Статика, колебания и волны — первая часть ЕГЭ по физике

Во сколько раз уменьшится частота малых свободных колебаний математического маятника, если длину нити увеличить в 9 раз, а массу груза уменьшить в 4 раза?

В сосуд глубиной 20 см налита вода, уровень которой ниже края сосуда
на 2 см. Чему равно дополнительное к атмосферному давление столба воды на плоское дно сосуда?

Невесомый рычаг находится в равновесии (см. рисунок). Модуль силы F₂ = 12 Н, её плечо равно 10 см. Каков модуль силы ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_1}$, если её плечо равно 15 см?

Человек услышал звук грома через 8 с после вспышки молнии. Считая, что скорость звука в воздухе равна 340 м/с, определите, на каком расстоянии от человека ударила молния.

Невесомый рычаг находится в равновесии (см. рисунок). Модуль силы ${\overrightarrow{F}}_2$ равен 8 Н, её плечо равно 15 см. Каков модуль силы ${\overrightarrow{F}}_1$, если её плечо равно 10 см?

У входа в вертикальную шахту произведён выстрел. Через какое время после выстрела звук выстрела вернётся к стрелку, отразившись от дна шахты, если её глубина 170 м? Скорость звука в воздухе принять равной 340 м/с.

Груз, подвешенный на лёгкой пружине жёсткостью 400 Н/м, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Пружину какой жёсткости надо взять вместо первой пружины, чтобы период свободных колебаний этого груза стал в 2 раза меньше?

Полый стальной шар массой 10 кг плавает на поверхности озера. Объём шара равен 15 дм³. Чему равна сила Архимеда, действующая на шар?

Коромысло весов, к которому подвешены на нитях два груза (см. рисунок), находится в равновесии. Массу первого груза увеличили в 2 раза. Во сколько раз нужно уменьшить плечо d₁, чтобы равновесие сохра­нилось? (Коромысло и нити считать невесомыми.)

Во сколько раз уменьшится период малых свободных колебаний математического маятника, если длину нити уменьшить в 9 раз, а массу груза уменьшить в 4 раза?

Невесомый рычаг находится в равновесии (см. рисунок). Сила F₁ = 8 Н, её плечо равно 20 см. Каков модуль силы ${\displaystyle \overrightarrow{F_2}}$, если её плечо равно 16 см?

Смещение груза пружинного маятника меняется с течением времени
по закону ${\displaystyle x=A\sin \frac{2\pi }{T}t}$, где период Т = 1 с. Через какое минимальное время, начиная с момента t = 0, кинетическая энергия маятника достигнет минимального значения?

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия лёгкого рычага под действием двух сил. Полученные результаты он занёс в таблицу.

Каково плечо l₁, если рычаг находится в равновесии?

Тело массой 0,2 кг подвешено к правому плечу невесомого рычага (см. рисунок). Груз какой массы надо подвесить ко второму делению левого плеча рычага для достижения равновесия?

Пружинный маятник расположен на гладкой горизонтальной плоскости. Смещение груза этого пружинного маятника меняется относительно положения равновесия с течением времени по закону , где период Т = 0,8 с. Через какое минимальное время, начиная с момента t = 0, потенциальная энергия деформации пружины маятника примет минимальное значение?

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия лёгкого рычага, к которому приложены силы ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_1}$ и ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_2}$. Результаты, которые он получил, представлены в таблице. l₁ и l₂ ${\displaystyle –}$ плечи сил.

Каков модуль силы ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_2,}$ если рычаг находится в равновесии?

Период свободных колебаний пружинного маятника равен 0,5 с. Каким станет период свободных колебаний этого маятника, если массу груза маятника увеличить в 2 раза, а жёсткость пружины вдвое уменьшить?

Шарик массой 0,4 кг, подвешенный на пружине, совершает свободные гармонические колебания вдоль вертикальной прямой. Какой должна быть масса шарика, чтобы период его свободных вертикальных гармонических колебаний на этой же пружине был в 2 раза меньше?

