Главная

Задачи

Здесь собраны интересные задачки по общей физике повышенной, как это принято называть, сложности. Многие из них предлагались в разные годы на Всесоюзных (или Всероссийских) физических олимпиадах.
Градация по сложности и по классам носит волюнтаристский характер. Если вы находите какую-то задачу явно несоответствующей заявленной сложности, сообщите, пожалуйста, нам.
Для большинства задач указан источник, в котором авторы сайта впервые встретили эту или подобную задачу. Если вы считает информацию об источнике неточной или неправильной, мы будем рады исправить недочёт.

  • 102026 - Три бусинки
    На гладкую непроводящую нить длиной l надеты три бусинки с положительными зарядами q1, q2 и q3. Концы нити соединены. Найдите силу натяжения нити T, когда система находится в равновесии.
  • 101019 - Две бусинки
    Две одинаковые бусинки с одинаковыми одноимёнными зарядами нанизаны на гладкую горизонтальную непроводящую спицу. Известно, что если эти бусинки расположить на расстоянии r0 друг от друга и отпустить без начальной скорости, то расстояние между ними удвоится через время t0. Через какое время t1 расстояние между бусинками удвоится, если начальное расстояние между ними увеличить в k раз?
  • 101018 - Меняем напряженность
    При измерении зависимости величины напряжённости электрического поля от времени в некоторой точке пространства был получен график, изображённый на рисунке. Электрическое поле создаётся двумя одинаковыми точечными зарядами, один из которых неподвижен и находится на расстоянии d от точки наблюдения, а другой движется с постоянной скоростью. Найдите величины зарядов, минимальное расстояние от движущегося заряда до точки наблюдения и скорость движущегося заряда.
  • 101017 - Шарик в полях
    Шарик массой m с зарядом +q находится в однородном гравитационном поле (~g направлено вниз) и неоднородном электростатическом поле, симметричном относительно поворота вокруг вертикальной оси OZ. Силовые линии поля в одной из плоскостей показаны на рисунке. В начальный момент шарик покоился в точке A. Когда заряд шарика изменился, он опустился в точку B. Используя рисунок, оцените, во сколько раз изменился заряд шарика.
  • 101015 - Маятник с зарядом
    Маятник, состоящий из жёсткого невесомого стержня длиной l и закреплённого на его конце груза массой m с зарядом - q, подвешен в точке O (см. рисунок). Над точкой O на расстоянии a от неё находится заряд +Q. В каком случае состояние равновесия, при котором груз массой m находится в наинизшем положении, является устойчивым? Ускорение свободного падения равно g.
  • 101013 - Поршень в цилиндре
    Закрытый горизонтальный теплоизолированный цилиндр разделён на две части лёгким хорошо проводящим тепло поршнем, который может перемещаться вдоль цилиндра без трения. Теплоёмкость при постоянном объёме у идеального газа, находящегося слева от поршня, составляет CV1 , а у идеального газа справа от поршня CV2 . В начальный момент времени поршень находится в равновесии, а температуры и объёмы газов равны, соответственно, T1, V1 и T2, V2. Во сколько раз изменится давление в цилиндре через большой промежуток времени, когда температуры газов выровняются?
  • 101014 - Поршень с пружиной
    Горизонтальный закрытый теплоизолированный цилиндр разделён на две части тонким теплопроводящим поршнем, который прикреплён пружиной к одной из торцевых стенок цилиндра. Слева и справа от поршня находятся по ν молей идеального одноатомного газа. Начальная температура системы T, длина цилиндра 2l, собственная длина пружины l=2, удлинение пружины в состоянии равновесия равно x. В поршне проделали отверстие. На сколько изменится температура этой системы после установления нового состояния равновесия? Теплоёмкостями цилиндра, поршня и пружины пренебречь, трения нет.
  • 101012 - Вода и гелий
    В вертикальный теплоизолированный цилиндрический сосуд с гладкими стенками, закрытый лёгким теплоизолирующим поршнем площадью S, поместили воду при температуре T0 = 273 К и ν молей гелия при температуре T < T0. Через большое время после этого внутри сосуда установилась температура T0. Пренебрегая давлением водяных паров, теплоёмкостью сосуда и поршня, а также растворением гелия в воде, найдите, на какое расстояние сместился поршень при установлении теплового равновесия. Удельная теплота плавления льда λ, плотность льда ρл, плотность воды ρв > ρл. Давление над поршнем постоянно и равно нормальному атмосферному давлению p0.
  • 102025 - Порвется ли мембрана
    Прочный теплоизолированный сосуд объёмом V = 10 л, содержащий m = 4 г гелия, разделяют тонкой жёсткой мембраной, которая выдерживает разность давлений до Δp = 1000 Па. В левой части сосуда, составляющей 1=3 всего объёма, включают нагреватель. Благодаря теплопроводности мембраны тепло передаётся в правую часть сосуда. Известно, что при разности температур ΔT = 1 К за одну секунду мембрана пропускает количество тепла W = 0,2 Дж. При какой максимальной мощности нагревателя мембрана останется целой в течение длительного времени нагревания? Считайте, что температуры газа в каждой части сосуда равномерно распределены по соответствующему объёму.
  • 101011 - Два поршня
    В длинной горизонтальной трубке сечением S находятся поршни массой M1 и M2, способные перемещаться практически без трения (см. рисунок). Между поршнями находится 1 моль идеального газа, масса которого μ << M1, M2. Каким будет установившееся расстояние между поршнями, если к ним приложить силы F1 и F2, направленные вдоль оси трубки противоположно друг другу? Температура газа постоянна и равна T, трубка находится в вакууме.