Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
19486. Мяч массы m = 0,5 кг и диаметра d = 24 см погружают в воду на глубину h = 4 м. Найти изменение dU потенциальной энергии мяча. Деформацией мяча пренебречь.
19487. С какой высоты h должно падать тело, имеющее плотность р = 0,4·103 кг/м3, чтобы оно погрузилось в воду на глубину Н = 6 см? Сопротивлением воды и воздуха пренебречь.
19488. Сосуд с водой движется поступательно вдоль горизонтальной прямой с ускорением а. Под каким углом а к горизонту будет располагаться поверхность воды?
19489. В бак равномерной струей в единицу времени поступает объем воды Vt = 2 дм3/с. в боковой стенке бака у самого дна (или в самом дне) имеется отверстие площади S. На каком уровне h будет держаться вода в баке?
19490. Направленная горизонтально струя воды бьет в вертикальную стенку. С какой силой струя давит на стенку, если скорость истечения воды v = 10 м/с и вода поступает через трубку, имеющую сечение S = 4 см2? Считать, что после удара вода стекает вдоль стенки.
19491. С катера, идущего со скоростью v = 18 км/ч, опускают в воду изогнутую под прямым углом трубку так, что опущенный конец трубки горизонтален и обращен отверстием в сторону движения. Другой конец трубки, находящийся в воздухе, вертикален. На какую высоту h по отношению к уровню воды в озере поднимется вода в трубке? Трением пренебречь.
19492. Какова примерно скорость катера v, если вода поднимается при движении вдоль его носовой вертикальной части на высоту h = 1 м?
19493. На гладкой горизонтальной поверхности стоит сосуд с водой. В боковой стенке сосуда у дна имеется отверстие площади S. Какую силу нужно приложить к сосуду, чтобы удержать его в равновесии, если высота уровня воды в сосуде равна h?
19494. На поршень шприца площади S действует сила F. С какой скоростью v должна вытекать в горизонтальном направлении струя из отверстия площади s? Плотность жидкости равна р.
19495. Один из маятников за некоторое время совершил n1 = 10 колебаний. Другой за то же время совершил n2 = 6 колебаний. Разность длин маятников dl = 16 см. Найти длины маятников l1 и l2.
19496. Маятник представляет собой упругий шарик, прикрепленный к концу нити, имеющей длину l. При колебаниях шарик сталкивается с упругой массивной стенкой в моменты, когда нить занимает вертикальное положение. Найти период Т колебаний маятника. Длительностью столкновения пренебречь.
19497. Математический маятник длины l совершает колебания вблизи вертикальной стенки. Под точкой подвеса маятника, на расстоянии a = 1/2 от нее, в стенку вбит гвоздь (рис. ). Найти период Т колебаний маятника.
19498. Два одинаковых упругих шарика подвешены на нитях, имеющих длины l1 = 1 м и l2 = 0,25 м, так, что центры масс шариков находятся на одном уровне и шарики соприкасаются друг с другом. Нить второго шарика отклоняют на небольшой угол и отпускают.Сколько раз столкнутся шарики за время dt = 4 с, прошедшеес начала движения второго шарика?
19499. При температуре Q1 = 20 °С период колебаний маятника T1 = 2 с. Как изменится период колебаний, если температура возрастет до Q2 = 30 °С? Коэффициент линейного расширения материала маятника а = 1,85·10-5 K-1.
19500. Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а радиус Земли в 3,7 раза больше радиуса Луны. Как изменится период колебаний маятника при перенесении его с Земли на Луну?
19501. Часы с секундным маятником, имеющие период колебаний T0 = 1 с, на поверхности Земли идут точно. На сколько будут отставать эти часы за сутки, если их поднять на высоту h = 200 м над поверхностью Земли?
19502. Найти потенциальную энергию U математического маятника массы m = 200 г в положении, соответствующем углу отклонения нити от вертикали а = 10°, если частота колебаний маятника v = 0,5 с-1. Считать потенциальную энергию маятника в положении равновесия равной нулю.
