Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
15687. Найти равнодействующую F шести равных по модулю сил, приложенных к одной точке и расположенных в одной плоскости, если углы между всеми силами равны между собой (рис. ).
15688. Два человека тянут канат за концы с силами F, равными по модулю, но противоположными по направлению; б) один конец каната прикреплен к неподвижной опоре, а другой конец тянет человек с силой 2F. В каком случае сила натяжения каната будет больше?
15689. Два однородных стержня массой m=16 кг и длиной L=l,2 м каждый подвешены в горизонтальном положении на канатах (рис. ). Длины канатов АС, ВС, AD и BE одинаковы и равны l = 1 м. Канаты DA || CB и BE || АС. Найти силу натяжения Т канатов и силы F, которые будут действовать на стержни в обоих случаях.
15690. На круглое бревно надета веревочная петля, за которую бревно тянут с силой F (рис. ). Как будет зависеть сила натяжения Т веревок, образующих петлю, от угла а? При каких условиях силы натяжения веревок на участках АВ и АС будут больше, чем на участке AD?
15691. Чтобы вытянуть автомашину, застрявшую на плохой дороге, шофер привязал один конец каната к машине, другой к дереву, стоящему впереди на расстоянии I = 12 м. Налегая на середину каната в перпендикулярном к нему направлении с силой F = 400 Н, шофер продвинулся на расстояние s = 0,6 м. Какая сила Q действовала на автомашину в последний момент?
15692. Тяжелая однородная доска массой m и длиной АВ = I упирается одним концом в угол между стеной и полом. К другому концу доски привязан канат (рис. ). Найти силу натяжения Т каната ВС, если угол между доской и канатом b = 90°. Как меняется сила натяжения каната с увеличением угла а между доской и полом, если угол b остается постоянным?
15693. Однородная балка лежит на платформе так, что один конец ее свешивается с платформы (рис. ). Длина свешивающегося конца равна 0,25 длины балки. На конец балки в точке В действует сила F. При значении F = 2,94 кН противоположный конец балки А начинает подниматься. Найти массу m балки.
15694. При взвешивании на неравноплечих рычажных весах вес тела на одной чашке получился равным Р1 = 30 Н, на другой Р2 = 34 Н. Найти истинный вес тела Р.
15695. На правой чаше больших равноплечих рычажных весов стоит человек, который уравновешен грузом, положенным на другую чашу. К середине правого плеча весов в точке С привязана веревка (рис. ). Вес человека равен Р. Длина коромысла весов АВ = l. Нарушится ли равновесие, если человек, стоящий на чаше весов, начнет тянуть за веревку с силой F < Р под углом а к вертикали?
15696. Один конец балки закреплен в стене так, что балка находится в горизонтальном положении (рис. ). К свободному концу балки приложена сила F = 1 кН под углом а = 30° к горизонту. Найти силу, вызывающую растяжение и изгиб балки. Изгибом балки под действием силы тяжести пренебречь.
15697. Чтобы выложить карниз здания, каменщик кладет четыре кирпича один на другой так, что часть каждого кирпича выступает над нижележащим (рис. ). Длина кирпича равна I. Найти наибольшие длины выступающих частей кирпичей, при которых кирпичи в карнизе еще будут находиться в равновесии без цементного раствора.
15698. Однородная балка массой m уравновешена на треугольной призме. Нарушится ли равновесие, если отрезать четвертую часть балки и положить ее на укороченный конец балки вровень с отрезком (рис. )? Если равновесие нарушится, то какую силу и к какому концу балки нужно приложить, чтобы равновесие восстановилось?
15699. Лестница массой m и длиной I прислонена к гладкой вертикальной стене под углом а к вертикали. Центр масс лестницы находится на высоте h от пола (рис. ). Человек тянет лестницу за середину в горизонтальном направлении с силой F. Какой должна быть минимальная сила F, чтобы человек смог отодвинуть верхний конец лестницы от стены? Трение о пол настолько велико, что нижний конец лестницы не скользит.
15700. Как легче сдвинуть с места железнодорожный вагон: прилагая силу к корпусу вагона или прилагая ее к верхней части обода колеса вагона?
15701. Деревянный брусок лежит на наклонной плоскости (рис ). Масса бруска m = 2 кг. Длина наклонной плоскости l = 1 м, ее высота h = 60 см. Коэффициент трения бруска о наклонную плоскость k = 0,4. С какой силой F нужно прижать брусок к наклонной плоскости, чтобы он оставался на ней в равновесии?
