Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
8295.
Пружина жесткостью k=500 Н/м сжата силой F=100 Н. Определить работу А внешней силы, дополнительно сжимающей пружину еще на Δl=2 см.
8296.
Две пружины жесткостью k1=0,5 кН/м и k2=1 кН/м скреплены параллельно. Определить потенциальную энергию П данной системы при абсолютной деформации Δl=4 см.
8297.
Какую нужно совершить работу А, чтобы пружину жесткостью k=800 Н/м, сжатую на х=6 см, дополнительно сжать на Δx=8 см?
8298.
Если на верхний конец вертикально расположенной спиральной пружины положить груз, то пружина сожмется на Δl=3 мм. На сколько сожмет пружину тот же груз, упавший на конец пружины с высоты h=8 см?
8299.
Из пружинного пистолета с пружиной жесткостью k=150 Н/м был произведен выстрел пулей массой m=8 г. Определить скорость v пули при вылете ее из пистолета, если пружина была сжата на Δх=4 см.
8300.
Налетев на пружинный буфер, вагон массой m=16 т, двигавшийся со скоростью v=0,6м/с, остановился, сжав пружину на Δl=8 см. Найти общую жесткость k пружин буфера.
8301.
Цепь длиной l=2 м лежит на столе, одним концом свисая со стола. Если длина свешивающейся части превышает 1/3l, то цепь соскальзывает со стола. Определить скорость v цепи в момент ее отрыва от стола.
8302.
Какая работа А должна быть совершена при поднятии с земля материалов для постройки цилиндрической дымоходной трубы высотой h=40 м, наружным диаметром D=3,0 м и внутренним диаметром d=2,0 м? Плотность материала ρ принять равной 2,8•103 кг/м3.
8303.
Шарик массой m=60 г, привязанный к концу нити длиной l1=1,2 м, вращается с частотой n1=2с-1, опираясь на горизонтальную плоскость. Нить укорачивается, приближая шарик к оси до расстояния l2=0,6 м. С какой частотой n2 будет при этом вращаться шарик? Какую работу А совершает внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь.
8304.
По касательной к шкиву маховика в виде диска диаметром D=75 см и массой m=40 кг приложена сила F=1 кН. Определить угловое ускорение ε и частоту вращения n маховика через время t=10 с после начала действия силы, если радиус r шкива равен 12 см. Силой трения пренебречь.
8305.
На обод маховика диаметром D=60 см намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m=2 кг. Определить момент инерции J маховика, если он, вращаясь равноускоренно под действием силы тяжести груза, за время t=3 с приобрел угловую скорость ω=9 рад/с.
8306.
Нить с привязанными к ее концам грузами массами m1=50 г и m2=60 г перекинута через блок диаметром D=4 см. Определить момент инерции J блока, если под действием силы тяжести грузов он получил угловое ускорение ε=1,5 рад/с2. Трением и проскальзыванием нити по блоку пренебречь.
8307.
Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину, согласно уравнению φ=At+Bt3, где A=2 рад/с, В=0,2 рад/с3. Определить вращающий момент М, действующий на стержень через время t=2 с после начала вращения, если момент инерции стержня J=0,048 кг•м2.
8308.
По горизонтальной плоскости катится диск со скоростью v=8 м/с. Определить коэффициент сопротивления, если диск, будучи предоставленным самому себе остановился, пройдя путь s=18 м.
8309.
Определить момент силы М, который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой n=12с-1, чтобы он остановился в течение времени Δt=8 с. Диаметр блока D=30 см. Массу блока m=6 кг считать равномерно распределенной по ободу.
8310.
Блок, имеющий форму диска массой m=0,4 кг, вращается под действием силы натяжения нити, к концам которой подвешены грузы массами m1=0,3 кг и m2=0,7 кг. Определить силы натяжения Т1 и T2 нити по обе стороны блока.
8311.
