Сферический сосуд радиусом r
Задача по физике – 7794
Маятник представляет собой легкий тонкостенный сферический сосуд радиуса $R$, который целиком заполнен водой. Сосуд укреплен на легком жестком стержне (рис.). Расстояние между точкой подвеса О и центром сосуда равно $l$. Во сколько раз изменится период малых колебаний такого маятника после того, как вода замерзнет? Вязкостью воды и изменением ее объема при замерзании пренебречь.
Подробнее
Задача по физике – 7795
Найти частоту малых колебаний тонкого однородного вертикального стержня массы $m$ и длины $l$, который шарнирно укреплен в точке О (рис.). Суммарная жесткость пружин $chi$. Массы пружин пренебрежимо малы.
Подробнее
Задача по физике – 7796
Однородный стержень массы $m = 1,5 кг$, висящий на двух одинаковых нитях длины $l = 90 см$ (рис.), повернули на малый угол вокруг вертикальной оси, проходящей через его середину С. При этом нити отклонились на угол $alpha = 5,0^{ circ}$. Затем стержень отпустили, и он начал совершать малые колебания. Найти:
а) период колебаний;
б) энергию колебаний стержня.
Подробнее
Задача по физике – 7797
Система (рис.) состоит из горизонтального однородного диска $D$ массы $m$ и радиуса $R$ и тонкого стержня АО, коэффициент кручения которого $k$. Найти амплитуду малых крутильных колебаний и их энергию, если в начальный момент диск отклонили на угол $phi_{0}$ из положения равновесия и сообщили ему угловую скорость $dot{ phi_{0}}$.
Подробнее
Задача по физике – 7798
Однородный стержень массы $m$ и длины $l$ совершает малые колебания вокруг горизонтальной оси, проходящей через его верхний конец. Найти среднюю за период колебания кинетическую энергию стержня, если в начальный момент его отклонили от вертикали на угол $theta_{0}$ и сообщили ему угловую скорость $ dot{ theta_{0}}$.
Подробнее
Задача по физике – 7799
Физический маятник установили так, что его центр тяжести оказался над точкой подвеса. Из этого положения маятник начал двигаться к положению устойчивого равновесия, которое он прошел с угловой скоростью $omega$. Пренебрегая трением, найти период малых колебаний этого маятника.
Подробнее
Задача по физике – 7800
Физический маятник совершает малые колебания вокруг горизонтальной оси с частотой $omega_{1} = 15,0 рад/с$. Если к нему прикрепить небольшее тело массы $m = 50 г$ на расстоянии $l = 20 см$ ниже оси, то частота колебаний становится $omega_{2} = 10,0 рад/с$. Найти момент инерции этого маятника относительно оси качания.
Подробнее
Задача по физике – 7801
Два физических маятника совершают малые колебания вокруг одной и той же горизонтальной оси с частотами $omega_{1}$ и $omega_{2}$. Их моменты инерции относительно данной оси равны соответственно $I_{1}$ и $I_{2}$. Маятники привели в состояние устойчивого равновесия и скрепили друг с другом. Какова будет частота малых колебаний составного маятника?
Подробнее
Задача по физике – 7802
Однородный стержень длины $l$ совершает малые колебания вокруг горизонтальной оси $OO^{ prime}$, перпендикулярной к стержню и проходящей через одну из его точек. Найти расстояние между центром инерции стержня и осью $OO^{ prime}$, при котором период колебаний будет наименьшим. Чему он равен?
Подробнее
Задача по физике – 7803
Тонкая однородная пластинка в форме равностороннего треугольника с высотой $h$ совершает малые колебания вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из его сторон. Найти период колебаний и приведенную длину данного маятника.
Подробнее
Задача по физике – 7804
Гладкий горизонтальный диск вращают вокруг вертикальной оси О (рис.) с постоянной угловой скоростью $omega$. На нем находится тонкий однородный стержень АВ длины $l$, который совершает малые колебания вокруг вертикальной оси А, укрепленней на диске на расстоянии $a$ от оси О. Найти частоту $omega_{0}$ этих колебаний.
Подробнее
Задача по физике – 7805
Найти частоту малых колебаний системы, показанной на рис. Известны радиус блока $R$, его момент инерции $I$ относительно оси вращения, масса тела $m$ и жесткость пружины $chi$. Массы нити и пружины пренебрежимо малы, нить по блоку не скользит, трения в оси блока нет.
