 кг? Какую перегрузку он испытывает?
№273. Барабан центрифуги бытовой стиральной машины имеет радиус 10 см и вращается с частотой 2780 об/мин. Каков вес белья массой 1 кг, заложенного в барабан? Как он направлен?
№274. Автомобиль проходит середину выпуклого моста радиусом 50 м со скоростью 20 м/с. Найдите вес автомобиля в этой точке, если его масса 5 т.
№275. Автомобиль массой 2 т, проходящий по выпуклому мосту радиусом 40 м, имеет вес 15 кН. С какой скоростью движется автомобиль?
№276. Определите радиус горбатого мостика, имеющего вид дуги окружности, при условии, что сила давления автомобиля, движущегося со скоростью 90 км/ч, в верхней части мостика уменьшилась вдвое.
№277. Танк ХМ-1 массой 52 т, имея скорость 18 м/с, въезжает на плоский мост. В результате мост прогибается и образует дугу радиусом 40 м. Какова сила давления танка на мост в его центральной части? Почему невыгодно строить плоские мосты?
№278. Мальчик массой 50 кг качается на качелях с длиной подвеса 4 м. С какой силой он давит на сиденье при прохождении среднего положения со скоростью 6 м/с.
№279. Летчик массой 70 кг описывает на самолете, летящем со скоростью 180 км/ч, «мертвую петлю» радиусом 100 м. С какой силой прижимается летчик к сиденью в верхней и нижней точках петли?
№280. Мальчик, поднявшись на лестницу, выпустил из рук сосуд с водой. Чему равно давление воды на дно сосуда во время падения?
№281. К одному концу упругой стальной пластинки АВ подвешена гиря, а второй конец укреплен на доске, как показано на рисунке 51. Объясните изменения, которые будут наблюдаться в электрической цепи, когда доска начнет падать в вертикальной плоскости свобод
№282. Изменится ли плотность воздуха в кабине космического корабля в состоянии невесомости?
№283. Мальчик высоко подпрыгнул. На каких этапах прыжка предметы, находящиеся в карманах его костюма, находились в состоянии невесомости?
№284. В фантастическом рассказе упоминается планета, угловая скорость вращения которой такова, что в районе экватора тела находятся в состоянии невесомости. Как должны поступить жители экваториальных районов планеты, чтобы сообщить предмету первую космиче
№285. Справедлив ли в невесомости закон Паскаля?
№286. С какой минимальной угловой скоростью надо вращать ведро в вертикальной плоскости, чтобы из него не выливалась вода? Расстояние от поверхности воды до центра вращения равно R.
№287. С какой скоростью должен двигаться автомобиль по мосту радиусом кривизны 40 м, чтобы в верхней части моста оказаться в состоянии невесомости?
№355. Тяжелый однородный прут согнули в середине под углом 90° и подвесили свободно за один из концов. Какой угол с вертикалью образует прикрепленный конец?
№339. При каком положении педали велосипеда момент действующей на нее силы, направленной вертикально, будет наибольшим? равным нулю?
№340. Почему длинный стержень легче держать в горизонтальном положении за его середину, чем за один из концов?
№341. Может ли удерживаться ящик, висящий на веревке у вертикальной стенки, так, как показано на рисунке 68?
№342. Какую силу надо приложить к рукоятке молотка, чтобы вырвать гвоздь (рис. 69), если сила сопротивления гвоздя 160 Н? Длина рукоятки 32 см. Расстояние от конца молотка до гвоздя 8 см.
№343. Между двумя одинаковыми ящиками, стоящими на полу, вставлена палка, немного не доходящая до пола (рис. 70). К верхнему концу палки приложена горизонтальная сила. Какой из ящиков сдвинется быстрее? Рассмотреть два случая: трение между ящиками и полом
№344. Однородная доска массой 10 кг подперта на расстоянии 1/4 ее длины. Какую силу, перпендикулярную доске, надо приложить к ее короткому концу, чтобы удержать доску в равновесии?
№345. Бревно длиной 12 м можно уравновесить в горизонтальном положении на подставке, отстоящей на 3 м от его толстого конца. Если же подставка находится в 6 м от толстого конца и на тонкий конец сядет рабочий массой 60 кг, бревно снова будет в равновесии.
№346. Рельс длиной 10 м и массой 900 кг поднимают на двух параллельных тросах. Найдите силу натяжения тросов, если один из них укреплен на конце рельса, а другой — на расстоянии 1 м от другого конца.
№347. К балке массой 200 кг и длиной 5 м подвешен груз массой 350 кг на расстоянии 3 м от одного из концов. Балка своими концами лежит на опорах. Каковы силы давления на каждую из опор?
№348. К концам стержня массой 10 кг и длиной 40 см подвешены грузы массами 40 кг и 10 кг. Где надо подпереть стержень, чтобы он находился в равновесии?
№349. Труба массой 2,1 т имеет длину 16 м. Она лежит на двух подкладках, расположенных на расстояниях 4 м и 2 м от ее концов. Какую минимальную силу надо приложить поочередно к каждому из ее концов, чтобы приподнять трубу за тот или другой конец?
№350. Консоль с одинаковым по всей длине поперечным сечением весит 1000 Н. Один ее конец прикреплен к стене, а другой поддерживается тросом. Трос образует угол 30° с консолью, расположенной горизонтально. Чему равна сила натяжения троса, если к концу конс
№351. Расстояние между осями передних и задних колес автомобиля равно 2,3 м. При взвешивании автомобиля на весовой платформе выяснилось, что передние колеса поддерживают 9 кН, а задние — 6,5 кН. На каком расстоянии от передней оси находится центр тяжести?
№352. Однородный куб весит 100 Н. Какую горизонтальную силу нужно приложить к верхней точке куба, чтобы его опрокинуть?
№353. Лестница составляет с землей угол 70° и опирается о вертикальную стену, трение о которую пренебрежимо мало. Найдите силы, действующие на лестницу со стороны земли и стены, если человек массой 70 кг поднялся по лестнице на две трети ее длины.
№354. Рабочий удерживает за один конец доску массой 40 кг так, что доска образует угол 30° с горизонтальным направлением. Какую силу прикладывает рабочий в случае, когда эта сила направлена перпендикулярно доске? Найдите силу реакции опоры по модулю и нап
№356. Однородная балка массой М и длиной I подвешена за концы на двух пружинах. Обе пружины в ненагру-женном состоянии имеют одинаковую длину, но при действии одинаковой нагрузки удлинение правой пружины в п раз больше, чем удлинение левой. На каком расст
№357. В цилиндрический стакан наливают воду. При каком положении уровня воды в стакане центр тяжести стакана с водой занимает наинизшее положение?
№358. Надо ли широко расставлять ноги при подъеме больших тяжестей, или их надо держать вместе?
№359. Почему труднее столкнуть мальчика, когда он стоит на двух ногах, чем когда на одной? когда он стоит на коленях и руках, чем когда прямо на двух ногах?
№360. Подтягиваясь на руках, как надо держать руки: широко расставив их или по возможности параллельно?
№361. Почему по скользкому льду люди ходят маленькими шажками?
№362. От однородного вала отрезали конец длиной 40 см. Куда и на сколько переместился центр тяжести?
№363. Два однородных шара массами 10 кг и 12 кг, радиусами 4 см и 6 см соединены посредством однородного стержня массой 2 кг и длиной 10 см. Центры шаров лежат на продолжении оси стержня. Найдите положение центра тяжести системы.
№364. Пользуясь только линейкой и не производя никаких измерений, найдите построением положение центра тяжести плоской однородной пластинки, изображенной на рисунке 71.
№365. Два шара одинакового объема, алюминиевый и цинковый, скреплены в точке касания. Найдите положение центра масс системы шаров.
№366. В свинцовом шаре сделана сферическая полость, поверхность которой касается шара и проходит через его центр. Масса сплошного шара равна М, радиус шара R. Найдите положение центра тяжести получившегося тела.
№19. Движение велосипедиста описывается уравнением х = 150— 10t. Опишите характер движения велосипедиста. Найдите начальную координату, модуль и направление вектора скорости. В какой момент времени велосипедист проедет мимо автостанции, если ее координат
№17. Точка движется по прямой. При этом за любой интервал времени длительностью 1 с она проходит путь длиной 1 м. Можно ли утверждать, что точка движется равномерно?
