КВАНТ Научно-популярный
физико-математический журнал для школьников и студентов

Задачник «Кванта» по физике

Условия задач

1977 год

433.

434. Какое количество теплоты выделится на сопротивлении R при установлении равновесия после замыкания ключа K (рис.161), если конденсатор был предварительно заряжен до разности потенциалов 2U? ЭДС источника U, емкость конденсатора С. Внутреннее сопротивление источника пренебрежимо мало.

435.

436.

437.

438.

439.

440*.

441*. Между пластинами замкнутого плоского конденсатора находится точечный заряд q. Площадь пластин бесконечно велика, расстояние между ними равно d. Первоначально заряд находится на расстоянии 1/3d от левой пластины. Какой заряд пройдёт по проводнику, замыкающему пластины конденсатора, при перемещении заряда q в новое положение, при котором он будет находиться на расстоянии 1/3d от правой пластины?

442.

443. Как известно, земной шар делает полный оборот вокруг своей оси за 23 ч 56 мин 04 с. Следовательно, за сутки все часы, циферблат которых разделён на 24 часа, должен отставать почти на 4 мин. Это составляет почти полчаса в неделю. Почему же мы не замечаем этого отставания и не подводим все часы непрерывно?

444.

445.

446. На шероховатой ленте транспортера лежит тело массой М, прикреплённое к стене пружиной жёсткостью k. Ленту приводят в движение с постоянной скоростью v, и через некоторое время устанавливается периодическое движение тела. Нарисуйте график зависимости смещения тела, его скорости и ускорения от времени при этом движении.

447.

448. Почему брёвна, плывущие по реке, ориентированы всегда по течению, а не поперёк его?

449. Продолжительность контакта двух соударяющихся шаров можно определить, измеряя уменьшение заряда конденсатора при мгновенном замыкании присоединённого к нему сопротивления, соединенного с шарами. Какие меры предосторожности необходимо предусмотреть при выполнении этого опыта? Пусть С = 0,1 мкФ, R = 10000 Ом, отброс гальванометра после мгновенной утечки 10,11 см, без утечки - 11,94 см. Найдите время столкновения.

450*.

451. Нарисуйте примерный график зависимости тока через сопротивление R от положения движка. При каком значении у = x/l этот ток максимален?

452. Для чего делают рессоры у автомобиля?

453.

454.

455. Потери мощности в линии электропередач составляют 5% от мощности, получаемой потребителем. Как нужно изменить напряжение на входе линии и сопротивление потребителя для того, чтобы при той же мощности, получаемой потребителем, потери в линии снизить до 1%?

456. Какую минимальную скорость нужно сообщить на Земле космическому кораблю для того, чтобы он попал на Солнце? Каким будет время полёта корабля к Солнцу?

457. Два плоских воздушных конденсатора с одинаковыми обкладками заряжены до одинаковых зарядов. Расстояние между обкладками у первого конденсатора вдвое больше, чем у второго. Как изменится энергия электрического поля системы, если второй конденсатор вставить между обкладками первого так, как показано на рисунке 172, а и б?

458. Мальчик плывет со скоростью, в два раза меньшей скорости течения реки. В каком направлении он должен плыть к другому берегу, чтобы его снесло течением как можно меньше?

459. Электроплитка содержит три спирали сопротивлением R = 120 Ом каждая, соединенные параллельно друг с другом. Плитка включается в сеть последовательно с резистором сопротивлением r = 50 Ом. Как изменится время, необходимое для нагревания на этой плитке чайника с водой до кипения, при перегорании одной из спиралей?

460.

461.

462. Если терморегулятор электрического утюга поставлен в положение "капрон", то утюг периодически включается на 10 с и выключается на 40 с. Поверхность утюга при этом нагревается до температуры 100 њС. Если терморегулятор поставить в положение "хлопок", то утюг автоматически включается на 20 с и выключается на 30 с. Определите установившуюся температуру поверхности утюга в этом положении терморегулятора. Найдите, до какой температуры нагревается включенный утюг, если терморегулятор выйдет из строя. Считать, что теплоотдача пропорциональна разности температур утюга и окружающего воздуха. Температура в комнате 20 њС.

463. Две льдины движутся поступательно с одинаковыми по абсолютному значению скоростями: одна на север, другая на запад. Оказалось, что в любой момент времени на обеих льдинах можно так расположить часы, что скорости концов секундных стрелок относительно Земли будут равными, причём для каждого момента времени такое расположение единственно. Определите, на какое расстояние перемещаются льдины за сутки, если длина каждой секундной стрелки равна 1 см. Циферблаты часов расположены горизонтально.