15702. Тяжелое бревно втягивают вверх по наклонной плоскости с помощью двух параллельных канатов, закрепленных,как показано на рис. . Масса бревна m = 400 кг. Длина наклонной плоскости l = 2 м, ее высота h = 1 м. Какую силу T нужно приложить к каждому из канатов, чтобы втянуть бревно? Указать два способа решения задачи.
15703. Какую силу F нужно приложить к концу рукоятки дифференциального ворота, чтобы удержать груз массой m = 50 кг? Длина рукоятки l = 1 м. Радиус большого цилиндра ворота R = 20 см, радиус малого r = 10 см (рис. ). Указать два способа решения задачи.
15704. На какую высоту h поднимется груз, если дифференциальный ворот сделает n = 10 оборотов? Радиус большого цилиндра ворота r2 = 20 см, радиус малого r1 = 10 см (рис. )
15705. С помощью показанной на рис. системы блоков хотят поднять бревно массой m. С какой силой F нужно для этого тянуть конец каната А? Как нужно прикрепить концы канатов В и С, чтобы бревно при подъеме было горизонтально?
15706. Система грузов m1, m2 и m3 находится в равновесии (рис. ). Массы m1 и m2 и угол а, который составляет наклонная плоскость с горизонтом, известны. Найти массу m3 и силу нормального давления N производимого массой m1 на наклонную плоскость.
15707. Груз массой m1 = 10 кг уравновешен грузами m2 и m3 (рис. ). При этом нить, удерживающая груз m3, идет от точки А горизонтально. Найти массу груза m3 и угол а, если масса m2 = 18 кг.
15708. Система, состоящая из неподвижного и подвижного блоков, находится в равновесии (рис. ). Найти массу груза m2, если масса m1 = 10 кг. Нарушится ли равновесие, если точку закрепления каната А переместить вправо? Если равновесие нарушится, то как будут двигаться грузы массами m1 и m2?
15709. Легкий стержень закреплен в точке О и может вращаться в вертикальной плоскости (рис. ). К концу стержня в точке А прикреплена нить, перекинутая через неподвижный блок, к другому концу которой подвешен груз m1. В точке В к стержню подвешен груз m2. Длина стержня равна l, расстояние ОВ = l/3. Система находится в равновесии, когда стержень расположен горизонтально и нить АС вертикальна. Найти массу груза m2, если масса m1 = 3 кг. Как будет двигаться стержень, если его вывести из положения равновесия, сместив конец А немного вверх или вниз?
15710. В двух вершинах равностороннего треугольника (рис. ) помещены шарики массой m каждый. В третьей вершине помещен шарик массой 2m. Найти положение центра масс этой системы.
15711. Найти положение центра масс однородного диска радиусом R, из которого вырезано отверстие радиусом r (рис. ). Центр выреза находится от центра диска на расстоянии R/2.
15712. Масса Земли М = 6·1024 кг, масса Луны m = 7,3·1022 кг. Луна находится от Земли на расстоянии r = 3,8·108 м. Найти силу притяжения F между Землей и Луной.
15713. В записях М. В. Ломоносова имеется такая заметка: «Если на не очень большом расстоянии различие силы тяжести было бы велико, то можно было бы построить неверные весы» (рис. ). При какой разнице I длин нитей, на которых подвешены одинаковые грузы, такие весы на поверхности Земли давали бы погрешность dm = 0,01 г при взвешивании груза массой m = 10 кг? Нити считать невесомыми. Плотность Земли р = 5,6·103 кг/м3.
15714. Радиус Земли R = 6400 км, плотность Земли р = 5,6·103 кг/м3. Расстояние от Земли до Солнца r = 1,5·1011 м. Период обращения Земли вокруг Солнца Т = 365 сут. Найти среднее значение силы притяжения F, действующей на Землю со стороны Солнца.
15715. При какой угловой скорости w вращения Земли вес тел на экваторе обратился бы в нуль? Плотность Земли р = 5,6·103 кг/м3.
15716. Средняя угловая скорость движения Земли вокруг Солнца w = 1,75·10-2 рад/сут. Расстояние от Земли до Солнца r = 1,5·1011 м. Найти массу М Солнца.
