Кирпич массой \(m = 4.5\,\text{кг}\) лежит на горизонтальной кладке стены. Площадь соприкосновения грани кирпича с поверхностью составляет \(S = 300\,\text{см}^2\). Определите давление, оказываемое кирпичом на кладку. Ответ запишите в паскалях \((Па).\)

Формула давления: Давление определяется как отношение силы к площади: \(p = \frac{F}{S}\) 2. Сила давления (вес кирпича): \(F = P = mg\) где: — \(m = 4.5\,\text{кг}\)- масса кирпича, — \(g = 10\,\text{м/с}^2\)- ускорение свободного падения. 3. Перевод единиц площади: \(300\,\text{см}^2 = 300 \cdot 10^{-4}\,\text{м}^2 = 0.03\,\text{м}^2\) 4. Расчет давления: \(p = \frac{mg}{S} = \frac{4.5\,\text{кг} \cdot 10\,\text{м/с}^2}{0.03\,\text{м}^2} = \frac{45\,\text{Н}}{0.03\,\text{м}^2} = 1\ 500\,\text{Па}\)

Груз массой \(0.1\,\text{кг}\) подвешен на нити длиной \(64\,\text{см}\). В результате толчка груз начал колебаться в вертикальной плоскости. В таблице приведена зависимость высоты \(h\) груза относительно положения равновесия от времени \(t.\) Выберите все верные утверждения. УТВЕРЖДЕНИЯ: \(1.\) Период колебаний груза равен \(1.6\,\text{с}.\) \(2.\) В момент времени \(1.0\,\text{с}\) скорость груза максимальна. \(3.\) В промежутке времени от \(0.6\,\text{с}\) до \(1.4\,\text{с}\) кинетическая энергия груза достигала минимального значения \(2\) раза. \(4.\) В момент времени \(0.8\,\text{с}\) кинетическая энергия груза равна \(0.2\,\text{Дж}.\) \(5.\) Максимальная скорость груза равна \(1\,\text{м/с}.\)

\(1.\) Период колебаний: Полный цикл колебаний завершается за \(1.6\,\text{с}\) \((\)от \(t=0.0\,\text{с}\) до \(t=1.6\,\text{с}).\) Утверждение \(1\) верно. \(2.\) Скорость в \(t=1.0\,\text{с}\): В этот момент груз находится в крайнем положении \((h=9\,\text{см}),\) где скорость равна нулю. Утверждение \(2\) неверно. \(3.\) Минимумы кинетической энергии: Минимум (\(E_k=0\)) достигается только в крайних точках. В указанном промежутке это происходит \(1\) раз \((t=1.0\,\text{с}).\) Утверждение \(3\) неверно. \(4.\) Кинетическая энергия в \(t=0.8\,\text{с}\): В точке равновесия \((h=0)\) вся энергия — кинетическая. Максимальная потенциальная энергия: \(E_{p\,max} = mgh_{max} = 0.1 \cdot 10 \cdot 0.2 = 0.2\,\text{Дж}\) Следовательно, \(E_k = 0.2\,\text{Дж}\) в \(t=0.8\,\text{с}.\) Утверждение \(4\) верно. \(5.\) Максимальная скорость: Из энергии: \(v_{max} = \sqrt{\frac{2E_k}{m}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 0.2}{0.1}} = 2\,\text{м/с}\) Утверждение \(5\) неверно.

После удара в момент времени \(t = 0\) шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости со скоростью \(v_0\), как показано на рисунке. В момент \(t_0\) шайба вернулась в исходное положение. Графики \(A\) и \(B\) отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. ГРАФИКИ \(А)\) \(Б)\) ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ \(1)\) полная механическая энергия \(E_{\text{мех}}\) \(2)\) проекция импульса \(p_y\) \(3)\) кинетическая энергия \(E_k\) \(4)\) координата \(y\) \(А\) | \(Б\)

Анализ движения шайбы: Движение происходит по гладкой наклонной плоскости (трение отсутствует). Силы, действующие на шайбу: — Сила тяжести \(m\vec{g}\), направленная вертикально вниз. — Сила реакции опоры \(\vec{N}\), перпендикулярная плоскости. Разложим силу тяжести на составляющие: — Вдоль плоскости (ось \(x\)): \(F_{gx} = mg \sin \alpha\). — Перпендикулярно плоскости (ось \(y\)): \(F_{gy} = mg \cos \alpha\). Ускорение шайбы: — Вдоль оси \(x\): \(a_x = -g \sin \alpha\) (замедление при движении вверх). — Вдоль оси \(y\): \(a_y = 0\) (нет движения перпендикулярно плоскости). График \(А\): Графиком является перевернутая парабола, она начинается с нуля, в середине движения наблюдается ее максимум, а затем, убывание. Такой график соответствует изменению координаты \(y.\) График \(Б\): Описание: график линейно изменяется от положительного значения до отрицательного за время \(t_0\). Энергия не может быть отрицательной. Остается проекция импульса.

На рисунке изображен изохорный процесс изменения состояния постоянной массы разреженного аргона. Температура газа в состоянии \(1\) составляет \(27^\circ\text{C}\). Определите температуру газа в состоянии \(2,\) если давление изменилось с \(1 \cdot 10^4\,\text{Па}\) до \(3 \cdot 10^4\,\text{Па}\). Ответ выразите в кельвинах.

Перевод температуры в Кельвины: \(T_1 = 27^\circ\text{C} + 273 = 300\,\text{K}\) 2. Закон Шарля для изохорного процесса: \(\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}\) 3. Выражаем конечную температуру: \(T_2 = \frac{p_2T_1}{p_1} = \frac{3 \cdot 10^4\,\text{Па} \cdot 300\,\text{K}}{1 \cdot 10^4\,\text{Па}}\) 4. Расчет температуры: \(T_2 = 900\,\text{K}\)

На рисунке приведен график зависимости температуры твердого тела от отданного им количества теплоты. Какое количество теплоты отдаст тело при уменьшении его температуры на \(30\,\text{К}?\) Ответ запишите в килоджоулях.

Для решения используем пропорциональность между изменением температуры и количеством теплоты: \(\frac{Q_1}{\Delta T_1} = \frac{Q_2}{\Delta T_2}\) \(1.\) Из графика определяем: При \(\Delta T_1 = 60\,\text{К}\) тело отдает \(Q_1 = 60\,\text{кДж}.\) Требуется найти \(Q_2\) при \(\Delta T_2 = 30\,\text{К}.\) \(2.\) Составляем пропорцию и находим искомое количество теплоты: \(Q_2 = Q_1 \cdot \frac{\Delta T_2}{\Delta T_1} = 60 \cdot \frac{30}{60} = 30\,\text{кДж}\)