Де­ре­вян­ный бру­сок пла­ва­ет на по­верх­но­сти воды в миске. Миска по­ко­ит­ся на по­верх­но­сти Земли. Что про­изой­дет с глу­би­ной по­гру­же­ния брус­ка в воду, если миска будет сто­ять на полу лифта, ко­то­рый дви­жет­ся с уско­ре­ни­ем, на­прав­лен­ным вер­ти­каль­но вверх? Ответ по­яс­ни­те, ис­поль­зуя фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти.

После толч­ка льдин­ка за­ка­ти­лась в яму с глад­ки­ми стен­ка­ми, в ко­то­рой она может дви­гать­ся прак­ти­че­ски без тре­ния. На ри­сун­ке при­ве­ден гра­фик за­ви­си­мо­сти энер­гии вза­и­мо­дей­ствия льдин­ки с Зем­лей от ее ко­ор­ди­на­ты в яме. В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни льдин­ка на­хо­ди­лась в точке А с ко­ор­ди­на­той и дви­га­лась влево, имея ки­не­ти­че­скую энер­гию, рав­ную 2 Дж. Смо­жет ли льдин­ка вы­скольз­нуть из ямы? Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Объ­яс­ни­те, ос­но­вы­ва­ясь на из­вест­ных фи­зи­че­ских за­ко­нах и за­ко­но­мер­но­стях, по­че­му у ба­со­вых труб ор­га­на длины боль­шие, а у труб с вы­со­ки­ми то­на­ми  — ма­лень­кие. Ор­ган­ная труба от­кры­та с обоих кон­цов и зву­чит при про­ду­ва­нии через нее по­то­ка воз­ду­ха.

Ма­лень­кий шарик, под­ве­шен­ный к по­тол­ку на лег­кой не­рас­тя­жи­мой нити, со­вер­ша­ет ко­ле­ба­ния в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти. Мак­си­маль­ное от­кло­не­ние нити от вер­ти­ка­ли со­став­ля­ет угол α  =  60°. Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, при­ло­жен­ных к ша­ри­ку в тот мо­мент, когда шарик дви­жет­ся влево-⁠вверх, а нить об­ра­зу­ет угол β  =  30° с вер­ти­ка­лью (см. рис.). По­ка­жи­те на этом ри­сун­ке, куда на­прав­ле­но в этот мо­мент уско­ре­ние ша­ри­ка (по нити, пер­пен­ди­ку­ляр­но нити, внутрь тра­ек­то­рии, на­ру­жу от тра­ек­то­рии). Ответ обос­нуй­те. Со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха не учи­ты­вать.

Два аб­со­лют­но упру­гих ша­ри­ка под­ве­ше­ны на длин­ных не­рас­тя­жи­мых вер­ти­каль­ных нитях оди­на­ко­вой длины так, что цен­тры ша­ри­ков на­хо­дят­ся на одной вы­со­те и ша­ри­ки ка­са­ют­ся друг друга (см. рис.). Вна­ча­ле от­кло­ня­ют в сто­ро­ну в плос­ко­сти нитей лег­кий шарик, от­пус­ка­ют его, и после ло­бо­во­го удара о тя­же­лый шар лег­кий шарик от­ска­ки­ва­ет и под­ни­ма­ет­ся на не­ко­то­рую вы­со­ту h. Затем такой же опыт про­во­дят, от­кло­няя из на­чаль­но­го по­ло­же­ния на ту же вы­со­ту тя­же­лый шар. Во сколь­ко раз вы­со­та подъ­ема лег­ко­го ша­ри­ка после удара по нему тя­же­лым шаром будет от­ли­чать­ся от той, что была в пер­вом слу­чае? Масса лег­ко­го ша­ри­ка на­мно­го мень­ше массы тя­же­ло­го, по­те­ря­ми энер­гии можно пре­не­бречь. Ответ по­яс­ни­те, опи­ра­ясь на за­ко­ны ме­ха­ни­ки.