Подробнее
Задача по физике – 7806
Однородный цилиндрический блок массы $M$ и радиуса $R$ может свободно поворачиваться вокруг горизонтальной оси О (рис.). На блок плотно намотана нить, к свешивающемуся концу которой прикреплен груз А. Этот груз уравновешивает точечное тело массы $m$, укрепленное на ободе блока, при определенном значении угла $alpha$. Найти частоту малых колебаний системы.
Подробнее
Задача по физике – 7807
Сплошной однородный цилиндр радиуса $r$ катается без скольжения по внутренней стороне цилиндрической поверхности радиуса $R$, совершая малые колебания. Найти их период.
Подробнее
Задача по физике – 7808
Сплошной однородный цилиндр массы $m$ совершает малые колебания под действием двух пружин, общая жесткость которых $chi$ (рис.). Найти период этих колебаний в отсутствие скольжения.
Подробнее
Источник
Решебник
ВСЕ
ФИЗИКА
МАТЕМАТИКА
ХИМИЯ
Задача по физике – 9457
Молекулы находятся в сферическом сосуде радиуса $R$. Запишите функцию $f(r)$ распределения молекул по расстояниям $r$ от центра сосуда и вычислите среднее значение $bar{r}$ этого расстояния.
Подробнее
Задача по физике – 9458
При какой температуре газа $T_{0}$ число молекул со скоростями в заданном интервале $(v_{0}, v_{0} + Delta v)$ будет максимально? Считайте, что $Delta v ll v_{0}$. Каковы наивероятнейшая и среднеквадратичная скорости, соответствующие этой температуре? Молярная масса газа $M$.
Подробнее
Задача по физике – 9459
Найдите число $N_{1}$ молекул, ударяющихся за одну секунду о площадку $s$ стенки сосуда, содержащего идеальный газ. Концентрация молекул $n$ и средний модуль скорости $bar{v}$ известны.
Подробнее
Задача по физике – 9460
Объясните, почему легкий газ быстрее проходит через тонкую пористую перегородку, чем тяжелый газ. Это явление называют эффузией и используют для разделения смеси газов на компоненты.
Подробнее
Задача по физике – 9461
Сосуд объемом $V = 1 л$ наполнен гелием, температура которого $T = 400 К$ поддерживается постоянной. Через небольшое отверстие площадью $s = 0,1 мм^{2}$ молекулы гелия вылетают в вакуум. За какое время $tau$ давление в сосуде уменьшится в $k = 2$ раза? Как изменится $tau$, если сосуд заполнен не гелием, а азотом?
Подробнее
Задача по физике – 9462
На рис. изображен крутильный маятник, являющийся необходимым элементом многих чувствительных измерительных приборов. Небольшое легкое зеркальце 3 связано с тонкой кварцевой нитью, закрепленной в держателях Д. Поворот зеркальца регистрируется с помощью луча света, отражающегося от него. Можно заметить, что чувствительный крутильный маятник никогда не находится в покое: зеркальце совершает флуктуационные колебания относительно положения равновесия. Каково происхождение этих флуктуаций? Как изменятся флуктуации, если систему поместить в вакуум? Можно ли создать такие условия, при которых флуктуации отсутствуют?
Подробнее
Задача по физике – 9463
Определите разность давлений, создающую тягу в дымоходе высотой $h = 10 м$, если температура газов внутри трубы равна $t = 180^{ circ} С$, а наружного воздуха $t_{0} = 10^{ circ} С$. Молярные массы воздуха и газов внутри трубы считать примерно одинаковыми. Атмосферное давление $p_{0} = 10^{5} Па$.
Подробнее
Задача по физике – 9464
Предполагая, что атмосферное давление убывает с высотой в соответствии с барометрической формулой Больцмана, получите формулу для высоты $H$ центра масс вертикального цилиндрического столба воздуха. Температуру $T$ считайте постоянной. Во сколько раз плотность воздуха $rho_{н}$ на этой высоте меньше плотности воздуха $rho_{0}$ у поверхности Земли? Сделайте расчет для $T = 287 К$.
Подробнее
Задача по физике – 9465
Получите выражение для энергии Ферми $epsilon_{F}$ электронов проводимости в металле при $T = 0$, если концентрация электронов проводимости равна $n$.
Подробнее
Задача по физике – 9466
Рассчитайте энергию Ферми $epsilon_{F}$ (в электронвольтах) для электронов проводимости лития и натрия и сравните ее со значением $kT$ при комнатной температуре.
Подробнее
Задача по физике – 9467
Какая работа совершается при изотермическом расширении воздуха, имеющего начальный объем $V_{1} = 1 л$ и начальное давление $p_{1} = 6 атм$, до давления $p_{2} = 1 атм$?
Подробнее
Задача по физике – 9468
Один моль идеального газа совершает процесс, при котором температура пропорциональна квадрату давления: $T = alpha p^{2}$, где $alpha$ – известная постоянная. Найдите работу газа при увеличении его объема от $V_{1}$ до $V_{2}$.
Подробнее
Задача по физике – 9469
Прибор (рис.) служит для демонстрации нагревания воздуха при адиабатном сжатии. В сосуде под поршнем находится воздух и ватка, пропитанная эфиром. При быстром сжатии температура воздуха возрастает и пары эфира воспламеняются. Определите температуру воздуха в приборе при адиабатном уменьшении объема в 10 раз, если начальная температура $15^{ circ} С$.
Подробнее
Задача по физике – 9470
Идеальный газ ($nu = 2 моль$) при температуре $T_{0} = 300 К$ охладили изохорно, вследствие чего его давление уменьшилось в $n = 2$ раза. Затем газ изобарно расширили так, что в конечном состоянии его температура оказалась равной первоначальной. Найдите количество теплоты, сообщенное газу в данном процессе.
Подробнее
Задача по физике – 9471
Скорость звука $v$ в смеси гелия и азота при температуре $0^{ circ} С$ равна 600 м/с. Определите отношение числа молей гелия к числу молей азота и постоянную адиабаты смеси.
Подробнее
Источник
Задача по физике – 12207
Рисунок ( вид сверху) сделан с фотографии шлейфов дыма, тянущихся от трех паровозов, которые движутся по прямолинейному участку железнодорожного пути. Скорость первого паровоза $| vec{v}_{1} | = 50 км/ч$, а второго – $| vec{v}_{2} | = 70 км/ч$; направления их движения указаны на рисунке стрелками. Какова скорость третьего паровоза?
Подробнее
Задача по физике – 12208
В цилиндре объемом 10 л, закрытом поршнем и помещенном в термостате с температурой $40^{ circ} С$, находится по 0,05 моля двух веществ. Определить массу жидкости в цилиндре после изотермического сжатия, вследствие которого объем под поршнем уменьшается в 3 раза. Давление насыщенных паров первой жидкости при температуре $40^{ circ} С$ равно $0,7 cdot 10^{4} Па$, второй – $1,7 cdot 10^{4} Па$. Начертить изотерму сжатия. Молярная масса первой жидкости – $1,8 cdot 10^{-2} кг/моль$, второй – $4,6 cdot 10^{-2} кг/моль$.
Подробнее
Задача по физике – 12209
Обруч радиуса $r$ скатывается с высоты $H$ ($r ll H$) без проскальзывания по наклонной плоскости с углом $alpha$ при основании и абсолютно упруго ударяется о гладкую стенку, перпендикулярную наклонной плоскости (рис.). На какую высоту поднимается обруч после удара, если коэффициент трения скольжения равен $mu$?
Подробнее
Задача по физике – 12210
Представьте себе, что вы находитесь в жарко протопленной бане, а за окном – мороз. Куда повалит пар, если вы откроете форточку?
Подробнее
Задача по физике – 12211
На рисунке изображена зависимость тока от напряжения для стабилизатора постоянного тока – барретора. Барретор подключен последовательно с нагрузочным сопротивлением $R = 13 Ом$ к 6атарее с ЭДС $mathcal{E} = 26 В$. В каких пределах может измениться ЭДС батареи, если ток нагрузки не должен измениться более чем на 50 мА?
Подробнее
Задача по физике – 12212
Промежуток времени между двумя последовательными затмениями спутники Юпитера Ио в течение года изменяется от минимального значения, равного 42 ч 28 мин 21 с, до максимального, равного 42 ч 28 мин 51 с. Пользуясь этими данными, определить скорость света, считая, что Земля движется вокруг Солнца по круговой орбите с радиусом 150 млн. км. Радиус орбиты Юпитера гораздо больше радиуса орбиты Земли. а скорость движения Юпитера гораздо меньше скорости движения Земли.
