В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так, как показано на рисунке. Бруски сделаны из разных материалов, но имеют одинаковый размер. На какой из брусков действует…
- 1
Выталкивающая сила определяется законом Архимеда и равна весу вытесненной бруском воды.$$F_\text{выт} = \rho_\text{воды} g V_\text{погр}$$
- 2
Плотность воды и ускорение свободного падения для всех брусков одинаковы, поэтому выталкивающая сила тем больше, чем больше объём погружённой части бруска.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Под герметично закрытым стеклянным колпаком находится завязанный надутый резиновый шарик (см. рисунок). Изменится и, если изменится, то как объём шарика, если накачать дополнительно воздух под…
- 1
При накачивании дополнительного воздуха под герметичный колпак увеличивается давление воздуха вокруг шарика.$$p_{\text{наруж}} \uparrow$$
- 2
Внутреннее давление в надутом шарике не изменяется мгновенно, поэтому внешнее давление начинает сильнее сжимать его.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В какую погоду — тихую или ветреную — Адам переносит мороз легче? Жауап поясните.
- 1
Человек постоянно отдаёт тепло окружающему воздуху.
- 2
В тихую погоду около тела сохраняется слой воздуха, нагретого телом. Этот слой частично уменьшает дальнейшую теплоотдачу.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На вертикально расположенной доске закреплена электрическая схема, состоящая из источника тока, лампы и упругой стальной пластины $AB$. К одному концу пластины подвесили гирю, из-за чего пластина…
- 1
При неподвижной доске гиря действует на пластину через подвес и деформирует её, поэтому контакты разомкнуты.$$T = mg$$
- 2
После начала свободного падения доска и гиря движутся с одинаковым ускорением свободного падения. Относительное ускорение гири и доски равно нулю, поэтому гиря не натягивает пластину.$$T = m(g - a) = 0 \quad \text{при} \quad a = g$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Используя приведённый материал и рисунок, определите, какой из слоёв А или Б имеет большую плотность. Ответ поясните.
- 1
По материалу, при переходе сейсмической волны в более плотный слой скорость волны увеличивается, поэтому увеличивается и угол преломления.
- 2
На рисунке при переходе волны из слоя А в слой Б направление луча изменяется так, что угол преломления в слое Б становится больше угла падения в слое А.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Какое количество воды можно нагреть от начальной температуры $t_1 = 20\ ^\circ\mathrm{C}$ до температуры кипения, если сжечь $168\ \text{г}$ керосина? Считать, что вся энергия, выделяющаяся при…
- 1
При сгорании керосина выделяется количество теплоты:$$Q = q m_\text{к}$$
- 2
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды:$$Q = c m_\text{в}(t_2 - t_1)$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Брусок массой 200 г, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности, подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается и начинается шероховатая. Коэффициент трения скольжения бруска по…
- 1
На шероховатой горизонтальной поверхности на брусок действует сила трения скольжения. Её модуль равен:$$F_{\text{тр}} = \mu mg$$
- 2
При минимальной начальной скорости брусок, пройдя путь $s = 180\ \text{см} = 1{,}8\ \text{м}$, остановится. Поэтому начальная кинетическая энергия равна работе силы трения по модулю:$$\frac{mv^2}{2} = F_{\text{тр}}s$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Три одинаковых резистора включают в сеть постоянного напряжения сначала при параллельном соединении, а затем при последовательном. При параллельном подключении за 1 мин резисторы потребляют…
- 1
Обозначим сопротивление каждого резистора через $R$, а напряжение сети — через $U$. При параллельном соединении эквивалентное сопротивление трёх одинаковых резисторов равно:$$R_{\text{п}} = \frac{R}{3}$$
- 2
Мощность, потребляемая резисторами при параллельном соединении, равна:$$P_{\text{п}} = \frac{U^2}{R_{\text{п}}} = \frac{3U^2}{R}$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
Тело массой $200\ \text{г}$ брошено вертикально вверх с начальной скоростью $20\ \text{м/с}$. На какой высоте относительно точки бросания кинетическая энергия тела будет равна $20\ \text{Дж}$?…
- 1
Переведём массу тела в единицы СИ: $m = 200\ \text{г} = 0{,}2\ \text{кг}$. Так как сопротивлением воздуха можно пренебречь, механическая энергия сохраняется.$$E_{\text{мех}} = \text{const}$$
- 2
Найдём начальную кинетическую энергию тела.$$E_{k0} = \frac{mv_0^2}{2} = \frac{0{,}2 \cdot 20^2}{2} = 40\ \text{Дж}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Определите количество теплоты, которое выделится при кристаллизации и последующем остывании до $27\ ^\circ\mathrm{C}$ расплавленного свинца массой $800\ \mathrm{г}$, находящегося при температуре…
- 1
При кристаллизации свинца выделяется количество теплоты, равное произведению массы на удельную теплоту плавления.$$Q_1 = m\lambda$$
- 2
После кристаллизации свинец остывает от температуры плавления до $27\ ^\circ\mathrm{C}$, поэтому выделяется ещё количество теплоты.$$Q_2 = mc(t_\text{пл}-t)$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
С высоты 100 м мяч массой 2 кг падает из состояния покоя. Определите модуль работы силы сопротивления за время падения, равное 5 с. Движение мяча считать равноускоренным.
