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

Задачник «Кванта» по физике

Условия задач

1978 год

493. Какое влияние оказывает Луна на траекторию движения Земли вокруг Солнца?

494.

495.

496.

497.

498. Диаметр тонкостенного цилиндрического стакана равен d, высота h. Стенки и дно стакана одинаковой толщины. В стакан наливают воду. При каком уровне воды центр тяжести стакана с водой занимает наинизшее положение?

499. Два стеклянных шара радиусами r и R соединены тонкой длинной стеклянной трубкой и наполнены воздухом. Посередине трубки находится капля ртути. Можно ли с помощью этого прибора измерять температуру окружающего воздуха?

500. На столбе на высоте h над землей висит звонок. На каком расстоянии от столба звук слышен громче всего, если скорость звука с, а скорость ветра, дующего горизонтально, v?

501.

502. В крышке закрытого ящика высотой h = 1 м имеется круглое отверстие. Как изменится освещённость дна под отверстием, если в отверстие вставить линзу оптической силой D = 1 дптр? Ящик стоит под открытым небом, затянутым равномерной пеленой облаков.

503. К вертикальной оси привязана нить длиной 2l, на конце и в середине которой прикреплены одинаковые шарики (рис.196). Ось приводят во вращение. При каком значении угловой скорости участки ОА и АВ начнут отклоняться от вертикали? Каким будет отношение малых углов отклонения участков нити ОА и АВ от вертикали?

504. Колеса легковых автомобилей тщательно балансируют - добиваются того, чтобы центр масс колеса лежал точно на оси его вращения. Для чего необходима балансировка колес?

505.

506.

507. Даны две пружины из одинакового материала, каждая из которых свита витком к витку. Диаметры пружин 3 мм и 9 мм, длины 1 см и 7см, диаметры проволок 0,2 мм и 0,6 мм. Жёсткость первой пружины 0,14 Н/см. Найдите жесткость второй пружины.

508. Период обращения Меркурия вокруг Солнца составляет 88 земных суток, а вокруг своей оси - 59 земных суток. Какова продолжительность дня и ночи на Меркурии?

509.

510. На резиновый шар натянута прочная резиновая сетка, нити которой идут по меридианам шара. Какую форму примет шар, если повысить в нём давление?

511.

512.

513. В ясный солнечный день, когда Солнце находится высоко над горизонтом, получите на гладком экране, например на белой стене, тень от ровного края куска картона. Если теперь поднести к листу картона палец так, как это показано на рисунке, то на экране навстречу тени пальца из тени, отбрасываемой листом картона, высунется тень второго пальца. Проведите такой опыт и объясните его результат.

514.

515. Легкий стержень длиной l закреплен в вертикальной плоскости на оси, проходящей через точку О, которая делит стержень в отношении 1:3. К одному из концов стержня прикреплен тяжелый шарик массой m, другой конец стержня прикреплен к горизонтальной пружине жесткостью k. Пружина не растянута, когда стержень вертикален. Определите период малых колебаний стержня.

516.

517. Пучок электронов с энергией Е = 1 кэВ проходит через два небольших конденсатора, отстоящих друг от друга на расстояние l =20 см. Оба конденсатора подключены параллельно к одному генератору. Изменением частоты генератора добиваются того, что пучок электронов проходит эту систему без отклонения. Определите отношение e/m для электрона, если два последовательных значения частоты, при которых выполняется это условие, равны 141 МГц и 188 МГц.

518.

519. Груз А подвешен к пружине ВC с помощью нити АВ. Какова должна быть амплитуда колебаний груза, чтобы эти колебания были гармоническими? Масса груза m = 0,1 кг, жесткость пружины k = 1600 H/м.

520.

521. На рисунке 207 показана часть траектории движения хорошо обтекаемого тела, брошенного под углом к горизонту. В точке А тело имело скорость, равную по абсолютной величине 20 м/с. Сколько времени тело летело от точки А к точке В?

522.

523. Снаряд разрывается в некоторой точке траектории на два осколка. На рисунке, сделанном в определенном масштабе, крестиками отмечены положения снаряда и одного из осколков через последовательно равные промежутки времени. Найдите положения второго осколка в соответствующие моменты времени, если известно, что он находился в точке В в тот момент, когда первый осколок находился в точке А. Стрелкой на рисунке показано направление ускорения свободного падения.

