В. И. ЛУКАШИК, Е. В. ИВАНОВА
СБОРНИК
ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ
В. И. ЛУКАШИК, Е. В. ИВАНОВА
СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ
7 — 9 классы
Учебное пособие
36-е издание, переработанное и дополненное
Москва «Просвещение»
2021
УДК 373.167.1:53+53(075.3)
ББК 22.3я721
Л84
12+
Лукашик, Владимир Иванович.
Л84 Сборник задач по физике. 7—9 классы : учебное пособие / В. И. Лунатик, Е. В. Иванова. — 36-е изд.» пере-раб. и доп. — Москва : Просвещение, 2021. — 288 с.
ISBN 978-5-09-076790-3.
Сборник задач проверен многолетней практикой преподанания физики в общеобразовательной школе и используется со всеми линиями учебников физики для 7— 9 классов.
В него включены качественные и количественные задачи но всем разделам физики, изучаемым в основной общеобразовательной школе. Н переработанное издание добавлены пра>стико ориентированные и тесто вые задачи, а также раздел «Магнитные и эле кт|ю магнитные явления*.
В конце книги прмьедены таблицы физических величин и ответы. Пособие предназначено для работы с учащимися.
УДК 3 73.1157.1:53+53(О75.3)
ББК 22.3я721
Учебное издание
Л у каш и к Владимир Иванович Иванова Елена Владимировна
СБОРНИК ЗАДАЧ НО ФИЗИКЕ
7—9 классы
Учебное пособие
(ентр естественно-научного образования
?. В. Жумаев. Ответственный за выпуск И В. Мелешка. Редактор
Н В. Мелешко. Художественный редактор Т. В. Глушкова. Художники С. Л. Сорока, С. Л. Минаева. М. В. Савельева. Технический редактор М. И. Геше'пникова. Компьютерная верстка О С Иваново. О.Ю. Мызникова. Корректоры И. Л. Ерохина. О И Леонова
Подписано к печати 10.01.2021. Формат 70*90 16. Гарнитура SchoolBookSanPin.
Уел. пен. л. 21,06. Тираж эка. Заказ №
Акционерное общество • Издательство * 11росвещение». Российская Федерация, 127 173. г. Москва, ул. Краснопролетарская, д. 16. стр. 3, этаж 4, помещение I.
Адрес электронной почты «Горячей линии» voproa@prosiv.ru.
Руководитель центра
ISBN 978-5-09-076790-3
© Издательство «Просвещенно». 1962
© Издательство ♦ Просвещение», е изменениями, 2021
© Художественное оформление. Издательство ♦ Просвещение», 2021 Вее права защищены
Глава I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЯХ
Глава I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЯХ
1 Физические тела.
9 Физические явления
1.1	[i]' Укажите, что относится к понятию «физическое тело*, а что — к понятию «вещество*: самолет, космический корабль, медь, авторучка, фарфор, вода, автомобиль.
1.2	[2] Приведите примеры следующих физических тел:
а)	состоящих из одного и того же вещества;
б)	состоящих из различных веществ одинакового названия и назначения.
1.3	[з] Назовите физические тела, которые могут быть сделаны из стекла, резины, древесины, стали, пластмассы.
1.4	[4] Укажите вещества, из которых состоят следующие тела: ножницы, стакан, футбольная камера, лопата, карандаш.
1.5	[н]г Можно ли считать материей всё, что вы видите в своём классе?
1.6	[н] Укажите, что из нижеперечисленного относится к понятиям «материя*, «вещество*, «физическое тело», «ноле*: Солнце, электромагнитные волны, алюминий, рельс, зерно, кислород, свет, гранит, корабль.
1.7	[5] Начертите в тетради таблицу и распределите в ней следующие слова: свинец, гром, рельсы, пурга, алюминий, рассвет, буран, Луна, спирт, ножницы, ртуть, снегопад, стол, медь, вертолёт, нефть, кипение, метель, выстрел, наводнение.
Физическое тело	Вещество	Явление
		
1.8	[б] Приведите примеры механических явлений.
1.9	[7] Приведите примеры тепловых явлений.
1	В скобках приведены номера задач ил предыдущих (2005 — 2020) изданий сборника.
2
Буква «II» в скобках обозначает, что задача новая, се нс было в предыдущих изданиях Сборника.
1.10	[8] Приведите примеры звуковых явлений.
1.11	[9] Приведите примеры электрических явлений.
1.12	[ю] Приведите примеры магнитных явлений.
1.13	[11] Приведите примеры световых явлений.
1.14	[12] Предлагаемую ниже таблицу начертите в тетради и впишите слова, относящиеся к механическим, звуковым, тепловым, электрическим, световым явлениям: катится шар, плавится свинец, движутся облака, эхо, плеск волны, раскаты грома, тает снег, звёзды мерцают, вода кипит, наступает рассвет, плывёт бревно, качается маятник часов, разряд молнии, летит птица, шелестит листва, светит электрическая лампа.
Механические	Тепловые	Звуковые	Электрические	Световые
				
1.15	[13] Назовите 2—3 физических явления, которые наблюдаются при выстреле из огнестрельного оружия.
1.16	[н] Наблюдение или опыт вы производите при следующих действиях: ежедневно записываете время захода Солнца, следите за падением капель дождя, измеряете время закипания воды в чайнике, определяете скорость роста кристалла в соляном растворе, взвешивая его каждую неделю?
2 Измерение физических
s величин
2.1	° [14°]' Представьте себе монету достоинством 1 р. и футбольный мяч. Мысленно прикиньте, во сколько раз диаметр мяча больше диаметра монеты. (Для проверки ответа см. таблицу 3.)
2.2	[15] а) Толщина волоса равна 0,1 мм. Выразите эту толщину в см, м, мкм, нм.
б)	Длина одной из бактерий равна 0,5 мкм. Сколько таких бактерий уложишь бы ни потную ня отрезке длиной 0,1 мм, 1 мм, 1 ем?
2.3	[16] В Древнем Вавилоне за единицу длины принимали расстояние, которое проходил взрослый человек за время выхода диска Солнца из-за горизонта. Эта единица называлась стадием. Могла ли такая единица длины быть точной? Ответ поясните.
1	о
С имволом отмечены экспериментальные задачи.
Символом * отмечены задачи повышенной сложности.
Глава I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЯХ
5
2.4	(17] ’ 1ему равна длина бруска, изображенного на рисунке 1-1?
2.5	° [ 18°] На рисунке 1-2 показано, как можно измерить диаметр шара. Определите его. Пользуясь указанным методом, определите диаметр мяча, которым вы играете.
2.6	[19] На рисунке 1-3 показаны части брусков и линеек. Левые концы брусков совпадают с нулевыми отметками линеек, что на рисунке нс показано, а правые концы относительно числовых отмоток шкалы расположены так, как показано на рисунке. Определите на глаз длину каждого бруска, если цена деления линеек 1 см.
2.7	[20] С какой погрешностью можно измерить длины небольших предметов линейками, изображёнными на рисунке 1-1. а—г'?
6
Рис. 1-5
2.8°[21°] Чтобы определить диаметр проволоки, ученик воспользовался так называемым «методом рядов*, намотав вплотную на карандаш 30 витков этой проволоки, которые заняли часть карандаша длиной 3 см (рис. 1-5). Определите диаметр проволоки с учётом погрешности измерений.
2.9	° [22°] Определите длину окружности головки винта или гвоздя один раз способом, изображённым на рисунке 1-6, другой раз — измеряя диаметр и умножая его на число л = 3,14. Результаты сравните и запишите в тетради.
2.10	° [н] Измерьте длину окружности водопроводной трубы, воспользовавшись полоской бумаги и линейкой. Предложите другой способ получения нужного результата.
2.11	°[23°] Возьмите несколько одинаковых монет, сложите их так, как показано на рислнке 1-7, и измерьте линейкой, имеющей цену деления 1 мм, толщину получившейся стопки. Определите толщину одной монеты. В каком случае толщина одной монеты будет измерена более точно: с малым или большим числом монет?
2.12	° [н] Определите толщину листа вашего учебника методом, описанным в предыдущей задаче. Запишите результат в мм и мкм.
2.13	° [24°] Как с помогаю измерительной линейки определить средние диаметры мелких однородных предметов, например зёрен пшена, чечевицы, булавочных головок, зерен мака и т. п.?
2.14	(25] а) При строительстве дома уложили железобетонную плиту длиной 5,8 м и шириной 1,7 м. Определите площадь, кото рую заняла эта плита.
б)	В любом цирке мира диаметр арены равен 13 м. Какую площадь в цирке занимает арена?
2.15	* [26*]' Какой длины будет полоса, состоящая из квадратных кусочков площадью I см2, вырезанных из листа площадью I м2?
о-
Символом отмечены экспериментальные задачи.
Символом * отмечены задачи повышенной сложности.
Глава I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЯХ
2.16	(27] Измерив диаметр круга, изображенного на рисунке 1-8, вычислите его площадь. Определите площадь круга, подсчитав в нём квадратики. Сравните полученные вами численные результаты.
2.17	(28] Определите объём прямоугольного бруска, длина которого 1,2 м, ширина 8 см и толщина 5 см.
