101ФИПИ DFD28E№ 17Күрделі Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр № 2 с пределом измерения, равным 5 Н, набор из трёх грузов и направляющую рейку Б, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости…
- 1
Каретку устанавливают на горизонтальную направляющую рейку и соединяют её крючок с динамометром. Динамометр располагают горизонтально и тянут каретку равномерно. При равномерном движении показание динамометра равно силе трения скольжения.$$F_{\text{тр}} = F_{\text{дин}}$$
- 2
Вес каретки с каждым количеством грузов измеряют динамометром при вертикальном подвешивании. На горизонтальной рейке сила нормального давления равна весу системы.$$N = P$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
102ФИПИ 234884№ 18Күрделі Используя материал «Крутильные весы», объясните, почему опыт Кавендиша часто называют опытом по взвешиванию Земли.
- 1
В опыте Кавендиша измеряли очень малую силу гравитационного притяжения между известными массами свинцовых шаров. Это притяжение вызывало закручивание нити крутильных весов.$$F = G\dfrac{m_1m_2}{r^2}$$
- 2
По измеренной силе, известным массам шаров и расстоянию между ними определяли гравитационную постоянную $G$.$$G = \dfrac{Fr^2}{m_1m_2}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
103ФИПИ 9F0DD0№ 18Күрделі Используя материал о болидах и метеоритах, ответьте, можно ли наблюдать такое явление, как болид, находясь на Луне. Ответ поясните.
- 1
Согласно материалу, болид возникает при вторжении метеорного тела в плотные слои атмосферы.
- 2
При движении в атмосфере тело тормозится сопротивлением воздуха и нагревается, поэтому вокруг него образуется светящаяся оболочка.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
104ФИПИ FD30D5№ 18Күрделі Неравноплечные чашечные весы (одно плечо больше другого) уравновешивают, положив на одну из чашек небольшой грузик. Нарушится ли равновесие, если теперь на чашки весов положить одинаковые по массе…
- 1
До добавления гирек весы находятся в равновесии, поэтому моменты сил относительно оси вращения равны.$$M_1 = M_2$$
- 2
Пусть плечи весов равны $l_1$ и $l_2$, причём $l_1 > l_2$. На каждую чашку кладут гирьку одинаковой массы $m$, поэтому силы тяжести гирек одинаковы и равны $mg$.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
105ФИПИ 3A9151№ 19Күрделі Отрезок однородной проволоки подвешен за середину. Изменится ли и, если изменится, то как равновесие рычага, если левую половину сложить вдвое? Ответ поясните.
- 1
Изначально проволока однородна и подвешена за середину, поэтому массы левой и правой половин одинаковы, а плечи их сил тяжести равны. Моменты сил относительно точки подвеса взаимно компенсируются.$$M_\text{л} = M_\text{пр}$$
- 2
После складывания левой половины вдвое её центр масс перемещается ближе к точке подвеса: плечо силы тяжести этой половины уменьшается в два раза.$$l'_\text{л} = \dfrac{l_\text{л}}{2}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
106ФИПИ 986BD1№ 19Күрделі Используя материал и данные таблицы, определите, какая из планет — Земля или Венера — имеет более сжатую у полюсов форму. Объясните, с чем это может быть связано, и обоснуйте ответ данными из таблицы.