464. На рисунке 174 изображены два замкнутых цикла: АБВА и АВГА. Оба цикла проведены с идеальным одноатомным газом. 1) Укажите, на каких участках циклов газ получает и на каких участках отдает тепло. 2) У какого из циклов коэффициент полезного действия выше? Во сколько раз?

465.

466.

467. Луна одновременно фотографируется с одной и той же стороны с Земли и со спутника Луны. Орбита спутника круговая. Диаметр изображения Луны на фотографии, полученной на Земле, равен 4 мм, а на спутнике Луны - 250 мм. Найдите период обращения спутника Луны по его орбите, если оба снимка сделаны с помощью одинаковых объектов с фокусным расстоянием 500 мм. Принять, что ускорение свободного падения на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле, и расстояние от Земли до Луны равно 380000 км.

468. Действующая модель подъемного крана способна поднять 10 бетонных плит без обрыва троса. Сколько плит поднимает реальный кран, изготовленный из тех же материалов, если линейные размеры крана, троса и плит в 12 раз больше, чем в модели?

469. Рисунок 177 сделан со стробоскопической фотографии кубика, движущегося вдоль наклонной плоскости. Промежутки времени между последовательными вспышками лампы равны 0,1 с. Определите коэффициент трения кубика о плоскость.

470. При подключении гальванического элемента напряжением 1,5 В к зажимам А и Б амперметр показал ток 1 А (рис.178). Когда полярность элемента изменили на противоположную, ток упал в два раза. Какая электрическая цепь находится внутри коробки?

471. Теплоизолированная полость небольшими одинаковыми отверстиями соединена с двумя объемами, содержащими газообразный гелий (рис.179). Давление гелия в этих объёмах поддерживается постоянным и равным р, а температуры поддерживаются равными Т в одном из объемов и 2Т в другом. Найдите установившиеся давление и температуру внутри полости.

472. Нарисуйте примерный график зависимости от времени показания вольтметра после размыкания ключа K (рис.180). Вольтметр и катушка индуктивности идеальные, R = 100 Ом, U = 300 В.

473. Рисунок 181 сделан со стробоскопической фотографии движения двух сталкивающихся шаров одинаковых диаметров, но разных масс. Стрелкой на рисунке показано направление движения одного из шаров до столкновения. 1) Определите отношение масс шаров. 2) Укажите, в каком направлении двигался до столкновения второй шар.

474.

475. На рисунке 183,a приведена вольт-амперная характеристика лампочки от карманного фонаря. Лампочка включена в схему, показанную на рисунке 183,б. 1) Найдите графически ток в лампочке. 2) При каком положении движка потенциометра напряжение между точками А и В равно нулю? 3) При каком положении движка потенциометра напряжение между точками А и В почти не будет меняться при небольших изменениях ЭДС батареи? Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.

476.

477. Резиновое кольцо массой М лежит на гладкой горизонтальной плоскости. Кольцо немного растягивают так, что оно сохраняет форму окружности и центр его остается неподвижным. После этого кольцо отпускают. Опишите дальнейшее поведение кольца. Упругость резинового жгута k.

478.

479.

480.

481. В старой аккумуляторной батарее, состоящей из n последовательно соединенных аккумуляторов, резко возросло внутреннее сопротивление одного из аккумуляторов и стало равным 10r, где r - внутреннее сопротивление нормального аккумулятора. Считая ЭДС всех аккумуляторов одинаковыми, определите, при каких сопротивлениях нагрузки мощность, выделяемая на нагрузке, не изменится при коротком замыкании повреждённого аккумулятора.

482.

483.

484.

485. Чему равен период малых колебаний четырех одинаково заряженных тел, связанных одинаковыми нитями длиной l так, как показано на рисунке? На рисунке стрелками указаны направления движения тел при колебаниях в один и тот же момент времени. Масса и заряд каждого тела равны m и q.

486.

487.

488.

489.

490. При прохождении потока нейтронов через пластинку кадмия толщиной 1 мм количество частиц в пучке уменьшается на 15%, а их скорость не изменяется. Какая доля потока нейтронов проходит через пластинку из кадмия толщиной 10 мм?

491.

492. На шероховатой плоскости лежат два круглых цилиндра диаметрами D и d (рис.192). Вокруг большого цилиндра обмотан шнур, к концу которого приложена горизонтальная сила F. Определить, при каком, одинаковом для всех соприкасающихся поверхностей, коэффициенте трения большой цилиндр может быть перетащен через малый. Каким должно быть абсолютное значение силы F для того, чтобы это можно было сделать? Масса цилиндров М и m соответственно.
 

Что такое «Задачник "Кванта"»?

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

Все задачи в одном файле