Задание 5. Механика — выбор верных утверждений

Мальчик поднимает вверх гирю массой m = 10~\text{кг} , действуя на неё постоянной силой F = 120~\text{Н} , направленной вертикально вверх. Ускорение свободного падения g = 10~\text{м/с}^2 . Ответьте на вопросы, указанные ниже:

1) Какие силы действуют на гирю?
2) Чему равна сила тяжести?
3) Чему равна равнодействуюшая сила, действующая на гирю? Куда она направлена?
4) Чему равно ускорение гири? Куда оно направлено?
5) Чему равна минимальная сила, которую нужно приложить к гире, чтобы она оторвалась?
6) С какой силой гиря действует на руку мальчика? Куда направлена эта сила? Почему эта сила не равна силе тяжести?

Очень лёгкая рейка закреплена на горизонтальной оси O, перпендикулярной плоскости рисунка, и может вращаться вокруг неё без трения. К рейке приложены четыре силы, изображенные на рисунке.

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения
1) Относительно оси O максимальное плечо имеет сила F_4
2) Относительно оси O минимальное плечо имеет сила F_1
3) Относительно оси O минимальным будет момент, создаваемы силой F_2
4) Относительно оси O максимальным будет момент, создаваемый силой F_4
5) Под действием всех сил, изображенных на рисунке рейка будет вращаться

Из лёгкого жёсткого стержня сделан горизонтальный рычаг с длинами плеч 40 см и 100 см. К короткому концу рычага на нити подвешен груз массой m, а к длинному концу рычага для уравновешивания приложена некоторая сила. Человек начинает медленно опускать длинный конец рычага, прикладывая к нему вертикально вниз силу (см. рисунок). На графике показана зависимость момента M силы тяжести груза m (относительно точки опоры рычага) от угла \alpha между рычагом и горизонтом.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения на основании анализа графика.
1) При повороте рычага плечо действующей на груз силы тяжести не изменяется.
2) Когда уравновешенный рычаг горизонтален, модуль приложенной к его длинному концу силы равен 1 Н.
3) Масса груза m равна 500 г.
4) При увеличении угла \alpha момент силы относительно точки опоры рычага уменьшается.
5) Момент силы F относительно точки опоры рычага всё время больше 1 Н\cdotм.

В сосуд с жидкостью погружают маленький датчик манометра, который регистрирует давление, создаваемое только столбом жидкости (без учёта атмосферного давления). На рисунке представлен график зависимости показаний p этого датчика давления от времени t. Известно, что датчик может либо двигаться строго по вертикали вниз со скоростью 1 мм/с, либо покоиться.

На основании анализа приведённого графика выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.
1) Максимальная глубина погружения датчика давления равна 20 см.
2) В промежутке времени от 50 с до 150 с датчик давления находился на одной и той же глубине.
3) Плотность жидкости, в которую опустили датчик давления, равна 650 кг/м^3.
4) Максимальная глубина погружения датчика давления равна 15 см.
5) Плотность жидкости, в которую опустили датчик давления, равна 1300 кг/м^3.

На легкой нерастяжимой пружине жесткостью 400 Н/м груз совершает вертикальные колебания. Исходя из данных графиков, выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Циклическая частота \omega колебаний груза равна 20 рад/с.
2) Период колебаний равен 0,5 c
3) Максимальное ускорение груза по модулю равно 1200 \text{ м/с}^{2}.
4) Масса груза равна 0,5 кг.
5) Максимальная потенциальная энергия упругой деформации пружины равна 605 мДж

На легкой нерастяжимой пружине жесткостью 800 Н/м груз совершает вертикальные колебания. Исходя из данных графиков, выберите все верные утверждения и укажите их номера.

\

1) Циклическая частота \omega колебаний груза равна 0,4 рад/с.
2) Период колебаний равен 0,314 c
3) Максимальное ускорение груза по модулю равно 32 м/с^{2}.
4) Масса груза равна 0,5 кг.
5) Максимальная потенциальная энергия упругой деформации пружины равна 0,64 мДж.