Механика жидкостей и газов

В гидравлическом прессе на малый поршень площадью 1 см2 действует сила 10 Н. Сила, действующая на большой поршень площадью 0,1 м2 равна

1) 105 Н 2) 104 Н 3) 1000 Н 4) 100 Н 5) 10 Н.

Шары массами 5 кг и 10 кг скреплены невесомыми стержнями. Центр первого шара отстоит от центра второго шара на расстоянии 60 см. На каком расстоянии от центра более легкого шара находится центр тяжести системы?

Шар равномерно падает в жидкости, плотность которой в 2,5 раза меньше плотности шара, испытывая силу сопротивления со стороны жидкости, равную 1,2 Н. Какова масса шара?

Рельс длиной 10 м и массой 900 кг поднимают на двух параллельных тросах. Найдите силу натяжения тросов, если один из них укреплен на конце рельса, а другой на расстоянии 1 м от другого конца.

Аэростат, наполненный водородом, поднимается с ускорением 1 м/с2. Масса оболочки аэростата с грузом 700 кг. Плотность воздуха 1.29 кг/см3. Определите объем аэростата.

Брусок массой 1 кг находится на наклонной плоскости с углом наклона к горизонту 45°. С какой наименьшей силой, направленной перпендикулярно плоскости, надо прижать брусок, чтобы он находился в покое? Коэффициент трения бруска о плоскость равен 0,2. Принять g = 10 м/с2. Ответ представьте в единицах СИ и округлите до целого числа.

Определите натяжение нити, связывающей два шарика объёмом 10 см3 каждый, если верхний шарик плавает, наполовину погрузившись в воду. Масса нижнего шарика в три раза больше массы верхнего шарика. Плотность воды 103 кг/м3, g = 10 м/с2. Ответ представьте в мН.

Молекулярная физика и термодинамика

Лабораторная работа №116. Получение и измерение вакуума Цель работы: ознакомиться с методами получения и измерения вакуума. Определить скорость откачки форвакуумного насоса.

Определите концентрацию молекул водорода, находящегося под давлением 4×105 Па, если средняя квадратичная скорость поступательного движения молекул при этих условиях равна 2000 м/с Молярная масса водорода 0,002 кг/моль.

В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагревателя в 4 раза больше абсолютной температуры холодильника. Если, не меняя температуры нагревателя, повысить температуру холодильника на 25%, то КПД этого двигателя станет равным.

Найдите концентрацию молекул идеального газа в сосуде вместимостью 2 л при температуре 27°С, если внутренняя энергия его равна 300 Дж.

При изготовлении льда в холодильнике потребовалось 5 мин для того, чтобы охладить воду от 4°С до 0°С и еще 1 ч 40 мин, чтобы превратить ее в лед. Определите удельную теплоту плавления льда.

Дан график зависимости давления некоторой постоянной массыидеального газа от температуры.

Изобразить процесс изменения состояния 1 моль идеального газа, представленный на рисунке, в координатах (р, V) и (р, Т). Найти: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) совершенную им работу; 3) количество теплоты, переданное газу.

Часть Б

Спутник влетел в тень Земли. При этом температура внутри спутника, равная вначале 290 К, понизилась на 1%, из-за чего давление воздуха, молярная масса которого равна 29 г/моль, уменьшилось на 1 кПа. Определите массу воздуха в спутнике, если его объем 8,31 м3. Универсальная газовая постоянная 8,31 Дж/(моль×К). Ответ представьте в единицах СИ.

В вертикальном открытом сверху цилиндрическом сосуде, имеющем площадь поперечного сечения 10-3 м2, на высоте 0,1 м от дна находится поршень массы 1 кг, поддерживаемый сжатым газом с молярной массой 32×10-3 кг/моль. Температура газа 300 К, атмосферное давление 105 Па. Определите массу газа в сосуде под поршнем. Принять g = 10 м/с2, универсальная газовая постоянная 8,31 Дж/(моль×К). Трением пренебречь. Ответ представьте в миллиграммах и округлите до целого числа.

Электростатика

В вершинах квадрата расположены одинаковые заряды q. Определить силу, действующую на каждый заряд. Сторона квадрата а. Какой заряд надо поместить в центре квадрата, чтобы вся система была в равновесии?

Три маленьких заряженных шарика с зарядом q каждый удерживаются в вакууме вдоль одной прямой на расстоянии а друг от друга двумя нитями. Какую максимальную кинетическую энергию приобретет крайний шарик, если обе нити одновременно пережечь?

Медный шарик диаметром 0,1 см, имеющий заряд 1 нКл, помещен в масло. Какое расстояние и в каком направлении пройдет шарик за 1 с, если вся система находится в однородном, направленном вертикально вверх поле 10 кН/Кл? Сопротивлением среды пренебречь. Начальная скорость шарика равна нулю.

Электрон вылетает из точки с потенциалом 615 В со скоростью 12×106 м/с. Определить потенциал точки, в которой: а) Электрон остановится; б) Скорость электрона увеличится в 2 раза.

Энергия плоского воздушного заряженного конденсатора, отключенного от источника тока, равна W. Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить расстояние между пластинами в k раз?

Часть Б

Три отрицательных точечных заряда по 2,7789 10-7 Кл каждый расположены в вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника. Определите напряженность поля в точке посередине гипотенузы длиной 10 см. Принять 1/4pe0 = 9×109 Н×м2/Кл2. Ответ представьте в мегавольтах на метр и округлите до целого числа.

Ртутный шарик, потенциал которого 1.2 кВ, разбивается на 27 одинаковых капелек. Определите потенциал каждой капельки. Ответ представьте в единицах СИ и округлите до целого числа.

Две частицы, имеющие массу 1 мг и заряд 10–9 Кл каждая, летят из бесконечности со скоростями υ1 = 1 м/c и υ2 = 2 м/с навстречу друг другу. На какое минимальное расстояние они могут сблизиться? Гравитационное взаимодействие не учитывать. Ответ представьте в миллиметрах.

Математика решение задач