- 1
Так как мяч падает из состояния покоя, высота падения связана с ускорением формулой равноускоренного движения.$$h = \dfrac{at^2}{2}$$
- 2
Найдём ускорение мяча:$$a = \dfrac{2h}{t^2} = \dfrac{2 \cdot 100}{5^2} = 8\ \text{м/с}^2$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
Брусок массой $100\ \text{г}$ движется по гладкой горизонтальной поверхности. Со скоростью $4\ \text{м/с}$ он подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается и начинается шероховатая…
- 1
На шероховатой горизонтальной поверхности на брусок действует сила трения скольжения. Её модуль равен:$$F_{\text{тр}}=\mu N=\mu mg$$
- 2
При движении по горизонтальной поверхности сила трения совершает отрицательную работу, равную по модулю:$$A_{\text{тр}}=F_{\text{тр}}s=\mu mgs$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Смешали две порции воды: $400\ \text{г}$ при температуре $t_1 = 25\ ^\circ\text{C}$ и $100\ \text{г}$ при $t_2 = 100\ ^\circ\text{C}$. Определите температуру получившейся смеси. Теплообменом с…
- 1
Более холодная вода получает количество теплоты, а более горячая вода отдаёт его. По условию теплообмен с окружающей средой отсутствует, поэтому составим уравнение теплового баланса.$$m_1 c (t - t_1) = m_2 c (t_2 - t)$$
- 2
Подставим значения масс и температур. Удельная теплоёмкость воды сокращается в обеих частях уравнения.$$400(t - 25) = 100(100 - t)$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Летящая пуля пробивает тонкую деревянную стенку. В момент удара о стенку скорость пули была равна $400\ \dfrac{\text{м}}{\text{с}}$, в момент вылета из стенки — $300\ \dfrac{\text{м}}{\text{с}}$. На…
- 1
При прохождении стенки кинетическая энергия пули уменьшается. По условию вся потеря механической энергии превращается в количество теплоты, поглощаемое пулей.$$Q = E_{k1}-E_{k2}$$
- 2
Выразим потерю кинетической энергии через массу пули и скорости до и после прохождения стенки.$$Q = \dfrac{mv_1^2}{2}-\dfrac{mv_2^2}{2}=\dfrac{m(v_1^2-v_2^2)}{2}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Какую минимальную работу необходимо совершить для равномерного вертикального перемещения под водой на высоту 5 м сплошной мраморной плиты объёмом $1\ \text{м}^3$? Сопротивлением движению пренебречь.
- 1
При равномерном движении плиты её ускорение равно нулю, поэтому сила подъёма уравновешивает разность между силой тяжести и выталкивающей силой.$$F = mg - F_A$$
- 2
Масса мраморной плиты определяется через её плотность и объём, а выталкивающая сила — по закону Архимеда.$$m = \rho_{\text{м}}V,\quad F_A = \rho_{\text{в}}gV$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
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
В таблице приведена зависимость заряда $q$, протёкшего через резистор сопротивлением $3\ \text{Ом}$, от времени $t$. Какое количество теплоты выделится в резисторе за первые $5$ секунд, если сила…
- 1
Определим силу постоянного тока по заряду, прошедшему через резистор за первые $5$ секунд:$$I = \frac{q}{t} = \frac{15}{5} = 3\ \text{А}$$
- 2
По закону Джоуля–Ленца количество теплоты, выделившееся в резисторе, равно:$$Q = I^2Rt$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Конькобежец массой 60 кг, стоя на коньках на льду, бросает вперёд в горизонтальном направлении предмет массой 1 кг и откатывается назад на 40 см. Коэффициент трения коньков о лёд равен 0,02. Найдите…
- 1
После броска конькобежец движется назад и останавливается под действием силы трения. Модуль его ускорения при торможении равен$$a = \mu g$$
- 2
Скорость конькобежца сразу после броска найдём из уравнения движения при торможении на расстоянии $s = 0{,}40\ \text{м}$:$$v^2 = 2as = 2\mu g s$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
Меняя электрическое напряжение на участке цепи, состоящем из никелинового проводника длиной $5\ \text{м}$, ученик получил данные измерений силы тока и напряжения, представленные в таблице. Чему…
- 1
По закону Ома для участка цепи определим сопротивление проводника. Возьмём первую пару значений из таблицы:$$R=\dfrac{U}{I}=\dfrac{12}{2{,}4}=5\ \Omega$$
- 2
Сопротивление проводника связано с его удельным сопротивлением, длиной и площадью поперечного сечения формулой:$$R=\rho\dfrac{l}{S}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Гиря падает на землю и ударяется абсолютно неупруго о препятствие на поверхности земли. Скорость гири перед ударом равна $14\ \text{м/с}$. Температура гири перед ударом составляла…
- 1
При абсолютно неупругом ударе вся кинетическая энергия гири превращается в количество теплоты, поглощаемое гирей.$$Q=E_k$$
- 2
Запишем выражения для количества теплоты и кинетической энергии.$$mc\Delta T=\dfrac{mv^2}{2}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде