Earth curvature of space2 curvature of space1
Банк задач

Вход на сайт
Регистрация
Забыли пароль?
Статистика решений
Тип решенияКол-во
подробное решение60032
краткое решение7560
указания как решать1341
ответ (символьный)4704
ответ (численный)2335
нет ответа/решения3772
ВСЕГО79744

База задач ФизМатБанк

 50001. Четыре гироскопа помещены в стороны квадрата. Концы гироскопов соединены между собой шарнирами. Квадрат подвешен за одну из вершин, противоположную вершину можно нагружать (гиропружина Кельвина). Определить момент количества движения гироскопов, чтобы при длине сторон квадрата 30 см и грузе весом 1 кг диагональ квадрата удлинилась на 1 см. Как будет двигаться система без нагрузки, если квадрат сохраняет свою форму?
 50002. На качелях помещен гироскоп, так что его ось может поворачиваться в плоскости, проходящей через ось качания. Опишите, как человеку на качелях надо повернуть гироскоп, чтобы раскачать качели? Найдите наиболее эффективный метод раскачивания качелей и выведите выражение для скорости возрастания амплитуды качания качелей со временем.
 50003. В цилиндре радиусом R и массой М на расстоянии l от оси помещен груз m. Опишите, как будет катиться этот цилиндр по горизонтальной плоскости, если считать, что скольжения нет.
 50004. На плоскости вращается волчок с угловой скоростью w, массой М и моментами инерции А и В. В волчок попадает пуля с массой m, летящая со скоростью v, и застревает в нем. Опишите, что может произойти с волчком и как можно по этому определить скорость пули.
 50005. Тяжелый обруч с невесомыми спицами расположен в вертикальной плоскости и может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр. В толще его обода закреплена материальная точка, имеющая такую же массу, как и сам обруч. Определить период малых колебаний такого маятника. Как он изменится, если маятник перевести на Луну или поместить его в жидкость без трения?
 50006. На конце вертикально стоящего на полу стержня длиной 1,5 м помещен быстро вращающийся маховик. Над маховиком находится платформа, на которую может стать человек. Подсчитайте необходимый размер маховика при 3000 об/мин, чтобы стержень стоял устойчиво даже в том случае, если человек на платформе будет делать гимнастические упражнения.
 50007. Данное количество газа хранится в сферическом металлическом баллоне. Определить, при каком давлении газа вес тары будет наименьший.
 50008. Почему жидкий азот можно лить на руку, не боясь "ожога"?
 50009. Вертикальная стеклянная трубка круглого сечения открыта с обоих концов. В нижнем конце помещается электрическая спираль, по которой идет ток. Благодаря нагреванию воздуха возникает тяга. Считая, что течение воздуха в трубке ламинарное, определить разность температур между воздухом снаружи и внутри трубки в зависимости от длины, радиуса трубки и подведенной электроэнергии (теплоотдачей через стекло пренебречь).
 50010. Какие нужны начальные и конечные условия, чтобы частично ожижить реальный газ при его однократном адиабатическом расширении? В качестве численного примера разобрать сжижение воздуха.
 50011. Какие можно придумать эксперименты, чтобы установить абсолютную шкалу температур ниже 0,5 К?
 50012. Оцените, какую толщину должны иметь стены из данного материала, для того чтобы в помещении колебания температуры от средней годичной не превышали бы 3°?
 50013. Вычислить среднюю температуру поверхности земного шара, считая, что она излучает как черное тело и энергия этого излучения находится в равновесии с получаемой от Солнца. Принять, что при вертикальном освещении на квадратный метр Земли падает 1,5 кВт солнечной энергии.
 50014. Оцените высоту падения, на которой застывает расплавленная свинцовая капля.
 50015. Оцените время, за которое замерзает пруд.
 50016. На одной чашке весов лежит кусок льда, на другой банка воды. Весы находятся в равновесии. Накрываем их большим колпаком и быстро откачиваем воздух. Нарушится ли равновесие?
