Задание 4

Статика, механические колебания и волны · 62 задания

Задание №4
№4
На лодку, плавающую в воде, действует сила Архимеда величиной 2150 Н. Чему равна масса лодки? Ответ выразите в кг.
Закон Архимеда. Условие плавания тел
Задание №4
№4
Коромысло весов, к которому подвешены на нитях два груза (см. рисунок), находится в равновесии. Массу первого груза увеличили в 2 раза. Во сколько раз…
Условия равновесия твёрдого тела в ИСО
Задание №4
№4
Гидростатическое давление, создаваемое водой на дне озера, без учёта давления атмосферы равно 4∙10⁵ Па. Какова глубина озера?
Давление в жидкости, покоящейся в ИСО
Задание №4
№4
Брусок массой 1,5 кг положили на горизонтальный стол. Какова площадь грани, на которой лежит брусок, если он оказывает на стол давление 1,2 кПа? Ответ…
Условия равновесия твёрдого тела в ИСО
Задание №4
№4
У входа в вертикальную шахту произведён выстрел. Через 1,5 с после выстрела звук выстрела вернулся к стрелку, отразившись от дна шахты. Какова глубина…
Звук. Скорость звука
Задание №4
№4
На какой глубине давление керосина в открытой цистерне равно 16 кПа? Атмосферное давление не учитывать.
Давление в жидкости, покоящейся в ИСО
Задание №4
№4
Каков период колебаний T звуковых волн в среде, если скорость звука в этой среде равна 1000 м/с, а длина волны λ = 5 м?
Поперечные и продольные волны
Задание №4
№4
У входа в вертикальную шахту произведён выстрел. Через какое время после выстрела звук выстрела вернётся к стрелку, отразившись от дна шахты, если её…
Звук. Скорость звука
Задание №4
№4
Невесомый рычаг находится в равновесии (см. рис.). Сила F₁ = 8 H, её плечо равно 20 см. Каков модуль силы F₂, если её плечо равно 16 см?
Момент силы относительно оси вращения
Задание №4
№4
Груз массой 0,16 кг, подвешенный на пружине, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Груз какой массой нужно подвесить на этой пружи…
Период и частота колебаний
Задание №4
№4
Какова частота звуковых волн в среде, если скорость звука в этой среде равна 1000 м/с, а период колебаний составляет 2 мс?
Период и частота колебаний
Задание №4
№4
На рисунке представлены графики зависимости координат двух тел от времени. Чему равно отношение амплитуд A₁/A₂ колебаний этих тел?
Период и частота колебаний

Задание №4 — Условия равновесия тела

Коромысло весов, к которому подвешены на нитях два груза (см. рис.), находится в равновесии. Массу второго груза уменьшили в 4 раза. Во сколько раз нужно увеличить плечо d₂, чтобы равновесие сохранилось? (Коромысло и нити считать невесомыми).

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

Коромысло и нити невесомы, система покоится, поэтому для коромысла выполняется правило моментов относительно точки подвеса: моменты сил, поворачивающих коромысло по часовой стрелке и против неё, равны.

Невесомая нить тянет коромысло с силой, равной весу груза: $T_1 = m_1 g$ и $T_2 = m_2 g$ . Плечи этих сил — расстояния $d_1$ и $d_2$ . Условие равновесия:

$m_1 g d_1 = m_2 g d_2 \quad \Longrightarrow \quad m_1 d_1 = m_2 d_2.$

Массу второго груза уменьшили в $4$ раза: $m_2' = \dfrac{m_2}{4}$ . Первый груз и его плечо не изменились, поэтому новое плечо $d_2'$ должно удовлетворять равенству $m_1 d_1 = m_2' d_2'$ .

Приравняем левые части двух условий равновесия:

$m_2 d_2 = m_2' d_2' = \frac{m_2}{4} d_2' \quad \Longrightarrow \quad \frac{d_2'}{d_2} = 4.$

Значит, плечо $d_2$ нужно увеличить в $4$ раза.

Ответ: 4