Юный техник, 2010 № 11

Задача 2. Катер, поднимавшийся вверх по реке, встретился у моста с плотом и продолжил движение. Повернув назад через время τ = 1 ч, катер догнал плот на расстоянии L = 4 км от моста ниже по течению. Определите скорость течения реки. Скорость катера относительно воды (скорость катера в стоячей воде) постоянна во время всего движения.

Задача 3. Стержень состоит из двух цилиндрических стержней одинакового сечения. Первый стержень изготовлен из материала плотностью ρ₁ и имеет длину l₁. Второй стержень изготовлен из материала с большей плотностью. Если отрезать от первого стержня часть длиной Δl = 0,5l₁ то масса всего стержня уменьшится на 10 %. Как изменилась бы масса всего стержня, если бы только от второго стержня отрезали часть, равную половине его длины?

Задача 4. При взвешивании пустого сосуда показания динамометра Р₁ = 2Н. После доливания в сосуд неизвестной жидкости объемом V = 200 мл показания динамометра стали Р₂ = 3,6Н. Какова плотность налитой в сосуд жидкости?

Задача 5. При измерении давления в озере с пресной водой в точках, находящихся на одной вертикали, оказалось, что давление

Р₁ воды на расстоянии h = 5 м от дна в 3 раза больше давления Р₂ на глубине h = 5 м.

Определите глубину озера в данном месте. Атмосферное давление равно Р₀= 10⁵ Па, g = 10 Н/кг.

Задача 6. Определите наименьшую площадь плоской однородной льдины толщиной h = 50 см, способной удержать на воде автомобиль массой М = 1,5 т. Поверхность льдины не заливается водой.

Задача 7. Груз массой m₁

= 300 кг поднимают подъемным краном с постоянной скоростью на высоту h = 20 м за время t₁ = 60 с. Определите мощность, развиваемую мотором крана. За какое время на ту же высоту будет равномерно поднят груз массой m₂ = 200 кг? Считать, что мощность мотора крана одинакова в обоих случаях.

Задача 8. На сколько километров пути хватит V = 10 л бензина для автомобиля, двигатель которого развивает при скорости v = 54 км/ч полезную мощность Р = 69 кВт и имеет КПД 40 %? Удельная теплота сгорания бензина q = 4,6∙10⁷ Дж/кг, плотность бензина ρ = 800 кг/м³.

Значение КПД двигателя определяется отношением полезной работы к количеству теплоты, выделившемуся при сгорании топлива.

Задача 9. В сосуд с водой при температуре t = 20 °C помещают лед при температуре t₀ = 0 °C. После того как лед частично растаял и установилось тепловое равновесие, оказалось, что масса льда уменьшилась на m_л = 84 г. Определите начальную массу воды в сосуде. Удельная теплоемкость воды с_в = 4200 Дж/(кг∙К), удельная теплота плавления льда λ_л = 330 кДж/кг. Теплоемкостью сосуда и потерями теплоты пренебречь. Опыт проводился при нормальном атмосферном давлении.

Задача 10. В осветительном приборе, работающем от сети напряжением 220 В, используются три одинаковые параллельно соединенные лампочки накаливания. Каждая из них при напряжении 220 В имеет номинальную мощность 75 Вт. Одна из ламп перегорела, и ее заменили на энергосберегающую лампу, потребляющую при том же напряжении на 80 % меньше электроэнергии, чем лампочка накаливания. Как и на сколько изменится сила тока, потребляемая осветительным прибором? Сопротивлением проводов пренебречь.

Задача 11. Автомобиль разгоняется с места по прямолинейному участку дороги со скоростью v = 108 км/ч за время τ = 10 с. Во сколько раз отличаются расстояния, пройденные автомобилем за первую и последнюю секунды разгона? Движение автомобиля считать равноускоренным.

Задача 12. Брусок массой m = 2,8 кг перемещают вверх вдоль вертикальной стены, прикладывая направленную под углом а к вертикали силу Р

, модуль которой равен 70 Н. Найдите ускорение бруска, если известно, что sin α = 0,6, а коэффициент трения скольжения между стеной и бруском μ = 0,4. Считать g = 10 м/с².

Задача 13. На конце однородного стержня длиной L = 2 м и массой М = 1 кг закреплено пустое ведро такой же массы. Стержень подвешен таким образом, что вся конструкция находится в равновесии, при этом стержень располагается горизонтально. В ведро доливают некоторое количество воды. Для того чтобы стержень остался в равновесии, точку подвеса пришлось передвинуть на l = 30 см. Какой объем воды налили в ведро?

Задача 14. На сайте одной из фирм, занимающихся организацией полетов на аэростатах (воздушных шарах), указаны основные характеристики теплового аэростата модели «07АТН»: объем, занимаемый воздухом в аэростате, равен V = 2000 м³, масса оболочки и оборудования (газовые горелки для подогрева воздуха + баллоны) составляет m₁ = 250 кг. До какой температуры следует прогреть воздух внутри оболочки, чтобы аэростат смог поднять пилота и двух пассажиров (m_п = 250 кг)? При расчетах принять температуру окружающего воздуха, равной t = 15 °C, его давление, равным нормальному атмосферному давлению, а оболочку считать тонкой и нерастяжимой.