 50017. Предположим, что 4 x 109 лет тому назад Луна и Земля были окружены атмосферой так, как сейчас Земля. Оцените, как за это время у Луны и Земли, двигающихся в планетной системе так же, как сейчас, менялась плотность их атмосферы.
 50018. Оцените время, необходимое для образования видимых капель в камере Вильсона. ___б) Разберите и оцените факторы, влияющие на толщину следов траекторий частиц в камере Вильсона.
 50019. До широкого внедрения электричества для небольших мощностей употреблялся простой тепловой воздушный двигатель, состоящий из охлаждаемого водой цилиндра, непрерывно нагреваемого придатка-пальца и поршня, приводящего в действие маховик. Опишите, как и при каких условиях работают такого рода тепловые двигатели.
 50020. Известно, что при сжигании угля в паровых котлах из каждой калории можно превратить в работу только часть ее, равную h = (T1-T2) / T1, где T1 - температура пара, а T2 - температура окружающей среды. Уходящий из топки котла газ отличается по своему составу от воздуха. Если заставить его смешиваться с воздухом обратимо, то можно получить добавочную работу. Оцените предельные возможности увеличения h) и придумайте возможные циклы для осуществления этого процесса.
 50021. Оцените термодинамический КПД выстрела из артиллерийского орудия и из ружья.
 50022. В газообразной смеси водорода и йода происходит обратимая реакция образования йодистого водорода. Определить количество образовавшегося йодистого водорода в зависимости от первоначальных количеств водорода и йода, считая константу равновесия известной.
 50023. Две параллельные пластины находятся на расстоянии, малом по сравнению с их размерами. Между пластинами помещают несколько тонких и хорошо теплопроводящих перегородок-экранов. Определить влияние экранов на теплопроводность между пластинами в двух случаях: а) когда длина свободного пробега молекул газа, заполняющего пространство между пластинами, мала по сравнению с расстоянием между экранами; б) когда длина свободного пробега молекул газа велика по сравнению с расстоянием между пластинами.
 50024. Максвелл, чтобы доказать, что вязкость газа не зависит от давления, наблюдал затухание крутильных колебаний диска. Проследить, как будет меняться затухание колебаний диска с понижением давления газа.
 50025. Вдоль длинной горизонтальной трубки осуществляется молекулярный пучок. Вещество поступает в молекулярный пучок при нормальной температуре. На другом конце трубки, в силу того, что молекулы, движущиеся с меньшей скоростью, будут больше отклонены силой тяжести, может возникнуть разность температур. Почему это не противоречит второму началу термодинамики?
 50026. Если пропустить молекулярный пучок через селектор, состоящий из двух вращающихся на общей оси параллельных дисков, на которых имеются смещенные относительно друг друга отверстия, то, как известно, можно осуществить выделение из пучка более скорых молекул и этим как бы осуществить работу "дьявола Максвелла". Как это согласовать со вторым началом термодинамики?
 50027. Самолет летит со скоростью, близкой к звуковой; благодаря трению о воздух, фюзеляж нагревается. Оценить предельно возможную температуру нагревания поверхности самолета.
 50028. Насколько изменится температура Дебая меди и твердого гелия-4 при всестороннем сжатии давлением в 1 000 атм? (Предполагается, что выполняется закон Гука).
 50029. В сосуде, в котором нужно поддерживать вакуум 10-5 мм рт. ст. имеется маленькое отверстие диаметром 10-2 мм. Определить размер трубки для откачки и мощность вакуумного насоса.
 50030. Чтобы определить заряд электрона в классических опытах Эренхафта-Милликена, заряженная капелька ртути помещается между горизонтальными пластинами конденсатора. При этом сила тяжести капельки уравновешивалась электрической силой, и это давало возможность определить заряд электрона. Проанализировать, как влияет броуновское движение частиц на точность этих измерений.