№18. Движение грузового автомобиля описывается уравнением х = -270 + 12t. Опишите характер движения автомобиля, Найдите начальную координату, модуль и направление вектора скорости, координату и перемещение автомобиля за 20 с. Когда автомобиль пройдет чере
№20. Движение материальной точки описывается уравнением х = 20t. Опишите характер движения, найдите начальную координату точки, модуль и направление ее скорости. Постройте график зависимости х (t) и vx (t). Найдите графически и аналитически, какой будет к
№21. По прямолинейной автостраде движутся равномерно навстречу друг другу автобус и мотоциклист. В начальный момент времени координаты автобуса и мотоциклиста соответственно равны 500 м и —300 м, а скорости движения 20 м/с и 10 м/с. Напишите уравнение дви
№22. Движение двух велосипедистов описывается уравнениями x1 = 12t и х2=120— 10t. Опишите характер движения каждого велосипедиста, найдите модуль и направление их скоростей, постройте графики движения, графики скорости и определите графически и аналитичес
№23. Два автопоезда движутся навстречу друг другу по прямому шоссе со скоростями 72 км/ч и 54 км/ч. В некоторый момент времени они оказываются на расстоянии 40 км и 30 км соответственно от середины узкого участка шоссе, на котором возможно только одностор
№24. Два мотоциклиста едут по прямому шоссе. Один из них движется со скоростью 60 км/ч, а другой отстает на 20 м и хочет обогнать первого, двигаясь со скоростью 80 км/ч. Успеет ли он совершить обгон, если через 300 м на шоссе начинается участок, где обгон
№25. На рисунке 8 представлены графики движения двух тел. Напишите уравнения движения каждого тела, опишите характер движения. Какой смысл имеет точка пересечения этих графиков?
№26. На рисунке 9 изображены графики движения трех тел. Найдите начальные координаты тел, модуль и направление скорости движения тел, напишите уравнения зависимости х (t), найдите графически и аналитически время и место их встречи.
№27. Опишите, как движутся автобусы, если их движение описывается графиками, изображенными на рисунке 10. Найдите начальные координаты, модули и направления скоростей, напишите уравнения зависимости х (t), найдите место и время встречи.
№28. На рисунке 11 изображены графики зависимости проекции скорости трех тел от времени. Напишите уравнения движения для каждого тела, если известно, что начальная координата первого тела равна—100 м, второго -50 м, а третье тело находилось в начале коорд
№29. Радиолокатор дважды засек координаты тела, движущегося равномерно по прямой: х1 = 20 м, через 2 мин х2 = 220 м. С какой скоростью двигалось тело? Постройте график скорости, напишите уравнение движения, постройте график движения.
№30. Радиолокатор дважды засек координаты тела, движущегося равномерно по плоскости. Первое измерение дало х1 = 0 м, у1 = 30 м; второе — х2 = 30 м, у2 = —10 м. Найдите проекции скорости на оси ОX и OY. Найдите модуль скорости движения.
№31. Радиолокатор ГАИ засек координаты машины x1 = = 60 м и у1= 100 м. Через 2 с координаты машины изменились: х2 = 100 м и y2 = 80 м. Превысил ли водитель автомашины допустимую скорость 60 км/ч?
№32. Через 4 с после второго измерения координат автомашины (см. задачу 31) по рации была закончена передача команды на задержание водителя инспектору ГАИ, координаты которого x3 = 220 м и у3 = 20м. Успеет ли инспектор, стоящий у дороги, остановить машину
№432. Насос, двигатель которого развивает мощность 25 кВт, поднимает 100 м3 нефти на высоту 6 м за 8 мин. Найдите КПД установки.
№403. Совершает ли человек работу, поднимаясь по лестнице на верхний этаж здания? А если он поднимается на лифте?
№404. Одинаковую ли механическую работу совершают мальчики равной массы, вбегающие на одну и ту же высоту один за 1 мин, другой за 40 с? Одинаковую ли мощность развивают они при этом?
№405. Четверо ребят на двух санях перевезли по одному и тому же пути металлолом. Веревки они натягивали с одинаковой силой, но ребята одной пары шли рядом, а другой — поодаль друг от друга. Которая из пар совершила большую работу?
№406. В воде с глубины 5 м поднимают до поверхности камень объемом 0,6 м3. Плотность камня 2500 кг/м3. Найдите работу по подъему камня.
№407. Какую работу совершает двигатель автомобиля «Жигули» массой 1,3 т при трогании с места на первых 75 м пути, если это расстояние автомобиль проходит за 10 с, а коэффициент сопротивления движению равен 0,05?
№408. Сани тянут на пути 100 м с силой 80 Н за веревку, составляющую угол 30° к горизонту. Какая работа совершается при этом?
№409. Под действием силы F, совпадающей по направлению с направлением движения тела, тело перемещается на расстояние s. Одинакова ли работа силы при равномерном и при ускоренном движении тела на этом пути?
№410. Тело массой 100 кг поднимают с ускорением 2 м/с2 на высоту 25 м. Какая работа совершается при подъеме тела?
№411. При вертикальном подъеме тела массой 2 на высоту 10 м совершена работа 240 Дж. С каким ускорением двигалось тело?
№412. На рисунку 74 изображен график зависимости проекции скорости материальной точки от времени. Определите работу силы, действующей на тело, за 10 с, если масса его равна 15 кг.
№413. Тело движется вдоль оси ОХ, направленной горизонтально. Проекция скорости этого тела на эту ось изменяется со временем по закону vx=10 + 2t. Какую работу совершает сила, действующая на это тело, в течение 10 с, если она составляет угол 60° с направл
№414. Равнодействующая сил, действующих на тело, равна 20 Н и направлена горизонтально. Тело движется так, что его координата изменяется по закону x = 10 + 2t + t2. Какую работу совершает сила за 5 с?
№415. Равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна 50 Н и направлена горизонтально. Координата тела изменяется по закону х=24+ 10t — t2. Какую работу совершает сила за 5 с? за 10 с? Как можно объяснить полученный результат?
№416. Автомобиль начинает двигаться по горизонтальному участку шоссе и набирает скорость, равную v. Сравните работы, совершенные его двигателем при увеличении скорости от нуля до v1=v/2, при увеличении скорости от v/2 до v. Трением пренебречь, движение сч
№417. На балкон, расположенный на высоте 6 м, бросили с поверхности земли предмет массой 200 г. Во время полета предмет достиг максимальной высоты 8 м от поверхности земли. Определите работу силы тяжести при полете предмета вверх, вниз и на всем пути. Най
№418. Груз массой 50 кг свободно падает из состояния покоя в течение 10 с. Какую работу совершает сила тяжести за этот промежуток времени?
№419. Человек поднимает ящик массой 10 кг с пола на высоту 1 м, затем переносит ящик, не изменяя высоты, на которой он находится, на расстояние 10 м и затем снова опускает его на пол. Какую работу совершил человек на каждом этапе этой деятельности? Чему р
№420. Девушка стоит неподвижно на коньках и держит в руках мяч массой m. Масса девушки равна М. Она бросает мяч в стену со скоростью v. Мяч упруго отскакивает от стены, после чего девушка его снова ловит. Чему равна ее конечная скорость? Движение происход
№421. Ящик, имеющий форму куба, перемещают на расстояние l один раз волоком, другой раз опрокидывая через ребро. При каком коэффициенте трения эти работы равны?
№422. Для растяжения пружины на 4 мм необходимо совершить работу 0,02 Дж. Какую работу надо совершить, чтобы растянуть эту пружину на 4 см?
№423. Динамометр, рассчитанный на 40 Н, имеет пружину жесткостью 500 Н/м. Какую работу надо совершить, чтобы растянуть пружину от середины шкалы до последнего деления?
№424. Когда к некоторой пружине подвешен груз массой 2 кг, пружина удлиняется на 4 см. Какую работу надо совершить для того, чтобы растянуть пружину от 2 до 12 см?
№425. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы груз массой 1 кг, стоящий на столе, поднять на высоту 1 м при помощи резинового шнура, привязанного к телу? Жесткость шнура 10 Н/м. В начальном состоянии шнур не растянут, массой шнура можно пренебречь.
№426. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы передвинуть по шероховатой поверхности груз массой 20 кг на расстояние 1 м с помощью невесомого резинового шнура жесткостью 10 Н/м? Шнур тянут горизонтально, в начальный момент шнур не растянут. Коэффиц
№427. Подъемный кран поднимает груз массой 5 т на высоту 15 м. За какое время поднимется этот груз, если мощность двигателя крана 10 кВт и КПД равен 80%?
№428. Камень шлифовального станка имеет на рабочей поверхности скорость 30 м/с. Обрабатываемая деталь прижимается к камню с силой 100 Н, коэффициент трения 0,2. Какова механическая мощность двигателя станка? Потери в механизме привода не учитывать.