19503. С каким ускорением a и в каком направлении должна двигаться кабина лифта, чтобы находящийся в ней секундный маятник за время t = 2 мин 30 с совершил n = 100 колебаний?
19504. Математический маятник длины l подвешен в вагоне, движущемся горизонтально с ускорением а. Найти период колебаний. этого маятника.
19505. Кубик совершает малые колебания в вертикальной плоскости, двигаясь без трения по внутренней поверхности сферической чаши. Найти период колебаний кубика, если чаша опускается вниз с ускорением а = g/З. Считать, что внутренний радиус чаши R много больше ребра кубика.
19506. Эхо, вызванное ружейным выстрелом, дошло до стрелка через время t = 4 с после выстрела. На каком расстоянии s от стрелка находится преграда, от которой произошло отражение звука? Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.
19507. На расстоянии s = 1068 м от наблюдателя ударяют молотком по железнодорожному рельсу. Наблюдатель, приложив ухо к рельсу, услышал звук на время dt = 3 с раньше, чем он дошел до него по воздуху. Найти скорость звука и в стали. Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.
19508. Звук выстрела и пуля одновременно достигают высоты h = 680 м. Выстрел произведен вертикально вверх. Какова начальная скорость пули? Скорость звука в воздухе v = 340 м/с. Сопротивлением движению пули пренебречь.
19509. Из пункта А в пункт В был послан звуковой сигнал частоты v = 50 Гц, распространяющийся со скоростью v = 340 м/с. При этом на расстоянии от А до В укладывалось целое число волн. Опыт повторили, когда температура была на dQ = 20 К выше, чем в первом случае. При этом число волн, укладывающихся на расстоянии от А до В, уменьшилось на два. Найти расстояние l между пунктами А и В, если при повышении температуры на 1 К скорость звука увеличивается на 0,5 м/с.
19510. Найти скорость звука v в воде, если колебания с периодом Т = 0,005 с вызывают звуковую волну длины l = 7,175 м.
19511. Найти частоту v звуковых колебаний в стали, если расстояние между ближайшими точками звуковой волны, отличающимися по фазе на ф = 90°, составляет l = 1,54 м. Скорость звука в стали v = 5000 м/с.
19512. Найти разность фаз ф между двумя точками звуковой волны, отстоящими друг от друга на расстоянии l = 25 см, если частота колебаний v = 680 Гц. Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.
19513. Узлы стоячей волны, создаваемой камертоном в воздухе, отстоят друг от друга на расстоянии l = 40 см. Найти частоту v колебаний камертона. Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.
19514. Звуковые колебания частоты v имеют в первой среде длину волны l1, а во второй - длину волны l2. Как изменяется скорость распространения этих колебаний при переходе из первой среды во вторую, если l1 = 2l2?
19515. Звуковые колебания распространяются в воде со скоростью v1 = 1480 м/с, а в воздухе - со скоростью v2 = 340 м/с. Во сколько раз изменится длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду?
19516. Камертон один раз зажат в тисках, а другой раз стоит на резонаторном ящике. В обоих случаях камертон возбуждается одинаковыми по силе ударами. В каком случае камертон будет звучать дольше?
19517. К верхнему концу цилиндрического сосуда, в который постепенно наливают воду, поднесен звучащий камертон. Звук, издаваемый камертоном, заметно усиливается, когда расстояния от поверхности жидкости до верхнего конца сосуда достигают значений h1 = 25 см и h2 = 75 см. Найти частоту колебаний v камертона. Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.
19518. Труба длины l = 1 м заполнена воздухом при нормальном атмосферном давлении. Один раз труба открыта с одного конца, другой раз - с обоих концов и в третий раз закрыта с обоих концов. При каких минимальных частотах в трубе будут возникать стоячие звуковые волны в указанных случаях? Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.
19519. Движущийся по реке теплоход дает звуковой сигнал частоты v = 400 Гц. Стоящий на берегу наблюдатель воспринимает звук свистка как колебания с частотой V = 395 Гц. С какой скоростью и движется теплоход? Приближается или удаляется он от наблюдателя? Скорость звука в воздухе v = 340 м/с.
