Физика (стр. 10 )

110.  Пробковый шарик с плотностью rп , диаметром D всплывает в вязкой жидкости с плотностью rж с постоянной скоростью u. Определить вязкость жидкости.

111.  Полый железный шар (r = 7,87 г/см3) ве́сит в воздухе 5 Н, а в воде (r¢ = 1 г/см3) – 3 Н. Пренебрегая выталкивающей силой воздуха, определить объем внутренней полости шара.

112.  Аэростат, наполненный водородом, поднимается с ускорением 1 м/с2. Масса оболочки аэростата с грузом 700 кг. Плотность воздуха 1,29 кг/м3. Определить объем аэростата.

113.  В широком сосуде, наполненном глицерином (плотность r = 1,2 г/см3), падает с установившейся скоростью 5 см/с стеклянный шарик (r¢ = 2,7 г/см3) диаметром 1 мм. Определить динамическую вязкость глицерина.

114.  К пробковому поплавку массой 1 кг привязан на нити свинцовый груз так, что поплавок полностью погружен в воду. Определить массу груза и силу упругости нити, если плотность пробки 200 кг/м3.

115.  Шарик массой 8 г опускают в воду на глубину 30 см и отпускают. В результате он выпрыгивает из воды на высоту 120 см. Определить плотность шарика и его диаметр, если сила сопротивления воды составляет 10 % от силы тяжести шарика.

116.  Тонкая палочка шарнирно закреплена одним концом и опущена свободным концом в воду. Определить плотность палочки, если равновесие достигается, когда в воду погружена половина палочки.

117.  Вода течет в горизонтально расположенной трубе переменного сечения. Скорость течения в широкой части трубы 20 см/с. Определить скорость течения в узкой части трубы, диаметр которой в 1,5 раза меньше диаметра широкой части.

118.  На рычаге уравновешены два тела одинакового объема из разного материала. Нарушится ли равновесие рычага, если тела погрузить в воду?

119.  К поршню спринцовки, расположенной горизонтально, приложена сила 15 Н. Определить скорость истечения воды из наконечника спринцовки, если площадь поршня 12 см2.

120.  В широкой части горизонтально расположенной трубы нефть течет со скоростью 2 м/с. Определить скорость течения нефти в узкой части трубы, если разность давлений в широкой и узкой частях трубы 50 мм рт. ст.

 

2.2.  Электромагнетизм

Электростатика

1.  Два одноименных заряда Q1 = 0,7 нКл и Q2 = 1,3 нКл находятся в воздухе на расстоянии r = 6 см друг от друга. На каком расстоянии
между ними нужно поместить третий заряд, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, была равна нулю?

2.  Три одинаковых заряда Q = 1 нКл каждый расположены по вершинам равностороннего треугольника. Какой отрицательный заряд q1 нужно поместить в центре треугольника, чтобы система зарядов находилась в равновесии?

3.  Два точечных одинаковых заряда (Q = 1,1 нКл) находятся на расстоянии r = 17 см друг от друга. С какой силой и в каком направлении они действуют на положительный единичный заряд, находящийся на таком же расстоянии от каждого из них?

Рис. 1

4.  Одноименные заряды Q1 = 0,2 мКл, Q2 = 0,5 мКл и Q3 = 0,4 мКл расположены в вершинах треугольника со сторонами a = 4 см, b = 5 см, c = 7 см (рис. 1). Определить модуль и направление силы, действующей на заряд Q3.

5.  В центре квадрата расположен положительный заряд 250 нКл. Какой отрицательный заряд надо поместить в каждой вершине квадрата, чтобы система зарядов находилась в равновесии?

Рис. 2

6.  В вершинах и в центре правильного треугольника со стороной 5 см расположены положительные одинаковые заряды 0,5 мКл каждый. Какая сила действует на отрицательный заряд 0,7 мКл, находящийся на продолжении высоты, на расстоянии 7 см от вершины?

7.  В вершинах шестиугольника помещены положительные одинаковые заряды 10 нКл каждый. Какой отрицательный заряд надо поместить в центре шестиугольника, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, была равна нулю?