- 1
По таблице сравниваем относительное сжатие планет. Для Земли оно равно 0,003354, а для Венеры — 0.$$\dfrac{R_{\text{экват}}-R_{\text{поляр}}}{R_{\text{экват}}}=0{,}003354>0$$
- 2
Следовательно, Земля имеет более сжатую у полюсов форму. У Венеры указанное сжатие отсутствует или настолько мало, что в таблице принято равным нулю.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
107ФИПИ A5B079№ 19Күрделі Опираясь на материал о болидах и метеоритах, сравните два случая движения одного и того же метеорного тела при входе в атмосферу Земли: движение по курсу, близкому к встречному относительно Земли, и…
- 1
При встречном движении метеорного тела и Земли их скорости направлены навстречу друг другу, поэтому относительная скорость метеорного тела относительно атмосферы велика.$$v_{\text{отн}} = v_{\text{м}} + v_{\text{З}}$$
- 2
Во втором случае метеорное тело движется параллельно Земле, поэтому его относительная скорость при входе в атмосферу меньше; притяжение Земли увеличивает скорость тела, но не делает движение встречным.$$v_{\text{отн}} = |v_{\text{м}} - v_{\text{З}}|$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
108ФИПИ A83C40№ 19Күрделі К невесомой нити (см. рисунок) подвешен груз А. К нему на пружине прикрепляют груз В и затем нить пережигают. Какой из грузов в начале падения имеет относительно Земли большее ускорение? Ответ…
- 1
До пережигания нити груз В находится в покое, поэтому сила упругости пружины, действующая на него вверх, уравновешивает его силу тяжести:$$F_{\text{упр}} = m_B g$$
- 2
Сразу после пережигания нити деформация пружины и её сила упругости не успевают измениться. На груз В по-прежнему действуют вверх сила упругости и вниз сила тяжести одинаковой величины. Поэтому результирующая сила и ускорение груза В…$$F_{\text{рез},B}=0,\qquad a_B=0$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
109ФИПИ B20001№ 19Күрделі Каким образом легче резать картон с помощью ножниц: помещая картон у кончиков лезвий или ближе к их середине? Ответ поясните.
- 1
Ножницы можно рассматривать как рычаги, соединённые в общей точке — оси вращения.
- 2
При одинаковой силе, приложенной к ручкам, момент этой силы передаётся лезвиям. Чем ближе картон к оси вращения, тем меньше плечо силы, действующей на картон.$$F_{\text{ручки}} l_{\text{ручки}} = F_{\text{картон}} l_{\text{картон}}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
110ФИПИ 3D6A0A№ 20Күрделі Тело массой $2\ \text{кг}$ движется по окружности радиусом $2\ \text{м}$ с постоянной по модулю скоростью $3\ \text{м/с}$. Чему равен модуль равнодействующей сил, приложенных к телу?
- 1
При равномерном движении по окружности тело движется с центростремительным ускорением, направленным к центру окружности.$$a = \dfrac{v^2}{R}$$
- 2
По второму закону Ньютона модуль равнодействующей сил равен произведению массы тела на модуль его ускорения.$$F = ma$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
111ФИПИ 6A1D7B№ 20Күрделі Шарик на нити длиной $50\ \text{см}$ вращается по окружности с частотой $120\ \dfrac{\text{об}}{\text{мин}}$. Чему равна линейная скорость шарика?
- 1
Радиус окружности равен длине нити. Переведём длину в метры:$$R = 50\ \text{см} = 0{,}5\ \text{м}$$
- 2
Переведём частоту вращения из оборотов в минуту в герцы:$$\nu = \frac{120}{60\ \text{с}} = 2\ \text{Гц}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
112ФИПИ 760E25№ 20Күрделі Диск радиусом 30 см равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр, с частотой 60 $\dfrac{\text{об}}{\text{мин}}$. Чему равна линейная скорость точек диска, наиболее удалённых от…
- 1
Наиболее удалённые от центра точки находятся на расстоянии, равном радиусу диска. Переведём радиус в единицы СИ:$$R = 30\ \text{см} = 0{,}30\ \text{м}$$
- 2
Переведём частоту вращения из оборотов в минуту в герцы:$$\nu = \frac{60\ \text{об}}{60\ \text{с}} = 1\ \text{Гц}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
113ФИПИ 78BC6E№ 20Күрделі Тело движется вдоль оси $OX$. Проекция на эту ось равнодействующей всех сил, приложенных к телу, равна $3\ \text{Н}$. В таблице приведена зависимость проекции скорости $v_x$ этого тела от времени $t$.