№429. Трактор типа Т-150 имеет тяговую мощность 72 кВт. С какой скоростью может тянуть этот трактор прицеп массой 5 т на подъем 0,2 при коэффициенте трения 0,4?
№430. Найдите КПД наклонной плоскости длиной 1 м и высотой 60 см, если коэффициент трения при движении по ней тела равен 0,1.
№431. Чему равен идеальный КПД наклонной плоскости, образующей угол 10° к горизонту? Чему равен реальный КПД, если коэффициент трения равен 0,1?
№433. Автомобили, снабженные двигателями мощностью N1 и N2, развивают скорости v1 и v2 соответственно. Какой будет скорость автомобилей, если их соединить тросом?
№434. Какую мощность должен развивать человек, чтобы подняться вверх по движущемуся вниз эскалатору метро на высоту Н за время τ? Скорость эскалатора постоянна и равна v, угол наклона эскалатора к горизонту α.
№574. В баллоне вместимостью 10 л находится газ при температуре 27 °С. Вследствие утечки газа давление снизилось на 4,2 кПа. Какое число молекул вышло из баллона, если температура сохранилась неизменной?
№554. В потоке молекул, летящих со скоростью v под углом α к направлению движения, расположена пластинка. Масса молекулы газа равна m0, концентрация молекул n. Какое давление испытывает пластинка? Удары молекул о пластинку считать абсолютно упругими
№555. Какое давление на стенки сосуда производит кислород, если средняя квадратичная скорость его молекул 400 м/с и число молекул в 1 см3 равно 2,7 • 1019?
№556. Сколько молекул газа находится в сосуде вместимостью 480 см3 при температуре 20 °С и давлении 2,5 • 104 Н/м2?
№557. Сколько молекул содержится в газе объемом 2 м3 при давлении 150 кПа и температуре 27 °С?
№558. Какое количество ртути содержится в воздухе объемом 1 м3 зараженного ртутью помещения при температуре 20 °С, если давление насыщенного пара ртути при этой температуре равно 0,0011 мм рт. ст.?
№559. Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до 10-12 мм рт. ст. Сколько молекул газа содержится в 1 см3 при указанном давлении и температуре 48 °С?
№560. Давление газа в современной телевизионной трубке составляет около 10-9 атм. Каково число молекул в 1 см3?
№561. В атмосфере на высоте в несколько сот километров температура воздуха порядка тысячи градусов. Почему там не сгорают спутники и ракеты?
№562. Если в одном конце комнаты пролить некоторое количество пахучей и летучей жидкости, то через несколько секунд запах ее будет ощущаться в другом конце комнаты. Не противоречит ли этот факт тому, что средняя скорость молекул газа при комнатной темпера
№563. Какова средняя квадратичная скорость молекул гелия при температуре 0,10 К? Какова средняя квадратичная скорость атомов гелия в атмосфере Солнца при температуре 6000 К?
№564. Средняя квадратичная скорость молекул газа около 400 м/с. Определите объем, который займет газ при среднем давлении 1⋅105 Н/м2 и массе 1,0 кг.
№565. Считая воздух однородным газом, найдите, во сколько раз средняя квадратичная скорость пылинки массой 1,74⋅10-12 кг, взвешенной в воздухе, меньше средней квадратичной скорости движения молекул.
№566. Каково среднее значение скорости свободного электрона, находящегося в тепловом равновесии с газом при температуре 20 °С?
№567. Каково давление азота, если средняя квадратичная скорость его молекул 500 м/с, а его плотность 1,35 кг/м3?
№568. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, если, имея массу 6 кг, он занимает объем 5 м3 при давлении 200 кПа?
№569. В опыте Штерна полоска серебра, появляющаяся на внутренней поверхности наружного цилиндра, получается размытой. Какой вывод можно из этого сделать?
№570. Какой скоростью обладала молекула паров серебра, если ее угловое смещение в опыте Штерна составляло 5,4° при частоте вращения прибора 150 с-1? Расстояние между внутренним и внешним цилиндрами равно 2 см.
№571. Средние квадратичные скорости молекул водорода и кислорода соответственно равны 1840 м/с и 460 м/с. Сравните средние кинетические энергии этих молекул.
№572. При нормальных условиях средняя квадратичная скорость хаотического движения молекулы кислорода 460 м/с, масса молекулы 5,3⋅10-26 кг. Какова средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы? Вычислите кинетическую энергию поступате
№573. Определите среднюю кинетическую энергию молекулы одноатомного газа и концентрацию молекул при температуре 290 К и давлении 0,8 МПа.
№575. При повышении температуры идеального газа на 150 К средняя скорость его молекул возросла от 400 до 500 м/с. На сколько градусов надо нагреть газ, чтобы увеличить среднюю скорость его молекул от 500 до 600 м/с?
№576. Смешиваются азот и водород так, что число молекул каждого газа одинаково. Каково отношение масс газов? Каково отношение средних кинетических энергий, приходящихся на одну молекулу? Каково отношение средних квадратичных скоростей? Каково отношение па
№577. Смешиваются кислород и водород одинаковой массы. Каково отношение числа молекул? Каково отношение кинетических энергий, приходящихся на одну молекулу? Каково отношение средних квадратичных скоростей? Каково отношение парциальных давлений газов на ст
№578. Средняя квадратичная скорость атомов аргона при давлении 105 Па равна 414 м/с. Определите среднюю длину свободного пробега молекул аргона и частоту их столкновений.
№579. Найдите среднюю длину свободного пробега молекул азота при нормальных условиях. Диаметр молекулы принять равным 3⋅10-8 см.
№580. Найдите среднюю длину свободного пробела молекулы азота при температуре 0 °С и давлении 10-3 мм рт. ст.
№581. Диаметр сосуда равен 20 см. Какова должна быть концентрация молекул азота в сосуде, чтобы молекулы не испытывали взаимных столкновений?
№582. В баллоне вместимостью 2,53 л содержится углекислый газ при температуре 400 К и давлении 1,3 Па. Сколько столкновений происходит между молекулами за 1 с?
№583. В сосуде вместимостью V находится водород массой m. Эффективный диаметр молекулы водорода равен d0. Во сколько раз отличается среднее расстояние между молекулами газа от средней длины свободного пробега?
№587. Определите температуру азота, имеющего массу 2 г, занимающего объем 830 см3 при давлении 0,2 МПа.
№589. Баллон вместимостью 40 л содержит 1,98 кг углекислого газа. Баллон выдерживает давление не выше 30• 105 Н/м2. При какой температуре возникает опасность взрыва?
№590. Газ массой 16 г при давлении 1 МПа и температуре 112 °С занимает объем 1,6 л. Определите, какой это газ.
№584. В каких слоях атмосферы воздух ближе к идеальному газу: у поверхности Земли или на больших высотах?
№585. Определите массу водорода, находящегося в баллоне вместимостью 20 л под давлением 830 кПа при температуре 17 °С.
№586. Газ занимает объем 100 л при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре 20 °С. Каково количество вещества газа? Сколько молекул газа в этом сосуде?
№588. Какое давление рабочей смеси установилось в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания, если к концу такта сжатия температура повысилась с 47 до 367 °С, а объем уменьшился с 1,8 до 0,3 л? Первоначальное давление было 100 кПа.
№591. В закрытом сосуде находится газ под давлением 500 кПа. Какое давление установится в этом сосуде, если после открытия крана 4/5 массы газа выйдет наружу?
№592. В баллоне вместимостью 200 л находится гелий под давлением 100 кПа при температуре 17 °С. После подкачивания гелия его давление поднялось до 300 кПа, а температура увеличилась до 47 °С. На сколько увеличилась масса гелия?
№593. Из баллона со сжатым водородом вместимостью 10 л вследствие неисправного вентиля вытекает газ. При температуре 7 °С манометр показывает 50 атм. Через некоторое время при температуре 17 °С манометр показал такое же давление. Какая масса газа вытекла
№594. Некоторое количество водорода находится при температуре 200 К и давлении 400 Па. Газ нагревают до температуры 10 000 К, при которой молекулы водорода практически полностью распадаются на атомы. Определите давление газа, если его объем и масса остали
№595. Определите плотность азота при температуре 27 °С и давлении 100 кПа.
№596. Число молекул, содержащихся в единице объема неизвестного газа при нормальных условиях, равно 2,7⋅1025 м-3. Этот же газ при температуре 91 °С и давлении 800 кПа имеет плотность 5,4 г/см3. Найдите массу молекулы этого газа.
№597. Некоторый газ массой 7 г, находящийся в баллоне при температуре 27 °С, создает давление 50 кПа. Водород массой 4 г в этом же баллоне при температуре 60 °С создает давление 444 кПа. Какова молярная масса неизвестного газа?