Частота свободных гармонических колебаний пружинного маятника равна 4 Гц. Какой будет частота свободных колебаний этого маятника, если массу его груза увеличить в 4 раза?

На рисунке представлена фотография шнура, по которому распространяется поперечная волна.

Скорость распространения волны по шнуру равна 12 м/с. Определите период колебаний источника волн.

На лодку, плавающую в воде, действует сила Архимеда величиной 2150 Н. Чему равна масса лодки?

Смещение груза пружинного маятника от положения равновесия меняется
с течением времени t по закону $x\left(t\right)=A\sin \frac{2\pi }{T}t$, где период Т = 2 с. Через какое минимальное время начиная с момента t = 0 кинетическая энергия маятника уменьшится до нуля?

Человек несёт груз на лёгкой палке (см. рисунок). Чтобы удержать в равновесии груз весом 80 Н, он прикладывает к концу B палки вертикальную силу 30 Н. OB = 80 см. Чему равно OA?

Какова глубина вертикальной шахты, если звук выстрела, произведённого у входа в шахту на поверхности земли, вернулся к стрелку, отразившись от дна шахты, через 0,5 с после выстрела? Скорость звука в воздухе считать равной 340 м/с.

Труба (бас) издаёт звуки в диапазоне от ν₁ = 60 Гц до ν₂ = 6000 Гц.
Чему равно отношение граничных длин звуковых волн  ${\displaystyle \frac{{\lambda }_1}{{\lambda }_2}}$ этого диапазона?

Через какое время после выстрела придёт к охотнику эхо от звука выстрела, если расстояние до преграды, от которой отразится звук, равно 850 м? Скорость звука в воздухе считать равной 340 м/с.

Смещение груза пружинного маятника меняется с течением времени по закону , где период Т = 2 с. Через какое минимальное время, начиная с момента t = 0, кинетическая энергия маятника примет минимальное значение?

Каков период колебаний T звуковых волн в среде, если скорость звука
в этой среде равна 1000 м/с, а длина волны l = 5 м?

На рисунке показан график зависимости координаты x от времени t для одной из точек колеблющейся струны. Чему равна частота этих колебаний струны согласно графику?

На рисунке представлены графики зависимости координаты от времени для двух тел. Чему равно отношение частот колебаний этих тел ${\displaystyle \frac{{\nu }_2}{{\nu }_1}}$?

Какова сила давления керосина, заполняющего цистерну, на заплату в её стене, находящуюся на глубине 2 м? Площадь заплаты 10 см². Атмосферное давление не учитывать.

Груз массой 0,16 кг, подвешенный на лёгкой пружине, совершает вертикальные свободные гармонические колебания. Груз какой массы нужно подвесить к пружине вместо первого груза, чтобы период свободных колебаний уменьшился в 2 раза?

Момент первой силы, действующей на рычаг, равен 50 Н${\displaystyle \cdot }$м. Какой должна быть вторая сила, чтобы рычаг находился в равновесии, если её плечо равно 0,5 м?

Скорость звука в стальном стержне составляет 5000 м/с. Длина звуковой волны в стержне 1,25 м. Какова частота колебаний источника звука?

Однородный парафиновый кубик имеет объём 160 см³. Определите архимедову силу, действующую на него при полном погружении
в подсолнечное масло.

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия рычага под действием двух сил: ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_1}$ и ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_2}$. Результаты, которые он получил, представлены в таблице. l₁ и l₂ ${\displaystyle –}$ плечи сил.

Какова сила F₂, если рычаг находится в равновесии?

Невесомый рычаг находится в равновесии, когда
к его правому плечу длиной l₂ = 15 см подвешен груз массой m₂ = 0,2 кг, а к левому плечу – груз массой m₁ = 0,5 кг (см. рисунок). Чему равна длина левого плеча рычага l₁?