К краю стола прикреплен блок. Через блок перекинута невесомая и нерастяжимая нить, к концам которой прикреплены грузы. Один груз движется по поверхности стола, а другой — вдоль вертикали вниз. Определить коэффициент f трения между поверхностями груза и стола, если массы каждого груза и масса блока одинаковы и грузы движутся с ускорением a=5,6 м/с2. Проскальзыванием нити по блоку и силой трения, действующей на блок, пренебречь.
8312.
К концам легкой и нерастяжимой нити, перекинутой через блок, подвешены грузы массами m1=0,2 кг и m2=0,3 кг. Во сколько раз отличаются силы, действующие на нить по обе стороны от блока, если масса блока m=0,4 кг, а его ось движется вертикально вверх с ускорением a=2 м/с2? Силами трения и проскальзывания нити по блоку пренебречь.
8313.
На скамье Жуковского сидит человек и держит на вытянутых руках гири массой m=5 кг каждая. Расстояние от каждой гири до оси скамьи l=70 см. Скамья вращается с частотой n1=1 с-1. Как изменится частота вращения скамьи и какую работу А произведет человек, если он сожмет руки так, что расстояние от каждой гири до оси уменьшится до l2=20 см? Момент инерции человека и скамьи (вместе) относительно оси J=2,5 кг•м2.
8314.
На скамье Жуковского стоит человек и держит В руках стержень вертикально по оси скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью ω1=4 рад/с. С какой угловой скоростью ω2 будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи J=5 кг•м2. Длина стержня l=1,8 м, масса m=6 кг. Считать, что центр масс стержня с человеком находится на оси платформы.
8315.
Платформа в виде диска диаметром D=3 м и массой m1=180 кг может вращаться вокруг вертикальной оси. С какой угловой скоростью он будет вращаться эта платформа, если по ее краю пойдет человек массой m2=70 кг со скоростью v=1,8 м/с относительно платформы?
8316.
Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек. На какой угол φ повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы и, обойдя ее, вернется в исходную (на платформе) точку? Масса платформы m1=280 кг, масса человека m2=80 кг.
8317.
На скамье Жуковского стоит человек и держит в руке за ось велосипедное колесо, вращающееся вокруг своей оси с угловой скоростью ω1=25 рад/с. Ось колеса расположена вертикально и совпадает с осью скамьи Жуковского. С какой скоростью станет вращаться скамья, если повернуть колесо вокруг горизонтальной оси на угол α=90º? Момент инерции человека и скамьи J равен 2,5 кг•м2, момент инерции колеса J0=0,5 кг•м2.
8318.
Однородный стержень длиной l=1,0 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В другой конец абсолютно неупруго ударяет пуля массой m=7 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси. Определить массу М стержня, если в результате попадания пули он отклонится на угол α=60º. Принять скорость пули v=360 м/с.
8319.
На краю платформы в виде диска, вращающейся по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n1=8 мин-1, стоит человек массой m1=70 кг. Когда человек перешел в центр платформы, она стала вращаться с частотой n2=10мин-1. Определить массу m2 платформы. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.
8320.
На краю неподвижной скамьи Жуковского диаметром D=0,8 м и массой m1=6 кг стоит человек массой m2=60 кг. С какой угловой скоростью ω начнет вращаться скамья, если человек поймает летящий на него мяч массой m=0,5 кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии r=0,4 м от оси скамьи. Скорость мяча v=5 м/с.
8321.
Горизонтальная платформа массой m1=150 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, с частотой n=8 мин-1. Человек массой m2=70 кг стоит при этом на краю платформы. С какой угловой скоростью ω начнет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру? Считать платформу круглым, однородным диском, а человека – материальной точкой.
8322.
Однородный стержень длиной l=1,0 м и массой M=0,7 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. В точку, отстоящую от оси на 2/3l, абсолютно упруго ударяет пуля массой m=5 кг, летящая перпендикулярно стержню и его оси. После удара стержень отклонился на угол α=60º. Определить скорость пули.