№598. В баллоне вместимостью 10 л находится кислород, масса которого 12,8 г. Давление в баллоне изменяется U-образным водяным манометром. Чему равна разность уровней воды в коленах манометра при температуре 27 °С? Атмосферное давление нормальное.
№599. Баллон вместимостью 5 л содержит оксид углерода. Ртутный манометр, подключенный к баллону, показывает давление 0,5⋅105 Па при наружном давлении р0= 105 Па. Температура газа в баллоне 400 К. Определите количество вещества в баллоне, массу газа и
№600. Баллон, содержащий 1 кг азота, при испытании взорвался при температуре 350 °С. Какое количество водорода можно хранить в этом баллоне при 20 °С, имея пятикратный запас прочности?
№601. Определите плотность смеси, состоящей из 4 г водорода и 32 г кислорода, при температуре 7 °С и давлении 700 мм рт. ст.
№602. В баллоне вместимостью 1,64 л содержится смесь кислорода и азота общей массой 12 г. При температуре 20 °С давление смеси равно 5,86⋅105 Па. Смесь газов пропускается через ловушку, содержащую раскаленные медные стружки, и затем перекачивается в
№603. Цилиндрический горизонтально расположенный сосуд длиной 85 см делится на две части подвижным тонким поршнем. Каким будет положение поршня, если в одну часть поместить некоторое количество водорода, а в другую—такую же массу кислорода?
№604. Баллон содержит сжатый воздух объемом 40 л под давлением 15 МПа. Какой объем воды можно вытеснить из цистерны подводной лодки воздухом из этого баллона, если лодка находится на глубине 20 м?
№605. Сосуд вместимостью 100 л разделен на две равные части полупроницаемой перегородкой. В одной половине сосуда находится водород массой 2 г, в другой — азот в количестве 1 моль. Определите давление, установившееся по обе стороны перегородки, если она м
№606. Сосуд вместимостью 200 см3 разделен пополам полупроницаемой перегородкой. В одну половину введен водород массой 2 мг и гелий массой 4 мг. Через перегородку может диффундировать только гелий. Во время процесса поддерживается постоянная температура 27
№607. Столбик воздуха высотой 24 см заперт в установленной вертикально открытым концом вверх пробирке столбиком ртути. Длина пробирки 1 м. При нормальных условиях ртуть доходит до открытого конца пробирки. Воздух нагревают до температуры Т и затем охлажда
№608. В запаянную с одного конца симметричную U-об-разную трубку налита вода, причем за счет присутствия в трубке воздуха разность уровней воды у ее концов оказалась равной h (рис. 89). Во сколько раз надо изменить температуру воздуха в трубке, чтобы разн
№609. 3апаянная с одного конца цилиндрическая трубка длиной L погружается в воду до тех пор, пока ее запаянный конец не окажется на одном уровне с поверхностью воды (рис. 90). Когда температуры воздуха в трубке и воды уравнялись, оказалось, что вода подня
№610. Пузырек воздуха поднимается со дна водоема глубиной Н. Найдите зависимость радиуса пузырька от глубины его расположения, если его объем на дне равен V0.
№611. Тонкий резиновый шар радиусом 2 см наполнен воздухом при температуре 20 °С и нормальном атмосферном давлении. Каков будет радиус шара, если его опустить в воду с температурой 4 °С на глубину 20 м?
№612. Сферическая оболочка воздушного шара, сообщающаяся с атмосферой, имеет диаметр 10 м и массу 10 кг. На сколько градусов надо нагреть воздух в шаре, чтобы он взлетел? Температура воздуха равна 27 °С, атмосферное давление 735 мм рт. ст.
№613. Сферическая оболочка воздушного шара сделана из материала, квадратный метр которого имеет массу 1 кг. Шар наполнен гелием при нормальном атмосферном давлении, температура воздуха и гелия 0 °С. При каком минимальном радиусе шара он будет подниматься?
№614. Сколько балласта должен выбросить аэростат объемом 300 м3, для того чтобы подняться с высоты, на которой барометр показывал давление 730 мм рт. ст. при температуре—15°С, до высоты, па которой барометр показывает давление 710 мм рт. ст., а температур
№615. В сосуд вместимостью V при помощи насоса с объемом рабочей камеры V0 нагнетают воздух. Каким будет давление в сосуде после n качаний насоса? Атмосферное давление р0. Изменением температуры пренебречь.
№616. Из сосуда вместимостью V откачивают воздух при помощи насоса с объемом рабочей камеры V0. Каким будет давление воздуха в сосуде после n качаний насоса? Атмосферное давление р0. В начальный момент сосуд сообщался с атмосферой. Изменением температуры
№617. Из сосуда вместимостью V сначала откачивают воздух, делая n качаний насоса с объемом рабочей камеры V0. Затем тот же насос переводят в режим нагнетания и делают n качаний, захватывая воздух из атмосферы. Считая, что начальное давление в сосуде равно
№618. Сколько качаний надо сделать, чтобы при помощи насоса, захватывающего при каждом качании 40 см3 воздуха, наполнить пустую камеру шины велосипеда настолько, чтобы площадь его соприкосновения с дорогой была равна 60 см2? Нагрузка на одно колесо равна
№619. Во время езды температура в камерах велосипедных шин возрастает от 20 до 60 °С. Считая объем камер постоянным, определите, на сколько уменьшится площадь соприкосновения шин с дорогой, если нагрузка на колесо остается прежней (см. задачу 618).
№620. Вертикальный цилиндр с тяжелым поршнем наполнен кислородом массой 10 г. После нагревания цилиндра на 50 К поршень, имеющий площадь 100 см2, поднялся на высоту 7 см. Определите массу поршня, если над ним нормальное атмосферное давление. Трением поршн
№621. В цилиндре под поршнем площадью 100 см2 находится азот массой 28 г при температуре 100 °С (рис. 91). К поршню через систему блоков подвешен груз массой 50 кг. Цилиндр охлаждается до 0 °С. На какую высоту поднимается груз? Атмосферное давление нормал
№622. В закрытом с обоих концов откачанном цилиндре подвешен на пружине скользящий без трения поршень, положение равновесия которого находится у дна цилиндра. В пространство под поршнем вводится такое количество газа, что поршень поднимается на высоту h (
№623. Газ заперт в расположенном горизонтально цилиндре поршнем, который удерживается на расстоянии l0 от дна цилиндра силой F. Площадь поршня S. В некоторый момент времени поршень освобождают. На каком расстоянии от дна сосуда скорость поршня станет макс
№624. При нагревании газ переведен из состояния l в состояние 2 (рис. 93). Как изменятся при этом объем и давление газа?
№625. На рисунке 94 представлен циклический процесс, проведенный идеальным газом в количестве 1 моль.
№626. На рисунке 95 представлены циклические процессы, проведенные идеальным газом в количестве 1 моль. Дайте характеристику каждому из циклов (по плану задачи 625) и изобразите эти циклы в других координатах.
№627. На рисунке 96 изображены графики зависимости давления от абсолютной температуры для двух: а) одинаковых масс идеального газа, нагреваемых изохорно в сосудах разного объема; б) разных масс, нагреваемых изохорно в сосудах V1=V2. Какому графику соответ
№628. На рисунке 97 изображены графики зависимости объема от абсолютной температуры для двух: а) одинаковых масс идеального газа, нагреваемых изобарно в вертикальных цилиндрах под тяжелыми поршнями разного веса; б) разных масс, нагреваемых изобарно, p1 =
№629. На рисунке 98 изображены графики зависимостидавления идеального газа от его объема для двух: а) одинаковых масс газа; б) разных масс газа. Расширение газа проводится изотермически: а) при разных температурах; №б) при одинаковой температуре. Какому г
№630. С некоторой массой идеального газа был проведен циклический процесс, изображенный на рисунке 99. Объясните, как менялся объем газа при переходе из 1—2, 2—3, 3—4, 4—1.
№631. С некоторой массой идеального газа был проведен циклический процесс, изображенный на рисунке 100. Объясните, как менялось давление газа при переходе из 1—2, 2—3, 3—4, 4—1.
№632. С некоторой массой идеального газа был проведен циклический процесс, изображенный на рисунке 101. Укажите точки графика, которые соответствуют состояниям газа: а) с Тmin и Tmax; б) с наибольшим и наименьшим объемом; в) с наибольшим и наименьшим давл
№739. При температуре 4 °С сухой и влажный термометры психрометра давали одинаковые показания. Что покажет влажный термометр, если температура повысилась до 10 °С? если она повысилась до 16 °С? Считать, что упругость водяного пара остается неизменной.
