Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
102.
По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной a = 10 см, течет ток I = 20 А. Плоскость квадрата перпендикулярная силовым линиям поля. Определить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля. Индукция поля В=0,1 Тл. Поле считать однородным
103.
Движение материальной точки, перемещающейся по прямой, задано уравнением s = 4t3 + 2t + 1. В интервале времени от 1 до 2 с найти мгновенные скорости и ускорения в начале и конце интервала, среднюю скорость движения
104.
Материальная точка движется по прямой. Уравнение ее движения s = t4 + 2t2 + 5. Определить мгновенную скорость и ускорение точки в конце второй секунды от начала движения, среднюю скорость и путь, пройденный за это время
105.
Движение двух тел описывается уравнениями x1 = 0,75t3 + 2,25t2 + t, x2 = 0,25t3 + 3t2 + 1,5t. Определить величину скоростей этих тел и момент времени, когда ускорения их будут одинаковы, а также значение ускорения в этот момент времени
106.
С башни брошен камень в горизонтальном направлении с начальной скоростью 40 м/с. Какова скорость камня через 3 с после начала движения? Какой угол образует вектор скорости камня с плоскостью горизонта в этот момент
107.
Тело брошено под углом 45° к горизонту. Определить наибольшую высоту подъема и дальность полета, если начальная скорость тела v0 = 20 м/с
108.
Тяжелое тело брошено вверх с высоты 12 м под углом 30° к горизонту с начальной скоростью 12 м/с. Определить продолжительность полета тела до точки А и до точки В (рис. 3); максимальную высоту, которой достигнет тело, дальность полета тела. Сопротивление воздуха не учитывать
109.
По условию задачи 6 найти в момент приземления тела следующие величины: скорость и угол падения тела, тангенциальное и нормальное ускорения тела и радиус кривизны траектории
110.
Точка начала двигаться по окружности радиусом 0,6 м с тангенциальным ускорением 0,1 м/с2. Чему равны нормальное и полное ускорения в конце третьей секунды после начала движения? Чему равен угол между векторами полного и нормального ускорений в этот момент?
111.
Тело движется вниз равноускоренно по наклонной плоскости, и зависимость пройденного пути от времени задается уравнением s = 2t + 1,6t2. Найти коэффициент трения k тела о плоскость, если угол наклона плоскости к горизонту равен 30°
112.
По горизонтальной плоскости равномерно перемещается тело массой 1 кг (без качения). Определить коэффициент трения, если тело перемещается под действием силы 1 Н
113.
Тело массой 100 кг поднимается по наклонной плоскости с углом у основания 20° под действием силы, равной 1000 Н и направленной параллельно плоскости. Коэффициент трения тела о плоскость равен 0,1. С каким ускорением будет двигаться тело?
114.
Пуля массой 20 г в момент удара о стенку под углом 90° имела скорость 300 м/с. Углубившись в стенку на какое-то расстояние, она остановилась через время 5·10-4 с. Определить:
1) Среднюю силу сопротивления стенки Fcи расстояние l на которое пуля проникла; 2)с какой скоростью vkпуля вылетит из стенки, если стенка будет иметь толщину 5 см.
115.
Металлический шарик массой 5 г падает с высоты 1 м на
горизонтальную поверхность стола и, отразившись от нее, поднимается
на высоту 0,8 м. Определить среднюю силу удара, если
соприкосновение шарика со столом длилось 0,01 с.
116.
Зависимость угла поворота от времени для точки, лежащей на
ободе колеса радиуса R, задается уравнением φ = t3 + 0,5t2 + 2t + 1.
К концу третьей секунды эта точка получила нормальное ускорение,
равное 153 м/с2. Определить радиус колеса.
117.
Тело вращается вокруг неподвижной оси по закону φ = 10 + 20t - 2t2. Найти величину и направление полного ускорения
точки, находящейся на расстоянии 0,1 м от оси вращения для момента времени t = 4 с.
118.
Маховик массой 4 кг свободно вращается вокруг
горизонтальной оси, проходящей через его центр, делая 720 об/мин. Массу
маховика можно считать распределенной по его ободу радиусом 40 см.
Через 30 с под действием тормозящего момента маховик
остановился. Найти тормозящий момент и число оборотов, которое делает
маховик до полной остановки.
119.