Если ко­ле­са ве­ло­си­пе­да не­мно­го спу­ще­ны ехать на нем тя­же­лее. Чем это объ­яс­ня­ет­ся? Какой фор­му­лой опи­сы­ва­ет­ся?

Лег­кая нить, при­вя­зан­ная к грузу мас­сой m  =  0,4 кг, пе­ре­ки­ну­та через иде­аль­ный не­по­движ­ный блок. К пра­во­му концу нити при­ло­же­на по­сто­ян­ная сила Левая часть нити вер­ти­каль­на, а пра­вая на­кло­не­на под углом к го­ри­зон­ту (см. рис.). По­строй­те гра­фик за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля силы ре­ак­ции стола N от F на от­рез­ке 0 ≤ F ≤10 Н. Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния. Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, при­ло­жен­ных к грузу.

Ма­лень­кий не­за­ря­жен­ный шарик, под­ве­шен­ный на не­про­во­дя­щей нити, по­ме­щен над го­ри­зон­таль­ной ди­элек­три­че­ской пла­сти­ной, рав­но­мер­но за­ря­жен­ной по­ло­жи­тель­ным за­ря­дом. Раз­ме­ры пла­сти­ны во много раз пре­вы­ша­ют длину нити. Опи­ра­ясь на за­ко­ны ме­ха­ни­ки и элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, как из­ме­нит­ся ча­сто­та малых сво­бод­ных ко­ле­ба­ний ша­ри­ка, если ему со­об­щить от­ри­ца­тель­ный заряд.

На ше­ро­хо­ва­том го­ри­зон­таль­ном столе по­ко­ит­ся не­боль­шой бру­сок. К нему при­кла­ды­ва­ют очень ма­лень­кую силу на­прав­лен­ную под углом к го­ри­зон­ту (см. рис.). Затем, не меняя этого угла, мо­дуль силы на­чи­на­ют мед­лен­но уве­ли­чи­вать. Опи­ра­ясь на за­ко­ны фи­зи­ки, опи­ши­те ха­рак­тер дви­же­ния брус­ка и изоб­ра­зи­те гра­фик за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля силы тре­ния f, дей­ству­ю­щей на бру­сок, от мо­ду­ля силы F. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния между сто­лом и брус­ком по­сто­я­нен. Объ­яс­ни­те по­стро­е­ние гра­фи­ка, ука­зав яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти, ко­то­рые Вы при этом ис­поль­зо­ва­ли.

На ше­ро­хо­ва­том го­ри­зон­таль­ном столе по­ко­ит­ся не­боль­шой бру­сок. В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни на бру­сок на­чи­на­ет дей­ство­вать сила на­прав­лен­ная под углом к го­ри­зон­ту (см. рис.). Мо­дуль этой силы уве­ли­чи­ва­ет­ся от ну­ле­во­го зна­че­ния прямо про­пор­ци­о­наль­но вре­ме­ни t, ко­то­рое от­счи­ты­ва­ет­ся от мо­мен­та на­ча­ла дей­ствия силы Опи­ра­ясь на за­ко­ны фи­зи­ки, опи­ши­те ха­рак­тер дви­же­ния брус­ка и изоб­ра­зи­те гра­фик за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля силы тре­ния f, дей­ству­ю­щей на бру­сок, от вре­ме­ни t. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния между сто­лом и брус­ком по­сто­я­нен. Объ­яс­ни­те по­стро­е­ние гра­фи­ка, ука­зав яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти, ко­то­рые Вы при этом ис­поль­зо­ва­ли.

Сосуд раз­де­лен на две части по­движ­ным порш­нем, ко­то­рый дви­жет­ся без тре­ния от­но­си­тель­но сте­нок со­су­да. В пра­вой части со­су­да есть от­вер­стие. Пор­шень со­еди­нен с пра­вым краем со­су­да пру­жи­ной, в на­чаль­ном по­ло­же­нии она рас­тя­ну­та. В левой части со­су­да име­ет­ся от­вер­стие, плот­но за­кры­тое проб­кой. Объ­яс­нить, как из­ме­нит­ся по­ло­же­ние порш­ня, если вы­нуть проб­ку.

