На горизонтальную поверхность льда при температуре T_1 = 0 C кладут однокопеечную монету, нагретую до температуры T_2 = 50 C. Монета проплавляет лёд и опускается в образовавшуюся лунку. На какую часть своей толщины она погрузится в лёд? Удельная теплоёмкость материала монеты C = 380 Дж/(кг · C), плотность его ρ = 8,9 г/см^3, удельная теплота плавления льда λ= 3,4 · 10^5 Дж/кг, плотность льда ρ_0 = 0,9 г/см^3.
В калориметр, в котором находилось m_0 = 100 г воды при температуре T_0 = 20 C, по каплям с постоянной скоростью начинают наливать горячую воду постоянной температуры. График зависимости температуры T воды в калориметре от времени t изображён на рисунке. Найдите температуру горячей воды, считая, что между падением капель в калориметре каждый раз успевает установиться тепловое равновесие. Потерями тепла пренебречь.
Маленький проводящий шарик радиусом R висит на непроводящей нити над бесконечной проводящей плоскостью. Расстояние от центра шарика до плоскости равно L (L << R).
Найдите электроёмкость этой системы.
На нижнюю поверхность горизонтальной диэлектрической пластины толщиной d с диэлектрической проницаемостью ε нанесено проводящее покрытие. На верхнюю поверхность помещена маленькая капля ртути, которая не смачивает пластину. Капля и проводящее покрытие образуют конденсатор (см. рисунок). При каком напряжении батареи капля начнёт растекаться по поверхности пластины? Коэффициент поверхностного натяжения ртути равен σ.
В фарфоровую чашку массой m_ф = 100 г, находящуюся при комнатной температуре T_к = +20 ◦ C, наливают m_1 = 150 г горячего кофе при температуре T_1 = +90 ◦ C. Затем достают из холодильника брикет мороженого, имеющий температуру T_2 = −12 ◦ C, и серебряной ложкой (масса ложки m_лож = 15 г) кладут понемногу мороженое в кофе, каждый раз размешивая его. Так поступают до тех пор, пока не установится температура T_3 = +45 ◦ C, когда кофе приятно пить. Оцените, сколько граммов мороженого надо положить для этого в кофе?
Тонкое жёсткое диэлектрическое кольцо массой m и радиусом R может свободно вращаться вокруг фиксированной вертикальной оси O, перпендикулярной плоскости кольца (см. рисунок). Кольцо равномерно заряжено по длине, его заряд равен Q. Небольшой кусок кольца в области точки A вырезан так, что получился зазор длиной l « R. В начальный момент кольцо покоилось, после чего было включено однородное электрическое поле E , перпендикулярное оси кольца и прямой OA. Найдите максимальную угловую скорость кольца.
В двух калориметрах налито по 200 г воды — при температурах +30C и +40C. Из «горячего» калориметра зачерпывают 50 г воды, переливают в «холодный» и перемешивают. Затем из «холодного» калориметра переливают 50 г воды в «горячий» и снова перемешивают. Сколько раз нужно перелить такую же порцию воды туда-обратно, чтобы разность температур воды в калориметрах стала меньше 1C? Потерями тепла в процессе переливаний и теплоёмкостью калориметров пренебречь.
Два маленьких абсолютно упругих шарика имеют равные массы m, радиусы r и заряды q_1 и q_2 разных знаков, находящиеся строго в их центрах. В начальный момент шарики покоятся в космосе далеко от других тел так, что их центры расположены друг от друга на расстоянии l > 2r. Какими будут конечные скорости шариков после удара, если в момент соударения за счёт пробоя их заряды выровнялись? Гравитационное взаимодействие шариков не учитывайте.
На два гладких длинных стержня, расположенных параллельно друг другу на расстоянии a, нанизаны две одноимённо заряженные бусинки, которые могут двигаться по стержням без трения (см. рисунок). В начальный момент времени вторая бусинка покоится, а первую пустили издалека по направлению ко второй бусинке. При каких начальных скоростях первой бусинки она обгонит вторую в процессе своего движения? Массы бусинок m, заряды q.
Сплошной шарик из алюминия диаметром d = 1 см бросили в 50%-ный раствор азотной кислоты. В данных условиях с одного квадратного сантиметра поверхности растворяется 10^−4 г алюминия в час. Через какое время шарик полностью растворится в кислоте? Плотность алюминия ρ= 2,7 г/см^3.