19520. Как должны относиться длины l1 и l2 двух стержней из материалов с различными коэффициентами линейного расширения b1 и b2 чтобы при любой температуре разность длин стержней оставалась постоянной?
19521. Два одинаковых стальных моста должны быть построены один на севере, другой на юге. Каковы должны быть при О °С зазоры, компенсирующие удлинение моста при изменении температуры, если на юге возможны колебания от -10 до +50 °С, а на севере от -50 до +20 °С? При 0 °С длина моста L0 = 100 м, коэффициент линейного расширения стали Р = 10-5 K-1.
19522. Латунный сосуд при нагревании увеличился в объеме на n = 0,6%. Найти увеличение температуры dt сосуда, если коэффициент линейного расширения латуни Р = 2·10-5 K-1.
19523. При температуре t0 = 0°С длины алюминиевого и железного стержней l0a = 50 см и l0ж = 50,05 см. Сечения стержней одинаковы. При какой температуре t1 длины стержней и при какой температуре t2 их объемы будут одинаковы? Коэффициенты линейного расширения алюминия и железа ba = 2,4·10-7 K-1 и bж= 1,2·10-7 K1.
19524. Коэффициенты объемного расширения воды для трех интервалов температур:a1 = -3,3·10-5 K-1 (0 <= t1 <= 4°С),a2 = 4,8·10-5 K-1 (4 <= t2 <= 10 °С),a3 = 1,5·10-4 K-1 (10 <= t3 <= 20°С).Найти объем воды V при температуре t = 15 °С, если при температуре t,= 1 °С объем V,= 103 см3.
19525. Сообщающиеся сосуды заполнены жидкостью, имеющей температуру t1. При нагревании жидкости в одном из сосудов до температуры t2 уровень жидкости в этом сосуде установился на высоте H, а в другом - на высоте h. Найти коэффициент объемного расширения жидкости.
19526. Найти объем шарика ртутного термометра, если известно, что при температуре t0 = 0°С ртуть заполняет только шарик, а между делениями 0 и 100 °С объем канала V = 3 мм3. Коэффициент объемного расширения ртути а = 1,8·10-4 K-1, коэффициент линейного расширения стекла b = 8·10-6 K-1.
19527. В кварцевый литровый сосуд диаметра d = 6 см до половины налили воду, а затем положили шар из эбонита, имеющий объем V = 100 см3. На какую высоту dh поднимется уровень воды при изменении температуры от t1 = 10 °С до t2 = 70 °С? Коэффициент объемного расширения воды а = 3·10-4 K-1, коэффициент линейного расширения эбонита b = 8·10-5 K-1. Тепловым расширением кварца пренебречь.
19528. В кварцевый сосуд объема V1 = 2,5 л помещен латунный цилиндр массы m2 = 8,5 кг. Остальная часть сосуда заполнена водой. При нагревании сосуда вместе с содержимым на dt = 3 °С уровень воды в сосуде не изменился. Найти коэффициент объемного расширения воды а. Коэффициенты линейного расширения кварца и латуни b1 = 0,42·10-6 K-1 и p2 = 0,2·10-4 K-1. Плотность латуни p2 = 8,5·103 кг/м3.
19529. В колбу, плотно закрытую пробкой со вставленной в нее трубкой, до самой пробки налит керосин (рис. ). Как изменится давление на дно колбы при нагревании керосина на dt = 30 °С, если объем колбы V = 2 л, высота ее h = 20 см, сечение трубки S = 2 см2? Коэффициент объемного расширения керосина а = 10-3 K-1, его плотность до нагревания р = 0,8·103 кг/м3. Тепловым расширением колбы пренебречь.
19530. Латунный сосуд массы m = 0,2 кг содержит m1 = 0,4 кг анилина при температуре t1 = 10 °С. В сосуд долили m2 = 0,4 кг анилина, нагретого до температуры t2 = 31 °С. Найти удельную теплоемкость са анилина, если в сосуде установилась температура Q = 20 °С. Удельная теплоемкость латуни с = 0,4 кДж/(кг·К).