 50031. Определить предельные размеры плоских круглых дисков из железа и алюминия, поверхность которых плохо смачивается водой (толщина дисков много меньше их диаметров).
 50032. Два запаянных сообщающихся сосуда цилиндрической формы разных диаметров заполнены водой (ртутью). Как распределится количество воды (ртути) между сосудами в невесомости?
 50033. Рассчитать время исчезновения мыльного пузыря, соединенного с атмосферой через заданный капилляр.
 50034. Если леска удочки опущена в текучую воду, то кругом наблюдается рисунок из неподвижных капиллярных волн. Объясните, почему такое явление возможно?
 50035. Коленообразная трубка одним концом присоединена к насосу, который подает воду под постоянным давлением Р. Максимальный расход воды для насоса Q л/с. В горизонтальном колене покоилась сначала пробка массой m, находящаяся на расстоянии l от открытого конца трубки (рис. ). С какой скоростью она вылетит, если площадь поперечного сечения трубки S, атмосферное давление p0 и трение между трубкой и пробкой пренебрежимо мало?
 50036. Определите скорость, с которой распространяется двухмерная волна по натянутой мыльной пленке данной толщины. Оцените диапазон этих скоростей.
 50037. Найти потенциал в центре металлической заряженной сферы. Заряд сферы q, радиус R.
 50038. Определить глубину проникновения в земную кору сезонных изменений температуры, используя значение теплопроводности гранита. Вычислить также амплитуду сезонных колебаний температуры на дне оз. Байкал.
 50039. Изолированный медный шарик заданного радиуса, покрытый известным количеством полония, помещен в вакуум. Благодаря вылету a-частиц он приобретает заряд. Определить нарастание потенциала со временем и его предельное значение.
 50040. Изолированная сфера заданных размеров из металлического цезия помещена в вакуум, освещается с одной стороны дневным светом и заряжается благодаря фотоэффекту. Оценить изменение ее потенциала со временем.
 50041. На рис. изображена капельная электростатическая машина. Из трубки в полый изолированный металлический шар падают капли воды, заряженные до определенного потенциала. Определить предельный потенциал, до которого заряжается шар в зависимости от высоты падения капли.
 50042. Свободный мыльный пузырь наэлектризован до предельно возможного потенциала, ограниченного пробивной прочностью окружающего воздуха. Как и на сколько изменился его радиус?
 50043. Часы, работающие на радиоактивной энергии, состоят из некоторого количества радиоактивного вещества, помещенного на стержне лепесткового электроскопа. Благодаря радиоактивному излучению и потере заряда, электроскоп непрерывно заряжается и лепестки отклоняются. Достигнув некоторого угла, лепестки касаются заземленного контакта и падают в начальное положение. Рассчитать конструкцию таких часов с периодом колебания 1 мин. Оценить возможную точность таких часов.
 50044. Металлический цилиндрик заданных размеров совершает продольные механические качания с частотой w. Приняв, что электроны свободно движутся в металле, подсчитать, какие заряды возникнут на концах цилиндра. Также подсчитать, какие заряды возникнут на концах такого же стержня, если он сделан из изолятора, у которого диэлектрическая постоянная равнаe?
 50045. Пластина из диэлектрика находится в однородном электрическом поле. Определить момент сил, действующих на пластинку.
 50046. Горизонтальные пластины плоского конденсатора присоединены к батарее с постоянной ЭДС Е. Заряженный шарик, находящийся между пластинками, висит в поле тяжести. Как он будет двигаться после изменения расстояния между пластинами?
 50047. Почему для получения больших мощностей на практике пользуются электромагнитными, а не электрофорными машинами?
 50048. Если один конец провода имеет положительный потенциал, а другой отрицательный, то по проводнику обязательно идет ток от плюса к минусу. Почему же не горит лампочка в разомкнутой цепи, показанной на рис. ?
 50049. Чем ограничивается чувствительность струнного электрометра и какова она?