В бо­ко­вой стен­ке по­ко­я­щей­ся на столе бу­тыл­ки про­де­ла­но ма­лень­кое от­вер­стие, в ко­то­рое встав­ле­на за­тыч­ка. В бу­тыл­ку на­ли­та вода, а гор­лыш­ко бу­тыл­ки за­кры­то ре­зи­но­вой проб­кой, через ко­то­рую про­пу­ще­на вер­ти­каль­ная тон­кая труб­ка. Ниж­ний конец труб­ки на­хо­дит­ся выше от­вер­стия в стен­ке бу­тыл­ки, но ниже по­верх­но­сти воды, а верх­ний конец со­об­ща­ет­ся с ат­мо­сфе­рой (см. рис.). За­тыч­ку из от­вер­стия в бо­ко­вой стен­ке вы­ни­ма­ют, и вода вы­те­ка­ет из бу­тыл­ки через от­вер­стие. При этом через труб­ку в бу­тыл­ку вхо­дят пу­зырь­ки воз­ду­ха. Затем труб­ку на­чи­на­ют мед­лен­но опус­кать вниз и де­ла­ют это до тех пор, пока ниж­ний конец труб­ки не ока­жет­ся на одном уров­не с от­вер­сти­ем.

Опи­ши­те, как будет из­ме­нять­ся ско­рость вы­те­ка­ния воды из от­вер­стия по мере опус­ка­ния труб­ки. Счи­тай­те, что уро­вень воды все­гда на­хо­дит­ся выше ниж­не­го конца труб­ки и выше от­вер­стия в стен­ке. Ответ обос­нуй­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Лег­кая нить, при­вя­зан­ная к грузу мас­сой m  =  0,4 кг, пе­ре­ки­ну­та через иде­аль­ный не­по­движ­ный блок. К пра­во­му концу нити при­ло­же­на по­сто­ян­ная сила Левая часть нити вер­ти­каль­на, а пра­вая на­кло­не­на под углом к го­ри­зон­ту (см. рис.). По­строй­те гра­фик за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля силы ре­ак­ции стола N от F на от­рез­ке 0 ≤ F ≤10 Н. Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния. Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, при­ло­жен­ных к грузу.

Лег­кая нить, при­вя­зан­ная к грузу мас­сой m  =  0,4 кг, пе­ре­ки­ну­та через иде­аль­ный не­по­движ­ный блок. K пра­во­му концу нити при­ло­же­на по­сто­ян­ная сила Левая часть нити вер­ти­каль­на, а пра­вая на­кло­не­на под углом к го­ри­зон­ту (см. рис.). По­строй­те гра­фик за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля уско­ре­ния груза от F на от­рез­ке Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния. Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, при­ло­жен­ных к грузу.

Два де­ре­вян­ных коль­ца дет­ских пи­ра­ми­док № 1 и № 2, спо­соб­ных без тре­ния сколь­зить по оси, со­еди­ни­ли с ос­но­ва­ни­я­ми двумя оди­на­ко­вы­ми лег­ки­ми пру­жин­ка­ми (см. рис.). Пи­ра­мид­ку № 2 по­ме­сти­ли в проч­ный сосуд с водой, при­кре­пив ос­но­ва­ние к его дну. Обе пи­ра­мид­ки по­ко­ят­ся от­но­си­тель­но Земли. Как из­ме­нит­ся по срав­не­нию с этим слу­ча­ем (уве­ли­чит­ся, умень­шит­ся или оста­нет­ся преж­ней) длина пру­жин пи­ра­ми­док № 1 и № 2 во время сво­бод­но­го па­де­ния с бал­ко­на вы­со­ко­го дома? Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь. Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли.

Ма­те­ри­аль­ная точка дви­жет­ся пря­мо­ли­ней­но вдоль оси X. На ри­сун­ке при­ведён гра­фик за­ви­си­мо­сти про­ек­ции уско­ре­ния ax этой точки от вре­ме­ни t. Из­вест­но, что в мо­мент вре­ме­ни t₀  =  1 c про­ек­ция ско­ро­сти точки равна υ₀  =  –2 м/с. По­строй­те гра­фик за­ви­си­мо­сти про­ек­ции ско­ро­сти υ_x от вре­ме­ни t и объ­яс­ни­те его по­стро­е­ние.