2.18	(29] Измерив длину, ширину и высоту своей комнаты, определите её объём.
2.19	(30] Высота гранитной колонны равна 1 м, основание колонны — прямоугольник со сторонами 50 и 60 см. Определите объём колонны.
2.20	(31] На рисунке 1-9 доказаны 3 разные мензурки, в которые налита одна и та же жидкость. Чему равен объём жидкости в каждой из мензурок?
Рис. 1-8
2.21	[32] В чём состоят сходство изображенных на рисунке 1-10?
и различия шкал
мензурок,
8
После погружения
<111
4(1 [>
До погружения
см3
— 1(1 И)
100
Рис. I ll
Рис. 1-12
Рис. 1-13
2.22	(33] В мензурку с водой (рис. 1-11) опущено тело неправильной геометрической формы. Определите цену деления мензурки и объём тела.
2.23	[34] Как определить объём одной дробинки. если даны мензурка, дробь, вода?
2.24	[35] Объясните, пользуясь рисунком 1-12, как можно определить объем шайбы, которая не помещается в мензурке.
2.25	[36] С какой точностью можно измерить зремя секундомером, изображённым на рисунке 1-13?
2.26	[37] Победитель школы по легкой атлетике пробежал дистанцию 100 м за время, которое показано на секундомере на рисунке 1-13. Выразите это время в минутах, часах,
миллисекундах, микросекундах.
2.27	[38] Ночью температура воздуха была -6 5С, а днём стала +4 С. Па сколько градусов изменилась температура воздуха?
2.28	[39] Определите цену деления шкалы каждого термометра (рис. 1-14). Какую минимальную температуру можно измерить термометром, показанным на рисунке I-I 1. «? Какую температуру показывает каждый из термометров, фрагменты которых приведены на рисунке 1-11, б — с??
Глава I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЯХ
Рис. 1-14
2.29	[н] Определите погрешность измерений при использовании каждого из термометров, изображённых ла рисунке 1-14.
Молекулы и атомы.
9 Движение молекул
3.1	[41] На фотоснимке видимый диаметр молекулы некоторого вещества равен 0,5 мм. Чему равен действительный диаметр молекулы данного вещества, если фотоснимок получен с помощью электронного микроскопа с увеличением в 200 000 раз?
3.2	* [42*] Капля масла объёмом 0,003 мм'1 растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 300 см2. Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.
3.3	[н] Диаметр молекулы воды равен 2,76 10 7 мм, а средний диаметр человеческого волоса — 0,08 мм. Представьте, что молекула воды увеличена до толщины волоса. Какой пропорционально стала бы толщина волоса?
3.4	[н] Поставьте на стол стакан, наполненный до самого верха тёплой водой. Если вы добавите 1—2 чайные ложки воды, то она перельется через край стакана. Если же медленно и осторожно будете сыпать в воду 1 — 2 чайные ложки соли, то этого не произойдёт. Какой вывод о строении вещества можно сделать на основании данного опыта?
10
3.5	[н] При комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении среднее расстояние между молекулами воздуха примерно равно 3,3*10 ‘ см, а средний диаметр молекул воздуха — 0.3-10 ' см. Мысленно увеличив молекулу до размеров рублевой монеты, определите, на каком расстоянии в этом случае должна быть расположена ближайшая монета-молекула. Диаметр монеты можно посмотреть в таблице 3.
3.6	[44] Можно ли сказать, что объём газа в сосуде равен сумме объёмов его молекул?
3.7 [50] веществ?
Одинаковы ли объёмы и состав молекул у различных
3.8* [47*] Под действием груза поршень в цилиндре опустился в положение 2 (рис. 1-15). Когда же груз удалили, то поршень занял прежнее положение /.
2	ПРИ этом изменилось отношение объёма воздуха,
.	находящегося под поршнем, к сумме объёмов его мо-
• лекул?
//////	3.9 [40] В герметичном стальном цилиндре с помо-
щью поршня сжимают масло. При большом давлении Рис. 1-15 капельки масла выступают на внешних стенках цилиндра. Чем это можно объяснить?
3.10	[48] Приведите пример опыта, подтверждающего, что вещество состоит из молекул, разделенных промежутками.
3.11	[64] Если рассматривать в микроскоп каплю сильно разбавленного молока, то можно увидеть, что плавающие в жидкости мелкие капли масла непрерывно движутся. Объясните это явление.
3.12	[56] Чем объясняется распространение в воздухе запахов бензина, дыма, нафталина, духов и других пахучих веществ?
3.13	[57] Молекулы газа движутся со скоростями порядка нескольких сотен метров в секунду. Почему же в воздухе запах пролитого около нас эфира или бензина мы не чувствуем мгновенно?
3.14	[58] Открытый сосуд с углекислым газом уравновесили на весах. Почему со временем равновесие весов нарушилось?
3.15	[59] Детский резиновый шар, наполненный водородом, через несколько часов становится слабо надутым. Почему?
3.16	[60] Почему дым от костра по мере его подъема перестаёт быть видимым даже в безветренную погоду?
3.17	[61] Почему в газах и жидкостях диффузия протекает значительно быстрее, чем в твердых телах?
2качаи < mawnalioo.tilda.ws
Глава I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЯХ
3.18	(62] В старинной книге перед страницами с рисунками подклеены листы тонкой прозрачной бумаги. Почему на сторонах этой бумаги, соприкасающихся с рисунками, со временем появились отпечатки рисунков?
3.19	[63] Морское животное кальмар при нападении на него выбрасывает темно-синюю защитную жидкость. Почему через некоторое время пространство, заполненное этой жидкостью, даже в спокойной воде становится прозрачным?
3.20	[66] Почему не рекомендуется мокрую ткань, окрашенную в тёмный цвет, оставлять на длительное время в соприкосновении е белой тканью? Объясните происходящее явление.
3.21	[43] Длина столбика ртути в трубке комнатного термометра увеличилась. Увеличилось ли при этом число молекул ртути? Изменился ли объём каждой молекулы ртути в термометре?
3.22	[49] Одинаковы ли объёмы и состав молекул холодной и горячей! воды?
3.23	[52] Как изменяются промежутки между частицами медной заклёпки при нагревании и охлаждении?
3.24	[53] Чем объясняется увеличение длины проволоки при её нагревании?
3.25	[54] Почему уменьшается длина рельса при его охлаждении?
3.26	[55] Зачем на точных измерительных инструментах указывается температура (обычно 20 С)?
3.27	[65] Одинаковые кусочки сахара были брошены в стаканы с водой одновременно (рис. 1-16). В каком стакане начальная температура воды была выше?	I I
3.28	[67] Как можно ускорить диффузию в твердых телах?
7777777777777777^
3.29	[68] Где лучше сохранить детский резиновый шарик, наполненный
Рис. 1-16
водородом: в холодном или тёплом помещении?
3.30	[69] Один кувшин с молоком поставили в холодильник, другой — оставили в комнате. Где сливки отстоятся быстрее?
Скачан < mat»nailOO.tiida.w$
12
с д	Взаимодействие молекул.
s	Смачивание и капиллярность
4.1	[70] Молекулы твёрдого тела находятся в непрерывном движении. Почему же твёрдые тела не распадаются на отдельные молекулы?
4.2	[46] Под действием груза резиновый шнур удлинился. Изменилась ли при этом форма молекул? Ответ поясните.
4.3	[81] Молекулы вещества притягиваются друг к другу. Почему же между ними существуют промежутки?
4.4	[71] Почему разломанный карандаш мы не можем соединить так, чтобы он вновь стал целым?
4.5	[74] Почему на классной доске пишут мелом, а не куском белого мрамора? Что можно сказать о взаимодействии между частицами каждого из этих веществ?
4.6	[75] У какого из веществ (свинца, воска, цинка) при нормальных условиях сила притяжения между частицами наибольшая? наименьшая?
Рис. 1-17
4.7	[76] Плоскопараллельные концевые меры длины (плитки Иогансона) отполированы так, что при контакте они прилипают друг к другу и взаимно удерживаются (рис. 1-17). Объясните причину этого явления.
4.8	[77] Сварку металлических деталей можно выполнить и холодным способом, если, соединив их, очень сильно сдавить. При каком условии такая сварка может быть выполнена?
4.9	[д. 1] На бумажных обоях капли масла и капли чистой воды расплываются и образуют пятна. Почему пятна от масла остаются на обоях, а пятна от воды нет?
4.10	[д. 2] Почему рекомендуется стеклянные пластины при их хранении прокладывать бумагой?
4.11	[80] Масло сравнительно легко удаляется с чистой поверхности меди. Удалить ртуть с той же поверхности невозможно. Что можно сказать о взаимном притяжении между молекулами масла и меди? ртути и меди?
4.12	[д. 5] Почему одни лекарственные таблетки хорошо растворяются в воде, а другие — плохо?
4.13	[д. 6] Почему использованную жевательную резинку, прилипшую к одежде или чистым деревянным, металлическим и дру-
2качаи < mawnaUOO.tilda.ws
Глава I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЯХ
гим поверхностям, так трудно удалить без помощи растворителя, содержащего бензин?
4.14	[д 7] Современные торговые этикетки со штрих-кодами прочно удерживаются на стеклянных и других поверхностях благодаря своей клеевой основе. Почему же при удалении таких этикеток на многих поверхностях не остается следов клея?