Однородный диск, имеющий вес Р = 124 Н, вращается с
постоянным угловым ускорением, и его движение описывается
уравнением φ = 30t2 + 2t + 1. Диск вращается под действием постоянной
касательной тангенциальной силы Fτ = 90,2 Н, приложенной к ободу
диска. Определить момент сил трения Мтр, действующих на диск
при вращении. Радиус диска R = 0,15 м.
120.
Два маховика в виде дисков одинаковых радиусов и масс были
раскручены до скорости вращения 480 об/мин и предоставлены
самим себе. Под действием сил трения валов о подшипники первый
остановился через 80 с, а второй сделал 240 оборотов до остановки.
У какого маховика момент сил трения валов о подшипники был
больше и во сколько раз?
121.
Легкая нить с прикрепленным к ней грузом массой 2 кг
намотана на сплошной вал радиусом 10 см. При разматывании нити груз
опускается с ускорением 0,5 м/с2. Определить массу и момент
инерции вала.
122.
Сплошной диск радиусом 20 см вращается под действием
постоянной касательной силы 40 Н. Кроме того, на него действует
момент сил трения 2 Н • м, и угловое ускорение его равно 30 рад/с2.
Определить массу диска.
123.
Шар и полый цилиндр одинаковой массы катятся равномерно
без скольжения по горизонтальной поверхности и обладают
одинаковой кинетической энергией. Во сколько раз отличаются их
линейные скорости?
124.
Человек, масса которого 70 кг, прыгает с неподвижной
тележки со скоростью 7 м/с. Определить силу трения тележки о землю,
если тележка после толчка остановилась через 5 с. Перед прыжком
тележка была неподвижна относительно земли.
125.
Орудие, установленное на железнодорожной платформе,
стреляет под углом φ к горизонту. Снаряд массой 15 кг вылетает из
орудия со скоростью 800 м/с. Вследствие отдачи платформа с орудием
покатилась по рельсам со скоростью 0,5 м/с. Масса платформы с
орудием 12 т. Определить угол φ
126.
Шар массой 20 г, движущийся горизонтально с некоторой
скоростью v1, столкнулся с неподвижным шаром массой 40 г. Шары
абсолютно упругие, удар прямой, центральный. Какую долю ε своей
кинетической энергии первый шар передал второму?
127.
Груз массой 700 кг падает с высоты 5 м для забивки сваи
массой 300 кг. Найти среднюю силу сопротивления грунта, если в
результате одного удара свая входит в грунт на глубину 4 см. Удар
между грузом и сваей считать абсолютно неупругим.
128.
Тонкий стержень массой m и длиной l вращается с угловой
скоростью 10 c-1 в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной
оси, проходящей через середину стержня. Продолжая вращаться в
той же плоскости, стержень перемещается так, что ось вращения
теперь проходит через конец стержня. Найти угловую скорость во
втором случае.
129.
Платформа в виде сплошного диска радиусом 1,5 м и массой
180 кг вращается по инерции около вертикальной оси с частотой
n = 10 мин-1. В центре платформы стоит человек массой 60 кг.
Какую линейную скорость относительно пола будет иметь человек,
если он перейдет на край платформы?
130.
При выстреле из пружинного пистолета вертикально вверх
пуля массой 20 г поднялась на высоту 5 м. Определить жесткость k
пружины пистолета, если она была сжата на 10 см. Массой пружины
пренебречь.
131.
С какой скоростью должна быть выброшена с поверхности Солнца частица, чтобы она могла удалиться в бесконечность?
132.
Автомобиль на горизонтальном участке дороги развивает
скорость 108 км/ч, мощность мотора 70 л. с. Определить тяговое
усилие, считая его постоянным.
133.
К катящемуся по горизонтальной поверхности шару массой
1 кг приложили силу 1 Н и остановили его. Путь торможения
составил 1 м. Определить скорость шара до начала торможения.
134.
Ракета установлена на поверхности Земли для запуска в вер-
вертикальном направлении. При какой минимальной скорости v1
сообщенной ракете при запуске, она удалится от поверхности на
расстояние, равное радиусу Земли (R = 6,37·106 м)? Всеми силами, кроме
силы гравитационного взаимодействия ракеты и Земли, пренебречь.
135.
Какую скорость нужно сообщить ракете, чтобы она не
вернулась на Землю? Сопротивление атмосферы не учитывать.
136.
Сплошной цилиндр скатывается с наклонной плоскости,
составляющей с горизонтом угол 22°. Найти длину наклонной
плоскости l, если его скорость в конце наклонной плоскости равна 7 м/с,
а коэффициент трения равен 0,2.
137.
Однородный шар скатывается без скольжения с плоскости,
наклоненной под углом 15° к горизонту. За какое время он пройдет
путь 2 м и какой будет его скорость в конце пути?
138.
За 15 мин по трубе диаметром 2 см протекает 50 кг воды.
Найти скорость течения.
139.
Свинцовый шарик диаметром 2 мм падает с постоянной
скоростью 3,6 см/с в сосуде, наполненном глицерином. Найти
коэффициент вязкости глицерина.
140.
Два свинцовых шарика диаметрами 2 и 1 мм опускают в сосуд
с глицерином высотой 0,5 м. Считая, что скорость шариков сразу
становится равномерной, определить, на сколько раньше и какой из
шариков достигнет дна сосуда.
141.
Протон движется со скоростью 0,7 скорости света. Найти
импульс и кинетическую энергию протона.
142.
Космическая ракета движется с большой относительной
скоростью. Релятивистское сокращение ее длины составило 36%.
Определить скорость движения ракеты.
143.
Прямоугольный брусок со сторонами 3,3 и 6,9 см движется
параллельно большому ребру. При какой скорости движения
прямоугольный брусок превратится в куб? Как скажется движение на
объеме тела?
144.
С момента образования до распада π-мезон пролетел
расстояние 1,35 км. Время жизни π-мезона в неподвижной системе
координат равно 5 мкс. Определить время жизни π-мезона по часам в
системе координат, движущейся вместе с ним.
145.
При какой скорости движения кинетическая энергия
электрона равна 5 МэВ?
146.
Определить импульс электрона, обладающего кинетической
энергией 5 МэВ.
147.
Протон движется со скоростью, равной 0,8 скорости света.
Навстречу ему движется электрон со скоростью 0,9 скорости света.
Каковы их скорости относительно друг друга? Определить полную и
кинетическую энергию электрона.
148.
Какое давление создают 2 г азота, занимающие объем 820 см3
при температуре 7°С?
149.
Определить, сколько киломолей и молекул водорода
содержится в объеме 50 м3 под давлением 767 мм рт. ст. при температуре
18°С. Какова плотность и удельный объем газа?
150.
В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 1 МПа
при температуре 300 К. После того как из баллона было взято 10 г
гелия, температура в баллоне понизилась до 290 К. Определить
давление гелия, оставшегося в баллоне.
151.
В сосуде емкостью 8,3 л находится воздух при нормальном
давлении и температуре 300 К. В сосуд вводят 3,6 г воды и
закрывают крышкой. Определить давление в сосуде при 400 К, если вся вода
при этой температуре превращается в пар.
152.
В баллоне содержится кислород m1 = 80 г и аргон m2 = 320 г.
Давление смеси р = 1 МПа, температура T = 300 К. Принимая
данные газы за идеальные, определить емкость V баллона.
153.
В сосуде объемом 2 м3 находится смесь 4 кг гелия и 2 кг
водорода при температуре 27 °С. Определить давление и молярную массу
смеси газов.
154.
В резервуаре объемом 1,2 м3 находится смесь 10 кг азота и 4 кг
водорода при температуре 300 К. Определить давление и молярную
массу смеси газов.
155.
В закрытом сосуде емкостью 3 м3 находятся 1,4 кг азота и 2 кг
гелия. Определить температуру газовой смеси и парциальное
давление гелия, если парциальное давление азота равно 1,3 • 105 Па.
156.
Какой объем занимает смесь 1 кг кислорода и 2 кг гелия при
нормальных условиях? Какова молярная масса смеси?
157.
Сосуд емкостью 2 л содержит азот при температуре 27 °С и
давлении 0,5 атм. Найти число молекул в сосуде, число
столкновений между всеми молекулами за 1 с, среднюю длину свободного
пробега молекул.
158.
Найти число молекул азота в 1 м3, если давление равно
3,69 атм, а средняя квадратичная скорость молекул равна 2400 м/с.
159.
При каком давлении средняя длина свободного пробега
молекул водорода <λ> = 2,5 см при температуре 68 °С? Диаметр молекул
водорода принять равным d = 2,3 • 10-10 м.
160.
Вакуумная система заполнена водородом при давлении
10-3 мм рт. ст. Рассчитать среднюю длину свободного пробега
молекул водорода при таком давлении, если t = 50 °С.
161.
Определить среднюю длину свободного пробега молекул и
число соударений за 1 с, происходящих между всеми молекулами
кислорода, находящегося в сосуде емкостью 2 л при температуре 27 °С
и давлении 100 кПа.
162.
Найти плотность азота, если молекула за 1 с испытывает
2,05 • 108 c-1 столкновений при температуре 280 К. Какова средняя
длина свободного пробега молекул?
163.
Определить среднюю длину свободного пробега молекул и
число соударений за 1 с, происходящих между всеми молекулами азота,
в сосуде емкостью 4 л, содержащегося при нормальных условиях.
164.
Определить плотность разреженного азота, если средняя
длина свободного пробега молекул 10 см. Какова концентрация
молекул?
165.
Определить коэффициент внутреннего трения для водорода,
имеющего температуру 27 °С.
166.
Вычислить коэффициент внутреннего трения и коэффициент
диффузии кислорода, находящегося при давлении 0,2 МПа и
температуре 280 К.
167.
Определить коэффициент диффузии и коэффициент
внутреннего трения азота, находящегося при температуре 300 К и давлении
105 Па.
168.
Наружная поверхность кирпичной стены площадью 25 м2 и
толщиной 37 см имеет температуру 259 К, а внутренняя
поверхность — 293 К. Помещение отапливается электроплитой.
Определить ее мощность, если температура в помещении поддерживается
постоянной. Теплопроводность кирпича 0,4 Вт/(м • К).
169.
Вычислить количество льда, которое образуется в течение
часа в бассейне, площадь которого 10 м2. Толщина льда 15 см,
температура воздуха -10 °С, коэффициент теплопроводности льда
Х = 2,1Вт/(м-К).
170.
Давление газа 750 мм рт. ст., температура 27 °С. Определить
концентрацию молекул и среднюю кинетическую энергию
поступательного движения одной молекулы.
171.
Чему равны средние кинетические энергии поступательного и
вращательного движения молекул, содержащихся в 2 кг водорода
при температуре 400 К?
172.
Газ, занимавший объем 20 л при нормальных условиях, был
изобарически нагрет до 80 °С. Определить работу расширения газа.
173.
Определить скорость вылета поршня массой 4 кг из цилиндра
при адиабатном расширении воздуха в 40 раз, если начальное
давление воздуха 107 Па, а объем 0,3 л.
174.
Азот массой 2 кг охлаждают при постоянном давлении от 400 до
300 К. Определить изменение внутренней энергии, внешнюю работу
и количество выделенной теплоты.
175.
Молекулярный пучок кислорода ударяется о неподвижную
стенку. После соударения молекулы отражаются от стенки с той же
по модулю скоростью. Определить давление пучка на стенку, если
скорость молекул 500 м/с и концентрация молекул в пучке
5 • 1024 м-3.
176.
Определить удельные теплоемкости сp, cv для смеси 1 кг азота
и 1 кг гелия.
177.
Аргон при давлении 0,8 атм изменил объем с 1 до 2 л. Как
изменяется величина внутренней энергии, если расширение газа
производилось при различных процессах: изобарическом,
адиабатическом?
178.
Газовая смесь состоит из азота массой 2 кг и аргона массой
1 кг. Принимая эти газы за идеальные, определить удельные
теплоемкости cv и ср газовой смеси.
179.
Кислород массой 160 г нагревают при постоянном давлении от
320 до 340 К. Определить количество теплоты, поглощенное газом,
изменение внутренней энергии и работу расширения газа.
180.
В цилиндре под поршнем находится водород, который имеет
массу 0,02 кг и начальную температуру 27 °С. Водород сначала
расширился адиабатически, увеличив свой объем в 5 раз, а затем был
сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в 5 раз. Найти
температуру в конце адиабатического расширения и работу,
совершенную газом. Изобразить процесс графически.
181.
Кислород массой m = 2 кг занимает объем V1 = 1 м3 и
находится под давлением р1 = 0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при
постоянном давлении до объема V2 = 3 м3, а затем при постоянном объеме до
давления р3 = 0,5 МПа. Найти изменение ΔU внутренней энергии
газа, совершенную им работу А и количество теплоты Q, переданное
газу. Построить график процесса.
182.
Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно,
совершает за один цикл работу 1,5 • 105 Дж. Температура
нагревателя 400 К, температура холодильника 260 К. Найти КПД машины,
количество теплоты, получаемое машиной за один цикл от
нагревателя, и количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику.