№710. Уравнение Ван-дер-Ваальса написано для газа в количестве 1 моль. Запишите это уравнение для любой массы газа.
№711. Какую долю объема газа составляет объем молекул при давлении 105 Па? при давлении 500 • 105 Па?
№712. В сосуде вместимостью 20 л при температуре 27 °С находится углекислый газ в количестве 0,05 кмоль. Поправки Ван-дер-Ваальса для СO2 равны а = = 3,6 • 105 Н • м4/кмоль, b = 0,043 м3/кмоль. Определите давление газа.
№713. Вычислите давление азота в количестве 1 моль, находящегося в сосуде вместимостью 1 л при температуре 17 °С. Решите задачу в двух приближениях: один раз считая его идеальным газом, другой — реальным, описываемым уравнением Ван-дер-Ваальса.
№714. Сравните давления, производимые кислородом и водородом (по отдельности) на стенки сосуда вместимостью 5 л при температуре 27 °С, если газы взяты в количестве 10 моль. Вычисления проведите, считая газ: а) идеальным; б) реальным.
№715. Какую температуру имеет азот в количестве 1 моль, занимающий объем 11,5 л при давлении 200 кПа? Решите задачу считая газ: а) идеальным; б) реальным.
№716. Сосуд вместимостью 0,5 л один раз заполняют кислородом, другой раз — углекислым газом. В обоих случаях давление газа равно 300 кПа. Газы взяты в количестве 2 моль. На сколько отличаются температуры газов? Считать газы: а) идеальными; б) реальными.
№717. Насыщенный водяной пар находится при температуре 100 °С и занимает некоторый объем. Как изменится давление пара, если его объем уменьшить вдвое, сохраняя прежнюю температуру?
№718. Почему запотевают очки, когда человек с мороза входит в комнату?
№719. Если в комнате достаточно тепло и влажно, то при открывании зимой форточки образуются клубы тумана, которые в комнате опускаются, а на улице поднимаются. Объясните явление.
№720. Чем объяснить появление зимой инея на оконных стеклах? С какой стороны стекла он появляется?
№721. В два полых стеклянных шара, соединенных трубкой, введено некоторое количество воды, после чего из них откачан воздух и вся система запаяна. Если перелить всю воду в верхний шар, а нижний, пустой, поместить в сосуд с жидким воздухом (рис. 104), то в
№722. Почему в теплый сухой день наше самочувствие лучше, чем в теплый и сырой?
№723. В большинстве домов для одинакового ощущения комфорта температура воздуха зимой должна быть выше, чем летом. Чем вы можете объяснить этот эффект?
№724. В каком месте на земном шаре абсолютная влажность может быть максимальной?
№725. Почему иногда поверхности окон запотевают? Какие это поверхности — внешние или внутренние? При каких условиях на этих поверхностях образуется лед?
№726. Какой должна быть точка росы, чтобы появился иней?
№727. Иней часто появляется при температуре воздуха около 1 °С. Почему?
№728. В комнате при температуре 20 °С влажность воздуха равна 40%. В это же время на улице при температуре 0 °С влажность 80%. В каком направлении пойдут водяные пары: с улицы в комнату или обратно, если открыть форточку?
№729. Определите абсолютную влажность воздуха, если парциальное давление пара в нем 14 кПа, а температура 333 К.
№730. Давление насыщенного водяного пара при температуре 36 °С равно 44,6 мм рт. ст. Какова масса влажного воздуха объемом 1 м3 при этой температуре, относительной влажности 80% и давлении 1 атм?
№731. Относительная влажность в комнате при температуре 16 °С составляет 65%. Как изменится она при понижении температуры воздуха на 4 К, если упругость водяного пара останется прежней?
№732. Для осушки воздуха, находящегося в баллоне вместимостью 10 л, туда ввели кусок хлористого кальция, который поглотил воду массой 0,13 г. Какова была относительная влажность воздуха в баллоне, если его температура равна 20 °С?
№733. В цилиндре под поршнем находится водяной пар массой 0,4 г при температуре 290 К. Этот пар занимает объем 40 л. Какими путями можно сделать пар насыщенным?
№734. В сосуде вместимостью 100 л при температуре 30 °С находится воздух с относительной влажностью 30%. Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, если в него ввести воду массой 1 г?
№735. В сосуде вместимостью 1 л при температуре 30 °С находится воздух с относительной влажностью 30%. Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, если в него ввести воду массой 1 г?
№736. В комнате при температуре 20 °С относительная влажность воздуха 20%. Сколько нужно испарить воды для увеличения влажности до 50%, если объем комнаты равен 40 м3?
№737. В комнате объемом 50 м3 относительная влажность воздуха 40%. Если испарить дополнительную воду массой 60 г, то относительная влажность будет равной 50%. Какой при этом будет абсолютная влажность воздуха?
№738. Относительная влажность воздуха, заполняющего сосуд вместимостью 0,7 м3, при температуре 24 °С равна 60%. Сколько нужно испарить в этот объем воды для полного насыщения пара?
№740. Найдите относительную влажность воздуха в комнате при температуре 18 °С, если точка росы 10 °С.
№741. Относительная влажность воздуха вечером при температуре 16 °С равна 55%. Выпадет ли роса, если ночью температура понизится до 8 °С?
№742. Днем при температуре 20 °С относительная влажность воздуха была 60%. Сколько воды в виде росы выделится из каждого кубического метра воздуха, если температура ночью понизилась до 8 °С?
№743. Баллон вместимостью 10 л наполнен сухим воздухом при температуре 273 К и давлении 105 Па. В сосуд вводят воду массой 3 г и нагревают баллон до 373 К. Чему равно давление влажного воздуха в баллоне?
№744. Два баллона вместимостью 1 и 2 м3 соединены трубкой с краном. В первом баллоне находится воздух влажностью 20%, во втором —40%. Температура в обоих баллонах 350 К, давление соответственно 105 и 2 • 105 Па. Кран открывают, и пар перемешивается. Опред
№745. В закрытом с обоих концов цилиндре вместимостью 1 л свободно ходит легкий поршень. Под поршнем находится вода массой 5 г, над поршнем — столько же азота. Вся система имеет температуру 373 К. На сколько изменятся объемы пара и газа, если всю систему
№746. До какой температуры надо нагреть запаянный шар, содержащий воду массой 17,5 г, чтобы шар разорвал ся, если известно, что стенки шара выдерживают давление не более 100 атм., а его объем 1 л?
№83. Уравнение координаты материальной точки имеет вид х = 24 + 10t — t², величины измерены в единицах СИ.
№51. Мотоциклист за первые 2 ч проехал 90 км, а следующие 3 ч двигался со скоростью 50 км/ч. Какова средняя скорость мотоциклиста на всем пути?
№52. Автомобиль проехал первую половину пути со скоростью 20 м/с, а вторую половину — со скоростью 30 м/с. Найдите среднюю скорость автомобиля на всем пути.
№53. Первую четверть пути поезд прошел со скоростью 60 км/ч. Средняя скорость на всем пути оказалась равной 40 км/ч. С какой скоростью поезд двигался на оставшейся части пути?
№54. Небольшие шарики A и B, имея одинаковые скорости v, движутся один к ямке, другой к горке, имеющей форму полуокружности радиусом R (рис. 15). Сравните скорости шариков, когда они окажутся в точке С. Какой из шариков быстрее достигнет точки С?
№55. Небольшой шарик движется без трения один раз по желобу ABC (рис. 16), а другой раз по желобу ADC. Части желоба AD и ВС вертикальны, углы ABC и ADC закруглены. Изобразите графически для обоих случаев зависимость скорости шариков от времени, если АВ =
№56. Автомобиль через 10 с приобретает скорость 20 м/с. С каким ускорением двигался автомобиль? Через какое время его скорость станет равной 108 км/ч, если он будет двигаться с тем же ускорением?
№57. Мотоциклист, подъезжая к уклону, имеет скорость 10 м/с и начинает двигаться с ускорением 0,5 м/с2. Какую скорость приобретет мотоциклист через 20 с?
№58. Сколько времени длится разгон автомобиля, если он увеличивает свою скорость от 15 до 30 м/с, двигаясь с ускорением 0,5 м/с2?
№59. Отъезжая от остановки, автобус за 10 с развил скорость 10 м/с. Определите ускорение автобуса. Каким будет ускорение автобуса в системе отсчета, связанной с равномерно движущимся автомобилем, проезжающим мимо остановки автобуса со скоростью 15 м/с?