Рис. 1-18
4.15	[н] Почему чай вытекает из стакана, изображенного на рисунке II8?
4.16	[н] Объясните, почему между фундаментом и стенами зданий необходимо делать гидроизоляцию.
4.17	[н] Один из способов прикорневого полива растений представлен на рисунке 1-19. Дно цветочного горшка не касается поверхности воды в нижнем сосуде. Почему вода поднимается в донное отверстие горшка по верёвке?
4.18	(82] Что есть общего между склеиванием бумаги и паянием метя л л и ч ее к и х и з де л и й ?
4.19	(83] Чем отличается сварка металлических деталей от пая
ния металлических изделий?
4.20	[72] Почему после дождя пыль на дороге не поднимается?
4.21	[73] Почему для разделения листов бумаги, смоченных во-
дой, требуется значительно большее усилие, чем нии сухих страниц книги?
4.22	[н] Почему оружие рекомендуется покрывать специальной смазкой?
4.23	[и] Почему для смазки скрипящей дверной петли достаточно всего нескольких капель машинного масла?
4.24	° [н] Наполните водой широкую неглубокую емкость и поместите на поверхность воды каплю какого-либо масла, например растительного. Почему границы масляного пятна чёткие?
при перелистыва-
ние. 1-19
Скачан < mat»nailOO.tilda.wj
14
4.25	[78] Стеклянную пластинку, подвешенную на рениновом шнуре, опустили до соприкосновения с поверхностью ноды (рис. 1-20). Почему при подъёме пластинки шнур растягивается?
4.26	[д. з] В какой из жидкостей, налитых в стеклянные стаканы (рис. 1-21), взаимное притяжение молекул больше, чем притяжение молекул жидкости и молекул стекла?
4.27	[д. 4] Почему кожаную демисезонную обувь рекомендуется смазывать кремом, содержащим жиры или парафин?
Агрегатные состояния
9 вещества
5.1	[88] В каком состоянии при комнатной температуре находятся следующие вещества: вода, сахар, воздух, олово, спирт, лёд, кислород, алюминий, молоко, азот? Ответы впишите в таблицу, начертив её в тетради.
Состояние		
твёрдое	жидкое	! азо<ю разное
		
5.2	[85] Закрытая бутылка наполовину заполнена ртутью. Можно ли утверждать, что в верхней половине бутылки ртуть отсутствует?
5.3	[86] Могут ли быть в жидком состоянии кислород, азот?
5.4	[87] Могут ли быть в газообразном состоянии ртуть, железо, свинец?
2качаи < mawnalioo.nua.ws
Глава I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЯХ
15
5.5	[н] Водяной пар, туман и облака мы характеризуем как газообразное состояние воды. Объясните сходство и различия между ними.
5.6	[89] Летним вечером над болотом образовался туман. Какое это состояние воды?
5.7	[90] В зимний морозный день над полыньёй в реке образовался туман. Какое это состояние воды?
5.8	[91] Свежий, хотя и невидимый, след (например, зайца) собака берет. Однако со временем она его учуять не может. Объясните это явление.
5.9	[92] В полистироловой фляге длительное время хранился керосин. Если в эту флягу, даже очень тщательно вымытую, налить потом молоко, то в нём мы всё же будем чувствовать запах керосина. Объясните почему.
5.10	[45] Отличаются ли при одинаковой температуре промежутки между молекулами какого-либо вещества, находящегося в твердом, жидком и газообразном состояниях?
5.11	[79] В каком состоянии — твёрдом или жидком — сила притяжения между молекулами свинца больше?
5.12	[84] Можно ли открытый сосуд заполнить газом на 50 % его вместимости?
5.13	[51] Даны отношение произвольного объёма воды к сумме объемов молекул этой же воды и отношение такого же объёма пара к сумме объёмов молекул того же пара. Какое отношение больше?
5.14	[н] Почему скорость диффузии зависит от агрегатного состояния вещества?
5.15	[93] Кусок олова нагрели, и оно перешло в жидкое состояние. Как при этом менялось движение и расположение частиц олова относительно друг друга?
5.16	[94] Вода испарилась и превратилась в пар. Изменились ли при этом сами молекулы воды? Как изменилось их расположение и движение?
Скачан с mat»naflOO.tilda.w5
16
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
Механическое движение и его
§ 6 относительность. Траектория. Путь. Перемещение
6.1	[95] В движущемся вагоне пассажирского поезда на столе лежит книга. В покое или движении находится книга относительно: а) стола; б) рельсов; в) пола вагона; г) телеграфных столбов?
6.2	[н] Мальчик сидит в подвесной кабине колеса обозрения. Приведите примеры тел отсчёта, относительно которых мальчик: а) совершает вращательное движение; б) совершает колебательное движение; в) находится в состоянии покоя.
6.3	[н] Как вы назовёте след, оставленный на песчаной дороге шинами мотоцикла: а) путем; б) траекторией; в) перемещением?
6.4	[96] Какую траекторию при движении описывает центр колеса автомобиля относительно прямолинейной дороги?
6.5	[97] Рассмотрите движение концов минутной и часовой стрелок часов. Что между этими движениями общего? Чем они отлича-клся друг о г друга?
6.6	[9в] Велосипедист движется равномерно и прямолинейно. Какова траектория движения точек обода колеса относительно рамы велосипеда?
6.7	[99] Какие части велосипеда при прямолинейном движении описывают прямолинейные траектории относительно дороги, а какие — криволинейные?
6.8	[Ю4] Велосипедист проехал путь от А до В (рис. П-1). Одинаковые ли пути пройдены при этом передним и задним колёсами велосипеда?
6.9	° [н] Сделайте несколько шагов ио прямой линии, измерьте пройденное расстояние и определите среднюю длину своего шага. Считая шаги, совершите небольшую прогулку по прямолинейному участку дороги и вернитесь в исходную точку. Изобразите в тетра
Рис. II-1
2качаи < miwnalioo.nkia.ws
17
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
ди траекторию движения. Вычислите пройденный путь. Чему равно перемещение, которое вы совершили?
6.10	[Ю5] Одинаковые ли пути проходят правые и левые колёса автомобиля при повороте (рис. II-2)?
6.11	[107] Кабина лифта опустилась с одиннадцатого этажа здания на пятый, а затем поднялась на восьмой этаж. Считая, что расстояния между этажами равны по 4 м, определите путь и перемещение кабины. Какой знак имеет проекция
Рис. II-2
вектора перемещения на ось, направленную
вертикально вверх?
6.12	[Ю8] Автомобиль проехал по улице 400 м, затем свернул направо и проехал по переулку ещё 300 м. Считая движение прямолинейным на каждом из отрезков пути, вычислите путь автомобиля и его перемещение.
6.13	[Ю9] В военно-патриотической игре группа школьников получила задание пройти 400 м на север, 500 м на восток, 600 м на юг, 200 м на запад, 200 м на север и 300 м на запад. Изобразите в те
тради траекторию передвижения группы в выбранном вами масштабе и определите весь пройденный ею путь и перемещение.
6.14 [106] Определите знаки проекций векторов перемеще-
ния в*, .sv,, .s’p в’., на оси X и У системы координат XOY (рис. Н-З).
6.15	[ио] Минутная стрелка часов за один час совершает полный оборот. Какой путь проходит при этом конец стрелки длиной 5 см? Чему равно линейное перемещение конца стрелки?
6.16	(100] После стыковки космический корабль и орбитальная станция летели некоторое время совместно. Что можно сказать о скорости и виде их движения относительно друг
друга и относительно Земли при таком полёте?
6.17	[Ю1] На рисунке П-4 изображена часть траектории движения Земли вокруг Солнца. Стрелками показаны направления движения Земли и её вращения. Когда жители Москвы движутся в пространство быстрее относительно Солнца: в полдень или в полночь? Почему?
Рис. II-4
Скачан < mat»nailOO.tilda.wj
18

6.18	[102] Группа самолётов (рис. П-5) одновременно выполняет фигуры высшего пилотажа, сохраняя заданный строй. Что можно сказать о движении самолётов относительно: а) друг друга; б) Земли?
6.19	[н] Какой вид механического
Рис. II-5	движения вы совершаете, качаясь на
качелях? Предложите 2—3 тела отсчёта, свяжите с ними системы отсчета и опишите характер движе
ния относительно этих систем.
6.20	[и] Чем объяснить возникающую у пассажира поезда иллюзию того, что движется перрон, если поезд плавно трогается с места?
6.21	[н] Представьте, что вы поднимаетесь в лифте на верхний этаж здания. Можно ли утверждать, что вы совершаете поступательное движение в системе отсчёта, связанной: а) с Землёй; б) с кабиной лифта? Как относительно вас движется Земля?
6.22	[н] Пилот па своём самолёте демонстрирует «мёртвую петлю» (петлю Нестерова). Совершается ли при этом поступательное движение? Можно ли рассматривать самолёт как материальную точку, если система отсчёта связана с Землёй?
6.23	[н] Приведите примеры того, как одно и то же физическое тело в одном случае можно рассматривать как материальную точку, а в другом случае этого делать нельзя.
