1. Невагома нерозтяжна мотузка перекинута через нерухомий закріпле- ний диск, який не може обертатися. На кінцях мотузки закріплені однакові
вантажі масами m = 240 г кожен. На один із вантажів поставили тягарець масою m1 = 200 г, і
вантажі почали рухатися. При цьому модуль сили тиску тягарця на вантаж склав F = 1,8 Н. Чому
дорівнює модуль сили тертя між мотузкою та диском? Чому дорівнює модуль сили взаємодії між
мотузкою та диском?
2. Теплоізольована посудина повністю заповнена водою при температурі t0 = 20 ℃. У воду
акуратно опустили алюмінієву деталь, охолоджену до температури t = −100 ℃. Після встанов-
лення теплової рівноваги температура в посудині дорівнювала t1 = 1 ℃. Визначте кінцеву темпе-
ратуру вмісту посудини для випадку, коли в цю ж посудину з водою занурюють дві такі алюмі-
нієві деталі. Об’єм деталі дорівнює V = 100 см3
. Табличні дані: густина води в = 1000 кг/м3
,
густина алюмінію = 2700 кг/м3
, густина льоду л = 900 кг/м3
, питома теплоємність води cв =
4200 Дж/(кг⋅℃), питома теплоємність льоду cл = 2100 Дж/(кг⋅℃), питома теплота плавлення
льоду = 335 кДж/кг.
3. Вздовж прямої однорідної полички
зліва направо зі швидкістю повзе малень-
кий равлик і котить перед собою легку мале-
ньку кульку. Маса равлика , а палички .
Кінці палички спираються на дві вертика-
льні пружини, відстань між якими . Жорст-
кість лівої пружини , а правої 2. Довжини
пружин у недеформованому стані однакові,
а їхні нижні кінці закріплені на одному гори-
зонтальному рівні. У початковий момент равлик знаходиться на лівому боці палички над лівою
пружиною (рис. 1). Визначте, через який час від початку руху равлика кулька почне скочуватися
у бік правої пружини. Можна вважати, що жорсткості пружин настільки великі, що кут нахилу
палички завжди досить малий.
4. На рис. 2 зображена схема електричного кола, яке складається з
джерела постійної напруги U0, резисторів з однаковим опором R, ідеаль-
ного вольтметра та ідеального амперметра. Покази вольтметра V = 3 В,
амперметра - IA = 24 мА. Визначте напругу джерела U0 і опір R резисторів.
Опір джерела вважати рівним нулю.
5. Муха знаходиться на відстані L = 10 f (f – фокусна відстань лінзи) від випуклої лінзи та
відстані l = 3 f від головної оптичної осі лінзи, і починає летіти в напрямку свого зображення. На
якій відстані від площини лінзи знаходиться муха в той момент, коли її дійсне зображення руха-
ється відносно мухи a) найповільніше; б) найшвидше? Якою є швидкість зображення мухи в ці
моменти?
Для начала узнаем среднюю квадратичную скорость молекул азота при температуре 120 градусов.
Воспользуемся формулой для расчета ср.кв.скорости:
v=√(3RT/ mu ), где R-универсальная газовая постоянная=8,31 Дж/моль*К; T-температура (в Кельвинах, т.е. к градусам прибавляем 273); mu-молярная масса
Для азота:
v=√(3*(8,31Дж/моль*К)*393К)/0,028кг/моль=592м/с
Теперь узнаем, при какой температуре средняя квадратичная скорость молекул водорода равна 592м/с.
Выразим из предыдущей формулы T:
T=((v^2)*mu)/3*R
Подставим найденную ср.кв.скорость и значения для водорода (mu водорода=0,002кг/моль):
T=(((592м/с)^2)*0,002кг/моль)/3*8,31Дж/моль*К=28К или -245градусов