19531. В сосуд объема V с теплонепроницаемыми стенками, заполненный газом с молярной массой ц при температуре Т и давлении р, внесен медный шарик массы mм, имеющий температуру Тм. Какая температура в установится в сосуде? Удельные теплоемкости газа и меди равны с и см. Газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К).
19532. В сосуде смешиваются три химически не взаимодействующие жидкости, имеющие массы m1 = 1 кг, m2 = 10 кг, m3 = 5 кг, температуры t1 = 6 °С, t2 = -40 °С, t3 = 60 °С и удельные теплоемкости c1 = 2 кДж/(кг·К), с2 = 4 кДж/(кг·К), с3 = 2 кДж/(кг·К). Найти температуру в смеси и количество теплоты, необходимое для последующего нагревания смеси до t = 6 °С.
19533. В два одинаковых сосуда, содержащих воду (в одном масса воды m1 = 0,1 кг при температуре t1 = 45 °С, в другом масса воды m2 = 0,5 кг при температуре t2 = 24 °С), налили поровну ртуть. После установления теплового равновесия в обоих сосудах оказалось, что температура воды в них одна и та же и равна Q=17 °С. Найти теплоемкость Сс сосудов. Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг·К).
19534. Для измерения температуры воды, имеющей массу m = 66 г. в нее нагрузили термометр, который показал температуру t1 = 32,4 °С. Какова действительная температура Q воды,если теплоемкость термометра C1 = 1,9 Дж/К и перед погружением в воду он показывал температуру помещения t2 = 17,8 °С? Удельная теплоемкость воды c = 4,2 кДж/(кг·К).
19535. В стеклянный сосуд, имеющий массу mc = 120 г и температуру rc = 20 °С, налили горячую воду, масса которой m = 200 г и температура t = 100 °С. Спустя время m = 5 мин температура сосуда с водой стала равной Q = 40 °С. Теряемое в единицу времени количество теплоты постоянно. Какое количество теплоты терялось в единицу времени? Удельные теплоемкости сосуда и воды сс = 840 Дж/(кг·К) и с = 4,2 кДж/(кг · К).
19536. В сосуд, содержащий массу воды m = 2 кг при температуре t = 5 °С, положен кусок льда массы mл = 5 кг, имеющий температуру tл = -40 °С. Найти температуру 0 и объем V смеси после установления теплового равновесия. Удельные теплоемкости воды и льда с = 4,2 кДж/(кг·К) и cл = 2,1 кДж/(кг·К), их плотности при r0 = 0 °С равны р = 103 кг/м3 и рл = 0,92·103 кг/м3. Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг. Теплоемкостью сосуда и потерями тепла пренебречь.
19537. Ванну объема V = 100 л необходимо заполнить водой, имеющей температуру Q = 30 °С, используя воду с температурой t = 80 °С и лед с температурой tл = -20 °С. Найти массу mл льда, который придется положить в ванну. Удельные теплоемкости воды и льда с = 4,2 кДж/(кг·К) и сл = 2,1 кДж/(кг·К), плотность воды р = 103 кг/м3. Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг. Теплоемкостью ванны и потерями тепла пренебречь.
19538. В сосуд, содержащий массу воды m = 10 кг при температуре t = 10 °С, положили лед, имеющий температуру tл = -50 °С, после чего температура образовавшейся смеси оказалась равной Q=-4 °С. Какая масса mл льда была положена в сосуд? Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг·К) и удельная теплоемкость льда сл = 2,1 кДж/(кг·К). Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг.
19539. Кусок свинца, имеющий массу m = 1 кг, расплавился наполовину при сообщении ему количества теплоты Q = 54,5 кДж. Какова была начальная температура Т свинца? Удельная теплоемкость свинца с = 130 Дж/(кг·К). Удельная теплота плавления свинца r = 24 кДж/кг, его температура плавления Тпл = 600 к.