Подробнее
Задача по физике – 12213
Магнетрон представляет собой двухэлектродную электронную лампу с цилиндрическим анодом радиуса $r$, вдоль оси, которого расположена тонкая проволочка – катод. При нагревании катода он испускает электроны с энергией $E$. Магнетрон помещают в однородное магнитное поле, параллельное его оси. При каком значении индукции магнитного поля ток в анодной цепи станет равным нулю?
Подробнее
Задача по физике – 12214
Сосуд глубины $H$ заполнен жидкостью, плотность которой линейно меняется $rho_{0}$ на поверхности до $rho$ на дне сосуда. В сосуд погружают два маленьких шарика одинакового объема $V$, связанных тонкой невесомой нерастяжимой нитью длины $l$. Плотность одного шарика $rho_{1}$, плотность другого – $rho_{2}$. Через некоторое время шарики устанавливаются так, как показано на рисунке. Найти силу натяжения нити.
Подробнее
Задача по физике – 12215
Через блок, укрепленный в потолке, перекинута веревка, на которой груз массы $M$ уравновешен лестницей с человеком массы $m$. По какому закону должен двигаться человек относительно лестницы, чтобы реакция блока на потолок равнялась нулю? Блок невесом, веревка абсолютно гибка, нерастяжима и невесома.
Подробнее
Задача по физике – 12216
На Луне в вертикальном цилиндре, закрытом тяжелым поршнем, находится аргон при температуре $T_{1}$. Поршень может перемещаться в цилиндре без трения. На поршень кладут осторожно второй такой же поршень. Определите температуру $T_{2}$ газа при новом равновесном положении поршня. Теплоемкость поршня и цилиндра, а также теплоотдачу, не учитывать. Газ считается идеальным.
Подробнее
Задача по физике – 12217
К цепи, состоящей из резистора с сопротивлением $R$ и источника с ЭДС $mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $r = R/3$, присоединяют конденсаторы с емкостями $C_{1}$ и $C_{2}$, замыкая клеммы 1-2, 3-4, 5-б (см рис.). После замыкания напряжение на конденсаторе $C_{1}$ оказывается равным $mathcal{E}/2$, причем потенциал клеммы 3 выше потенциала клеммы 2. Определите, какой заряд $q_{0}$ был на конденсаторе $C_{2}$ до замыкания.
Подробнее
Задача по физике – 12218
Студент ездит в институт на метро по кольцевой линии. Станция, на которой он садится, и станция, на которой он выходит, находятся на противоположных концах диаметра кольца, так что студенту безразлично, в какую сторону ехать. Поэтому он садится в тот поезд, который подойдет раньше. Количество поездов, идущих по кольцу « разные стороны, одинаково. Однако студент заметил, что он чаще ездит на поезде, идущем по часовой стрелке Как это можно объяснить?
Подробнее
Задача по физике – 12219
В условиях невесомости жидкость, помещенная в стеклянный цилиндрический сосуд с радиусом основания $R_{1}$, приняла форму, показанную на рисунке. Свободная поверхность жидкости имела форму сферы с радиусом $R_{0}$. Та же жидкость, помещенная в стеклянный сферический сосуд радиуса $R_{2}$, приняла форму, показанную на рисунке. Свободная поверхность жидкости была плоской. Определить высоту уровня жидкости в сферическом сосуде. Какую форму будет иметь жидкость в сферическом сосуде, если радиус сосуда больше $R_{2}$? меньше $R_{2}$?
Подробнее
Задача по физике – 12220
Проволочный предохранитель перегорает, если напряжение на нем равно 10 В. При каком напряжении будет перегореть предохранитель, если его длину увеличить вдвое?
Подробнее
Задача по физике – 12221
Шайба соскальзывает без начальной скорости по наклонной плоскости с углом $alpha$. Коэффициент трения между шайбой и поверхностью наклонной плоскости изменяется с расстоянием $l$ от вершины по закону $mu = kl$ ($k = const$). На каком расстоянии от вершины надо поставить упор, чтобы после одного упругого соударения с упором шайба остановилась как можно выше?
Подробнее
Источник