Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
2.112.- Груз массой m=150 кг подвешен на стальной проволоке, выдерживающей силу, натяжения 7=2,94 кН. На какой наибольший угол а можно отклонить проволоку с грузом, чтобы она не разорвалась лри прохождении грузом положения равновесия?
2.113. Камень массой т=0,5 кг, привязанный к веревке длиной /=50 см, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Сила натяжения веревки в нижней точке окружности Т=44 Н. На какую высоту h поднимется камень, если веревка обрывается в тот момент, когда скорость направлена вертикально вверх?
2.114. Вода течет по трубе диаметром d=0,2 м, расположенной в горизонтальной плоскости и имеющей закругление радиусом R=20,0 м. Найти боковое давление воды Р, вызванное центробежной силой. Через поперечное сечение трубы за единицу времени протекает масса воды mt=300 т/ч.
2.115. Вода течет по каналу шириной Ь=0,5 м, расположенному в горизонтальной плоскости и имеющему закругление радиусом R —10 м. Скорость течения воды и=5 м/с. Найти боковое давление воды Р, вызванное центробежной силой.
2.116. Найти работу А, которую надо совершить, чтобы сжать пружину на /=20 см, если известно, что сила F пропорциональна сжатию / и жесткость пружины 6=2,94 кН/м.
2.117. Найти наибольший прогиб h рессоры от груза массой т, положенного на ее середину, если статичеокий прогиб рессоры от того же груза /i0=2 см. Каким будет наибольший прогиб, если тот же груз падает на середину рессоры с высоты Н=1 м без начальной скорости?
2.118. Акробат прыгает в сетку с высоты //=8 м. ,На
какой предельной высоте h над полом надо натянуть сетку, чтобы акробат не ударился о пол при прыжке? Известно, что сетка прогибается на /i0=0,5 м, если акробат прыгает в нее с высоты Н0=== 1 м. ^
2.119. Груз положили на чашку весов. Сколько делений покажет стрелка весов при первоначальном отбросе, если после успокоения качаний она показывает 5 делений?
2.120. Груз массой т—\ кг падает на чашку весов с высоты Н—10 см. Каковы показания весов F в момент удара, если после успокоения качаний чашка весов опускается на Л=0,5 см?
'2.121. С какой скоростью v двигался вагон массой т—20 т, если при ударе о стенку каждый буфер сжался на 7=10 см? Жесткость пружины каждого буфера 6=1 МН/м.
2.122. Мальчик, стреляя из рогатки, натянул резиновый шнур так, что его длина стала больше на А/=10 см. С какой скоростью v полетел камень массой т=20 г? Жесткость шнура k=\ к11/м.
2.123. К нижнему концу пружины, подвешенной вертикально, присоединена другая пружина, к концу которой прикреплен груз. Жесткости пружин равны и кг. Пренебрегая массой пружин по сравнению с массой груза, найти отношение WnilWni потенциальных энергий этих пружин.
2.124. На двух параллельных пружинах одинаковой длины висит невесомый стержень длиной L = 10 см. Жесткости пружин ?i=2 Н/м и k2=3 Н/м. В каком месте стержня надо подвесить груз, чтобы стержень оставался горизонтальным?
2.125. Резиновый мяч массой т=0,1 кг летит горизонтально с некоторой скоростью и ударяется о неподвижную вертикальную стенку. За время Д/=0,01 с мяч сжимается на А/= 1,37 см; такое же время At затрачивается на восстановление первоначальной формы мяча. Найти среднюю силу F, действующую на стенку за время удара.
2.126. Гиря массой т—0,5 кг, привязанная к резиновому шнуру длиной описывает в горизонтальной плоскости окружность. Частота вращения гири п=2 об/с. Угол отклонения резинового шнура от вертикали а=30°. Жесткость шнура ?=0,6 кН/м. Найти длину 10 нерастянутого резинового шнура.
2.127. Груз массой т=0,5 кг, привязанный к резиновому шнуру длиной /0=9,5 см, отклоняют на угол а=90° и отпускают. Найти длину I резинового шнура в момент прохождения грузом положения равновесия. Жесткость шнура 6=1 кН/м.
2.128. Мяч радиусом R = 10 см плавает в воде так, что его центр масс находится на Н—9 см выше поверхности воды. Какую работу А надо совершить, чтобы погрузить мяч в воду до диаметральной плоскости?
2.129. Шар радиусом R=6 см удерживается внешней силой под водой так, что его верхняя точка касается поверхности воды. Какую работу А произведет выталкивающая сила, если отпустить шар и предоставить ему свободно плавать? Плотность материала шара р=0,5‘10? кг/м3.
2.130. Шар диаметром D=30 см плавает в воде. Какую работу А надо совершить, чтобы погрузить шар в воду на Н=Ъ см глубже? Плотность материала шара р = =0,5* 10? кг/м®.
2.131. Льдина площадью поперечного сечения 5 = 1 м2 и высотой /i=0,4 м 'плавает в воде. Какую работу А надо совершить, чтобы полностью погрузить льдину в воду?
2.132. Найти силу гравитационного взаимодействия F между двумя протонами, находящимися на расстоянии г=10—10 м друг от друга. Масса протона т=1,67-10~27 кг.
2.133. Два медных шарика с диаметрами Dx=4 см и D2=6 см находятся в соприкосновении друг с другом. Найти гравитационную потенциальную энергию Wa этой системы.
2.134. Вычислить гравитационную постоянную (7, зная радиус земного шара R, среднюю плотность земли р и ускорение свободного падения g у поверхности Земли (см. табл. IV и V).