6.24	[и] Хоккеист движется навстречу скользящей по льду шайбе. Удастся ли вам найти тело отсчёта, относительно которого не будет наблюдаться сближение шайбы и хоккеиста?
Скорость. Средняя скорость.
Ускорение
7.1	[111] Каждый из участков пути A R, RC и С!) (рис. П-6) автомобиль проезжает за 1 мин. На каком участке скорость наибольшая, на каком — наименьшая?
А
-о	о-
В	С
Рис. П-«
I)
2качаи < mat»nalioo.tiida.ws
19
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
7.2	[н] Автомобилист ежедневно затрачивает одно и то же время па поездку от дома до места работы. Можно ли считать движение автомобиля равномерным?
7.3	[н] Можно ли назвать равномерным движение часовой стрелки? стрелки механического секундомера? маятника?
7.4	[103] Шарик в трубке с водой (рис. П-7) равномерно опускается за каждую секунду на 5 см. В каком направлении и с какой скоростью
следует перемещать трубку, чтобы шарик относительно поверхности Земли оставался в состоянии покоя?
7.5	[112] На рисунке П-8 изображена траектория движения искусственного спутника Земли. Участки траектории бв и га спутник проходит за одинаковое время. На каком из участков средняя скорость спутника больше?
7.6	[из] Домик полярников с дрейфующей льдиной за первые сутки переместился на 5 км, за вторые сутки — на 5 км, за третьи — на 5 км и т. д. Можно ли считать это движение равномерным?
7.7	[121] Скорость зайца равна 15 м/с, а скорость дельфина — 72 км/ч. Кто из них имеет большую скорость?
7.8	[114] Автомобиль равномерно движется с запада на восток со скоростью 60 км/ч. Начертите в тетради направления сторон света. Стрелкой изобразите вектор скорости. Изобразите графически скорость автомобиля (масштаб: 0,5 см — 10 км/ч).
7.9	[115] Шарик тонет в воде. Каждую секунду он проходит путь, равный 10 см. Изобразите графически скорость движения шарика (масштаб: 2 см — 10 см/с).
7.10	[116] С востока на запад при встречном ветре, скорость которого 6 м/с, движется велосипедист со скоростью 8 м/с. Изобразите графически (стрелкой) эти скорости (масштаб: 0,5 см — 2 м/с).
7.11	[117] Муха летит со скоростью 18 км/ч. Выразите эту скорость в сантиметрах в секунду (см/с); метрах в секунду (м/с). Последнюю скорость изобразите графически (стрелкой), полагая, что муха летит в направлении с востока на запад (масштаб: 1 м/с — 0,5 см).
Скачан с rnat»nalioo.tiida.ws
20
7.12	(118] Трамвай движется со скоростью 36 км/ч. Выразите эту скорость в метрах в секунду (м/с).
7.13	(119] Известно, что первая, вторая и третья космические скорости1 соответственно равны 7,9 км/с, 11,2 км/с, 16,7 км/с. Выразите эти скорости в метрах в секунду (м/с) и в километрах в час (км/ч).
7.14	(120] От пункта А до пункта В путь, равный 2700 км, реактивный самолёт пролетел за 1 ч. На обратном пути он летел со средней скоростью 713 м/с. В каком направлении скорость самолёта была больше?
7.15	(124] За 5 ч 30 мин велосипедист проделал путь 99 км. С какой средней скоростью двигался велосипедист?
7.16	(125] Вычислите среднюю скорость лыжника, прошедшего путь 20 км за 3 ч.
7.17	(126] Вычислите скорость движения пешехода, кавалериста, танка (Т-31), пассажирского самолёта (Ил-86), если путь 20 км они проходят соответственно за 5 ч; 2 ч; 22 мин; 1,1 мин.
7.18	(127] К 17 ч 12 сентября 1959 г. вторая космическая ракета, доставившая советский вымпел на Луну, удалилась от поверхности Земли на расстояние 101 000 км. К 22 ч того же дня опа находилась уже на расстоянии 152 000 км от Земли. Определите среднюю скорость удаления ракеты от Земли.
7.19	(133] Вагон, двигаясь под уклон с сортировочной горки, проходит 120 м за 10 с. Скатившись с горки и продолжая двигаться по горизонтали, он проходит до полной остановки ещё 360 м за 1,5 мин. Определите среднюю скорость вагона за всё время движения.
7.20	[135] Поднимаясь в гору, лыжник проходит путь, равный 3 км, со средней скоростью 5,1 км/ч. Спускаясь с горы со скоростью 10 м/с, он проходит 1 км пути. Определите среднюю скорость лыжника на всём пути.
7.21	[136] Автомобиль первую часть пути (30 км) прошёл со средней скоростью 15 м/с. Остальную часть пути (10 км) он прошёл за 1 ч. С какой средней скоростью двигапся автомобиль на всём пути?
7.22	’ [137*] Автобус первые 4 км пути проехал за 12 мин, а следующие 12 км — за 18 мин. Какова средняя скорость автобуса на каждом участке пути и на всём пути?
7.23	* [122*] Скорость вертикального подъёма груза краном равна 0,2 м/с. Скорость движения тележки крана равна 0,1 м/с
' Скорости, при которых тело может (соответственно) стать спутником Земли, слать спутником Солнца, покинуть пределы Солнечной системы.
с mMtnalioo.tilda.ws
21
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
(рис. II-9). Определите скорость движения груза относительно наблюдателя, неподвижно
стоящего на земле.
7.24	* [123'] Санки скатываются с торы и в некоторый момент времени имеют скорость 10 м/с. Чему равны горизонтальная составляющая и, и вертикальная составляющая t>|( этой скорости в данный момент, если наклон горы к горизонту составляет 30 ?
7.25	[128] В течение 30 с поезд двигался равномерно со скоростью 72 км/ч. Какой путь прошел поезд за это время?
7.26	[129] Юный пассажир в самолёте дальней авиации отметил, что полёт над лесом длился ровно 1 мин. Зная скорость самолета (850 км/ч), он тут же определил длину пути, пройденного самолётом над лесом. Какой результат получил юный пассажир?
7.27	(132] Трактор за первые 5 мин проехал 600 м. Какой путь он проедет за 0,5 ч, двигаясь с той же скоростью?
7.28	[131] В подрывной технике используют сгорающий с небольшой скоростью бикфордов шнур. Какой длины надо взять шнур, чтобы успеть отбежать на расстояние 300 м, пока шнур горит? Скорость бега равна 5 м/с, а пламя по шнуру распространяется со скоростью 0,8 см/с.
7.29	(134] Один велосипедист 12 с двигался со скоростью 6 м/с, а второй проехал этот же участок пути за 9 с. Чему равна средняя скорость второго велосипедиста на этом участке пути?
7.30	(147] На рисунке 11-10 представлены графики зависимости пути от времени для трёх тел. Какое из этих тол движется: а) равномерно; б) замедленно; в) ускоренно? Можно ли утверждать, что
тела движутся прямолинейно? Чему гося равномерно?
7.31	[138] Определите длину поезда, движущегося равномерно по мосту длиной 630 м со скоростью 18 км/ч, если поезд проходит мост в течение 2,5 мин.
7.32	* [139*] Пассажир поезда, идущего со скоростью 40 км/ч, видит в течение 3 с встречный поезд длиной 75 м. С какой скоростью дзижется встречный поезд?
равна скорость тела, движуще-
Рнс. II-10
Скачан с mattnaliOO.tilda.ws
22
7.33	[130] За какое время плывущий по течению реки плот преодолеет 15 км, если скорость течения 0,5 м/с?
7.34	[140] Два автомобиля движутся прямолинейно и равномерно в одном направлении со скоростями = 54 км/ч и и2 = 36 км/ч. В начале наблюдения расстояние между ними было равно 18 км. Через какое время первый автомобиль догонит идущий впереди второй автомобиль? Решите задачу аналитически и графически.
7.35	[141] Венеция соединена с материковой частью Италии мостом длиной 4 км 70 м. Велосипедист преодолевает это расстояние за 6 мин 47 с. Определите, на сколько позже должен въехать на мост автомобиль, чтобы догнать велосипедиста в конце моста, если скорость автомобиля на 4,2 м/с больше скорости велосипедиста.
7.36	* [142*] Из пунктов Л и В по шоссе навстречу друг другу движутся два автобуса. Один выехал в 9 ч из пункта Л, другой — в 9 ч 30 мин из пункта В. Первый движется со скоростью 40 км/ч, а второй — со скоростью 60 км/ч. Расстояние между пунктами равно 120 км. В какое время и па каком расстоянии от пункта А автобусы встретятся?
7.37	* [143*] Определите скорость течения роки, если грузовой теплоход проходит за сутки по течению путь, равный 600 км, и против течения путь, равный 336 км. за то же время.
7.38	* [144*] Лодка держит курс перпендикулярно берегу и движется со скоростью 7,2 км/ч. Течение относит ее на расстояние 150 м вниз по реке. Определите скорость течения реки и время, затраченное на переправу через реку. Ширина реки 0,5 км.
7.39	[145] Мотоцикл двигался в течение 15 с со скоростью 5 м/с, в течение 10 с со скоростью 8 м/с и в течение 6 с со скоростью 20 м/с. Чему равна средняя скорость движения мотоцикла?
