5. Деревянная деталь плавает в воде, погрузившись в воду на 2/3 своего объема. Как изменится архимедова сила, действующая на деталь, если ее поместить в керосин? Какую минимальную силу нужно будет приложить, чтобы полностью «утопить» деталь в керосине? Плотность воды 1000 кг/м3, керосина — 800 кг/м3, масса детали 400 г.
6. По горизонтальной поверхности, прикладывая постоянную силу F, равномерно тащат два одинаковых бруска, скрепленных легкой нерастяжимой нитью. На второй брусок кладут с нулевой скоростью относительно брусков еще один такой же брусок. В результате к некоторому моменту времени скорость брусков уменьшается вдвое при прежней силе F. Во сколько раз в этот момент сила натяжения нити больше силы натяжения нити, когда два бруска скользили равномерно?
7. По наклонной плоскости с углом наклона к горизонту α = 30° вверх толкнули небольшое тело. Тело поднялось на высоту h = 1 м, после чего вернулось обратно. Во сколько раз импульс тела в момент прохождения через точку толкания меньше начального импульса? Коэффициент трения тела о плоскость μ = 0,2.
8. При некоторых условиях чистую воду без посторонних примесей можно охладить до температуры —5 °C. Если после этого какой-либо предмет, например песчинка, попадет в переохлажденную воду, то мгновенно начинается кристаллизация. Какая часть воды замерзнет? Потерями тепла пренебречь. Удельная теплоемкость воды с = 4200 Дж/(кгК), удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг.
9. График зависимости температуры воды в чайнике от времени показан на рисунке. Оцените массу воды в чайнике. Сколько времени вода будет кипеть? Мощность чайника 2,1 кВт. Удельная теплоемкость воды с = 4200 Дж/(кг-К), удельная теплота парообразования L = 2,3 МДж/кг. Потерями тепла пренебречь.
10. В античные века для погружения под воду использовали колокол. Естествоиспытатель помещался под колокол, после чего вся конструкция медленно погружалась в воду. Оценить объем воды, которая зальется в колокол без естествоиспытателя после погружения на глубину 30 м? Объем колокола принять равным 1,6 м3. Температуру считать постоянной.
11. К городской электрической сети напряжением V = 220 В подключена лампочка мощностью 100 Вт. Лампочку какой мощности нужно подключить последовательно к первой лампочке, чтобы количество теплоты, выделяемое первой лампочкой, уменьшилось вчетверо? Сопротивление лампочек считать постоянным.
12. На высоте Н над закрепленным шариком с зарядом Q находится шарик, заряд которого равен q = Q/З, а масса — m. Верхний шарик отпускают, и он начинает падать в направлении нижнего шарика. На какое минимальное расстояние h сблизятся шарики? Считать, что радиусы шариков много меньше h и верхний шарик движется вдоль вертикали.
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Робот идет по следу
Вы уже прочитали, наверное, статью «Зачем роботу улыбка?», в которой идет речь о бытовых роботах. Такое устройство, конечно, построить дома довольно сложно, но изготовить робот-тележку, который сможет, к удивлению тех, кто не знает, в чем дело, доставить из кухни в гостиную сервировочный столик или возить пылесос по труднодоступным уголкам комнаты, вам вполне по силам.
Чтобы робот «знал» дорогу, к полу приклеивают скотчем или укладывают под ковер кусок провода, выполняющего роль дорожки-путеводителя (см. рис. 1).
Одним концом при помощи вилки X1 через резистор с высоким сопротивлением (2,2 МОм) он безопасно связан с осветительной сетью 220 В. Благодаря низкой частоте, уровень электрического поля резко спадает по мере удаления от дорожки «а». В непосредственной близости от нее поле воспринимают антенные датчики WA1, WA2, связанные с блоками управления моторов левого и правого борта тележки А1, получающей ток от батареи. Пока дорожка «а» располагается примерно посередине между датчиками WA1, WA2, электромагнитное поле дорожки практически не оказывает влияния и блоки управления разрешают работу обоих моторов с одинаковой скоростью. Робот движется по прямой. Если в силу изгиба дорожки, например, датчик WA1 левого борта сблизится с дорожкой «а», то по его сигналу левый мотор остановится, а правый, продолжая работать, заставит тележку уклониться влево. При этом датчик WA1 снова удалится от путеводной дорожки, а левый привод вступит в работу. Аналогичным образом происходит стопорение и повторный пуск правого привода в случае уклонения робота в противоположную сторону.