• Физика МГУ-2005

    1. В высокий цилиндрический сосуд с внутренним диаметром D = 7 см налито m = 50 г воды. В него медленно опускают подвешенный на нити стержень массой M = 5 кг, имеющий форму прямого кругового цилиндра длиной L = 218,3 см. Плотность материала стержня p = 600 кг/м3. Оси сосуда и стержня вертикальны. Найти изменение силы натяжения подвеса, когда расстояние между нижним основанием стержня и дном сосуда станет равным h = 3 мм, по сравнению со случаем, когда стержень еще не касался воды.
    2. В схеме, изображенной на рисунке, ключи К1 и К2 вначале разомкнуты, а конденсаторы разряжены. Сначала замыкают ключ К1, затем его размыкают и замыкают ключ К2. Зная емкости конденсаторов С1 и С2, найти отношение установившегося напряжения на диоде D2 к величине ЭДС батареи. Диоды считать идеальными.
    3. К грузу, надетому на гладкий горизонтальный стержень, с разных сторон прикреплены две одинаковые легкие пружины жесткости k. Другие концы пружин прикреплены к стенкам так, что оси пружин совпадают с осью стержня и пружины не деформированы. При этом длина пружины равна L. В момент времени t = 0 правая стенка, скользя по стержню, начинает двигаться влево с постоянной скоростью v. Найти массу груза, если за время перемещения стенки на расстояние L скорость груза монотонно росла и стала равной V.
    4. Телу, лежащему на плоскости, наклоненной под углом a к горизонту, сообщают начальную скорость V, направленную горизонтально вдоль плоскости. Коэффициент трения тела о плоскость m > tg a. Через какое время после начала движения тело остановится, если оно не покидает плоскость?
    5. Две большие одинаковые металлические пластины, находящиеся в вакууме, могут свободно двигаться вдоль перпендикулярной их плоскостям горизонтальной прямой АВ, проходящей через середины пластин. Середины пластин скреплены между собой легкой недеформированной проводящей пружиной жесткостью k. На прямой АВ на расстоянии L от наружных поверхностей пластин, удерживая их, закрепляют два маленьких шарика, имеющих заряды +q и - q. При каком значении q пластины после отпускания будут совершать колебания с максимальным отклонением от исходного положения, не касаясь шариков?
    Подробности см. выше.