физика надо

Задача 1.
Если груз массы m = 10 г поставить на линейку на расстоянии x от её края, то линейка
примет горизонтально с положение равновесия при размещении под ней упора на расстоянии y
от того же края линейки (рис). Зависимость y(x) при различных размещениях груза
представлена в таблице. Построив график зависимости y(x),
X, мм
У, мм
определите массу линейки и ее длину.
10
120
Решение
Рассмотрим систему в положение равновесия.Пусть
длина.Запишем правило маментов отнсительно точки опоры:
Mg(L/2-y)=mg(y-x)
Преоброзовав ворожение получаем:
m
M
y=
x+
L
m+M
2(m+M)
180
30
129
50
137
70
146
90
155
100
160
120
169
М-масса
линейки,а
L-ее
160
Посмороим график зависимости y от x.
Из полученной формулы следует
Что должна получиться прямая
С угловым коэффициентом
a=m /(M+m) пересекающая
ось y в точке с кординатой
yo=ML/(2m+2M)
Определяем по графику
Указанные параметры
а=0,445,уо=115,3мм
Из них получаем искомые характеристики линейки.
1-a
М=
m=12,5 г
а
140
120
100
0
20 40 60 80 100 120
2yo
=41,5 мм
1-a
Ответ:Масса:12,5 г,Длина:41,5мм
Задача 2.
Силикатный кирпич имеет следующие размеры сторон: a = 5 см, b = 10 см и с = 20 см.
Два таких кирпича поставили буквой T сначала на основание a × с (рис. а), а потом в аквариум,
заполненный водой, на основание а × b (рис. б). В результате оказалось, что давление кирпичей
на поверхность, одинаково. Найдите массу m такого кирпича. Поскольку кирпич шершавый,
вода под него подтекает. Плотность воды ρ0 = 1000 кг/м3.
L=
ОТВЕТ:
l = m/(ρπR2 ) ≈ 82 м
Задача 3.
Английский купец говорит русскому, что у них в Англии плотность золота 0,697 фунтов
на дюйм в кубе. Русский купец отвечает, что если длину измерять в аршинах, а вес - в пудах, то
плотность золота на Руси будет равна... Чему равна плотность золота на Руси?
Примечание. В одном фунте 0,4536 кг, в одном футе 12 дюймов, в одном дюйме 25,4 мм,
в 1 пуде 16,38 кг, в одной сажени три аршина или 2,1336 м.
Решение
Найдем переводнй коэффициент из фунтов в пуды
0,4536
а=
= 27,7 . 10-3
16,38
Теперь из дюймов в аршины
25,4.10-3
B=
= 35,71 . 10-3
1,1336/3
В одном куюическом дюймне содержится
B3=(35,71.10-3)3=45,56 .10-6
Плотность золота равна
a
p=0,697
=424 пуда/аршин3
3
B
Ответ:плоность :424 пуда/аршин3
Задача 4.
Ко дну калориметра прикреплён плоский нагревательный элемент, над которым
находится тонкий слой льда. После того, как нагревательный элемент включили на время τ1,
лёд нагрелся па Δct = 2°С.. Какое время τ2, может потребоваться для увеличения температуры
содержимого калориметра ещё на Δt = 2°С? Потерями теплоты в окружающую среду и
теплоёмкостью калориметра можно пренебречь. Процесс теплообмена внутри калориметра
можно считать достаточно быстрым. Удельная теплоёмкость льда с1 =2,1 кДж/(кг·°C), воды с2
= 4,2 кДж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг.
Решение
После первого нагревания (в зависимости от конечной температуры льда)
возможны следующие предельные варианты.
1. Если получился лёд при температуре меньшей или равной −2°C, то на
повторный нагрев понадобится столько же теплоты и времени, сколько было затрачено
на первый, а именно:
Q=MC1Δt
2. Если получился лёд при температуре больше -2°C и меньше 0°C, тогда сначала
придётся нагреть лед, затем его расплавить, а затем нагреть получившуюся воду. Так
как теплоемкости воды и льда различны, то время нагрева на 2°C будет зависеть от
температуры льда после первого нагревания. Очевидно, что крайние значение времени
нагрева достигаются в случаях, когда температура льда после первого нагревания:
а) чуть выше -2°C
В этом случае необходимо затратить Q1 = mλ + mc1Δt теплоты. Подставляя значение m
из (1), найдём Q1 = 79,6Q
б) практически равна -0°C В этом случае необходимо затратить Q1 = mλ + mc2Δt
теплоты. Подставляя значение m из (1), найдём Q2 = 80,6Q
Искомое время нагревания равно τ1 или лежит в диапазоне 79,6τ1<τ2<80,6τ1
Ответ: 79,6τ1<τ2<80,6τ1
Задача 5.
