1. Во сколько раз отличается период колебаний пружинных маятников в невесомости? Массы маятников равны m и 2m [√2]
Правильный ответ на задачу
.
2. Горизонтальному пружинному маятнику сообщается начальная скорость v0, направленная от положения равновесия. Найдите максимальное отклонение маятника от положения равновесия, если известна частота собственных колебаний маятника ω0. [v0/ω0]
Правильный ответ на задачу
.
3. Смещение горизонтального пружинного маятника массой 10 г от положения равновесия изменяется по закону х = 0,4 sin (π/4 t) Определите жесткость пружины Постройте графики зависимости кинетической и потенциальной энергии маятника от времени С какой час
Правильный ответ на задачу
.
4. Шарик массой т свободно падает с высоты Н на вертикально расположенную пружину, сжимающуюся на величину Δl под действием его удара Определите жесткость пружины
Правильный ответ на задачу
.
5. Горизонтальный пружинный маятник с периодом собственных колебаний Т отклоняют от положения равновесия на расстояние а и отпускают без начальной скорости Чему равна скорость маятника на расстоянии а/2 от положения равновесия?
§39. Колебательная система под действием внешних сил. Задачи
1. Чему равно растяжение вертикальной пружины, жесткость которой k = 245 Н/м, под действием подвешенного груза массой m = 0,5 кг? [2 см]
Правильный ответ на задачу
.
2. Два килограмма картофеля вызывают растяжение пружинных весов на 2 см Определите жесткость пружины. Чему равен возможный период собственных колебаний этой массы картофеля при незначительной встряске весов? [980 Н/м; 0,28 с]
Правильный ответ на задачу
.
3. Груз, подвешенный к пружине динамометра, совершает по вертикали гармонические колебания, период которых Т = 0,4 с Найдите растяжение пружины под действием этого груза в отсутствие колебаний [4 см]
Правильный ответ на задачу
.
4. Отклонение от положения равновесия горизонтального пружинного маятника изменяется с течением времени по закону х = 0,04 cos2 πt м Найдите статическое смещение, амплитуду и период колебаний маятника [0,02 м; 0,02 м; 1 с]
Правильный ответ на задачу
.
5. Отклонение от положения равновесия горизонтального пружинного маятника массой m = 1 кг зависит от времени по закону х = -0,04 sin2 πt м Определите статическое смещение, амплитуду, период и частоту колебаний, число колебаний в единицу времени, жестко
1. Шар массой m= 0,1 кг, находящийся на гладком горизонтальном столе, колеблется под действием внешней силы, изменяющейся с течением времени по закону F = 0,25 cos 5t Н Найдите зависимость ускорения шара от времени, его максимальное ускорение Чему равна а
Правильный ответ на задачу
.
2. Шар массой m = 0,1 кг присоединяется к горизонтально расположенной, закрепленной на другом конце пружине Амплитуда колебаний шара под действием внешней вынуждающей силы F = 0,25 cos 5t Н возрастает в 5 раз по сравнению со случаем, когда он находился в
Правильный ответ на задачу
.
3. Ускорение пружинного маятника, совершающего вынужденные колебания по оси X, изменяется со временем по закону ах = -0,8 cos 4t м/с2 Определите амплитуду колебаний маятника [0,05 м]
Правильный ответ на задачу
.
4. На пружинный маятник, имеющий частоту собственных колебаний ω0 = 114,6 град/с, действуют последовательно вынуждающие силы одинаковой амплитуды, но разной частоты F1 = 0,5 cos 1,9t и F2 = 0,5 cos 1,95t Жесткость пружины k = 50 Н/м Чему равна ампли
Правильный ответ на задачу
.
5. К горизонтально расположенному пружинному маятнику приложена постоянная сила F0, вызывающая его статическое смещение от положения равновесия После прекращения действия этой силы на маятник действует периодическая внешняя сила с амплитудой F0. На скольк
§41. Постулаты специальной теории относительности. Ответы на вопросы
1. Что показал эксперимент Майкельсона—Морли?
Правильный ответ на задачу
.
2. Почему результаты эксперимента Майкельсона—Морли противоречили классическому закону сложения скоростей?
Правильный ответ на задачу
.
3. Что изучают специальная теория относительности и общая теория относительности?
Правильный ответ на задачу
.
4. Сформулируйте первый и второй постулаты теории относительности и объясните их смысл
Правильный ответ на задачу
.
5. Почему существование черных дыр объясняется наличием верхнего предела скорости распространения любого взаимодействия? Что такое радиус Шварцшильда и горизонт событий?
1. Почему сосуществование событий в нашем чувственном восприятии не означает их одновременности?
Правильный ответ на задачу
.