524. Модель вертолета, изготовленная в 1/10 натуральной величины, удерживается в воздухе при мощности мотора 30 Вт. Какой должна быть минимальная мощность двигателя вертолета, изготовленного из тех же материалов, что и модель?

525. При увеличении тока напряжение на разрядном промежутке дугового разряда уменьшается, стремясь при больших токах к некоторому постоянному значению. Дугу включили в сеть последовательно с некоторым балластным резистором. Вольт-амперная характеристика для такой цепи показана на рисунке 210. 1) Постройте вольтамперную характеристику дуги без балластного резистора. 2) Используя полученный график, определите максимальное сопротивление балластного резистора, при котором дуга может гореть при напряжении источника U = 85 В.

526.

527. = 100 В, ее внутреннее сопротивление r = 100 Ом, емкость конденсатора С = 200 мкФ и сопротивление нагревателя R = 10 Ом. Ключ K переключается между контактами а и б с частотой 10 раз в секунду. При подключении его к клемме а конденсатор успевает полностью зарядиться, а при подключении к клемме б - полностью разрядиться. Чему равен коэффициент полезного действия схемы? Во сколько раз он выше, чем при непосредственном подключении нагревателя к батарее? Какая мощность выделяется на сопротивлении R?

528. На рисунке приведена зависимость тока через автомобильную лампочку от напряжения на ней. Лампочку подключают к источнику постоянного напряжения U = 10 В последовательно с сопротивлением R = 4 Ом. Определите мощность лампочки.

529. Используя фотографию, сделанную для рекламного плаката, определите: 1) фокусное расстояние объектива фотоаппарата; 2) на каком расстоянии от ладоней рук располагался объектив при фотографировании; 3) размер рыбы, пойманной рыбаком; 4) диаметр объектива (предполагая, что размытие деталей изображения на фотографии не превосходит 0,2 мм). Объектив фотоаппарата рассматривать как тонкую линзу.

530.

531.

532.

533. Гантелька длиной l стоит в углу, образованном гладкими плоскостями. Нижний шарик гантельки смещают горизонтально на очень маленькое расстояние, и гантелька начинает двигаться. Найдите скорость нижнего шарика в тот момент, когда верхний шарик оторвется от вертикальной плоскости.

534.

535.

536.

537.

538. Тяжёлая верёвка подвешена в точках А и В. Абсолютное значение силы натяжения верёвки в точке С равно 20 Н. Найдите массу верёвки.

539.

540.

541. Промежуток искрового генератора (рис.222) отрегулирован на напряжение U, а сопротивление R резистора подобрано так, чтобы происходило n разрядов в секунду. Определите среднюю мощность, выделяющуюся на резисторе, если во время разряда конденсатор успевает полностью разрядиться.

542. Как изменится скорость истечения газа из баллона через небольшое отверстие, если температуру газа увеличить в 4 раза, а давление - в 8 раз?

543. На плоскую поверхность стеклянного полуцилиндра падают под углом 45њ световые лучи, лежащие в плоскости, перпендикулярной оси полуцилиндра. Из какой части боковой поверхности полуцилиндра будут выходить лучи света? Показатель преломления стекла n.

544. Оцените скорость ракеты с космонавтом при выходе из плотных слоев атмосферы.

545. = 3 мм в баке с водой сливаются в один. Найдите радиус получившегося пузырька, если теплопроводность воды невелика, а её теплоёмкость очень большая. Считать, что пузырьки находятся вблизи поверхности воды.

546. Первичные обмотки двух одинаковых трансформаторов соединяют последовательно друг с другом и с лампочкой, рассчитанной на напряжение сети 220 В, и подключают к источнику переменного тока с напряжением 220 В. При этом оказывается, что лампочка не горит. Если же затем вторичные обмотки трансформаторов (содержащие большое число витков) соединить так, как показано на рисунке 223, и подключить их к источнику постоянного тока, то при увеличении напряжения источника от 0 до 30 В лампочка будет гореть тем ярче, чем больше напряжение источника. Объясните описанный опыт.

547.

548.

549.

550.

551.

552. Вольт-амперная характеристика неоновой лампы показана на рисунке 226,а. При каком значении R сопротивления резистора, включенного в цепь, изображённую на рисунке 226,б, неоновая лампа (нл) не будет гаснуть после замыкания ключа K?
 

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