7.40	* [146*] Три четверти своего пути автомобиль ехал со скоростью 60 км/ч, остальную часть пути — со скоростью 80 км/ч. Чему равна средняя скорость движения автомобиля?
7.41	[148] По графику зависимости пути от времени (рис. П-11) определите значения скорости на каждом этапе пути и среднюю скорость тела за время движения. Можно ли утверждать, что в моменты времени, соответствующие изломам графика, тело движется равномерно?
7.42	[149] По данным условия задачи 7.39 постройте график скорости и определите отрезки пути, пройденные телом на каждом
с m»t»na)ioo.tilda.ws
23
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
этапе движения. Постройте график средней скорости движения тела. Сравните площади под графиками.
7.43	* [150’] На рисунке П-12 представлены графики зависимости координаты х от времени t для пяти тел. Определите скорости этих тел. Проанализируйте точки пересечения графиков. Постройте графики зависимости скорости от времени.
7.44	* [1SV] По графикам, изображённым на рисунке II-13, напишите уравнения движения X = X (/)• Из уравнений и графиков определите координаты тел через 5 с, скорости движения тел, время и место встречи второго и третьего тел.
7.45	[152] Тело, двигаясь без начальной скорости, прошло за первую секунду 1 м, за вторую секунду 2 м, за третью секунду 3 м, за четвертую секунду 1 м и т. д. Можно ли считать такое движение равномерным?
7.46	[153] Какой из графиков на рисунке 11-14 соответствует равномерному прямолинейному движению, а какой — равноускоренному? Можно ли однозначно утверждать, что точка пересечения графиков 3 и 5 свидетельствует о том, что в данный момент времени координаты тел совпадают?
Рис. II-12
с>, м/с
Рис. 11-14
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
24
7.47	[154] По данным графиков 1. 3, 4 (см. рис. 11-14) определите начальную скорость, приращение скорости за 1 с, среднюю скорость движения за 6 с.
7.48	[155] С каким средним ускорением двигался автобус, если за время, равное 1 мин, показания скорости на спидометре изменились от 18 до 72 км/ч? Постройте график зависимости скорости от времени.
7.49	[156] Вагон движется равноускоренно с ускорением 0,5 м/с2. Начальная скорость вагона равна 54 км/ч. Через какое время вагон остановится? Постройте график зависимости скорости от времени.
7.50	[157] Пользуясь графиками рисунка П-14, поясните, как двигались тела. Запишите формулу зависимости скорости от времени для каждого из тел.
7.51	[158] С каким ускорением двигался автомобиль, если на пути 1 км его скорость возросла от 36 до 72 км/ч?
7.52	* [159*] Самолёт, летевший прямолинейно со скоростью 360 км/ч, стал двигаться с постоянным ускорением 9 м/с2 в течение 10 с в том же направлении. Какой скорости достиг самолёт и какое расстояние он пролетел за это время? Чему равна средняя скорость за эти 10 с ускоренного движения?
7.53	* [ЮО*] Трамвай двигался равномерно прямолинейно со скоростью 6 м/с, а в процессе торможения равноускоренно с ускорением 0,6 м/с2. Определите время торможения и тормозной путь трамвая. Постройте графики зависимости скорости и ускорения a(t) от времени.
§ 8
Равномерное движение по окружности
Рис. П-15
8.1	[д. 8] По правилам техники безопасности вращающиеся точильные камни окружают защитным кожухом (рис. 11-15). С какой целью это делается? К какой точке камня (А или В) надо прикасаться затачиваемым инструментом? Как в этих точках направлен вектор скорости улетающих частиц?
8.2	[н] Чему равен период обращения: а) минутной стрелки часов; б) часовой стрелки?
с irwttnalioo.tilda.ws
25
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
8.3	[161] Вентилятор вращается с постоянной скоростью и за 2 мин совершает 2100 оборотов. Определите частоту вращения вентилятора, период обращения и линейную скорость точки, расположенной на краю лопасти вентилятора на расстоянии 10 см от оси вращения.
8.4	[164] Нуля, вылетевшая из ствола автомата Калашникова, обладает скоростью 715 м/с и вращается вокруг оси, совпадающей с направлением движения, с частотой 3000 с *. Считая скорость постоянной, определите число оборотов, совершённых пулей на пути 5 м.
8.5	[д. 14] По данным условия предыдущей задачи определите шаг винтовой траектории, описываемой точкой, расположенной на боковой поверхности пули во время полёта.
8.6	[165] Линейная скорость конца минутной стрелки Кремлёвских курантов равна 6 мм/с. Определите длину минутной стрелки.
8.7	[166] Минутная стрелка часов в 1,5 раза длиннее часовой. Во сколько раз линейная скорость конца часовой стрелки меньше линейной скорости конца минутной стрелки?
8.8	[н] Докажите, что при вращении диска относительно закрепленной оси линейная скорость точек диска прямо пропорциональна расстоянию от оси вращения.
8.9	[ 162] Во сколько раз линейная скорость точки обода колеса радиусом 8 см больше линейной скорости точки, расположенной на 3 см ближе к оси вращения колеса?
8.10	[н] Докажите, что при движении автомобиля скорость верхней точки обода колеса относительно земли в 2 раза больше скорости оси колеса.
8.11	[163] Велосипедист ехал со скоростью 25,2 км/ч. Сколько оборотов за 10 мин совершило колесо диаметром 70 см?
8.12	[167] Автомобиль движется по закруглению дороги, радиус которой равен 20 м. Определите скорость автомобиля, если его центростремительное ускорение равно 5 м/с2.
8.13	[168] Шкив радиусом 30 см имеет частоту вращения 120 об./мин. Определите частоту, период обращения, угловую скорость шкива и центростремительное ускорение точек шкива, наиболее удалённых от оси вращения.
8.14	[н] Сверло электрической дрели диаметром 10 мм совершает 3000 об./мин. Выразите частоту обращения в единицах СИ. Чему равны период обращения, линейная скорость и центростремительное ускорение крайних точек поверхности сверла?
Скачан с rnat»nalIOO.tilda.ws
26
8.15	[н] На какой угол при суточном вращении Земли поворачиваются за 10 минут меридианы городов: Лондона; Москвы; Токио?
Рис. П-18
8.16	(169] Для точек земной поверхности на широте Санкт-Петербурга (60 ) определите линейную скорость и ускорение, испытываемое ими вследствие суточного вращения Земли (рис. II-16). Радиус Земли считайте равным 6370 км.
8.17	[д. 19] Космический корабль • Восток-3* за время 93 мин совершил 61 оборота вокруг Земли на высоте 230 км над её поверхностью. Определите период обращения корабля, считая орбиту круговой. С какими угловой и линейной скоростями двигался корабль? Чему равно его центростремительное ускорение?
8.18	[д. 13] Концу лопасти воздушного винта самолета Ил-111 сообщается центростремительное ускорение, равное 14 000 m^cz, при частоте вращения винта 780 об./мин. Какую траекторию описывает конец лопасти во время полёта в системе отсчёта, связанной с Землёй? Чему равна его скорость, если скорость самолёта относительно Земли равна 500 км/ч?
8.19	* [170*] Ось с двумя дисками, расположенными на расстоянии 0,5 м друг от друга, вращается с частотой 1600 об./мин (рис. П-17). Пуля, летящая вдоль оси на некотором расстоянии от неё, почти без изменения скорости пробивает оба диска. При этом отверстие от пули во втором диске смещено относительно отверстия в первом диске на угол 12 . Определите скорость пули на участке между дисками.
с nwttnalioo.olcto.ws
27
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
8.20	[д. 15] Карусель и крыша над каруселью, имеющие одинаковый диаметр, вращаются вокруг вертикальной оси О в одном направлении с частотами Зл и п соответственно (рис. 11-18). Скат крыши длиной I образует с осью вращения угол и. Определите: 1) угловые скорости карусели и крыши над ней; 2) линейные скорости крайних точек карусели и крыши; 3) центростремительное ускорение этих точек.
8.21	[д. 16] Ознакомьтесь с условием предыдущей задачи. С какой угловой скоростью и в каком направлении должен идти мальчик по карусели вокруг оси её вращения, чтобы крыша относительно него оставалась неподвижной? На каком рас
стоянии от оси вращения расположены точки карусели, в которых центростремительное ускорение такое же, как и на краю крыши?
Рис. II 19
8.22	[д. 17] Небольшое шло, кошрому сообщили начальную скорость р() = 3 м/с, скользит по горизонтальной поверхности вдоль полукруглых барьеров с радиусами /?, = 12 см и R2 = 20 см (рис. 11-19). Чему равна конечная скорость тела? На сколько различаются значения угловой скорости и центростремительного ускорения тела при движении вдоль барьеров? Трение и деформацию не учитывайте.
8.23	[Д. 18] Решите предыдущую задачу при условии, что в зазоре между барьерами телу в течение 0,1 с сообщается отрицательное ускорение 1 м/с2.
8.24	[д. 20] Радиус орбиты синхронного спутника (спутника, • висящего* над одной и той же точкой земной поверхности) равен 1,2 • 10* км. Определите отношение центростремительных ускорений спутника и точки земной поверхности.
8.25	[Д. 21] При вращении крайние точки центрифуги (тренажёра для лётчиков и космонавтов) испытывают центростремительное ускорение, равное 40 м/с2. Определите линейную скорость этих точек, угловую скорость, частоту и период обращения центрифуги, если её радиус равен 4 м.
Скачан с mattnalioo.tilda.ws
28
Рис. II.20
8.26	[д. 9] С какой целью две шестерни соединяют тремя различными способами так, как показано на рисунке П-20?
8.27	[д. ю] Определите отношение линейных скоростей крайних точек шестерен и угловых скоростей (»)2/<i), на рисунке 11-20, а, если отношение диаметров шестерён равно 2.
8.28	[д. и] Каким должно быть отношение числа зубьев шестерен радиусами и Я., чтобы обеспечить сцепление шестерён, изображенных на рисунке П-20, б?
8.29	[Д. 12] Вычислите отношение центростремительных ускорений O]/«2, сообщаемых при вращении крайним точкам шестерён, соединенных цепью (см. рис. П-20, в), если число зубьев Ny — -10, а М, = 16. Что можно сказать о скоростях двух капель масла, слетающих с зубьев первой и второй шестерён?
8.30	[Д. 22] Материальная точка движется по окружности радиусом 3 м с постоянной по модулю скоростью 15 м/с в направлении движения часовой стрелки. Изобразите прямоугольную систему координат XOY в плоскости движения материальной точки с началом отсчёта в центре окружности. С помощью рисунка определите про-
екцию вектора скорости на ось У в моменты времени, когда проекция вектора скорости на ось X равна 12 м/с. Чему равны угловая скорость точки, период, частота обращения и центростремительное ускорение?
Рис. 11-21
8 х, м
8.31	[н] Па рисунке П-21 изображена траектория движения материальной точки и векторы линейной скорости материальной точки в различные моменты времени. Определите модуль вектора скорости и знаки проекций вектора скорости в каждой из четвертей координатной плоскости XOY при заданном
с mattnalioo.tiida.ws
29
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
направлении движения. Чему равны период и частота обращения? Чему равно центростремительное ускорение и как направлен его вектор?
8.32	[д. 23] Материальная точка движется по окружности с постоянной частотой 1,6 с ’. Изобразите прямоугольную систему координат XOY в плоскости движения материальной точки и началом отсчёта в центре окружности. С помощью рисунка определите направление движения, модуль линейной скорости точки, если известно, что проекции вектора скорости на оси X и У в некоторый момент времени равны -3 м/с и 4 м/с соответственно. Чему равны радиус окружности, угловая скорость, модуль вектора центростремительного ускорения и его проекции на оси координат в заданный момент времени?
8.33	[д. 24] Материальная точка движется по окружности с постоянной частотой 0,8 с '. Изобразите прямоугольную систему координат XOY в плоскости движения материальной точки и началом отсчёта в центре окружности. Известно, что проекции скорости материальной точки на оси X и У в некоторый момент времени равны 6 м/с и -8 м/с соответственно. Чему равны линейная скорость точки, радиус окружности, угловая скорость и центростремительное ускорение? Определите проекции на оси координат вектора скорости и вектора центростремительного ускорения черед время, равное четверти периода обращения.
Инертность тел.
Первый закон Ньютона
9.1	[171] Почему при резком увеличении скорости автобуса пассажиры отклоняются назад, а при внезапной остановке — вперёд?
9.2	[172] Какое изменение произошло в движении речного трам
вая, если его пассажиры вдруг отклонились вправо?
9.3	[173] Мяч, спокойно лежавший на столе вагона при равномерном движении поезда, покатился вперёд по направлению движения поезда. Какое изменение произошло в движении поезда?
9.4	° [174°] Положите на стакан почтовую открытку, а на открытку положите монету. Ударьте по открытке щелчком (рис. П-22). Почему открытка отлетает, а монета падает в стакан?
Рис. II-22
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
30
Рис. 11-23
Рис. 11-21
9.5	[175] При колке дров в полене застрял топор. На рисунке 11-23 показано, какими способами в этом случае можно расколоть полено. Объясните их.
9.6	[176] На рисунке 11-24 показаны способы насаживания лопаты на палку (черенок). Объясните их.
9.7	[177] Почему нельзя перебегать улицу перед близко идущим транспортом?
9.8	[178] Почему запрещается буксировать автомобиль с неисправными тормозами с помощью гибкого троса?
9.9	(179] Почему после выключения двигателя сверлильного станка патрон продолжает вращаться?
9.10	(180] Зачем велосипедист, приближаясь к подъёму дороги, увеличивает скорость движения?
9.11	(181] Почему при поворотах машинист, шофер, велосипедист снижают скорость движения?
9.12	(182] Для чего перед взлётом, а также перед посадкой самолёта пассажир обязан пристегнуться ремнём безопасности?
9.13	(183] Зачем на автомобиле
должны включаться задние красные фары, когда водитель автомобиля нажимает на тормозную педаль?
9.14	(184] Почему капли дождя при резком встряхивании слетают с одежды?
9.15	(185] Почему трактор, ведя на буксире автомашину, не должен резко изменять скорость движения?
9.16	(186] Выйдя из воды, собака отряхивается. Какое явление помогает ей в этом случае освободить шерсть от воды? Ответ поясните.
9.17	(187] С летящего самолёта сбрасывают груз. Упадёт ли он на землю под местом бросания? Если нет, то куда сместится относительно этого места и почему?
9.18	[н] Почему искусственный спутник не падает на Землю под действием силы тяжести?
с mjttnaliOQ.tilda.ws
31
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
9.19	* (188*] Почему запрещается резко поднимать груз подъёмным краном?
9.20	* [189‘] В чём причина разрушений при землетрясении?
9.21	* [190*] Почему линейка, подвешенная на бумажных кольцах, при резком ударе по ней переламывается, а кольца остаются целыми?
9.22	*[191‘] Как располагается свободная поверхность нефти в цистернах, когда электровоз, приводящий их в движение, набирает скорость? замедляет ход?
9.23	* [192*] Упадёт ли под местом бросания мяч, выроненный из руки в вагоне равномерно и прямолинейно движущегося поезда?
9.24	* [193'] Приведите примеры, когда инерция приносит пользу и когда — вред.
9.25	* [194*] Почему легче перепрыгнуть через ров с разбега?
9.26	* [н] Реки Северного полушария, текущие вдоль меридианов, подмывают правый берег. Сделайте рисунок и попытайтесь объяснить это явление.
9.27	[н] Лежащий на земле камень находится в состоянии покоя относительно Земли, но движется относительно Солнца с практически постоянной по модулю скоростью. С каким из небесных тел мы связываем в этом случае инерциальную систему отсчета?
9.28	[н] Межпланетная космическая станция, покинувшая Землю, движется по инерции равномерно и прямолинейно. Можно ли считать инерциальной системой отсчёта (в которой выполняется первый закон Ньютона) систему, связанную с Землёй?
9.29	[н] Корабль удаляется от берега по прямой линии с постоянной ио модулю скоростью. При каком условии систему отсчёта, связанную с Землёй, можно считать инерциальной?
п Взаимодействие тел.
$	Масса тел
10.1	[195] На столе лежит книга. С какими телами она взаимодействует? Почему книга находится в покое?
10.2	[н] Совершая прыжок с трамплина, лыжник движется в воздухе по инерции. Действие каких тел препятствует равномерному и прямолинейному полёту лыжника?
10.3	(196] Взаимодействием каких тел обусловлено движение облаков? стрелы, выпущенной из лука? снаряда внутри ствола пушки при выстреле? вращение лопастей ветряного двигателя?
Скачан с mattnaHOO.tilda.ws
32
Рис. 11-25
Рис. 11-26
Рис. II-27
10.4	[197] Приведите 3 — 5 названий тел, в результате взаимодействия с которыми мяч может прийти в движение (или изменить направление своего движения).
10.5	° [198°] Что произойдёт с подвешенной на нитях пружиной, если спичкой пережечь нить АВ, которая сейчас стягивает (сжимает) эту пружину (рис. 11-25)?
10.6	(199] Почему пожарному трудно удерживать брандспойт, из которого бьёт вода?
10.7	° [200°] Почему отклоняется трубка при вытекании из неё воды (рис. II-26)?
10.8	° [201°] Почему трубка не отклоняется, если на пути вытекающей из нее воды (см. задачу 10.7) поместить картонку, укреплённую на трубке, как показано на рисунке 11-27?
10.9	° [202°] Почему при вытекании воды сосуд, подвешенный на нити, вращается (рис. 11-28)?
10.10	° [203°] Колба подвешена на нити (рис. П-29). Останется ли колба в состоянии покоя при сильном кипении воды в ней? Объясните явление.
10.11	[204] В некоторых парках на детских площадках для игр устанавливают деревянные цилиндры (барабаны), вращающиеся на горизонтальной оси. В каком направлении и почему цилиндр вращается, когда по нему бежит ребенок?
10.12	(205] Рыба может двигаться вперёд, отбрасывая жабрами струи воды. Объясните это явление.
с m»t»na)ioo.tilda.ws
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
33
Риг. 11-29	Рис. II -31
10.13	[206] Какое назначение имеют перепончатые лапки у водоплавающих птиц?
10.14	(208] Почему при выстреле снаряд и орудие получают разные скорости?
10.15	[209] Мальчик прыгает с нагруженной баржи на берег. Почему движение баржи в сторону, противоположную прыжку, незаметно?
10.16	[2Ю] На одинаковом расстоянии от берега находятся лодка с грузом и такая же лодка без груза. С какой лодки легче спрыгнуть на берег? Почему?
10.17	(211] а) В сжатом состоянии пружина на подставке удерживается с помощью нити (рис. П-30). Если в точке А нить пережечь, то пружина взлетит. Укажите, взаимодействием каких тел вызывается движение пружины.
б)	Если на пружину предварительно поместить, например, мяч, то и он придёт в движение. Взаимодействием каких тел будет вызвано движение мяча?
10.18	* [211, в; 212*] а) На левой тележке лежит кубик из железа, на правой — кубик такого же размера, сделанный из дерева (рис. П-31). Между тележками помещена сжатая с помощью нити пружина. Если пережечь лить, пружина начнёт распрямляться и тележки придут в движение. У какой из тележек будет быстрее изменяться скорость при действии распрямляющейся пружины?
Скачан с rnattnallOQ.tilda.ws
34
б) Масса левой тележки в 15 раз больше, чем масса правой (см. рис. 11-31). Во сколько раз будут отличаться скорости тележек в результате взаимодействия с пружиной? У какой! тележки скорость больше?1
10.19	(215] Стальная пластина прикреплена к концу пружины (рис. П-32). Пружина в сжатом состоянии удерживается нитью. Если пережечь нить, то пружина выпрямляется и стальная пластина одновременно ударяет шары, которые лежат на столе. Массы шаров равны, но сделаны они из разных металлов (алюминий, свинец, сталь). Из какого металла сделаны шар /, шар 2 и шар 3? (На рисунке положение каждого шара после удара обозначено пунктиром.)
10.20	(218] Мальчик выбирает верёвку, и лодки в озере сближаются (рис. П-33). Какая из двух одинаковых лодок к моменту сближения приобретает большую скорость? Почему?
10.21	(223] Могут ли два неподвижных вначале тела в результате взаимодействия друг с другом приобрести одинаковые по численному значению скорости?
10.22	(224] Воздух под поршнем насоса сжали. Изменилась ли масса воздуха?
10.23	(225] Гирю опустили в сосуд с водой. Изменилась ли масса гири?
10.24	(227] Изменится ли масса воды, когда часть её обратится в лёд или пар?
1 При решении подобных зядя»: следует иметь в виду, что если при взаимодействии тел их начальные скорости были равны нулю, то используется равенство .. "Ч _ Ч
отношении — ~ —, где т. и т.> — массы взаимодействующих тел. е, и и., — Ш2	i	л	*	14
скорости, приобретенные ими.
с m»t»na)ioo.tilda.ws
35
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
§ 11
Плотность вещества1
1 1.1 (228] На рисунке П-34 изображены два кубика одинаковой массы: один (/) из янтаря, другой (2) из меди. У какого из кубиков масса вещества в объёме 1 см1 больше и во сколько раз?
11.2	[229] Из двух медных заклёпок первая имеет вдвое большую массу, чем вторая. Чему равно отношение объемов этих тел?
11.3	[230] Диаметры алюминиениги и парафинового шаров одинаковы. Какой из них имеет меньшую массу и во сколько раз?
11.4	(231] С помощью весов мальчик определил, что стакан, заполненный водой, имеет большую массу, чем тот же стакан, заполненный подсолнечным маслом, но меньшую, чем заполненный молоком. Какая из этих жидкостей имеет наибольшую плотность, а какая — наименьшую?
11.5	(232] На чашах уравновешенных весов лежат кубики (рис. II-35). Одинаковы ли плотности веществ, из которых сделаны кубики?
11.6	[233] В один из двух одинаковых сосудов (риг. 11-36) налили воду (сосуд слева), в другой — раствор серной кислоты (сосуд справа) такой же массы. Какая жидкость имеет большую плотность? Па основании чего вы делаете вывод?
11.7	[234] На одной чаше весов (рис. П-37) стоит брусок из свинца, на другой! — из олова. На какой чаше находится свинцовый брусок?
11.8	[235] Па чашах весов (рис. П-38) находятся одинаковые но объему бруски из железа и чугуна. На какой чаше находится железный брусок?
1 При решении задач данного пяпаграфа рекомендуется использовать таблицы 7 — 9 в конце книги.
Рис. П-35
Рис. II-37
Рис. П-38
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
36
11.9	[236] Приведите пример двух металлов, которые, имея одинаковые массы, значительно отличались бы объёмами.
11.10	[237] Чему равна масса соснового бруска, имеющего такие же размеры, как и дубовый брусок массой 40 кг?
11.11	[238] В бутылку вмещается 500 мл воды. Можно ли налить в эту бутылку 720 г серной кислоты?
11.12	[239] Сосуд наполнен водой. В каком случае из сосуда выльется больше воды: при погружении бруска из свинца или бруска из олова, если масса каждого бруска равна 1 кг?
11.13	[240] Для промывки деталей их опускают в сосуд с керосином. В каком случае уровень керосина в сосуде станет выше: при погружении в него детали из алюминия или детали из меди такой же массы? (Детали сплошные.)
11.14	[241] Железный и алюминиевый стержни имеют одинаковые массы и площади поперечного сечения. Какой из стержней длиннее?
11.15	[242] Известно, что при одинаковых условиях разные газы в объеме 1 м‘ содержат одно и то же число молекул, при этом плотности газов разные. Чем объясняется различие плотностей газов?
11.16	[243] Чем объяснить отличие плотности водяного пара от плотности воды?
11.17	[244] Кислород (как и любой из газов) в зависимости от условий может находиться в газообразном, жидком или твёрдом состоянии. В каком состоянии плотность кислорода наибольшая? наименьшая? Почему?
11.18	[245] Плотность алюминия в твердом состоянии 2700 кг/м'3, в жидком — 2380 кг/м3. В чем причина такого изменения плотности алюминия?
11.19	° [246°] Как, используя стакан, весы и гири, определить, что имеет большую плотность: вода или молоко?
11.20	[247] Медную деталь нагрели. Изменились ли при этом масса детали, ее объем и плотность? Ответ обоснуйте.
11.21	[248] Наибольшую плотность вода имеет при температуре 4 'С. Как изменяются масса, объем и плотность воды при охлаждении ее от 4 до 0 С?	-------------------
11.22	[249] Как изменится масса, объём и . ’ ф . I плотность воды при нагревании от 0 до . * . ‘
4 С? (см. задачу 11.21.)	*	*	‘. 'В "**
11.23	[250] Газ в закрытом цилиндре -----------------------
сжимают (рис. II-39). Изменяется ли при	.»	ц.ч<)
с mjttnalioo.tilda.ws
37
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
этом масса молекул газа? масса газа в цилиндре? Изменяется ли плотность газа в цилиндре?
11.24	(251] В результате перемещения поршня вправо объём воздуха в закрытом цилиндре увеличился (ем. рис. П-39). Как при этом изменилась плотность воздуха в цилиндре?
11.25	(252] Плотность жидкого кислорода 1140 кг/м3. Что означает это число?
11.26	[253] Во сколько раз масса гелия объёмом 1 м3 больше массы водорода того же объёма? (Устно. Используйте таблицу 9.)
11.27	(254] На сколько масса куска алюминия объёмом 1 дм3 меньше массы куска свинца того же объёма?
11.28	[255] Во сколько раз масса куска мрамора объёмом 1 м3 больше массы куска парафина того же объема?
11.29	[256] Картофелина массой 59 г имеет объем 50 см3. Определите плотность картофеля и выразите её в килограммах на кубический метр (кг/м3).
11.30	(257] Чугунный шар при объёме 125 см3 имеет массу 800 г. Сплошной или полый этот шар?
11.31	[258] Кусок металла массой 461,5 г имеет объём 65 см3. Что это за металл?
1	1.32 [259] Подсолнечное млело объемом 1 л имеет массу 920 г. Определите плотность масла. Выразите её в килограммах па кубический метр (кг/м3).
11.33	[260] В пустую мензурку массой 240 г налили кислоту объёмом 75 см3. Масса мензурки с кислотой составила 375 г. Какую кислоту налили в мензурку?
11.34	(261] Из какого металла изготовлена втулка подшипника, если ее масса 3,9 кг, а объём 500 см3?
11.35	[262] Точильный брусок, масса которого 300 г, имеет размер 15x5x2 см. Определите плотность вещества, из которого он сделан.
11.36	[263] а) Когда бак полностью заполнили керосином, то оказалось, что его масса увеличилась на 32 кг. Чему равна вместимость бака?
б) В средней мензурке налита вода (см. рис. 1-9). Поместится ли в этой мензурке керосин такой же массы, если воду вылить?
11.37 (264] На сколько увеличилась общая масса автоприцепа после погрузки на него 50 сухих сосновых брусков объемом 20 дм3 каждый?
Скачан с rnatanalioo.tilda.ws
38
11.38 (265] а) Па железнодорожную четырёхосную платформу массой 21 т погрузили гранит объемом 19 м’1. Какой стала общая масса платформы с грузом?