 50050. Проанализируйте возможность опыта по обнаружению взаимодействия электрона с гравитационным полем Земли.
 50051. Электрические измерительные тепловые приборы часто делаются как показано на схеме (рис. ). По натянутой тонкой проволоке а-б пропускается измеряемый ток. Проволока нагревается и удлиняется и под влиянием пружины прогибается. Нитка к пружине переброшена через цилиндрик, скрепленный с показателем прибора. Найти связь между отклонением стрелки и силой тока. Оценить условие наибольшей чувствительности такого прибора для данной силы тока.
 50052. Лампочка накаливания питается переменным током. Как меняется во времени температура ее нити? Оценить зависимость колебаний температуры нити от толщины нити, материала и т.д.
 50053. Обычная 50-ваттная лампа накаливания питается переменным током от сети. Оценить амплитуду колебаний интенсивности света в видимой области спектра, если баллон лампы наполнен аргоном.
 50054. Мостик Уитстона работает на постоянном токе и уравновешен. Через одну из его ветвей пропускают переменный ток. Разберите, как это скажется на равновесии мостика, если переменный ток такой силы, что нарушается закон Ома?
 50055. На электростанции, питающей электроэнергией несколько домов, по ошибке поменяли местами амперметр и вольтметр и после этого включили генератор. Что произошло на электростанции?
 50056. Электрон в вакууме в магнитном поле описывает круговую орбиту. На некоторой части пути помещены две сетки, имеющие некоторую разность потенциалов, так, чтобы каждый раз, когда электрон проходит между сетками, его скорость менялась. При каких условиях она будет непрерывно нарастать?
 50057. Если двигать горизонтальный проводник перпендикулярно его длине, то благодаря существованию земного магнитного поля на концах проводника возникает разность потенциалов. Вычислите ее и разберите вопрос, нельзя ли на практике использовать это явление для определения скорости движения самолетов, судов и спутников относительно Земли.
 50058. Спутник движется в земном магнитном поле. Какие электромагнитные явления могут при этом происходить? Опишите и оцените величину этих явлений, считая магнитное поле Земли таким, как у равномерно намагниченного шара.
 50059. Опишите, какие электрические явления вызывает земное магнитное поле при течении воды в реках, когда вода имеет электрическую проводимость.
 50060. Предлагается следующий метод изучения скоростей в текучей жидкости: жидкость делается проводящей при помощи примесей и течение осуществляется и магнитном поле. В точке, где определяется скорость, вставляют зонд из двух проводников и между ними наблюдают разность потенциалов. Разберите вопрос практического осуществления такого метода.
 50061. Через тонкую проволочку диаметром d пропускают импульс тока силой I. Через время t проволочка разрушится. Вычислить магнитное поле и оценить, какое наибольшее магнитное поле можно получить таким образом и чему равно время его существования.
 50062. Между полюсами магнита натянуты две параллельные проволоки, на которых свободно лежит проводящая пластинка. Описать движение пластинки при разряде конденсатора емкостью С, заряженного до потенциала V, через контур, образованный двумя проволоками и пластинкой. Магнитное поле направлено вертикально, перпендикулярно плоскости контура.
 50063. Громоотвод соединен с землей через круглую медную трубку диаметром 2 см и толщиной стенки 2 мм. После удара молнии трубка превратилась в круглый стержень. Объясните это явление и оцените силу тока грозового разряда.
 50064. Оценить, какое нужно минимальное сечение медного провода, мощность источника и какую энергию необходимо затратить, чтобы скомпенсировать электрическим током магнитное поле земного шара?
 50065. Вычислить эффективность защиты от влияния земного магнитного поля полой сферической брони толщиной d и радиусом R. Сравнить эффективность этой защиты, когда она сделана из железа и из пермаллоя.
 50066. Разберите, чем точнее можно мерить магнитное поле: баллистическим гальванометром или флюксметром?
 50067. Определите величину напряженности магнитного поля, возникающего при быстром вращении медного цилиндра. Покажите несостоятельность объяснения этим эффектом земного магнетизма.