Пауки Stegodyphus раcificus, обитающие в Южной Азии, создают самую топкую в мире
паутину. Ее диаметр 10 нм (1 нм = 10-9 м). Оцените длину паутины, которую мог бы сделать
такой паук массой 0,2 г. Масса вещества, из которого образуется паутина, составляет 10% от
массы наука. Плотность паука и паутины считайте приблизительно равными 10-3 кг/м3.
Примечание. В физике понятие «оценить» означает, что вычисления следует делать
приближенно. Например, оценим объем шара диаметром 3 см. Искомый объем немного
меньше объёма куба со стороной 3 см. Объём куба равен 27 см3. Следовательно, оценочно,
объём шара 10 см3.
Задача 6.
Турист первую треть всего времени движения шёл но грунтовой дороге со скоростью ν1 =
2 км/ч, затем треть всего пути перемещался по шоссе со Скоростью ν2. В конце второго участка
пути он встретил грузовик, на котором и вернулся в исходную точку по той же дороге.
Известно, что на грузовике он ехал с постоянной скоростью ν3. Вычислите среднюю (путевую)
скорость ν0 туриста. Укажите минимальное возможное значение скорости ν2.
Задача 7.
Маугли принимал у удава Каа зачёт по развороту на 180о. Техника разворота такова: Каа,
вытянувшись в линию, ползёт к Маугли со скоростью ν1,; как только голова удава касается ног
мальчика, удав поворачивает ее на 180о и начинает выполнять разворот; при этом голова Каа
удаляется от Маугли со скоростью ν2 > ν1, а хвост продолжает движение в прежнем
направлении и с прежней скоростью (рис.). За какое время tо удав выполнит разворот? На
каком расстоянии от ног мальчика окажется хвост удава сразу же после выполнения
разворота? Считайте, что длина L удава Каа во время разворота не меняется.
Задача 8.
В боковой стенке бутылки проделано маленькое отверстие, в которое вставлена затычка.
В бутылку начиняют воду и закрывают её горлышко пробкой, через которую пропущена
трубка. Длина трубки подобрана таким образом, что её нижний конец находится выше
отверстия в стенке бутылки, но ниже поверхности воды, а верхний конец сообщается с
атмосферой. Затычку из отверстия в боковой стенке вынимают, и из него начинает вытекать
вода. Через некоторое время поток воды из отверстия устанавливается, и вода вытекает с
постоянной скоростью. Найдите давление воздуха P, находящегося в бутылке, в тот момент,
когда нижний конец трубки находится на глубине h = 5 см от поверхности воды. Плотность
воды ρ = 1000 кг/м3. атмосферное давление P0 = 100000 Па., ускорение свободного падения g =
9.8 м/с2.
Задача 9.
На горизонтальную поверхность льда при комнатной температуре T1 = 0 0С кладут
копеечную монету, нагретую до температуры T2 = 50 °С.. Монета проплавляет лёд и
опускается в образовавшуюся лунку. На какую часть своей толщины она погрузится в лёд?
Удельная теплоёмкость материала монеты C = 380 Дж/(кг·°С), плотность его ρ = 8,9 гр./см3,
удельная теплота плавления льда λ = 3,4·105 Дж/кг, плотность льда ρ0 = 0,9 гр./см3.
Решение
cm1(T2-T1)=qm2 - где c-уд.теплоемкость монеты, m1-масса монеты, q-уд.теплота плавления, m2-масса
расплавленного льда;
m1=p1V1=p1Sh1 - где p1-плотность монеты, S-площадь поверхности монеты=площадь лунки расплавленного
льда, h1толщина монеты
m2=p2V2=p2Sh2 - p2-где плотность льда, h2высота лунки распл.льда.
следовательно cp1Sh1(T2-T1)=qp2Sh2
сократим на S: cp1h1(T2-T1)=qp2h2
тогда h1/h2 = qp2/cp1(T2-T1)=340000*900/380*8.9*(500-0)=181
Ответ:181
Задача 10.
В люстре 6 одинаковых лампочек. Она управляется двумя выключателями, имеющими
два положения «включено» и «выключено». От коробки с выключателями к люстре идут три
провода. Лампочки в люстре либо:
а) все не горят;
б) все горят не в полный накал;
в) три лампочки не горят, а три горят в полный накал.
Нарисуйте возможные схемы электрической цепи.