8.  Шарик массой m = 4 г, несущий заряд Q1 = 278 нКл, подвешен в воздухе на невесомой нерастяжимой непроводящей нити. При приближении к нему заряда Q2 противоположного знака нить отклонилась на угол a = 45° от вертикального направления (рис. 2). Найти модуль заряда Q2, если расстояние r = 6 см.

9.  В модели атома Бора – Резерфорда электроны движутся по круговым орбитам вокруг положительно заряженного ядра. Определить скорость u и ускорение а  электрона в атоме водорода, если радиус боровской орбиты r = 52,9 пм.

10.  Два шарика массой m = 0,1 г каждый подвешены в одной точке на нитях длиной  см каждая. Получив одинаковый заряд, шарики разошлись так, что нити образовали угол между собой a = 60°. Найти
заряд каждого шарика.

11.  Даны два шарика m = 1 г каждый. Какой заряд Q нужно сообщить каждому шарику, чтобы сила взаимного отталкивания зарядов уравновесила силу взаимного притяжения шариков по закону тяготения
Ньютона? Рассматривать шарики как материальные точки.

12.  Расстояние между двумя точечными зарядами Q1 = 1 мкКл и Q2 = - Q1 равно 10 см. Определите силу F, действующую на точечный заряд Q = 0,1 мкКл, удаленный на r1 = 6 см от первого и на r2 = 8 см от второго заряда.

13.  Два одинаковых проводящих заряженных шара находятся на расстоянии r = 60 см. Сила отталкивания шаров F1 = 10 мкН. После того как шары привели в соприкосновение и удалили друг от друга на прежнее расстояние, сила отталкивания возросла и стала равной F2 = 160 мкН. Вычислить заряды Q1 и Q2, которые были на шарах до их соприкосновения. Диаметр шаров считать много меньше расстояния между ними.

14.  Два одинаковых проводящих шара находятся на расстоянии r = 30 см. Сила притяжения шаров F1 = 90 мкН. После того, как шары были приведены в соприкосновение и удалены друг от друга на прежнее расстояние, сила отталкивания стала равной F2 = 160 мкН. Вычислить заряды Q1 и Q2, которые были на шарах до их соприкосновений. Диаметр шаров считать много меньше расстояния между ними.

15.  Два положительных точечных заряда Q и 4Q закреплены на расстоянии  см друг от друга. В какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд Q1, чтобы он находился в равновесии?

16.  Расстояние между свободными зарядами Q1 = 150 нКл и Q2 = 720 нКл равно 60 см. Определить точку на прямой, проходящей
через заряды, в которой нужно поместить третий заряд Q3 так, чтобы
система зарядов находилась в равновесии. Определить величину и знак заряда.

17.  Электрическое поле создано двумя точечными зарядами Q1 = 10 нКл и Q2 = - 20 нКл, находящимися на расстоянии d = 20 см друг от друга. Определить напряженность E поля в точке, удаленной от первого заряда на r1 = 30 см и от второго на r2 = 50 см.

18.  Расстояние между двумя положительными точечными зарядами Q = 9Q и Q2 = Q равно d = 8 см. На каком расстоянии r от первого заряда находится точка, в которой напряженность поля зарядов равна нулю? Где находилась бы эта точка, если бы второй заряд был отрицательным?

19.  Тонкий стержень длиной  см равномерно заряжен. Линейная плотность заряда t = 1 мкКл/м. На продолжении оси стержня на расстоянии a = 20 см от ближайшего его конца находится точечный
заряд Q = 100 нКл. Определить силу F взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.

20.  Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью t = 10 мкКл/м. На продолжении оси стержня на расстоянии a = 20 см от его конца находится точечный заряд Q = 100 нКл. Определить силу F взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.

21.  Два разноименно заряженных шарика находятся в масле на расстоянии r1 = 5 см. Определить диэлектрическую проницаемость масла, если эти шарики взаимодействуют с такой же силой в воздухе на расстоянии r2 = 11,2 см.