2. Почему, глядя на звездное небо, мы как бы зондируем прошлое?
Правильный ответ на задачу
.
3. Приведите пример того, что одновременность — не абсолютная характеристика явлений, а относительная, зависящая от положения в пространстве наблюдателя
Правильный ответ на задачу
.
4. Будет ли определенным порядок следования событий, если разделяющий их промежуток времени больше времени, необходимого для распространения света между ними?
Правильный ответ на задачу
.
5. При каком условии порядок следования событий не определен и зависит от положения наблюдателя?
2. Чем определяется эффект замедления времени: свойствами света, конструкцией световых часов или свойствами самого времени?
Правильный ответ на задачу
.
3. Почему при движении замедляется не только ход часов, но и протекание всех физических процессов, а также химических реакций в человеческом организме?
Правильный ответ на задачу
.
4. В чем суть «парадокса близнецов»?
Правильный ответ на задачу
.
5. Какой эксперимент подтверждает эффект замедления времени?
1. Во сколько раз замедляется время в ракете при ее движении относительно Земли со скоростью v = 2,6 ⋅ 108 м/с? [в 2 раза]
Правильный ответ на задачу
.
2. На сколько отстают за год часы в искусственном спутнике Земли, движущемся на небольшой высоте от ее поверхности? [10,9 мс]
Правильный ответ на задачу
.
3. Собственное время жизни нестабильной распадающейся частицы отличается на 1% от времени жизни по неподвижным часам. С какой скоростью движется частица? [0,141 с]
Правильный ответ на задачу
.
4. Время жизни одного из адронов (π+-мезон) в связанной с ним системе отсчета равно 26 нс. Найдите расстояние, фиксируемое неподвижным наблюдателем, которое до распада пройдет π+-мезон, движущийся со скоростью 0,99 с [54,7 м]
Правильный ответ на задачу
.
5. Сестра в возрасте 18 лет, улетая в космическое путешествие, оставляет на Земле 14-летнего брата. Вернувшись через 2 года (по своим часам) на Землю, она встречает брата, ставшего ее ровесником. С какой скоростью путешествовала девушка? [0,94 с]
§44. Релятивистский закон сложения скоростей. Задачи
1. Две ракеты движутся навстречу друг другу относительно Земли с одинаковой скоростью, равной 0,5 с Определите скорость сближения ракет: согласно классической механике; в соответствии с релятивистским законом сложения скоростей. [с; 0,8 с]
Правильный ответ на задачу
.
2. Ионизованный атом, вылетев из ускорителя со скоростью 0,9 с, испустил фотон в направлении своего движения Найдите скорость фотона относительно ускорителя, [с]
Правильный ответ на задачу
.
3. Две галактики разбегаются от центра Вселенной в противоположных направлениях с одинаковой скоростью 0,75 с относительно центра. С какой скоростью они удаляются друг от друга? [0,96 с]
Правильный ответ на задачу
.
4. С какой скоростью распространяются друг относительно друга два лазерных импульса, излучаемых в вакууме в противоположных направлениях? Какой результат дает классический закон сложения скоростей? [с; 2 с]
Правильный ответ на задачу
.
5. С космического корабля, удаляющегося от Земли со скоростью 0,8 с, стартует ракета в направлении движения корабля. Скорость ракеты относительно Земли 0,976 с. Чему равна скорость ракеты относительно корабля? [0,8 с]
1. Чему равна энергия покоя электрона? Масса покоя электрона равна mе = 9,1 • 10-31 кг. [8,2 ⋅ 10-22 Дж]
Правильный ответ на задачу
.
2. Энергию покоя частиц и соответственно их массу покоя часто измеряют в электрон-вольтах 1 эВ = 1,6 ⋅ 10-19Дж. Выразите массу покоя электрона и протона в электрон-вольтах [mе = 0,511 МэВ; mр = 938,3 МэВ]
Правильный ответ на задачу
.
3. Энергия протона, вылетающего с поверхности Солнца в сторону Земли, равна 083 МэВ. Через какой промежуток времени с момента вылета протона экспериментатор на Земле сможет зафиксировать его приземление? [16 мин 40 с]
Правильный ответ на задачу
.
4. Какую работу необходимо совершить для увеличения скорости электрона от 0,6 с до 0,8 с? [0,213 МэВ]
Правильный ответ на задачу
.
5. Дейтрон (ядро изотопа атома водорода — дейтерия) образовано из протона и нейтрона. Масса покоя протона mр = 1,673 • 10-27 кг, нейтрона mn = 1,675 • 10-27 кг. Энергия покоя дейтрона 1875,6 МэВ Какая энергия выделяется при образовании дейтрона? На скольк