19540. Тигель, содержащий некоторую массу олова, нагревается электрическим током. Выделяемое в единицу времени количество теплоты постоянно. За время т0 = 10 мин температура олова повышается от t1 = 20 °С до t2 = 70 °С. Спустя еще время т = 83 мин олово полностью расплавилось. Найти удельную теплоемкость с олова. Удельная теплота плавления олова r = 58,5 кДж/кг, его температура плавления tпл = 232 °С. Теплоемкостью тигля и потерями тепла пренебречь.
19541. В сосуд положили кусок льда массы mл = 10 кг, имеющий температуру tл = -10°С. Найти массу m воды в сосуде после того, как его содержимому сообщили количество теплоты Q = 20 МДж. Удельные теплоемкости воды и льда с = 4,2 кДж/(кг·К) и сл = 2,1 кДж/(кг·К). Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды l = 2,3 МДж/кг.
19542. В прямоугольную кювету длины а = 24 см и ширины h = 20 см, содержащую воду при температуре t = 25 °С, налили жидкий азот, взятый при температуре его кипения ta = -196 °С. После испарения азота вода охладилась до температуры t0 = 0 °С и покрылась корочкой льда при той же температуре. Найти толщину h ледяной корочки, считая, что пар азота уходит от поверхности льда, нагревшись до его температуры, а половина всего полученного паром количества теплоты отдано водой. Объем воды в кювете был V = 1 л, масса азота ma = 0,8 кг. Плотности воды и льда р = 103 кг/м3 и рл = 0,92·103 кг/м3. Удельные теплоемкости газообразного азота и воды са = 1,05 кДж/(кг·К) и с = 4,2 кДж/(кг·К). Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования азота l = 0,2 МДж/кг.
19543. В сосуде содержится смесь воды массы m = 500 г и льда массы mл = 54,4 г при температуре t0 = 0 °С. В сосуд вводится сухой насыщенный пар массы mп = 6,6 г при температуре t = 100 °С. Какой будет температура 0 после установления теплового равновесия? Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг·К). Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды l = 2,3 МДж/кг.
19544. Под колоколом воздушного насоса находится вода массы m = 40 г при температуре t0 = 0 °С. Воздух из-под колокола быстро откачивают. Благодаря интенсивному испарению воды оставшаяся часть ее замерзает. Найти массу mп образовавшегося льда, если его температура также t0 = 0 °С. Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды l = 2,3 МДж/кг.
19545. В сосуде, из которого откачивают воздух, находится небольшая масса воды при температуре t0 = 0 °С. Благодаря интенсивному испарению воды оставшаяся часть ее замерзает. Испарившаяся вода имеет массу m = 2,71 г. Найти первоначальную массу воды М. Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды l = 2,3 МДж/кг.
19546. Найти массу т воды, которая может быть превращена в лед испарением эфира, имеющего массу mэ = 0,1 кг и температуру t = 20 °С. Начальная температура воды также t = 20 °С. Удельные теплоемкости воды и эфира с = 4,2 кДж/(кг·К) и cэ = 2,1 кДж/(кг·К). Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования эфира l = 0,38 МДж/кг.
19547. Вода может быть переохлаждена до температуры t = -10 °С. Такое состояние воды неустойчиво, и при любом возмущении вода превращается в лед с температурой t0 = 0 °С. Какова масса mп льда, образовавшегося из переохлажденной воды, если масса ее m = 1 кг? Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг·К). Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг.
19548. Колба заполнена смесью воды и ртути, массы которых m1 = 0,5 кг и m2 = 1 кг. При сообщении содержимому колбы количества теплоты Q = 90 кДж из колбы выливается часть воды массы m = 3,5 г. Найти коэффициент объемного расширения ртути a2. Удельные теплоемкости воды и ртути c1 = 4,2 кДж/(кг·К) и с2 = 140 Дж/(кг·К), их плотности p1 = 103 кг/м3 и p2 = 13,6·103 кг/м3. Коэффициент объемного расширения воды a1 = 1,5·104 K-1.