№60. Проекция скорости материальной точки изменяется по закону vx= 10 + 2t (величины измерены в СИ).
№61. Проекция скорости движущегося тела изменяется по закону vx= 10 — 2t (величины измерены в СИ).
№62. На рисунке 17 изображен график зависимости проекции скорости движения материальной точки от времени.
№63. На рисунке 18 приведен график скорости некоторого движения. Определите характер этого движения. Найдите начальную скорость и ускорение, напишите уравнение зависимости проекции скорости от времени. Что происходит с движущимся телом в момент времени, с
№64. На рисунке 19 приведены графики зависимости vx (t) для двух тел. Определите по каждому графику характер движения тел, найдите проекции начальных скоростей, определите модуль и направление векторов начальной скорости. Найдите проекцию, модуль и направ
№65. На рисунке 20 приведены графики зависимости проекции скорости от времени для трех разных тел. Опишите характер движения каждого тела, отвечая на вопросы, поставленные в задаче 64. Можно ли по этим графикам определить, в какой момент времени второе те
№66. На рисунке 21 приведен график зависимости проекции ускорения от времени для некоторого движущегося тела. Принимая проекцию начальной скорости равной + 10 м/с, напишите уравнение зависимости проекции скорости этого тела от времени, опишите характер ег
№67. На рисунке 22 приведен график зависимости проекции ускорения от времени для некоторого тела. Проекция начальной скорости равна —5 м/с. Напишите уравнение зависимости проекции скорости от времени и постройте график. Уменьшается или увеличивается скоро
№68. При движении некоторого тела проекция его скорости меняется так, как показано на рисунке 23. Опишите характер движения этого тела в разные промежутки времени. Найдите модуль и направление векторов ускорения, напишите уравнения зависимости проекции ск
№69. На рисунке 24 приведен график зависимости проекции ускорения некоторого тела от времени. Считая проекцию начальной скорости равной 10 м/с, напишите уравнение зависимости vx (t) и постройте ее график.
№70. На рисунке 25 приведен график зависимости проекции ускорения от времени. К какому моменту времени скорость материальной точки максимальна?
№71. Шарик, скатываясь с наклонного желоба из состояния покоя, за первую секунду прошел путь 10 см. Какой путь он пройдет за 3 с?
№72. За какое время автомобиль, двигаясь из состояния покоя с ускорением 0,5 м/с2, пройдет путь 100 м?
№73. Какую скорость приобретет автомобиль за 10 с, если, двигаясь из состояния покоя равноускоренно, он за 5 с проходит расстояние 25 м?
№74. Трамвай, двигаясь равномерно со скоростью 15 м/с, начинает торможение. Чему равен тормозной путь трамвая, если он остановился через 10 с?
№75. Поезд начинает движение из состояния покоя и равномерно увеличивает свою скорость. На 1-м км она возросла до 10 м/с. На сколько она возрастет на 2-м км?
№76. Тело, двигаясь с места равноускоренно, проходит за четвертую секунду от начала движения 7 м. Какой путь пройдет тело за первые 10 с? Какой скорости оно достигнет в конце десятой секунды?
№77. Скорость поезда, движущегося под уклон, возросла с 15 м/с до 19 м/с. Поезд прошел при этом путь 340 м. С каким ускорением двигался поезд и сколько времени продолжалось движение под уклон?
№78. В конце уклона лыжник развил скорость 8 м/с. Найдите начальную скорость лыжника и ускорение, с которым он двигался, если длину уклона 100 м он прошел за 20 с.
№79. Мотоциклист начал движение из состояния покоя и в течение 5 с двигался с ускорением 2 м/с2, затем в течение 5 мин он двигался равномерно и снова увеличил свою скорость до 15 м/с за 10 с. Найдите среднюю скорость движения мотоциклиста, постройте графи
№80. Зависимость проекции скорости от времени движения тела имеет вид vx = —10 + 3t. Напишите уравнение зависимости координаты точки от времени и найдите ее координату через 15 с от начала движения. Каково перемещение тела за это время? x0 = 0.
№81. Уравнение координаты материальной точки имеет вид х — 20 + 5t + t2, величины измерены в единицах СИ.
№82. Уравнение координаты материальной точки имеет вид x =15 — 3t + 0,5t2, величины измерены в единицах СИ.
№84. Уравнения движения дву к тел имеют вид х1 = 10t + + 0.4t2 и х2 = —6t + 2t2. Опишите характер движения каждого тела. Найдите место и время их встречи. В какой момент времени тела будут иметь одинаковые по модулю скорости и совпадать по направлению? Бу
№85. Движение двух автомобилей описывается уравнениями х1 = 2t + 0,2t2 и х2 = 80— 4t. Величины измерены в единицах СИ. Опишите характер движения каждого автомобиля, постройте графики зависимости их скоростей от времени. Когда и где произойдет встреча авто
№86. Два поезда одинаковой длины идут навстречу друг другу по параллельным путям с одинаковой скоростью 36 км/ч. В момент, когда поравнялись головные вагоны, один из поездов начинает тормозить и полностью останавливается к моменту, когда поравнялись после
№1256. Колебательный контур содержит конденсатор электроёмкостью 0,1 мкФ. Какую индуктивность надо ввести в контур, чтобы получить электрические колебания частотой 10 кГц?
№1248. Какую роль играют индуктивность и емкость в колебательном контуре?
№1249. Какое влияние на свободные электромагнитные колебания в контуре окажет увеличение активного сопротивления катушки при прочих равных условиях?
№1250. В каких случаях в колебательном контуре будут получаться незатухающие электромагнитные колебания?
№1251. Для какой цели в колебательный контур иногда включают катушку переменной индуктивности или конденсатор переменной емкости?
№1252. Пластины плоского конденсатора, включенного в колебательный контур, сближают. Как будет меняться при этом частота колебаний контура?
№1253. Что произойдет с собственными колебаниями в контуре, если его емкость увеличить в 3 раза, а индуктивность уменьшить в 3 раза? Активным сопротивлением контура можно пренебречь.
№1254. Вычислите частоту собственных колебаний в контуре, если его емкость увеличить в 3 раза, а индуктивность уменьшить в 3 раза. Активным сопротивлением контура можно пренебречь.
№1255. Чему равен период собственных колебаний в контуре, если его индуктивность равна 2,5 мГн и емкость 1,5 мкФ?
№1257. Какую индуктивность надо включить в колебательный контур, чтобы при электроемкости 2 мкФ получить колебания с периодом 10-3 с?
№1258. Конденсатор какой емкости надо включить в колебательный контур, чтобы при индуктивности катушки, равной 5,1 мкГн, получить колебания с частотой 10 МГц?
№1259. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин диаметром 8 см. Между пластинами зажата стеклянная пластина толщиной 5 мм. Обкладки конденсатора замкнуты через катушку индуктивностью 0,02 Гн. Определите частоту колебаний, возникающих в этом кон
№1260. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,003 Гн и плоского конденсатора. Пластины конденсатора в виде дисков радиусом 1,2 см расположены на расстоянии 0,3 мм друг от друга. Определите период собственных колебаний контура. Каким буде
№1261. Катушка индуктивностью 30 мкГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин 0,01 м2 и расстоянием между ними 0,1 мм. Найдите диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур настроен на частоту
№1262. В каких пределах должна изменяться электроемкость конденсатора в колебательном контуре, чтобы в нем могли происходить колебания с частотой от 400 до 500 Гц? Индуктивность контурной катушки равна 16 мГн.
№1263. В каких пределах должна изменяться индуктивность катушки колебательного контура, чтобы в нем могли происходить колебания с частотой от 400 до 500 Гц? Емкость конденсатора равна 10 мкФ.
№1264. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 4 Гн и конденсатора емкостью 1 мкФ. Амплитуда колебаний заряда на обкладках конденсатора равна 100 мкКл. Напишите уравнение зависимости q (t), i(t) и U(t).