В го­ри­зон­таль­ном со­су­де на­хо­дит­ся по­движ­ный пор­шень, ко­то­рый может сво­бод­но пе­ре­ме­щать­ся без тре­ния. Пра­вая часть со­су­да за­пол­не­на воз­ду­хом и гер­ме­тич­но за­кры­та проб­кой, левая часть со­су­да от­кры­та. Пор­шень со­единён пру­жи­ной с левой стен­кой со­су­да. Пер­во­на­чаль­но пор­шень на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии, а пру­жи­на сжата. В не­де­фор­ми­ро­ван­ном со­сто­я­нии длина пру­жи­ны мень­ше, чем длина со­су­да. Опи­ши­те, куда сме­стит­ся пор­шень, если из пра­вой части со­су­да вы­нуть проб­ку. Тем­пе­ра­ту­ру воз­ду­ха счи­тать по­сто­ян­ной. Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Ма­лень­кий шарик, под­ве­шен­ный к по­тол­ку на лег­кой не­рас­тя­жи­мой нити, со­вер­ша­ет ко­ле­ба­ния в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти. Мак­си­маль­ное от­кло­не­ние нити от вер­ти­ка­ли со­став­ля­ет угол α = 60°. Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, при­ло­жен­ных к ша­ри­ку в тот мо­мент, когда шарик дви­жет­ся влево-⁠вверх, а нить об­ра­зу­ет угол β = 30° с вер­ти­ка­лью (см. рис.). По­ка­жи­те на этом ри­сун­ке, куда на­прав­ле­но в этот мо­мент уско­ре­ние ша­ри­ка (по нити, пер­пен­ди­ку­ляр­но нити, внутрь тра­ек­то­рии, на­ру­жу от тра­ек­то­рии). Ответ обос­нуй­те. Со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха не учи­ты­вать.

Два оди­на­ко­вых тела, на­хо­дя­щи­е­ся на по­верх­но­сти Земли, по­лу­ча­ют оди­на­ко­вые ско­ро­сти, на­прав­лен­ные под одним и тем же углом к го­ри­зон­ту. Одно тело летит сво­бод­но, а дру­гое дви­жет­ся вверх по за­креп­лен­ной глад­кой на­клон­ной плос­ко­сти, об­ра­зу­ю­щей с го­ри­зон­том такой же угол α. Какое из тел уда­лит­ся от места брос­ка на боль­шее рас­сто­я­ние по го­ри­зон­та­ли? Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие за­ко­ны и за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния. Тре­ни­ем тел о воз­дух и на­клон­ную плос­кость пре­не­бречь.

На го­ри­зон­таль­но рас­по­ло­жен­ном диске ра­ди­у­сом 1 м лежит шайба. Рас­сто­я­ние от цен­тра диска до шайбы 60 см. В пер­вом опыте диск рас­кру­чи­ва­ют с уг­ло­вой ско­ро­стью 2 рад/с, во вто­ром  — с уг­ло­вой ско­ро­стью 2,5 рад/с. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния шайбы о диск равен 0,3. Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, дей­ству­ю­щих на шайбу. Будет ли сколь­зить шайба в пер­вом и вто­ром опыте? Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Доска дли­ной 1,3 м за­креп­ле­на так, что один ее конец на­хо­дит­ся на го­ри­зон­таль­ном полу, а дру­гой на вер­ти­каль­ной стене на вы­со­те 78 см и 50 см в пер­вом и вто­ром опыте со­от­вет­ствен­но. На доску ста­вят бру­сок, ко­эф­фи­ци­ент тре­ния между до­с­кой и брус­ком равен 0,5. Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, дей­ству­ю­щих на бру­сок. Будет ли сколь­зить бру­сок в пер­вом и вто­ром опыте? Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.