19549. В сосуд с тающим льдом положили кусок латуни массы m = 430 г. При этом часть льда массы mл = 200 г превратилась в воду. Найти объем латуни V в момент погружения ее в сосуд. Удельная теплоемкость латуни с = 0,4 кДж/(кг·К), ее плотность при t0 = 0 °С равна p0 = 8,6·103 кг/м3. Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг. Коэффициент линейного расширения латуни b = 2·10-5 K-1.
19550. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания при работе образуются газы, температура которых t1 = 727 °С. Температура отработанного газа t2 = 100 °С. Двигатель расходует в единицу времени массу mт = 36 кг/ч топлива. Какую максимальную полезную мощность может развивать этот двигатель? Удельная теплота сгорания топлива q = 43 МДж/кг.
19551. Во сколько раз максимально возможный КПД двигателя внутреннего сгорания больше максимально возможного КПД паровой машины, работающей на перегретом паре при температуре t1 = 300 °С, если температура газов в цилиндре двигателя достигает t2 = 1000 °С? Отработанные газ и пар имеют одинаковые температуры t = 100 °с.
19552. Судно на подводных крыльях "Метеор" развивает мощность N = 1500 кВт при КПД двигателя h = 30 %. Найти расход топлива на единицу длины пути при скорости судна v = 12 км/ч. Удельная теплота сгорания топлива q = 50 МДж/кг.
19553. Реактивный самолет пролетает со скоростью и = 900 км/ч путь s = 1800 км, затрачивая массу топлива m = 4 т. Мощность двигателя самолета N = 5900 кВт, его КПД h = 23 %. Какова удельная теплота сгорания q топлива, применяемого самолетом?
19554. Какую массу керосина т потребовалось бы сжечь, чтобы вывести спутник массы М = 103 кг на круговую орбиту вблизи поверхности Земли, если бы все количество теплоты превращалось в работу? Радиус Земли R = 6400 км. Удельная теплота сгорания керосина q = 46 МДж/кг.
19555. Каков КПД h двигателя автомашины мощности N = 20 кВт, если при скорости v = 72 км/ч двигатель потребляет объем V = 10 л бензина на пути s = 100 км? Удельная теплота сгорания бензина q = 44 МДж/кг, его плотность р = 0,7·103 кг/м3.
19556. В электрическом чайнике мощности N = 800 Вт можно вскипятить объем V = 1,5 л воды, имеющей температуру t1 = 20 °С, за время т = 20 мин. Найти КПД чайника. Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг·К).
19557. За время т = 1 ч в холодильнике превращается в лед при температуре t0 = 0 °С масса воды m = 3,6 кг, имевшая начальную температуру t = 20 °С. Какая мощность N потребляется холодильником от электросети, если он отдает в окружающее пространство в единицу времени энергию Qт = 840 Дж/с? Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг·К). Удельная теплота плавления льда r = 0,33 МДж/кг.
19558. Поезд массы m = 2000 т при торможении с ускорением а = 0,3 м/с2 остановился спустя время т = 50 с после начала торможения. Какое количество теплоты Q выделилось при торможении?
19559. С какой скоростью v должна вылететь из ружья свинцовая дробинка при выстреле, сделанном вертикально вниз с высоты h = 100 м, чтобы при ударе о неупругое тело дробинка расплавилась? Начальная температура дробинки Т = 500 К, температура плавления свинца Tпл = 600 К. Удельная теплоемкость свинца с = 0,13 кДж/(кг·К), его удельная теплота плавления к = 25 кДж/кг. Считать, что выделившееся количество теплоты распределилось между дробинкой и телом поровну.
19560. Брусок массы m равномерно поднимают за привязанную к нему веревку на высоту h по доске, которая образует с горизонтом угол а. Веревка параллельна доске. Коэффициент трения бруска о доску равен k. Найти энергию W, которая идет на нагревание доски и бруска.
19561. Тело массы m = 1 кг соскальзывает с наклонной плоскости длины l = 22 м, которая образует с горизонтом угол а = 30°. Скорость тела у основания наклонной плоскости v = 4 м/с. Какое количество теплоты Q выделилось при трении тела о плоскость, если начальная скорость тела v0 = 0?
19562. Найти частоту вращения n вала паровой машины, если среднее давление пара p = 1 МПа и мощность машины N = 200 кВт. За один оборот вала поршень делает один рабочий ход l = 0,5 м. Площадь поршня S = 0,2 м2.
19563. Пуля массы m, летящая со скоростью v1, попадает в деревянный куб массы М, лежащий на гладком столе, и пробивает его. Найти энергию W, превратившуюся в тепло, если пуля прошла через центр куба и скорость ее после вылета стала равной v2.
19564. Найти количество теплоты Q, которое выделилось при абсолютно неупругом соударении двух шаров, двигавшихся навстречу друг другу. Массы первого и второго шаров m1 = 0,4 кг и m2 = 0,2 кг, их скорости v1 = 3 м/с и v2 = 12 м/с.
19565. Представить на графиках, в координатах р, V; р, Т и V, Т изотермический процесс для одного моля газа при температурах T = T1 и Т=3T1.
19566. При нормальных условиях газ занимает объем V0 = 1 м3. Какой объем V будет занимать этот газ при изотермическом сжатии до давления р = 4,9 МПа? Нормальное атмосферное давление ро = 0,1 МПа.
19567. Газ сжат изотермически от объема V1 = 8 л до объема V2 = 6 л. Давление при этом возросло на dр = 4 кПа. Каким было первоначальное давление p1?
19568. Каково давление газа в цилиндре под поршнем, если поршень удерживается в равновесии при помощи стержня, вдоль которого действует сила F = 9,8 Н (рис. )? Площадь поршня S = 7 см2, стержень составляет с нормалью к поршню угол а = 30°.Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа. Трением пренебречь.
19569. В баллоне объема V = 10 л находится кислород, масса которого m = 12,8 г. Давление в баллоне измеряется U-образным манометром, заполненным водой. Какова разность уровней dh воды в трубках манометра при температуре газа t = 27 °С? Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа. Плотность воды р = 103 кг/м3, молярная масса кислорода ц = 0,032 кг/моль.
19570. В цилиндре под поршнем массы m = 6 кг находится воздух. Поршень имеет форму, показанную на рис. . Площадь сечения цилиндра S0 = 20 см2. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа. Найти массу груза М, который надо положить на поршень, чтобы объем воздуха в цилиндре изотермически сжать в два раза. Трением пренебречь.
19571. Один конец цилиндрической трубки длины l = 25 см и радиуса r = 1 см закрыт пробкой, а в другой вставлен поршень, который медленно вдвигают в трубку. Когда поршень подвинется на расстояние dl = 8 см, пробка вылетает. Считая температуру неизменной, найти силу трения F пробки о стенки трубки в момент вылета пробки. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19572. Узкая цилиндрическая трубка длины L, закрытая с одного конца, содержит воздух, отделенный от наружного столбиком ртути длины h. Трубка расположена открытым концом вверх. Какова была длина l столбика воздуха в трубке, если при перевертывании трубки открытым концом вниз из трубки вылилась половина ртути? Плотность ртути равна р. Атмосферное давление равно p0.
19573. Посередине откачанной и запаянной с обоих концов горизонтально расположенной трубки длины L = 1 м находится столбик ртути длины h = 20 см. Если трубку поставить вертикально, столбик ртути сместится на расстояние l = 10 см. До какого давления р была откачана трубка? Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3.
19574. Запаянную с одного конца трубку длины L = 76 см погружают в вертикальном положении открытым концом в сосуд с ртутью. На каком расстоянии l от поверхности должен находиться запаянный конец трубки, чтобы уровень ртути в ней был ниже уровня ртути в сосуде на величину h = 76 см? Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19575. Открытую с обоих концов трубку длины L = 2 м погружают в вертикальном положении на половину ее длины в сосуд с ртутью. В трубку вдвигают поршень. На каком расстоянии l от поверхности ртути в сосуде должен находиться поршень, чтобы уровень ртути в трубке опустился на величину h = 1 м? Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19576. К дну цилиндра длины l1, с площадью поперечного сечения S1 приделана трубка длины l2 с площадью поперечного сечения S2. Трубка целиком погружена в ртуть (рис. ). На какую величину h опустится ртуть в трубке, если выдвинуть поршень до самого дна цилиндра? При какой минимальной площади поперечного сечения цилиндра S1 из трубки будет вытеснена вся ртуть? Плотность ртути равна р. Атмосферное давление равно p0.
19577. В сосуд с ртутью погружена в вертикальном положении трубка с поршнем, открытая с нижнего конца. Если поршень находится на расстоянии l0 = 1 см от поверхности ртути в сосуде, то уровни ртути в сосуде и трубке одинаковы. Найти давление воздуха р в трубке после подъема поршня над уровнем ртути в сосуде до высоты l = 75 см. Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3. Атмосферное давление p0 = 0.1 МПа.
19578. Для измерения глубины погружения в море различных приборов применяется запаянная с одного конца стеклянная трубка длины l0 = 1 м, которая погружается в воду вместе с приборами в вертикальном положении открытым концом вниз. Максимальная глубина погружения Н вычисляется по минимальной высоте l сжатого воздуха в трубке. Для определения высоты / внутренние стенки трубки покрываются легкорастворимой в воде краской. Та часть трубки, куда не проникла вода, остается окрашенной. На какую глубину Н была опущена трубка, если оказалось, что l = 0,2 м? Плотность воды р = 103 кг/м3. Атмосферное давление Ро = 0,1 МПа. Температуру воздуха в трубке считать постоянной.
19579. Пузырек воздуха поднимается со дна водоема, имеющего глубину Н. Найти зависимость радиуса пузырька r от глубины h его местонахождения в данный момент времени, если его объем на дне водоема равен V. Силы поверхностного натяжения не учитывать.
19580. Тонкий резиновый шар радиуса r1 = 2 см заполнен воздухом при температуре t1 = 20 °С и давлении p0 = 0,1 МПа. Каков будет радиус шара r2, если его опустить в воду с температурой t2 = 4 °С на глубину h = 20 м?
19581. Из затонувших подводных лодок иногда спасались, открывая сначала нижние клапаны (кингстоны), а затем верхний люк, и с пузырем воздуха выскакивали на поверхность. Какая доля k объема лодки не заливалась водой после открытия кингстонов, если лодка находилась на глубине h = 42 м? Плотность морской воды р = 1,03·103 кг/м3. Начальное давление воздуха в лодке P0 = 0,1 МПа.
19582. Оболочку аэростата, объем которой V1 = 600 м3. заполняют при атмосферном давлении p0 = 0,1 МПа гелием, имеющим объем V2 = 500 м3. На какой высоте над уровнем Земли газ целиком заполнит оболочку аэростата? Атмосферное давление убывает вблизи Земли на dp0 = 133 Па при подъеме на каждые dН = 11 м высоты. Температуру считать постоянной.
19583. Два одинаковых сообщающихся сосуда с поршнями частично заполнены жидкостью с плотностью р. Расстояния поршней от поверхностей жидкости одинаковы и равны Н (рис. ). Один из поршней закреплен, а второй поднимают на высоту h. При какой высоте h разность уровней жидкости в сосудах будет равна H? Начальное давление воздуха в каждом из сосудов равно р.
19584. Ртуть, налитая в U-образную трубку, не доходит до ее концов на расстояние h = 20 см. Одно колено трубки запаяно (рис. ). Найти понижение h2 уровня ртути в открытом колене, если при выпускании части ртути через кран ее уровень в запаянном колене понизился на h1 = 18 см. Плотность ртути р = 13,6·103 кг/м3. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19585. Найти объем v засасывающей камеры поршневого насоса, если при откачивании этим насосом воздуха из баллона объема V = 4 л давление уменьшается при каждом цикле в n = 1,2 раза.