 50068. Рассмотрите возможность удержания нейтрона в магнитном поле.
 50069. Длинный тонкостенный медный цилиндр совершает вынужденные колебания около своей главной оси. Благодаря инерционной массе свободных электронов в металле они отстают по фазе от колебаний цилиндра и в нем создается переменное магнитное поле. Вычислите это поле и оцените возможность его измерения на опыте.
 50070. Почему при разрыве тока в первичной цепи трансформатора, во вторичной не получается перенапряжения, в то время как в индукционной спирали оно возникает?
 50071. К первичным клеммам трансформатора приложен прямоугольный импульс напряжения. Как в зависимости от характеристики трансформатора он будет искажаться на вторичных клеммах?
 50072. Катушка, в которую вставлен постоянный магнит, присоединена к конденсатору. Известны: самоиндукция катушки, емкость конденсатора и магнитный поток, создаваемый магнитом. Опишите электрический процесс, происходящий в цепи в случае, когда магнит очень быстро удаляют из катушки, и в случае, когда магнит удаляют очень медленно. Определить в обоих случаях работу, затраченную на удаление магнита.
 50073. По проволочному витку радиусом r течет ток I. Найти максимальную величину силы, которая действует на небольшой  магнит с моментом m расположенный вдоль оси витка (рис. ).
 50074. Даны размеры соленоида и ток, его питающий. Если соленоид стоит вертикально, оцените размеры и положение железного сердечника, который будет втягиваться в соленоид кверху и с наибольшей силой.
 50075. Построен сверхпроводящий соленоид длиной 300 см и внутренним диаметром 50 см; поле 60 кЭ. Над соленоидом на расстоянии 150 см от его оси расположена стальная кран-балка сечением 200 см2. Длина балки значительно больше длины соленоида и она расположена параллельно его оси. Оцените силу притяжения балки к соленоиду.
 50076. Через соленоид, по которому течет ток, пролетает проводящий цилиндр. Определите условие, при котором магнитное поле не позволит цилиндру пролететь через соленоид. Омическими сопротивлениями цилиндра и соленоида можно пренебречь.
 50077. Предлагается магнитная пушка, работающая по следующему принципу. Недалеко от соленоида, по его оси, помещается цилиндр (снаряд). Внезапно по соленоиду пускают ток. Когда, втягиваясь, цилиндр достигает середины соленоида, ток автоматически выключается. Оцените практически осуществимую в такой пушке начальную скорость снаряда. Оцените необходимую мощность генератора.
 50078. Найти условия равновесия шарика из сверхпроводника в магнитном поле горизонтального кругового витка с током.
 50079. В однородное магнитное поле помещен длинный цилиндрический сверхпроводник так, что его ось перпендикулярна направлению магнитного поля. Определить величину и направление магнитного поля на поверхности сверхпроводника.
 50080. Как от конденсатора заданной емкости и заряженного до определенного потенциала получить максимальную мощность разряда?
 50081. Какой получится выигрыш в весе и объеме конструкции, если одну и ту же величину электроэнергии запасти не в конденсаторе, а в сверхпроводящем соленоиде?
 50082. Какая часть энергии переходит в звук при разряде Лейденской банки?
 50083. Имеется шесть кнопок. Пока ни одна из них не нажата, лампочка остается погашенной. При одновременном нажатии первой, второй и пятой кнопок лампочка загорается. Никакая другая комбинация нажатых кнопок лампочку не включает. Изобразите схему простейшей электрической цепи с такими свойствами.
 50084. Сверхпроводящий соленоид в основном состоит из меди с коэффициентом заполнения объема 0,5. Наружный диаметр 10 см, внутренний - 2 см и его высота 15 см. Поле внутри - 50 кЭ. Внезапно нарушается сверхпроводимость обмотки. Определить температуру нагрева меди.