15717. Рекордная высота подъема стратостата «Осоавиахим» была h = 22 км. Насколько изменилось при подъеме на такую высоту ускорение свободного падения? Плотность Земли р = 5,6·103 кг/м3.
15718. В какие времена года линейная скорость движения Земли вокруг Солнца больше и в какие - меньше?
15719. Допустим, что некоторое тело перемещается внутри Земли от поверхности к ее центру. Какова будет зависимость силы тяготения, действующей на тело, от расстояния тела до центра Земли? Считать Землю шаром и плотность ее всюду постоянной.
15720. Точные астрономические часы с секундным маятником установлены в подвале главного здания Московского университета. Насколько будут отставать за сутки эти часы, если их перенести на верхний этаж здания университета? Высота верхнего этажа относительно подвала h = 200 м. Считать радиус Земли R = 6400 км.
15721. Два маятника одновременно начинают совершать колебания. За время первых N1 = 15 колебаний первого маятника второй маятник совершил только N2 = 10 колебаний. Найти отношение l1 / l2 длин этих маятников.
15722. Маятник укреплен на доске, которая может свободно без трения падать по направляющим тросам. Перед началом падения маятник был отклонен от положения равновесия (рис. ). Будет ли маятник совершать колебания во время падения доски?
15723. Маятник укреплен на тележке, скатывающейся без трения с наклонной плоскости. Период колебаний маятника на неподвижной тележке равен T0. Как изменится период колебаний маятника во время скатывания тележки?
15724. Для приблизительной оценки малых амплитуд колебаний поверхности звучащих тел был предложен следующий метод. На исследуемую поверхность насыпается тонкий слой сухого песка. При возбуждении колебаний поверхности песчинки начинают также колебаться вместе с ней. Если амплитуду колебаний сделать достаточно большой, то песчинки отделяются от поверхности и как бы начинают подпрыгивать. Если разные части поверхности колеблются с разными амплитудами (например, телефонная мембрана), то песчинки постепенно собираются в местах, колеблющихся с наименьшей амплитудой. Объяснить причины такого поведения песчинок. Будет ли влиять на характер поведения песчинок их масса и частота колебаний?
15725. Ареометр, состоящий из шарика, заполненного дробью, и цилиндрической трубки, площадь поперечного сечения которой S, помещен в жидкость. Плотность жидкости р. Ареометр погружают в жидкость несколько глубже, чем это необходимо для его равновесия, и затем отпускают. Ареометр после этого начинает совершать свободные колебания около положения равновесия. Как будет изменяться частота колебаний ареометра при: а)увеличении его массы? б) уменьшении диаметра трубки? в) увеличении плотности жидкости?
15726. На двух вращающихся в противоположньге стороны валиках лежит горизонтально доска (рис. ). Масса доски
равна m. Расстояние между осями валиков равно 2l. Коэффициент трения между доской и каждым из валиков равен k. В начальный момент доска была положена так, что ее центр масс был смещен на некоторое расстояние х от средней линии OO. Какие движения будет совершать доска под действием сил трения, создаваемых валиками?
15727. Поршень, плотно прилегающий к внутренним стенкам длинной цилиндрической трубы, может перемещаться в ней с помощью длинного штока. Труба с поршнем, занимающим крайнее нижнее положение, опущена в колодец. Когда нижняя часть трубы бла погружена в воду, поршень стали поднимать с помощью штока (рис. ). На какую высоту h от уровня воды в колодце может подняться таким способом вода в трубе? Атмосферное давление P0 = 100 кПа. Плотность воды р0 = 1·103 кг/м3.
15728. Под каким давлением р0 должна давать воду насосная станция, расположенная в подвале главного здания Московского университета, чтобы давление воды в водопроводе на высоте верхнего этажа было не менее р = 150 кПа? Высота верхнего этажа относительно насосной станции h = 200 м. Плотность воды р0 = 1·103 кг/м3.
15729. В подводной части судна образовалось отверстие, площадь сечения которого S = 5 см2. Отверстие находится ниже уровня воды на расстоянии h = 3 м. Какая минимальная сила F требуется, чтобы удержать заплату, закрывающую отверстие с внутренней стороны судна? Плотность воды р0 = 1·103 кг/м3.
15730. В сосуде находится сжатый до давления P = 400 кПа воздух. Для того чтобы удержать пробку, закрывающую круглое отверстие в сосуде, необходимо приложить силу F = 94 Н. Радиус отверстия r = 1 см. Найти атмосферное давление P0.
15731. Концы раздвоенной стеклянной трубки опущены в сосуды с разными жидкостями (рис. ). Через верхний конец трубки из нее откачали некоторое количество воздуха. При этом жидкость поднялась в левом колене на высоту h0 = 10 см, в правом - на высоту h = 12 ом. Найти плотность р жидкости, находящейся в правом сосуде, если в левом сосуде находится вода. Плотность воды р0 = 1·103 кг/м3.
15732. До какой высоты h нужно налить однородную жидкость в цилиндрический сосуд радиусом r, чтобы сила, с которой жидкость будет давить на боковую поверхность сосуда, была равна силе давления на дно сосуда?
15733. Из трубки, опущенной одним концом в воду, откачали некоторое количество воздуха. При этом вода поднялась в трубке выше крана А (рис. ). Будет ли вытекать из крана А вода, если его открыть?
15734. Барометр показывает в воздухе давление р0 = 100 кПа. Найти давление р на глубине h = 10 м под поверхностью воды.
15735. В крышке большого сосуда, наполненного водой, имеется цилиндрическое отверстие, плотно закрытое поршнем (рис. ). В поршень вделана вертикальная трубка радиусом r = 5 см. Радиус поршня R = 10 см, масса поршня с трубкой m = 20 кг. До какой высоты h поднимется вода в трубке при равновесии поршня? Плотность воды р0 = 1·103 кг/м3.
15736. В цилиндрический сосуд налиты ртуть и вода. Массы жидкостей одинаковы. Общая высота двух слоев жидкостей Н = 29,2 см. Найти давление р жидкостей на дно сосуда. Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3, воды р0 = 1·103 кг/м3.
15737. В двух сообщающихся цилиндрических сосудах с одинаковой площадью поперечного сечения S = 11,5 см2 находится ртуть. В один из сосудов поверх ртути наливают воду массой m0 = 1 кг и опускают плавать в воде тело, масса которого m = 150 г. На какое расстояние h переместится уровень ртути во втором сосуде после наливания воды и опускания тела? Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3.
15738. В два колена U-образной трубки налиты вода и масло, разделенные ртутью (рис. ). Поверхности раздела ртути и жидкостей в обоих коленах находятся на одной высоте. Найти высоту столба воды h0, если высота столба масла h = 20 см. Плотность масла р = 0,9·103 кг/м3, воды - р0 = 1·103 кг/м3.
15739. В двух сообщающихся цилиндрических сосудах находится ртуть. Диаметр одного сосуда в четыре раза больше диаметра другого (рис. ). В левый сосуд наливают столб воды высотой h0 = 70 см. Насколько поднимется уровень ртути в правом сосуде и опустится в левом? Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3, воды р0 = 1·103 кг/м3.
15740. Ртуть находится в U-образной трубке. Площадь сечения левого колена трубки в три раза меньше, чем правого. Уровень ртути в левом колене расположен на расстоянии h0 = 30 см от верхнего конца трубки. Насколько поднимется уровень ртути в правом колене трубки, если левое колено доверху залить водой? Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3, воды - р0 = 1·103 кг/м3.
15741. В двух сообщающихся цилиндрических сосудах, имеющих одинаковые диаметр и высоту, находится ртуть (рис. ). В одном из сосудов поверх ртути налит столб воды высотой h0 = 32 см. Как будут расположены друг относительно друга уровни ртути в обоих сосудах, если оба сосуда доверху залить керосином? Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3, воды р0 = 1·103 кг/м3, керосина - рк = 0,8·103 кг/м3.
15742. На весах уравновесили сосуд с водой и затем опустили в него конец деревянной палочки, держа другой конец ее в руках. Какой массы m груз необходимо положить на другую чашку весов для восстановления равновесия, если объем погруженной части палочки V = 50 см3?
15743. Пловец неподвижно лежит на поверхности воды лицом вверх, причем в воду погружено все тело, за исключением небольшой части лица. Масса пловца m = 75 кг. Найти объем V тела пловца.
15744. Ареометр представляет собой стеклянную цилиндрическую трубку, запаянную с обоих концов. Длина трубки l = 20 см, внешний диаметр D = 1,2 см, толщина стенок d = 1 мм. В нижнюю часть трубки налита ртуть объемом V = 1 см3. Плотность стекла p1 = 2,6·103 кг/м3, ртути - р2 = 13,6·103 кг/м3. Какова минимальная плотность р жидкости, которую можно измерять с помощью такого ареометра?
15745. Сплошной однородный шар объемом V плавает на границе двух несмешивающихся жидкостей (рис. ). Плотность верхней жидкости равна р1, нижней — р2. Плотность материала шара равна р, причем р1 < р < р2. Какая часть объема шара будет находиться в верхней, а какая часть в нижней жидкости?
15746. В сосуд налита ртуть и поверх нее масло. Шар, опущенный в сосуд, плавает так, что он ровно наполовину погружен в ртуть (см. рис. ). Найти плотность р материала шара. Плотность масла p1 = 0,9·103 кг/м3, ртути - р2 = 13,6·103 кг/м3.
15747. Тело кубической формы плавает на поверхности ртути так, что в ртуть погружено 0,25 его объема. Какая часть объема тела будет погружена в ртуть, если поверх нее налить слой воды, полностью закрывающий тело? Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3, воды р0 = 1·103 кг/м3.
15748. Найти плотность р материала однородного тела, которое имеет в воздухе вес Р1 = 2,8 Н, а в воде - Р2 = 1,69 Н. Потерей веса в воздухе пренебречь. Плотность воды р0 = 1·103 кг/м3.
15749. Вес тела в воде в три раза меньше, чем в воздухе. Найти плотность р материала тела. Плотность воды р0 = 1·103 кг/м3.
15750. На одной чашке весов лежит кусок серебра массой m1 = 0,1 кг, на другой кусок стекла массой m2 = 0,13 кг. Какая чашка перетянет при погружении весов в воду? Плотность серебра р1 = 10,5·103 кг/м3, стекла - р2 = 2,6·103 кг/м3, воды - р0 = 1·103 кг/м3.
15751. Медный шар с внутренней полостью имеет в воздухе вес Р1 = 2,64 Н, в воде - Р2 = 2,21 Н. Найти объем V внутренней полости шара. Плотность меди р = 8,8·103 кг/м3, воды - р0 = 1·103 кг/м3.
15752. Кусок железа имеет в воде вес Р = 4 Н. Найти его объем V. Плотность железа р = 7,8·103 кг/м3, воды р0 = 1·103 кг/м3.
15753. Тонкостенная трубка ртутного термометра в воздухе имеет вес Р1 = 0,66 Н, а в воде - Р2 = 0,44 Н. Найти массу m ртути, заполняющей трубку. Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3, стекла - рс = 2,6·103 кг/м3, воды - р0 = 1·103 кг/м3.
15754. Два тела, имеющие объемы V и 2V, уравновешены на весах. Затем большее тело погружено в масло, плотность которого р1 = 0,9·103 кг/м3. Какова должна быть плотность р2 жидкости, в которую следует погрузить меньшее тело, чтобы равновесие весов не нарушилось?
15755. Найти изменение потенциальной энергии тела объемом V, поднимаемого в воде на высоту h. Изменится ли при подъеме тела потенциальная энергия воды, находящейся в этом сосуде? Рассмотрите случаи, когда плотность р материала тела больше и когда меньше плотности р0 воды.
15756. Тело объемом V0 = 500 см3 при взвешивании в воздухе было уравновешено на весах медными гирями массой m = 0,45 кг. Найти массу m0 тела. Плотность меди р = 8,8·103 кг/м3, воздуха - рв = 1,29 кг/м3.
15757. При точном взвешивании обычно вводят поправку на потерю веса в воздухе для взвешиваемого тела и гирек. В каком случае можно не вводить эту поправку, не уменьшая точности взвешивания?
15758. Если сосуд заполнен воздухом, его масса равна m0 = 0,1288 кг. При заполнении сосуда углекислым газом его масса становится равной m1 = 0,1295 кг, при заполнении водой - m2 = 1,148 кг. Найти плотность углекислого газа р1, объем V и массу m сосуда. Плотность воздуха р0 = 1,29 кг/м3, воды - р2 = 1·103 кг/м3.
15759. Резиновый шар объемом V = 100 м3 наполнен водородом. Вес оболочки вместе с водородом Р = 500 Н. Найти подъемную силу F шара и плотность р слоя воздуха, в котором шар будет находиться в равновесии. Плотность воздуха у поверхности Земли р0 = 1,29 кг/м3.
15760. Каково должно быть соотношение объемов воды и спирта для того, чтобы их смесь имела плотность р = 0,9·103 кг/м3? При смешивании спирта с водой происходит уменьшение объема смеси: объем смеси составляет 0,97 от первоначального объема воды и спирта. Плотность воды p1 = 1·103 кг/м3, спирта - р2 = 0,8·103 кг/м3.
15761. Резиновый шар объемом V = 5 л наполнен воздухом. Вес оболочки шара Р = 0,015 Н. В каком соотношении должны быть взяты объемы углекислого газа и воздуха для составления смеси, в которой мог бы плавать, не погружаясь и не всплывая, такой шар? Плотность воздуха р0 = 1,29 кг/м3, углекислого газа - р = 1,98 кг/м3.
15762. Построить график изменения с течением времени высоты, на которой находится уровень воды в открытом сосуде, изображенном на рис. , если скорость истечения воды из подводящей трубки А меньше скорости истечения из сифонной трубки В.
15763. Маятник часов при температуре t0 имеет длину l0 и при этом часы идут точно. Температурный коэффициент линейного расширения материала маятника а = 1,85·10-5 K-1. Насколько будут отставать или убегать часы за время т = 1 сут, если температура в помещении будет на dt = 10 °С выше t0? При выводе формулы учесть малость коэффициента линейного расширения материала маятника.
15764. Стальной стержень, имеющий площадь поперечного сечения S = 10 см2, концами упирается в две жестко закрепленные массивные стальные плиты. С какой силой F стержень будет давить на каждую из плит, если его температура повысится на dt = 15 °С? Модуль Юнга для стали Е = 206 ГПа. Температурный коэффициент линейного расширения стали а = 1,1·10-5 K-1.
15765. При измерении стальным штангенциркулем длина стержня оказалась равной l = 180 мм. Температура во время измерения была t = 10 °С. Температурный коэффициент линейного расширения стали а = 1,1·10-5 K-1. Какова ошибка этого измерения, если деления шкалы штангенциркуля наносились при температуре t0 = 20 °С?
15766. Стальная цилиндрическая деталь при обработке на токарном станке нагревается до температуры t = 80 °С. Деталь при температуре t0 = 10 °С должна иметь диаметр d0 = 5 см. Допускаемые отклонения от заданного размера не должны превышать dd = 10 мкм. Температурный коэффициент линейного расширения стали а = 1,1·10-5 K-1. Следует ли при измерениях во время обработки вносить поправки на тепловое расширение детали?
15767. При изготовлении некоторого прибора оказалось необходимым обеспечить постоянство разности длин железного и медного цилиндров при любых изменениях температуры. Какую длину должны иметь эти цилиндры при t = 0°С, чтобы разница их при всех температурах была равна dl = 10 см? Температурные коэффициенты линейного расширения железа и меди равны соответственно a1 = 1,1·10-5 K-1, a2 = 1,7·10-5 K-1.
15768. Латунная шкала ртутного барометра была выверена при температуре t0 = 0°С. При температуре t = 18°С барометр показал давление, соответствующее длине L = 760 делений шкалы. Приведите показание барометра к температуре t0 = 0°С. Коэффициент линейного расширения латуни а = 1,9·10-5 K-1. Коэффициент объемного расширения ртути р = 1,8·10-4 K-1.
15769. Объемы тонкостенного латунного сосуда и сплошного латунного шара при температуре t0 = 0°С одинаковы и равны V0 = 1 л. Насколько изменятся объемы сосуда и шара при нагревании до температуры t = 20°С? Коэффициент линейного расширения латуни а = 1,9·10-5 K-1.
15770. При наблюдении теплового расширения жидкостей (для исключения влияния изменения объема Vo стеклянного сосуда во время нагревания) часть сосуда заполняют сплавом. Температурные коэффициенты объемного расширения сплава и стекла равны соответственно b = 8·10-5 K-1, b0 = 3·10-5 K-1. Какая часть объема сосуда должна быть заполнена сплавом, чтобы тепловое расширение сосуда было полностью скомпенсировано?
15771. Одно время для измерения температур пользовались так называемым весовым термометром. Этот термометр представлял собой полый платиновый шар, заполненный ртутью. В шаре имелось капиллярное отверстие. Об увеличении температуры судили по массе ртути, вытекавшей из отверстия. Какая масса dm ртути должна вытекать из отверстия такого термометра при повышении температуры на dt = 1° С, если при температуре t0 = 0°С целиком заполненный шар термометра вмещает массу m0 = 700 г ртути? Температурный коэффициент объемного расширения платины b1 = 2,7·10-5 K-1, ртути b2 = 1,8·10-4 K-1.
15772. В работе «О вольном движении воздуха в рудниках» М.В. Ломоносов впервые раскрыл причины возникновения постоянных потоков воздуха в шахтах. В частности, он рассмотрел движение воздуха в шахтах типа показанной на рис. . Определить направление движения воздуха в такой шахте зимой и летом. Считать температуру воздуха постоянной и одинаковой во всех точках шахты и во все времена года.
15773. В работе «О вольном движении воздуха в рудниках» М. В. Ломоносов рассмотрел движение воздуха в штольнях типа показанной на рис. . Определить направление движения воздуха в такой штольне зимой и летом. Считать температуру воздуха постоянной и одинаковой во всех точках шахты и во все времена года.
15774. В сосуд, содержащий воду массой m1 = 200 г при температуре t1 = 8°С, погружают лед массой m2 = 300 г, имеющий температуру t2 = -20°С. Какую температуру Q будет иметь содержимое сосуда после того, как установится тепловое равновесие?
15775. В сосуд, заполненный тающим льдом, помещают кусок чугуна массой m = 325 г и объемом V = 48 см3. Плотность чугуна при температуре t0 = 0°С равна р0 = 6,8·103 кг/м3, удельная теплоемкость с = 0,5 кДж/(кг·К), температурный коэффициент объемного расширения чугуна b = 3,3·10-5 K-1. Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг. Какая масса mл льда растает к моменту установления теплового равновесия?
15776. Для нагревания воды некоторой массы от температуры t0 = 0°С до температуры кипения (t = 100 °С) электронагревателем потребовалось время т1 = 15 мин. После этого потребовалось время т2 = 1 ч 20 мин для обращения всей воды в пар при тех же условиях. Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг·К). Найти удельную теплоту парообразования воды L.
15777. В сосуде, из которого быстро откачивают воздух, находится немного воды при температуре t0 = 0 °С. За счет интенсивного испарения происходит постепенное замораживание воды. Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды L = 2,3 МДж/кг. Какая часть первоначальной массы воды может быть обращена таким способом в лед?
15778. Пользуясь законом Гей-Люссака V = V0(1 + at), где а - температурный коэффициент объемного расширения, и определением термодинамической температуры, выведите формулу зависимости между объемом и термодинамической температурой для изобарного процесса. Построить график этой зависимости.
15779. Пользуясь законом Шарля P = P0(1 + bt)> где b -температурный коэффициент давления, и определением термодинамической температуры, выведите формулу зависимости между давлением и термодинамической температурой для изохорного процесса. Построить график этой зависимости.
15780. Газ находится в цилиндре, закрытом свободно перемещающимся поршнем. Как отличаются друг от друга графики зависимости объема от температуры для случаев нагревания газа при малом и большом давлениях на поршень?
15781. Некоторая масса газа нагревается один раз в малом, другой раз в большом сосудах. Во время нагревания объемы сосудов остаются постоянными. Как отличаются друг от друга графики зависимости давления от температуры в первом и втором случаях?
15782. Как располагаются изотермы газа на графике зависимости объема от давления для случаев расширения газа одной и той же массы при низкой и высокой температурах?
15783. Построить графики зависимости объема от температуры, изображающие изобарный, изохорный и изотермический процессы.
15784. Построить графики зависимости давления от температуры, изображающие изохорный, изобарный и изотермический процессы.
15785. Построить графики зависимости давления от объема изображающие изотермический, изобарный и изохорный процессы.
15786. Газ находится в цилиндре, закрытом поршнем (рис. ). Поршень имеет площадку, на которой находится песок, создающий необходимое давление на поршень. Если песок небольшими порциями сбрасывать на расположенные рядом с подставкой полочки, то давление на поршень будет меняться. Одновременно можно, помещая цилиндр на нагреватели и холодильники, изменять температуру газа. На основе непосредственных измерений был получен график зависимости давления от объема газа, изображенный на рис. . Определить по этому графику характер изменения температуры газа.