№1265. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура меняется по закону q =2 ⋅ 10-6 cos (104 πt) Кл. Найдете амплитуду колебаний заряда, период и частоту колебаний, запишите уравнение зависимости напряжения на конденсаторе от времени и си
№1266. Напряжение на обкладках конденсатора емкостью 1 мкФ меняется по закону U =100 cos 500t (В). Найдите: а) максимальное значение напряжения на конденсаторе; б) период, частоту и циклическую частоту колебаний в контуре; в) максимальный заряд конденсато
№1267. Сила тока в колебательном контуре, содержащем катушку индуктивности 10 мГн, меняется по закону i = 0,01 sin (104πt) А. Найдите: а) максимальное значение силы тока; б) период, частоту и циклическую частоту колебаний; в) амплитудные значения заряд
№1268. Максимальное напряжение в колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивностью 5 мкГн и конденсатора емкостью 1330 пФ, равно 1,2 В. Сопротивление ничтожно мало. Определите: а) максимальное значение силы тока в контуре; б) максимальное значени
№1269. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 25 нФ и катушки индуктивностью 1,015 Гн. Обкладки конденсатора имеют заряд 2,5 мкКл. Напишите уравнение с числовыми коэффициентами изменения разности потенциалов на обкладках конденсатора и тока
№1270. На конденсаторе, включенном в колебательный контур, максимальное напряжение равно 100 В. Емкость конденсатора 10 пФ. Определите максимальные значения электрической и магнитной энергии в контуре.
№1271. Конденсатор емкостью 10 мкФ зарядили до напряжения 400 В и подключили к катушке. После этого возникли затухающие электрические колебания. Какое количество теплоты выделится в контуре за время, в течение которого амплитуда колебаний уменьшится вдвое
№1272. В колебательном контуре индуктивность катушки равна 0,2 Гн. Амплитуда силы тока 40 мА. Найдите энергию магнитного поля катушки и энергию электрического поля конденсатора в тот момент, когда мгновенное значение силы тока в 2 раза меньше амплитудного
№1273. Найдите отношение энергии магнитного поля к энергии электрического поля для момента времени Т/8, считая, что процессы происходят в идеальном колебательном контуре.
№1274. После того как конденсатору колебательного контура был сообщен заряд 10-6 Кл, в контуре произошли затухающие колебания. Какое количество теплоты выделится в контуре к тому моменту времени, когда колебания полностью затухнут? Емкость конденсатора ра
№1275. Контур состоит из катушки индуктивностью 28 мкГн, резистора сопротивлением 1 Ом и конденсатора емкостью 2222 пФ. Какую мощность должен потреблять контур, чтобы в нем поддерживались незатухающие колебания, при которых максимальное напряжение на конд
№1276. Резонанс в колебательном контуре с конденсатором емкостью 106 Ф наступает при частоте колебания 400 Гц, Когда параллельно конденсатору подключается другой конденсатор, резонансная частота становится равной 100 Гц. Определите емкость второго конденс
№1441. На горизонтальном дне водоема глубиной 1,2 м лежит плоское зеркало. На каком расстоянии от места вхождения лучей в воду этот луч снова выйдет на поверхность воды после отражения от зеркала? Угол падения луча равен 30°, показатель преломления воды &
№1414. Если посмотреть на окружающие тела через теп-лый воздух, поднимающийся от костра, то они кажутся дрожащими. Почему?
№1415. В каком случае угол падения луча на плоскопараллельную пластину и угол преломления этого луча равны друг другу?
№1416. Луч света падает из воздуха в стекло и из стекла в воздух (рис. 221). Изобразите дальнейший ход этого луча.
№1417. В жаркий летний день на разогретом асфальте шоссе водители часто видят «лужи воды». Однако, подъезжая к «луже», обнаруживают, что ее вовсе нет. Объясните явление.
№1418. Два наблюдателя одновременно определяют на глаз высоту Солнца над горизонтом. Один из них находится на берегу реки, другой — под водой. Для какого из них Солнце будет казаться выше?
№1419. Может ли произойти полное отражение света при переходе из воды в стекло?
№1420. Во сколько раз скорость распространения света в алмазе меньше, чем в сахаре?
№1421. Определите показатель преломления скипидара и скорость распространения света в скипидаре, если известно, что при угле падения 45° угол преломления равен 30°.
№1422. Скорость распространения света в первой среде 225 000 км/с, а во второй — 200 000 км/с. Луч света падает на поверхность раздела этих сред под углом 30° и переходит во вторую среду. Определите угол преломления луча.
№1423. В таблице приведены результаты измерений, проведенных Птолемеем. В этой таблице α — угол падения светового луча на поверхность воды, β — угол преломления этого луча в воде. Проверьте, удовлетворяют ли проведенвые измерения закону преломл
№1424. Скорость распространения света в некоторой жидкости равна 240 000 км/с. На поверхность этой жидкости из воздуха падает луч света под углом 25°. Определите угол преломления луча.
№1425. Луч света падает на поверхность раздела двух прозрачных сред под углом 35° и преломляется под углом 25°. Чему равен угол преломления, если луч падает на эту границу раздела под углом 50°?
№1426. Луч света переходит из глицерина в воду. Определите угол преломления луча, если угол падения равен 30°
№1427. Луч света при переходе из льда в воздух падает на поверхность льда под углом 15°. По какому направлению пойдет этот луч в воздухе?
№1428. Определите угол падения луча в воздухе на поверхность воды, если угол между преломленным и отраженным от поверхности воды лучами равен 90°.
№1429. Определите угол преломления луча при переходе из воздуха в этиловый спирт, если угол между падающим и преломленным лучами равен 120°.
№1430. Луч света падает на границу раздела двух сред под углом 30°. Показатель преломления первой среды 2,4. Определите показатель преломления второй среды, если известно, что отраженный от границы раздела луч и преломленный перпендикулярны друг другу.
№1431. Водолаз определил угол преломления солнечных лучей в воде. Он оказался равным 32°. На какой высоте над горизонтом находится Солнце?
№1432. Точечный источник света находится в воздухе над поверхностью воды. Для наблюдателя, находящегося под водой точно под источником света, расстояние от поверхности воды до источника света равно 2,5 м. Определите истинное расстояние от источника света
№1433. Наблюдатель находится в воде на глубине 40 см. Он видит, что над ним висит лампа, расстояние до которой, по его наблюдениям, равно 2,4 м. Определите истинное расстояние от поверхности воды до лампы.
№1434. С подводной лодки в погруженном состоянии определили скорость самолета, пролетающего над лодкой. Во сколько раз кажущаяся скорость самолета отличается от истинной?
№1435. На дне стеклянной ванночки лежит плоское зеркало, поверх которого налит слой воды толщиной 20 см. В воздухе на высоте 30 см от поверхности воды висит лампа. На каком расстоянии от поверхности зеркала смотрящий в воду наблюдатель будет видеть изобра
№1436. На дне ручья лежит камешек. Мальчик хочет в него попасть палкой. Прицеливаясь, мальчик держит палку в воздухе под углом 45°. На каком расстоянии от камешка палка воткнется в дно ручья, если его глубина 32 см?
№1437. Палка длиной 2l с изломом посредине погружена в пруд так, что наблюдателю, находящемуся на берегу и смотрящему приблизительно вдоль палки, она кажется прямой, составляющей угол а с горизонтом. Какой угол излома имеет палка? Показатель преломления в
№1438. В дно пруда вертикально вбит шест высотой 1,25 м. Определите длину тени на дне пруда, если солнечные лучи падают на поверхность воды под углом 38°, а шест целиком находится под водой.
№1439. В дно водоема глубиной 1,5 м вбита свая, которая выступает над поверхностью воды на 30 см. Найдите длину тени от сваи на дне водоема, если угол падения солнечных лучей равен 45°.
№1440. На поверхности озера находится круглый плот, радиус которого равен 8 м. Глубина озера 2 м. Определите радиус полной тени от плота на дне озера при освещении воды рассеянным светом. Показатель преломления воды &frac43;.
№1442. Прямоугольная стеклянная пластинка толщиной 4 см имеет показатель преломления 1,6. На ее поверхность падает луч света под углом 55°. Определите, на сколько сместится луч после выхода из пластинки в воздух.
№1443. Луч света падает под углом 30° на плоскопараллельную стеклянную пластинку и выходит из нее параллельно первоначальному лучу. Показатель преломления стекла равен 1,5. Какова толщина пластинки, если расстояние между лучами равно 1,94 см?