8323.
Определить напряженность G гравитационного поля на высоте h=1000 км над поверхностью Земли. Считать известными ускорение g свободного падения у поверхности Земли и ее радиус R.
8324.
Какая работа А будет совершена силами гравитационного поля при падении на Землю тела массой m=2 кг: 1) с высоты h=1000 км; 2) из бесконечности?
8325.
Из бесконечности на поверхность Земли падает метеорит массой m=30 кг. Определить работу А, которая при этом будет совершена силами гравитационного поля Земли. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и ее радиус R считать известными.
8326.
С поверхности Земли вертикально вверх пущена ракета со скоростью v=5 км/с. На какую высоту она поднимется?
8327.
По круговой орбите вокруг Земли обращается спутник с периодом T=90 мин. Определить высоту спутника. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и ее радиус R считать известными.
8328.
На каком расстоянии от центра Земли находится точка, в которой напряженность суммарного гравитационного поля Земли и Луны равна нулю? Принять, что масса Земли в 81 раз больше массы Луны и что расстояние от центра Земли до центра Луны равно 60 радиусам Земли.
8329.
Спутник обращается вокруг Земли по круговой орбите на высоте h=520 км. Определить период обращения спутника. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и ее радиус R считать известными.
8330.
Определить линейную и угловую скорости спутника Земли, обращающегося по круговой орбите на высоте h=1000 км. Ускорение свободного падения g у поверхности Земли и ее радиус R считать известными.
8331.
Какова масса Земли, если известно, что Луна в течение года совершает 13 обращений вокруг Земли и расстояние от Земли до Луны равно 3,84•108 м?
8332.
Во сколько раз средняя плотность земного вещества отличается от средней плотности лунного? Принять, что радиус Rз Земли в 390 раз больше радиуса Rл Луны и вес тела на Луне в 6 раз меньше веса тела на Земле.
8333.
На стержне длиной l=30 см укреплены два одинаковых грузика: один — в середине стержня, другой — на одном из его концов. Стержень с грузами колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить приведенную длину L и период Т простых гармонических колебаний данного физического маятника. Массой стержня пренебречь.
8334.
Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых х=A1sinω1t и у=А2cosω2t, где A1=8 см, A2=4 см, ω1=ω2=2 с-1. Написать уравнение траектории и построить ее. Показать направление движения точки.
8335.
Точка совершает простые гармонические колебания, уравнение которых x=Asinωt, где A=5см, ω=2с. В момент времени, когда точка обладала потенциальной энергией П=0,1мДж, на нее действовала возвращающая сила F=5 мН. Найти этот момент времени t.
8336.
Определить частоту ν простых гармонических колебаний диска радиусом R=20 см около горизонтальной оси, проходящей через середину радиуса диска перпендикулярно его плоскости.
8337.
Определить период Т простых гармонических колебаний диска радиусом R=40 см около горизонтальной оси, проходящей через образующую диска.
8338.
Определить период Т колебаний математического маятника, если его модуль максимального перемещения Δr=18 см и максимальная скорость vmax=16 см/с.
8339.
Материальная точка совершает простые гармонические колебания так, что в начальный момент времени смещение x0=4 см, а скорость v0=10 см/с. Определить амплитуду А и начальную фазу φ0 колебаний, если их период Т=2 с.
8340.
Складываются два колебания одинакового направления и одинакового периода: x1=A1sinω1t и x2=A2sinω2(t+τ), где A1=A2=3см, ω1=ω2=π c-1, τ=0,5с. Определить амплитуду А и начальную фазу φ0 результирующего колебания. Написать его уравнение. Построить векторную диаграмму для момента времени t=0.
8341.
На гладком горизонтальном столе лежит шар массой М=200 г, прикрепленный к горизонтально расположенной легкой пружине с жесткостью k=500Н/м. В шар попадает пуля массой m=10 г, летящая со скоростью v=300 м/с, и застревает в нем. Пренебрегая перемещением шара во время удара и сопротивлением воздуха, определить амплитуду А и период T колебаний шара.