183.
Температура нагревателя тепловой машины 500 К.
Температура холодильника 400 К. Определить КПД тепловой машины,
работающей по циклу Карно, и полезную мощность машины, если
нагреватель ежесекундно передает ей 1675 Дж теплоты.
184.
Тепловая машина работает по обратимому циклу Карно.
Температура нагревателя 227 °С. Определить термический КПД цикла и
температуру охладителя тепловой машины, если за счет каждого
килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, машина
совершает работу 350 Дж.
185.
Кислород массой 1 кг совершает цикл Карно. При
изотермическом расширении газа его объем увеличивается в 2 раза, а при
последующем адиабатическом расширении совершается работа 3000 Дж.
Определить работу, совершенную за цикл.
186.
Тепловая машина работает по циклу Карно.
изотермическом расширении двухатомного газа его объем увеличивается в
3 раза, а при последующем адиабатическом расширении — в 5 раз.
Определить КПД цикла. Какую работу совершает 1 кмоль газа за
один цикл, если температура нагревателя 300 К? Какое количество
теплоты получит от холодильника машина, если она будет
совершать тот же цикл в обратном направлении, и какое количество
теплоты будет передано нагревателю?
187.
При давлении 105 Па 0,2 моля двухатомного газа занимает
объем 10 л. Газ изобарно сжимают до объема 4 л, затем сжимают
адиабатно, после чего газ изотермически расширяется до начального
объема и давления. Построить график процесса в координатах р, V.
Найти: работу, совершенную газом за один цикл; температуру,
давление и объем в характерных точках процесса; количество теплоты,
полученное газом, от нагревателя и отданное газом холодильнику, а
также термический КПД цикла.
188.
В результате изотермического расширения объем 8 г
кислорода увеличился в 2 раза. Определить изменение энтропии газа.
189.
Горячая вода некоторой массы отдает теплоту холодной воде
такой же массы, и температуры их становятся одинаковыми.
Показать, что энтропия при этом увеличивается.
190.
Как изменится энтропия 2 г водорода, занимающего объем
40 л при температуре 270 К, если давление увеличить вдвое при
постоянной температуре и затем повысить температуру до 320 К?
191.
При температуре 250 К и давлении 1,013 • 105 Па
двухатомный газ занимает объем 80 л. Как изменится энтропия газа, если
давление увеличить вдвое, а температуру повысить до 300 К?
192.
Лед массой 2 кг, находящийся при температуре -13 °С,
нагрели до 0 °С и расплавили. Определить изменение энтропии.
193.
Лед масой 2 кг, находящийся при температуре -10 °С, нагрели
и превратили в пар. Определить изменение энтропии.
194.
Струя водяного пара при температуре 100 °С, направленная на
глыбу льда, масса которой 5 кг и температура 0 °С, растопила ее и
нагрела получившуюся воду до температуры 50 °С. Найти массу
израсходованного пара и изменение энтропии при описанных
процессах.
195.
В сосуде емкостью 10 л находится 360 г водяного пара при
температуре 470 К. Вычислить давление пара на стенки сосуда. Какую
часть объема V составляет собственный объем V´ молекул пара?
Какую часть давления р составляет внутреннее давление p´?
196.
Даны постоянные а и Ь, входящие в уравнение Ван-дер-Ваальса. Определить значения критической температуры и критического
давления аргона.
197.
Углекислый газ массой 88 г находится в сосуде емкостью 10 л.
Определить внутреннее давление газа и собственный объем молекул.
198.
В сосуде емкостью 25 л при температуре 300 К находится
40 моль кислорода. Определить давление газа, считая его идеальным;
реальным.
199.
В сосуде под давлением 8 МПа содержится кислород,
плотность которого 100 кг/м3. Считая газ реальным, определить его
температуру и сравнить ее с температурой идеального газа при тех же условиях.
200.
Как изменится высота поднятия спирта между двумя
пластинками, погруженными в спирт, если расстояние между ними
уменьшить с 1 мм до 0,5 мм? Смачивание пластинок считать полным.
201.
Из капиллярной трубки с радиусом канала 0,2 мм по капле
вытекает жидкость. Масса 100 капель равна 0,282 г. Определить
коэффициент поверхностного натяжения жидкости.
202.
Найти добавочное давление внутри мыльного пузыря
диаметром 10 см. Какую работу нужно совершить, чтобы выдуть этот
пузырь?