№1444. Узкий параллельный пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом а, синус которого равен 0,8. Вышедший из пластинки пучок оказался смещенным относительно продолжения падающего пучка на расстояние 2 см. Какова толщина пласт
№1445. Имеются две плоскопараллельные пластинки толщиной 16 и 24 мм, сложенные вплотную. Первая сделана из кронгласа с показателем преломления 1,5, а вторая — из флинтгласа с показателем преломления 1,8. На поверхность одной из них падает луч света под уг
№1446. В сосуд налиты две несмешивающиеся жидкости с показателями преломления 1,3 и 1,5. Сверху находится жидкость с меньшим показателем преломления. Толщина ее слоя равна 3 см. Толщина слоя второй жидкости 5 см. На каком расстоянии от поверхности жидкост
№1447. На плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной 1 см падает луч света под углом 60°. Показатель преломления стекла равен 1,73. Часть света отражается, а часть, преломляясь, проходит в стекло, отражается от нижней поверхности пластинки и, прелом
№1448. Плоскопараллельная пластинка толщиной 5 см посеребрена с нижней стороны. Луч падает на верхнюю поверхность пластинки под углом 30°, частично отражается, а часть света проходит в пластинку, отражается от нижней ее поверхности и, преломляясь вторично
№1449. Для определения показателя преломления прозрачной плоскопараллельной пластинки применяют следующий способ. На обеих сторонах (поверхностях) пластинки наносят метки (например, черточки). Сначала устанавливают тубус микроскопа так, чтобы хорошо была
№1450. Луч света падает на стопку плоских прозрачных пластин одинаковой толщины, показатель преломления каждой из которых в k раз меньше, чем у вышележащей. При каком наименьшем угле падения луч не пройдет через стопку? Показатель преломления верхней плас
№1451. Главное сечение призмы — равнобедренный прямоугольный треугольник. Меньшие грани призмы посеребрены. Докажите, что луч света, направленный на большую грань под произвольным углом, выходит из призмы параллельно падающему, Где может найти применение
№1452. Монохроматический луч падает нормально на боковую поверхность призмы, преломляющий угол которой равен 40°. Показатель преломления материала призмы для этого луча равен 1,5. Найдите угол отклонения луча, выходящего из призмы, от первоначального напр
№1453. Луч света входит в стеклянную призму под углом π/6 и выходит из призмы в воздух под углом π/3, причем, пройдя призму, отклоняется от первоначального направления на угол π/4. Найдите преломляющий угол призмы.
№1454. Луч белого света падает на боковую поверхность равнобедренной призмы под таким углом, что красный луч выходит из нее перпендикулярно ко второй грани. Найдите углы отклонения δк и δф красного и фиолетового лучей от первоначального направ
№1455. Через клин с малым углом α при вершине проходит луч света (рис. 222), который падает: а) под малым углом γ; б) перпендикулярно к передней поверхности клина, Докажите, что угол отклонения луча света от первоначального направления приблиз
№1456. Из плексигласа изготовлен конус с углом при вершине 2α. На основание конуса надает пучок света (параллельный). Опишите поведение светового пучка в конусе. Показатель преломления плексигласа 1,5.
№1457. Показатель преломления стекла равен 1,52, Найдите предельный угол полного отражения для поверхностей раздела: а) стекло — воздух, б) вода — воздух, в) стекло — вода.
№1458. Показатели преломления некоторого сорта стекла для красного и фиолетового лучей равны соответственно nк =1,51 и nф = 1,53. Найдите предельные углы полного отражения для этих лучей при падении их на поверхность раздела стекло — воздух.
№1459. Луч света выходит из скипидара в воздух. Предельный угол полного отражения для этого луча равен 42°23'. Найдите скорость распространения света в скипидаре.
№1460. На стакан, наполненный доверху водой, положили стеклянную пластинку. Под каким углом должен падать на пластинку луч света, чтобы от поверхности раздела вода — стекло произошло полное отражение? Показатель преломления стекла 1,5.
№1461. Угол между стенками и дном стеклянного трапецеидального сосуда равен 45° (рис. 223). Сосуд заполнен водой. Виден ли жук на дне этого сосуда, если на него смотреть через боковые стенки?
№1462. Световой луч падает на стеклянную пластинку квадратного сечения (рис. 224). Каким должен быть показатель преломления стекла, если полное отражение света происходит у вертикальной стенки?
№1463. На дно сосуда, наполненного водой до высоты 10 см, помещен точечный источник света. На поверхности воды плавает круглая непрозрачная пластинка так, что ее центр находится над источником света. Какой наименьший радиус должна иметь эта пластинка, что
№1464. В цистерне с сероуглеродом на глубине 26 см под поверхностью воды расположен точечный источник света. Вычислите площадь круга на поверхности жидкости, в пределах которого возможен выход лучей в воздух. Показатель преломления сероуглерода равен 1,64
№1465. В жидкости с показателем преломления 1,8 помещен точечный источник света. На каком наибольшем расстоянии Н над источником надо поместить диск диаметром 2 см, чтобы свет не вышел из жидкости в воздух?
№1466. Где видит наблюдатель рыбку, находящуюся в диаметрально противоположной от него точке шарообразного аквариума? Радиус аквариума R, показатель преломления воды 4/з.
№1467. На капельку воды сферической формы под углом а падает луч света. Найдите угол отклонения луча от первоначального направления в случае однократного отражения от внутренней поверхности капли.
№1468. На капельку сферической формы падает параллельный пучок лучей. а) Вычислите значения углов 0 отклонения лучей от первоначального направления для различных углов падения: 0°, 20°, 50°, 55°, 60°, 65°, 70°. б) Постройте график зависимости 0 от а и по
№1703. Наибольшая длина волны света, при которой еще может наблюдаться фотоэффект для калия, равна 450 нм. Найдите скорость электронов, выбитых из калия светом с длиной волны 300 им.
№1704. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта, для некоторого металла равна 275 нм. Найдите работу выхода электронов из этого металла, максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых из него светом с длиной волны 180 им, и максима
№1692. Почему существование красной границы в явлении фотоэффекта говорит в пользу корпускулярной теории света и против волновой?
№1693. Имеются электрически нейтральные пластинки из металла и полупроводника. При освещении металла возникает внешний фотоэффект, а при освещении полупроводника — внутренний. Останутся ли пластинки электрически нейтральными? Как это можно объяснить?
№1694. В опыте по обнаружению фотоэффекта цинковая пластина крепится на стержне электрометра, предварительно заряжается отрицательно и освещается светом электрической дуги так, чтобы лучи падали перпендикулярно плоскости пластины. Как изменится время разр
№1695. Фотон выбивает с поверхности металла с работой выхода 2 эВ электрон с энергией 2 эВ. Какова минимальная энергия такого фотона?
№1696. Длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта, для натрия составляет 530 нм. Определите работу выхода электронов из натрия.
№1697. Работа выхода электронов из золота равна 4,76 эВ. Найдите красную границу фотоэффекта для золота.
№1698. Найдите длину волны света, соответствующего красной границе фотоэффекта, для: а) лития; б) натрия; в) калия; г) цезия.
№1699. Работа выхода электронов из ртути равна 4,53 эВ. Возникнет ли фотоэффект, если на поверхность ртути направить видимый свет?
№1700. Работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ. Какова частота света, если максимальная скорость фотоэлектронов равна 7,2 • 105 м/с?
№1701. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетающих из калия при его освещении лучами с длиной волны 345 им. Работа выхода электронов из калия равна 2,26 эВ.
№1702. Максимальная энергия фотоэлектронов, вылетающих из рубидия при его освещении ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 317 нм, равна 2,84 • 10-19 Дж. Определите работу выхода и красную границу фотоэффекта для рубидия.
№1705. Фотоны с энергией 4,9 эВ вырывают электроны из металла с работой выхода 4,5 эВ. Найдите максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.
№1706. Находящаяся в вакууме вольфрамовая пластина освещается ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 200 нм. Какую разность потенциалов надо приложить к зажимам 1 и 2, чтобы фототока в цепи пластины не было? Работа выхода электронов из вольфрама равна 4,
№1707. Красная граница фотоэффекта для вольфрама равна 275 нм. Найдите значение запирающего напряжения, если вольфрам освещается светом с длиной волны 175 нм.
№1708. Для полной задержки фотоэлектронов, выбитых из некоторого металла излучением с длиной волны 210 нм, требуется напряжение 2,7 В. Чему равна работа выхода для этого вещества?
№1709. Найдите частоту света, вырывающего из металла электроны, которые полностью задерживаются разностью потенциалов 3 В. Фотоэффект начинается при частоте света 6 ⋅ 1014 Гц. Найдите работу выхода электронов из этого металла.
№1710. При фотоэффекте с платиновой поверхности электроны полностью задерживаются разностью потенциалов 0,8 В. Найдите длину волны применяемого излучения и предельную длину волны, при которой еще возможен фотоэффект.
№1711. В опыте Столетова цинковая пластинка, заряженная отрицательно, облучалась светом вольтовой дуги. До какого минимального потенциала зарядится цинковая пластинка, если она будет облучаться монохроматическим светом с длиной волны 324 нм? Работа выхода
№1712. Для изучения фотоэффекта на литии в качестве источника ультрафиолетового излучения используется ртутная лампа. С помощью светофильтров из ее спектра можно выделять излучения с определенными длинами волн. Использованные длины волн и соответствующие