Звуковая волна частотой 2 кГц распространяется в среде со скоростью 340 м/с. Чему равна длина звуковой волны?

Кирпич массой 4 кг лежит на горизонтальной кладке стены, покрытой раствором, оказывая на неё давление 1250 Па. Какова площадь грани, на которой лежит кирпич?

На расстоянии 510 м от наблюдателя рабочие вбивают сваи с помощью копра. Какое время пройдёт от момента, когда наблюдатель увидит удар копра, до момента, когда он услышит звук удара? Скорость звука в воздухе равна 340 м/с.

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия рычага под действием двух сил: ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_1}$ и ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_2}$, плечи которых равны соответственно l₁ и l₂. Он внёс результаты измерений в таблицу.

Определите модуль силы ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_1}$, если рычаг находится в равновесии. Массой рычага пренебречь.

Водонепроницаемая коробка массой 0,2 кг привязана ниткой ко дну сосуда с водой (см. рисунок). На коробку действует сила Архимеда, равная 10 Н. Определите силу натяжения нити.

Однородное тело объёмом 1 см³ изготовлено из алюминия. Это тело полностью погружено в воду, но не касается дна сосуда. Определите архимедову силу, действующую на тело.

На кусок алюминия массой 0,54 кг при полном погружении в воду действует сила Архимеда, равная 2 Н. Чему равна при этом масса вытесненной воды?

Мальчик взвесил рыбу на самодельных весах из лёгкой удочки (см. рисунок). В качестве гири он использовал батон хлеба массой 1 кг. Определите массу рыбы.

Массивный шарик, подвешенный на лёгкой пружине, совершает свободные гармонические колебания вдоль вертикальной прямой. Во сколько раз нужно увеличить массу груза, чтобы период его колебаний увеличился в 1,5 раза?

Деревянный кубик имеет ребро длиной 2 см. Определите архимедову силу, действующую на кубик при его полном погружении в воду.

Определите давление столбика ртути высотой 10 см на дно сосуда. Атмосферное давление не учитывать.

Определите давление керосина в открытой цистерне на глубине 1,5 м. Атмосферное давление не учитывать.

В момент времени t₀ = 0 груз нитяного маятника, имеющего период колебаний ${\displaystyle T=\mathrm{1,6}}$ с, проходит через положение равновесия (см. рисунок). За какой промежуток времени с момента t₀ он проходит путь, равный амплитуде колебаний?

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия рычага под действием двух сил: ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_1}$ и ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_2}$, плечи которых равны соответственно l₁ и l₂. Он занёс результаты измерений в таблицу.

Какова сила F₁, если рычаг находится в равновесии?

На тонкий рычаг действуют силы так, как показано на рисунке. Сила F₁ = 10 H; сила F₂ = 2,5 H. Рычаг находится в равновесии.
С какой силой рычаг давит на опору в точке О? Массой рычага пренебречь.

Смещение груза пружинного маятника меняется с течением времени
по закону $x=Aсos\left(\frac{2\pi }{T}t\right)$, где период Т = 1 с. Через какое минимальное время, начиная с момента t = 0, потенциальная энергия маятника уменьшится вдвое?

Медный кубик, подвешенный на нити, полностью погружён в воду и не касается дна сосуда. Ребро кубика равно 3 см. Определите силу Архимеда, действующую на кубик.

Скорость звука в воде 1500 м/с. Длина звуковой волны 75 см. Какова частота колебаний источника звука?

Колеблющаяся струна издаёт звук с длиной волны 0,68 м. Какова частота её колебаний, если скорость звука в воздухе 340 м/с?

Каменный блок лежит на горизонтальной кладке стены, оказывая на кладку давление 2500 Па. Площадь грани, на которой лежит блок, равна 740 см². Какова масса блока?

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия рычага под действием двух сил: ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_1}$ и ${\displaystyle {\overrightarrow{F}}_2}$. l₁ и l₂ ${\displaystyle –}$ плечи сил. Результаты, которые он получил, занесены в таблицу.

Каково плечо силы l₂, если рычаг находится в равновесии?

Во сколько раз уменьшится период малых свободных колебаний математического маятника, если длину его нити уменьшить в 9 раз?

Период гармонических колебаний массивного груза на лёгкой пружине равен 1,8 с. В некоторый момент времени кинетическая энергия груза достигает максимума. Через какое минимальное время кинетическая энергия груза достигнет минимума?

Груз, подвешенный на лёгкой пружине жёсткостью 50 Н/м, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Пружину какой жёсткости надо взять вместо этой пружины, чтобы период свободных вертикальных колебаний этого груза стал в 2 раза меньше?

Мужской голос бас занимает частотный интервал от ν₁ = 80 Гц до ν₂ = 320 Гц. Чему равно отношение длин звуковых волн ${\displaystyle \frac{{\lambda }_1}{{\lambda }_2},}$ соответствующих  границам этого интервала?

Период свободных гармонических колебаний пружинного маятника равен 2 с. Каким будет период свободных колебаний этого маятника, если массу груза увеличить в 4 раза?

Кирпич массой 4,5 кг положили на горизонтальную кладку стены. Площадь грани, на которой лежит кирпич, равна 300 см². Определите давление, которое кирпич оказывает на кладку.

Гидростатическое давление, создаваемое водой на дне озера, без учёта давления атмосферы равно 4·10⁵ Па. Какова глубина озера?

На рисунке представлены графики зависимости координат двух тел
от времени. Чему равно отношение частот ${\displaystyle \frac{{\nu }_1}{{\nu }_2}}$ колебаний этих тел?

Груз массой 0,16 кг, подвешенный на пружине, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Груз какой массой нужно подвесить вместо первого груза, чтобы частота свободных колебаний уменьшилась
в 2 раза?

Груз массой 100 г, подвешенный на лёгкой пружине, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Груз какой массы надо взять вместо него, чтобы период вертикальных свободных колебаний нового груза на той же пружине оказался в 2 раза больше?

Точно посередине между наблюдателем и скалой в дерево ударила молния.
Наблюдатель услышал первый раскат грома через 1 с после вспышки молнии. Через какое время после вспышки молнии наблюдатель услышит отражённый от скалы звук?

Период свободных малых колебаний математического маятника равен 1,6 с. Каким станет период колебаний, если массу груза увеличить в 4 раза?

Груз массой m = 2,0 кг и объёмом V = 10^{${\displaystyle –}$3} м³, подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в жидкость и не касается дна сосуда (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити Т = 12 Н. Найдите плотность жидкости.

Груз поднимают с помощью рычага (см. рисунок). Рычаг состоит из шарнира без трения и однородного стержня массой ${\displaystyle m=20}$ кг и длиной ${\displaystyle L=4}$ м. Расстояние от оси шарнира до точки подвеса груза равно ${\displaystyle b=1}$ м. Какую вертикальную силу надо приложить к концу рычага, чтобы медленно поднимать груз массой ${\displaystyle M=80}$ кг?

Невесомый стержень, находящийся в ящике с гладкими дном и стенками, составляет угол 45° с вертикалью (см. рисунок). К середине стержня подвешен на нити шарик массой 1 кг. Каков модуль силы упругости ${\displaystyle \overrightarrow{N},}$ действующей на стержень со стороны левой стенки ящика?

Шарик, подвешенный на пружине, сместили вертикально вниз на расстояние 0,1 м от положения равновесия и отпустили с начальной скоростью, равной нулю. Какова частота колебаний шарика, если путь 0,2 м он пройдёт за 0,25 с?

Длина рукоятки ворота 60 см, радиус вала 15 см (см. рисунок). Какую максимальную массу m можно равномерно поднимать при помощи ворота, прикладывая к рукоятке силу 75 Н? Трением пренебречь.