 50085. Проволочный соленоид подключен к батарее. Как будет меняться ток в цепи при быстром распрямлении проволоки?
 50086. Дан колебательный контур, известны L и С. Оцените ту минимальную силу тока, при которой можно обнаружить в нем колебания.
 50087. В катодном осциллографе пучок электронов создается при потенциале в 1000 В. Отклонение пучка производится на длине 2 см конденсатором. Опишите, как будет зарегистрирован на развертке прямоугольный импульс, направленный в осциллограф по линии с крутизной подъема в 0,01 нс.
 50088. Имеется простой электроскоп, основные размеры его даны на рис. Золотой лепесток имеет длину 2 см и толщину 0,1 мкм. Оцените угол a отклонения лепестка, если электроскоп заряжен до 300 В.
 50089. Оцените возможность обнаружения быстрой заряженной частицы по индукционному эффекту в конденсаторе, катушке или резонаторе.
 50090. На круглый однородный железный сердечник заданных размеров, покрытый ровным слоем изоляции, намотан один слой проволоки квадратного сечения. По проволоке идет постоянный ток. Опишите явления при внезапном разрыве тока и оцените перенапряжение на концах обмотки. Рассчитайте габариты такого устройства на перенапряжение 100 000 В.
 50091. Проводящий цилиндр окружен длинным однослойным соленоидом; между ними небольшой зазор. Покажите, что скорость распространения электрических волн в такой системе приблизительно равна скорости света, помноженной на отношение длины соленоида к длине его обмотки.
 50092. Если изолированный постоянный магнит зарядить до некоторого потенциала, то кругом него будет одновременно существовать постоянное электрическое Е и магнитное Н поля, и вектор Пойнтинга S = c / 4p[EH] не будет равен нулю. Какому электромагнитному излучению он соответствует?
 50093. В запаянной трубке находится воздух при данном давлении и температуре. Один конец трубки помещен в однородное магнитное поле. Благодаря парамагнетизму кислорода произойдет перераспределение концентраций его вдоль трубки. а) Оценить величину изменений концентраций вдоль трубки. б) Оценить постоянную времени установления процесса. в) Разобрать возможности использования этого процесса для выделения кислорода из воздуха.
 50094. Цилиндрический сосуд с жидкой смесью кислорода и азота при нормальном давлении помещен в соленоид так, чтобы один конец находился в центре соленоида, а другой снаружи. Определить гидростатическое давление в жидкости при разных концентрациях смеси, если поле внутри соленоида равно 300 кгс.
 50095. Хонда нашел экспериментально, что у графита в направлении главной кристаллической оси шестого порядка и в двух направлениях, перпендикулярных к ней, имеются три различных значения магнитной восприимчивости. Покажите, что такой результат возможен только в том случае, если в графите имеются примеси ферромагнитного вещества.
 50096. Чему равно сопротивление тонкой металлической проволоки диаметром d с зеркальной поверхностью, выраженное через параметры массивного металла? (Считать, что свободный пробег l > d).
 50097. Для демонстрации существования точки Кюри у ферромагнетиков на лекции показывают следующий опыт. Звездочка А, лучи которой сделаны из ферромагнитного материала, может вращаться на острие вблизи постоянного магнита В (рис. ). Если около магнита помещена горелка С, то звездочка приходит в движение. Оценить термодинамический КПД такого двигателя.
 50098. Вычислить температуру, которую приобретает парамагнитная соль NH4Fe(SO4)2*12H2O после размагничивания от 20 кЭ до 100 Э, считая, что соль во всей области температур подчиняется закону Кюри и что время спин-решеточной релаксации много больше времени размагничивания. Начальная температура 1 К.
 50099. Как влияет на точку Кюри и кривую температурной зависимости намагниченности никеля магнитное поле в 140 кЭ?
 50100. Как электрическими, магнитными и другими силами можно свободно подвесить тело, которое могло бы быть в устойчивом равновесии с силой тяжести (гроб Магомета)?