- 1
По таблице определяем изменение проекции скорости за промежуток времени.$$\Delta v_x = 6 - 3 = 3\ \text{м/с},\quad \Delta t = 4 - 2 = 2\ \text{с}$$
- 2
Находим проекцию ускорения тела.$$a_x = \dfrac{\Delta v_x}{\Delta t} = \dfrac{3}{2} = 1{,}5\ \text{м/с}^2$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
114ФИПИ 95B153№ 20Күрделі Брусок массой 100 г, подвешенный на лёгкой нити, поднимают вертикально вверх с ускорением, равным по модулю $1\ \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$ и направленным вверх. Чему равен модуль силы натяжения…
- 1
На брусок действуют сила натяжения нити $T$, направленная вверх, и сила тяжести $mg$, направленная вниз. Равнодействующая направлена вверх, так как ускорение бруска направлено вверх.$$T - mg = ma$$
- 2
Выразим силу натяжения:$$T = m(g+a)$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
115ФИПИ 97E962№ 20Күрделі Брусок массой $100\ \text{г}$ покоится на горизонтальной поверхности. Какую силу, направленную горизонтально, нужно приложить к бруску, чтобы он мог двигаться с ускорением $2\ \text{м/с}^2$?…
- 1
Переведём массу бруска в единицы СИ: $100\ \text{г} = 0{,}1\ \text{кг}$.
- 2
По вертикали ускорение отсутствует, поэтому сила реакции опоры равна силе тяжести: $N = mg$.
Ещё 3 қадам — толық шешімде
116ФИПИ EF7C9A№ 20Күрделі Автомобиль равномерно движется по закруглённому участку дороги длиной 50 м и радиусом кривизны, равным 20 м. Сколько времени затратит автомобиль на преодоление этого участка, если…
- 1
Центростремительное ускорение связано со скоростью движения и радиусом кривизны дороги формулой:$$a_{\text{ц}} = \dfrac{v^2}{R}$$
- 2
Найдём скорость автомобиля:$$v = \sqrt{a_{\text{ц}}R} = \sqrt{5 \cdot 20} = 10\ \text{м/с}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
117ФИПИ B7143F№ 21Күрделі Самолёт совершает «мёртвую петлю». Чему равен радиус петли, если лётчик в верхней точке петли оказывается в состоянии невесомости при скорости $100\ \text{м/с}$?
- 1
В верхней точке петли центростремительное ускорение направлено вниз, к центру окружности. На лётчика действуют сила тяжести и сила реакции сиденья.$$mg + N = m\dfrac{v^2}{R}$$
- 2
При невесомости сила реакции сиденья равна нулю: $N = 0$. Следовательно, центростремительное ускорение создаётся только силой тяжести.$$mg = m\dfrac{v^2}{R}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
118ФИПИ BF6C13№ 21Күрделі С какой скоростью должен лететь самолёт в наивысшей точке «мёртвой петли» радиусом 1 км, чтобы лётчик оказался в невесомости?
- 1
В наивысшей точке петли на лётчика действуют сила тяжести и сила реакции кресла. При невесомости сила реакции кресла равна нулю.$$N = 0$$
- 2
По второму закону Ньютона сила тяжести должна обеспечивать центростремительное ускорение лётчика.$$mg = m\dfrac{v^2}{R}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
119ФИПИ 437252Күрделі
Используя материал о Солнечной системе, ответьте: можно ли наблюдать такое явление, как болид, находясь на Меркурии? Ответ поясните.
- 1
Болид — это яркое свечение крупного метеорного тела при его прохождении через атмосферу планеты.
- 2
Согласно материалу, у Меркурия отсутствует атмосфера.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
120ФИПИ 571583Күрделі
Однородный стержень массой 2 кг подвешен на двух одинаковых невесомых вертикальных пружинах. Какова жёсткость каждой пружины, если удлинение каждой пружины равно 2 см? Стержень неподвижен.
- 1
Так как стержень неподвижен, равнодействующая всех действующих на него сил равна нулю. Две силы упругости пружин направлены вверх, а сила тяжести — вниз.$$2F_\text{упр} = mg$$
- 2
По закону Гука сила упругости каждой пружины равна произведению её жёсткости на удлинение.$$F_\text{упр} = kx$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде