| № |
Условие |
Решение
|
Наличие |
| 06-06
|
Невесомая штанга длиной L одним концом закреплена в идеальном шарнире, другим опирается на пружину жесткостью k. На штанге находится груз массой m. Определите зависимость периода колебаний штанги с грузом от расстояния l до центра масс груза от шарнира (рис. 6.7)
|
|
картинка |
| 06-07
|
Вычислите скорость звука в воздухе при давлении 2*10^5 Па и плотности 2,6 кг/м3, считая колебания давления воздуха адиабатическими
|
|
картинка |
| 06-08
|
В трубу органа вдувается воздух при температуре 17 В°С, и при этом труба издает звук с частотой 440 Гц. При какой температуре вдуваемого воздуха эта же труба будет издавать звук с частотой 466 Гц
|
|
картинка |
| 06-09
|
Найдите частоту звука, регистрируемого приемником при частоте источника звука 450 Гц, скорости звука в воздухе 340 м/с для следующих случаев: 1. Источник звука движется в воздухе со скоростью 34 м/с к неподвижному приемнику. 2. Приемник звука движется в воздухе со скоростью 34 м/с к неподвижному источнику звука. 3. Источник и приемник звука движутся навстречу друг другу, скорость каждого из них относительно воздуха 17 м/с
|
|
картинка |
| 06-10
|
При подвешивании груза массой 10 кг стальная струна длиной 2 м с площадью поперечного сечения 0,1 мм2 удлиняется на 1 см. Плотность стали 7,8*10^3 кг/м3. Какова скорость звука в стали
|
|
картинка |
| 06-11
|
Дана проволочная вешалка, которая качается с маленькой амплитудой в плоскости чертежа относительно заданных положений равновесия (рис. 6.14). В положениях а и б длинная сторона расположена горизонтально. Две другие стороны равны между собой. Во всех трех случаях (а — в) возникают колебания с одинаковыми периодами. Где лежит центр масс и каков период колебаний? Из эскизов не могут быть сняты другие данные, кроме размеров. В частности, распределение массы вешалки в деталях нам неизвестно
|
|
картинка |
| 06-12
|
Частица движется вдоль положительной полуоси Ох под действием силы F, проекция Fx которой на ось Ох представлена на рисунке 6.16 (Fz = Fy = О). Одновременно на частицу действует сила трения, модуль которой равен Fтp = l,00 Н. В начале координат установлена идеально отражающая стенка, перпендикулярная оси Ох. Частица стартует из точки X0 = 1,00 м с кинетической энергией Еk = 10,0 Дж. Выполните следующие задания: 1. Определите путь, пройденный частицей до ее полной остановки. 2. Представьте графически завис |
|
картинка |
| 06-13
|
В начале этого века была предложена модель Земли, в которой предполагалось, что Земля представляет собой шар радиусом R, состоящий из однородной изотропной твердой оболочки и жидкого ядра радиусом Rc (рис. 6.20). Скорости vp и vs сейсмических продольных и поперечных волн, так называемых волн р и 5, внутри оболочки постоянны. В ядре продольные волны имеют скорость vср, а поперечные волны не распространяются. Землетрясение в точке Е на поверхности Земли образует сейсмические волны, которые пробега |
|
картинка |
| 07-01
|
Оболочка аэростата частично заполнена гелием, поэтому при подъеме в земной атмосфере давление газа внутри аэростата все время равно внешнему атмосферному давлению. Подъем происходит медленно, поэтому температура газа в аэростате одинакова с температурой атмосферного воздуха. Как изменяется подъемная сила аэростата с высотой подъема, если температура линейно убывает с увеличением высоты
|
|
картинка |
| 07-02
|
До какой температуры нужно нагреть воздух внутри оболочки воздушного шара объемом 500 м3, чтобы он мог поднять человека массой 70 кг? Масса оболочки шара равна 30 кг
|
|
картинка |
| 07-03
|
Дан воздушный шар с постоянным объемом V = 1,10 м3. Масса оболочки (объемом оболочки пренебречь) составляет m0 = 0,187 кг. Шар должен стартовать при окружающей температуре воздуха t1 = 20 В°С и нормальном атмосферном давлении р0 = 1,013*10^5 Па. Плотность воздуха при этих условиях р1 = 1,2 кг/м3. Выполните следующие задания: 1. Вычислите температуру t2, которую должен иметь нагретый воздух внутри шара, чтобы он мог свободно парить в воздухе. 2. Воздух внутри привязанного на тросе шара нагревается до посто |
|
картинка |
| 07-04
|
В камеру сгорания реактивного двигателя (рис. 7.1) поступает в секунду масса m водорода и необходимое для полного сгорания количество кислорода. Площадь сечения выходного отверстия сопла двигателя S, давление в этом сечении р, абсолютная температура Т. Определить силу тяги двигателя
|
|
картинка |
| 07-05
|
Оцените, сколько литров воздуха расходует автомобильный двигатель при сжигании 1 кг бензина. Используйте при расчетах формулу С6Н14 как формулу бензина. Известно, что продуктами сжигания бензина являются соединения СO2, Н2O и СО
|
|
картинка |
| 07-06
|
Изготовлена модель парового реактивного двигателя. Водяной котел нагревается спиртовкой, мощность теплопередачи котлу 100 Вт. Пар из котла выходит через отверстие площадью 0,2 мм2. Определите силу тяги реактивного двигателя
|
|
картинка |
| 07-07
|
Основываясь на представлениях молекулярно-кинетической теории, оцените давление и температуру внутри Солнца. Масса Солнца 2*10^30кг, радиус 7*10^8 м. Б расчетах можно принять, что Солнце состоит в основном из атомарного водорода
|
|
картинка |
| 07-08
|
Два баллона одинакового объема соединены длинной тонкой трубкой. При одинаковой температуре 300 К давление газа в баллонах 3*10^5 Па. Каким станет давление при нагревании газа в первом баллоне до 600 К, если температура газа во втором баллоне не изменяется
|
|
картинка |
| 07-09
|
Для улучшения теплоизоляции в колбе термоса между двойными стеклянными стенками газ находится при таком низком давлении, что длина свободного пробега молекул значительно больше расстояния между стенками колбы. Оцените давление газа в колбе термоса, если известно, что 1 кг горячей воды в нем остывает от 100В°С до 94В°С за 1 час. Между стенками колбы находится гелий
|
|
картинка |
| 07-10
|
Б баллоне объемом 3 м3 находится разреженная смесь газов водорода и кислорода при температуре 27 В°С, масса водорода равна массе кислорода. Через какое время при открывании отверстия площадью 1 см2 давление смеси газов уменьшится на 1%? Баллон находится в вакууме. Каково отношение концентраций молекул водорода и кислорода в выходящей струе газа
|
|
картинка |
| 07-11
|
Спускаемый аппарат космического корабля опускается вертикально на поверхность планеты с постоянной скоростью, передавая на борт корабля данные о наружном давлении. График зависимости давления (в условных единицах) от времени приведен на рисунке 7.2. Оказавшись на поверхности планеты, аппарат измерил и передал на борт данные о температуре T = 700 К и ускорении свободного падения g = 10 м/с2. Атмосфера планеты состоит из углекислого газа (СО2). Определить скорость спуска аппарата и температуру атмосфе |
|
картинка |
| 07-12
|
На улице целый день моросит холодный осенний дождь. В кухне развесили много выстиранного белья. Быстрее ли высохнет белье, если открыть форточку
|
|
картинка |
| 07-13
|
В цилиндре объемом 10 л, закрытом поршнем и помещенном в термостат с температурой 40 В°С, находится по 0,05 моль двух веществ. Определить массу жидкости в цилиндре после изотермического сжатия, вследствие которого объем под поршнем уменьшается в 3 раза. При температуре 40 В°С давление насыщенных паров первой жидкости pн1 = 7 кПа, давление насыщенных паров второй жидкости при той же температуре pн2 = 17 кПа. Начертить изотерму сжатия. Молярная масса первой жидкости составляет М1 = 1,8*10^-2 кг/моль, а |
|
картинка |
| 07-14
|
Два цилиндра А и В одинаковых диаметров имеют свободно передвигающиеся поршни малой массы с общим стержнем. Стержень представляет собой короткую трубку, снабженную краном, который вначале закрыт. Цилиндр А вместе с поршнем теплоизолирован, а цилиндр В находится в термостате, имеющем температуру t = 27 В°С (рис. 7.4). Вначале поршень цилиндра А закреплен и внутри цилиндра находится m = 32кг аргона под давлением выше атмосферного. Цилиндр B объемом Vв = 5,54 м3 содержит некоторое количество кислорода. П |
|
картинка |
| 07-15
|
При относительной влажности воздуха r1 = 50% вода, налитая в блюдце, испарилась на открытом воздухе за время т1 = 40 мин. За какое время т2 испарилась бы вода при r2 = 80%
|
|
картинка |
| 07-16
|
Подвижный поршень делит цилиндр на две равные части объемом V0 = 10^-3 м3. В одной части находится сухой воздух, в другой — водяной пар и m = 4 г воды. При медленном нагревании цилиндра поршень приходит в движение. После смещения поршня на — часть длины цилиндра движение 4 прекратилось. Каковы масса воздуха m0 и водяных паров mп, находившихся в сосуде до нагревания? Какова была начальная температура tq и при какой температуре t1 поршень перестал двигаться? Зависимость давления насыщенных паров p |
|
картинка |
| 07-17
|
Смесь газов, состоящую из m1 = 100 г азота и неизвестного количества кислорода, подвергают изотермическому сжатию при температуре Т = 74,4 К. График зависимости давления смеси газов от ее объема приведен на рисунке 7.8 {в условных единицах). Определите массу кислорода mO2. Рассчитайте давление насыщенных паров кислорода рO2 при этой температуре. Примечание. Т = 74,4 К вЂ” это температура кипения жидкого азота при нормальном давлении; кислород кипит при более высокой температуре
|
|
картинка |
| 07-18
|
Мыльная пленка обладает коэффициентом поверхностного натяжения 40 мН/м. Каково избыточное давление dр воздуха в мыльном пузыре радиусом 8 см
|
|
картинка |
| 08-01
|
В стакан с водой опустили нагреватель и сняли зависимость температуры воды от времени: 1) На сколько остынет вода за 1 мин, если нагреватель отключить от сети при температуре t1 = 50 В°С? 2) Закипит ли вода, если нагреватель не выключать достаточно долго? Мощность нагревателя считать неизменной
|
|
картинка |
| 08-02
|
Имеются два теплоизолированных сосуда. В первом из них находится 5 л воды при температуре tl = 60 В°С, во втором — 1л воды при температуре t2 = 20 В°С. Вначале часть воды перелили из первого сосуда во второй. Затем, когда во втором сосуде установилось тепловое равновесие, из него в первый сосуд отлили столько воды, чтобы ее объемы в сосудах стали равны первоначальным. После этих операций температура воды в первом сосуде стала равной t = 59 В°С. Сколько воды переливали из первого сосуда во второй и о |
|
картинка |
| 08-03
|
В теплоизолированном цилиндре объемом V идеальный газ сжимается поршнем. Как изменится температура газа при изменении его объема на dV? Скорость движения поршня u. После изменения объема газа на dV поршень останавливается и в газе устанавливается тепловое равновесие. Теплоемкостью поршня и стенок цилиндра в расчетах пренебречь
|
|
картинка |
| 08-04
|
Вертикальный теплоизолированный сосуд, в котором находится одноатомный газ, закрыт поршнем массы М. В сосуде включают нагреватель мощностью N, и поршень начинает медленно сдвигаться вверх. За какое время т он поднимется на высоту Н относительно начального положения? Теплоемкостью поршня и трением пренебречь. Атмосферное давление отсутствует
|
|
картинка |