8342.
Шарик массой m=60 г колеблется с периодом T=2 с. В начальный момент времени смещение шарика x0=4,0 см и он обладает энергией Е=0,02 Дж. Записать уравнение простого гармонического колебания шарика и закон изменения возвращающей силы с течением времени.
8343.
Определить количество вещества ν и число N молекул кислорода массой m=0,5 кг.
8344.
Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества ν=0,2 моль; 2) массой m=1 г?
8345.
Вода при температуре t=4 ºС занимает объем V=1см3. Определить количество вещества ν и число N молекул воды.
8346.
Найти молярную массу М и массу mM одной молекулы поваренной соли.
8347.
Определить массу mM одной молекулы углекислого газа.
8348.
Определить концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде вместимостью V=2 л. Количество вещества ν кислорода равно 0,2 моль.
8349.
Определить количество вещества ν водорода, заполняющего сосуд объемом V=3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n=2•1018 м-3.
8350.
В баллоне вместимостью V=3 л содержится кислород массой m=10 г. Определить концентрацию n
молекул газа.
8351.
Определить относительную молекулярную массу Мr: 1) воды; 2) углекислого газа; 3) поваренной соли.
8352.
Определить количество вещества ν и число N молекул азота массой m=0,2 кг.
8353.
В цилиндр длиной l=1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении p0, начали медленно вдвигать поршень площадью основания S=200 см2. Определить силу F, действующую на поршень, если его остановить на расстоянии l1=10см от дна цилиндра.
8354.
В баллоне находится газ при температуре Т1=400 К. До какой температуры Т2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?
8355.
Баллон вместимостью V=20 л заполнен азотом при температуре T=400К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр=200 кПа. Определить массу m израсходованного; газа. Процесс считать изотермическим.
8356.
В баллоне вместимостью V=15л находится аргон под давлением p1=600кПа и при температуре T1=300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до р2=400 кПа, а температура установилась T2=260 К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.
8357.
Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление p1=2MIla и температура T1=800 К, в другом р2=2,5МПа, T2=200К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры T=200К. Определить установившееся в сосудах давление р.
8358.
Вычислить плотность ρ азота, находящегося в баллоне под давлением р=2МПа и имеющего температуру Т=400 К.
8359.
Определить относительную молекулярную массу Мr газа, если при температуре T=154К и давлении p=2,8 МПа он имеет плотность ρ=6,1 кг/м3.
8360.
Найти плотность ρ азота при температуре T=400 К и давлении р=2 МПа.
8361.
В сосуде вместимостью V=40 л находится кислород при температуре T=300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр=100 кПа. Определить массу m израсходованного кислорода. Процесс считать изотермическим.
8362.
Определить плотность ρ водяного пара, находящегося под давлением р=2,5 кПа и имеющего температуру T=250 К.
8363.
Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию <ε> молекулы этого газа при температуре T=300 К, если количество вещества ν этого газа равно 0,5 моль.
8364.
Определить суммарную кинетическую энергию Eк поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V=3 л под давлением р=540 кПа.
8365.
Количество вещества гелия v=1,5 моль, температура T=120К. Определить суммарную кинетическую энергию Ек поступательного движения всех молекул этого газа.
8366.
Молярная внутренняя энергия Um некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию <εвр> вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.
8367.
Определить среднюю кинетическую энергию <ε> одной молекулы водяного пара при температуре T=500 К.
8368.
Определить среднюю квадратичную скорость <vкв> молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью V=2 л под давлением р=200 кПа. Масса газа m=0,3 г.
8369.
Водород находится при температуре T=300К. Найти среднюю кинетическую энергию <εвр> вращательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию Ек всех молекул этого газа; количество водорода ν=0,5 моль.
8370.
При какой температуре средняя кинетическая энергия (εп) поступательного движения молекулы газа равна 4,14•10-21 Дж?
8371.
В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки равна 6•10-10 г. Газ находится при температуре Т=400 К. Определить средние квадратичные скорости <vкв>, а также средние кинетические энергии <εп> поступательного движения молекулы азота и пылинки.
8372.
Определить среднюю кинетическую энергию <εп> поступательного движения и <εвр> вращательного движения молекулы азота при температуре T=1 кК. Определить также полную кинетическую энергию Ек молекулы при тех же условиях.
8373.
Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность cp-cv удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж/(кг•К).
8374.
Найти удельные сp и cv, а также молярные Ср и Сv теплоемкости углекислого газа.
8375.
Определить показатель адиабаты γ идеального газа, который при температуре T=350 К и давлении р=0,4 МПа занимает объем V=300 л и имеет теплоемкость Cv=857 Дж/К.
8376.
В сосуде вместимостью V=6л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость Cv этого газа при постоянном объеме.
8377.
Определить относительную молекулярную массу Мr и молярную массу М газа, если разность его удельных теплоемкостей сp-сv=2,08 кДж/(кг•К).
8378.
Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости cv=10,4 кДж/(кг•К) и сp=14,6 кДж/(кг•К).
8379.
Найти удельные cv и сp и молярные Cv и Ср теплоемкости азота и гелия.
8380.
Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса М=4·10-3 кг/моль и отношение теплоемкостей Сp/Сv=1,67.
8381.
Трехатомный газ под давлением p=240кПа и температуре t=20 ºС занимает объем V=10 л. Определить теплоемкость Сp этого газа при постоянном давлении.
8382.
Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V=5 л. Вычислить теплоемкость Cv этого газа при постоянном объеме.
8383.
Найти среднее число <z> столкновений за время t=1 с и длину свободного пробега <l> молекулы гелия, если газ находится под давлением p=2 кПа при температуре T=200 К.
8384.
Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы азота в сосуде вместимостью V=5 л. Масса газа m=0,5 г.
8385.
Водород находится под давлением р=20 мкПа и имеет температуру T=300 К. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы такого газа.
8386.
При нормальных условиях длина свободного пробега <l> молекулы водорода равна 0,160 мкм. Определить диаметр d молекулы водорода.
8387.
Какова средняя арифметическая скорость <v> молекул кислорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега <l> молекулы кислорода при этих условиях равна 100 нм?
8388.
Кислород находится под давлением р=133 нПа при температуре Т=200 К. Вычислить среднее число <z> столкновений молекулы кислорода при этих условиях за время τ=1 с.
8389.
При каком давлении р средняя длина свободного пробега <l> молекул азота равна 1 м, если температура газа t=10 ºC?
8390.
В сосуде вместимостью V=5 л находится водород массой m=0,5 г. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы водорода в этом сосуде.
8391.
Средняя длина свободного пробега <l> молекулы водорода при некоторых условиях равна 2 мм. Найти плотность ρ водорода при этих условиях.
8392.
В сферической колбе вместимостью V=3 л, содержащей азот, создан вакуум с давлением р=80 мкПа. Температура газа T=250 К. Можно ли считать вакуум в колбе высоким? Примечание. Вакуум считается высоким, если длина свободного пробега молекул в нем много больше линейных размеров сосуда.
8393.
Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V=50 л при его изохорическом нагревании, чтобы давление газа повысилось на Δр=0,5 МПа.
8394.
При изотермическом расширении азота при температуре T=280 К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу A 2) изменение ΔU внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m=0,2 кг.
8395.
При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от р1=50 кПа до р2=0,5 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление р3 газа в конце процесса.
8396.
Кислород массой m=200 г занимает объем V1=100 л и находится под давлением p1=200кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема V2=300л, а затем его давление возросло до р3=500 кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии ΔU газа, совершенную газом работу А и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.