б) Сколько штук кирпичей размером 250 x 120x60 мм погрузили на автоприцеп, если масса его увеличилась на 3 т?
11.39	(266] Пользуясь таблицей плотностей, определите массы следующих физических тел: а) чугунной детали объёмом 20 см3; б) оловянного бруска объемом 10 см3; в) медного бруска объёмом 500 см3; г) гранитного бруска объёмом 2 м3; д) куска парафина объёмом 0,5 м3; е) бетонной плиты объёмом 10 м3; ж) куска янтаря объёмом 15 см3.
11.40	(267] На сколько изменилась общая масса автомобиля, когда в его бак долили 200 л бензина?
11.41	(268] Вычислите массу мраморной плиты, размер которой 1.0 х 0,8 х 0,1 м.
11.42	[269] Чтобы получить латунь, сплавили кусок меди массой 178 кг и кусок цинка массой 355 кг. Какой плотности была получена латунь? (Объём сплава равен сумме объёмов его составных частей.)
11.43	(270] За каждый из 15 вдохов, которые делает человек за 1 мин, в его лёгкие поступает воздух объёмом 600 см3. Вычислите объём и массу воздуха, проходящего через легкие человека за 1 ч.
11.44	(271] В аквариум длиной 30 см и шириной 20 см налита вода до уровня высоты 25 см. Определите массу воды в аквариуме.
11.45	[272] Определите массу окопного стекла длиной 3 м, высотой 2,5 м и толщиной 0,6 см.
11.46	(273] В карьере за сутки добыто 5000 м3 песка. Сколько железнодорожных платформ грузоподъёмностью 65 т потребуется, чтобы перевезти этот песок? (Песок считайте сухим.)
11.47* [274*] Сейчас, где няют алюминиевыми. На
Рис. II 40
возможно, железные инструменты заме-сколько при этом уменьшается масса угольника толщиной 5 мм? Остальные размеры угольника (в миллиметрах) указаны на рисунке II-40.
11.48(275] Стальная деталь машины имеет массу 780 г. Определите её объём.
11.49 (276] Какой вместимости надо взять сосуд, чтобы в пего можно было налить бензин, масса которого 35 кг?
11.50(277] а)0 В вашем распоряжении находятся только кувшин, весы с
с imttnalioo.oicto.ws
39
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
гирьками и сосуд с водой. Объясните, как бы вы определили вместимость кувшина.
б)	Когда сосуд полностью заполнили бензином, его масса стала равна 2 кг. Масса этого же сосуда без бензина равна 600 г. Чему равна вместимость сосуда?
11.51	[278] Какой путь может проехать автомобиль после заправки, если на 100 км пути его двигатель расходует 10 кг бензина, а вместимость топливного бака равна 60 л?
11.52	[279] Чтобы жесть, используемая для изготовления консервных банок, не ржавела, её покрывают тонким слоем олова (лудят) из расчёта 0,15 г олова па 200 см2 площади жести. Чему равна толщина слоя олова?
11.53	[280] Как можно, не разматывая, определить длину медного провода, свёрнутого в моток?
11.54	[281] Определите объём воды, которая выльется из отливного стакана, если в него опустить свинцовую дробь массой 684 г.
11.55	[282] Для промывки медной детали массой I 7,8 кг ее опустили в бак с керосином. Определите массу керосина, вытесненного этой деталью.
11.56	* [283'] Сколько потребуется железнодорожных цистерн для перевозки 1000 т нефти, если вместимость каждой цистерны 50 м‘?
§ 12 Силы. Второй закон Ньютона1
12.1	[д. 25] С каким ускорением двигалась бы хоккейная шайба по идеально гладкому льду после удара клюшкой? Взаимодействует ли шайба с какими-либо телами? Чему равна равнодействующая сила?
12.2	[н] Почему в известной басне И. Л. Крылова лебедь, рак и щука при всем старании не смогли сдвинуть воз с места?
12.3	[н] Найдите ошибку в логике следующих рассуждений: карусель вращается с постоянной скоростью, значит, ускорение равно 0, следовательно, равнодействующая сила также равна 0.
12.4	[н] С каким ускорением движется тело массой 300 г под действием постоянной силы, равной 3 II?
12.5	[319] Поезд массой 500 т, трогаясь с места, через 25 с набрал скорость 18 км/ч. Определите равнодействующую сил, действующих на поезд.
12.6	[318] Какую скорость приобретает тело массой 3 кг под действием силы, равной 9 Н, по истечении 5 с?
1 Ирк расчетах в задачах этого параграфа примите g — 9,8 Н кг.
Скачан с rnM*na)ioo.tilda.ws
40
12.7	[320] Скорость тела массой 2 кг изменяется со временем так, как представлено на графике рисунка П-41. Определите силу, действующую на каждом этапе этого движения. Определите по графику, на каком этане движения тело прошло наибольший путь.
12.8	[321] Под действием какой постоянной силы ранее покоящееся тело массой 300 г в течение 5 с пройдёт путь 25 м?
12.9	[н] На некотором грямопинейном участке пути скорость тела массой 100 кг изменяется по закону v = 2 + 0,5/, где все единицы выражены в СИ. Определите путь, пройденный телом за 10 с, и равнодействующую сил, действующих на тело.
12.10	(322] Под действием постоянной силы, равной 10 II, тело движется прямолинейно так, что зависимость координаты тела от времени описывается уравнением х = 3 - 2/ + /2. Определите массу тела.
12.11	(Д. 26] Некоторая сила F сообщает телу массой 1 кг ускорение 0,2 м/с2. С каким ускорением будет двигаться тело массой 2 кг под действием силы 3F?
12.12	* [323*] Самолёт массой 15 т, пройдя по взлётной полосе путь 600 м, приобретает необходимую для отрыва от земли скорость 144 км/ч. Считая движение равноускоренным, определите время разгона, ускорение и силу, сообщающую самолёту это ускорение.
12.13	[д. 27] При увеличении скорости автомобиль может двигаться с ускорением 2 м/с2. Какие силы со стороны каких тел и в каком направлении сообщают это ускорение автомобилю массой 1200 кг, человеку массой 80 кг?
12.14	(д. 32] Под действием постоянной силы за третью секунду движения тело массой 200 г прошло путь 1,8 м, а за четвёртую секунду — путь 2,1 м. Определите ускорение и силу, сообщающую телу ускорение.
12.15	(д. 33] После выключения двигателя автомобиль массой 1800 кг проезжает в свободном качении до полной остановки путь 515 м за время 80 с. Определите начальную скорость, ускорение и силу, действующую на автомобиль в процессе торможения.
12.16	[д. 30] На одно из двух тел одинаковой массы в течение 2 с действует сила F, = 6 II. На другое тело действует сила F, = 4 II. В результате действия этих сил тела, выведенные из со
с mM»na)ioo.tiUa.ws
41
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
стояния покоя, приобретают одинаковую скорость. Определите время действия силы F 2.
12.17	[д. 31] Три тела массами т, и /п , выводятся из состояния покоя за одно и то же время под действием сил F2 и причем Wj = 3 кг, гпг — 4 кг, ускорение а3 = 6 м/с2, F, = F:i = 12 Н, а скорость р, = р3. Определите массу т.л третьего тела, ускорения ai и а2, силу Fr
12.18	[д. 37] Определите ускорение и силу, действующую на тело массой! 250 г, если уравнение изменения координаты тела от времени имеет вид х = 2 + t - 2/2.
12.19	[д. 38] Мотоциклист, ехавший со скоростью 36 км/ч, резко затормозил, ('умма тормозящих сил на пути 10 м составила 550 II. Определите ускорение и напишите уравнение скорости мотоциклиста в зависимости от времени.
12.20	[д. 39] Поданным условия предыдущей задачи определите массу мотоциклиста вместе с мотоциклом.
12.21	[д. 34] При аварийном торможении автомобиль, двигавшийся со скоростью 80 км/ч, прошёл до полной остановки путь, равный 43,2 м. Определите средние значения ускорения и сил, действующих на: автомобиль массой 1720 кг; пассажира массой 80 кг. Со стороны каких тел и в каком направлении действуют эти силы?
12.22	[Д. 35] Графики зависимости координаты х от времени I
для трех автомобилей А, В и С, движущихся ио прямому шоссе,
представлены на рисунке 11-42. На автомобиль А массой 1000 кг
действует сила Fv Определите массы автомобилей В и С, если на
них действуют силы Ftl = 0.1Fa и F(. = = 0,3Fx соответственно.
12.23	[д. 28] Мяч массой 100 г, брошенный перпендикулярно степе со скоростью 10 м/с, отскакивает от неё с той же по .модулю скоростью. Определите ускорение и среднюю силу торможения мяча, если мяч находился в контакте со стеной в течение 1 мс.
12.24	[д. 29] Под действием одинаковых сил, равных F, два покоившихся тела массами 120 г и 60 г приобретают одинаковую скорость. На второе тело сила действует в течение 1,3 с. Определите длительность действия силы на первое тело.
Рис. II 42
Скачан с maUnahOO.tilda.ws
42
12.25	[д. 40] В одном из кинофильмов персонажу надо было перебросить записку через бурный ручей шириной L. Он привязал записку к камню массой /и, раскрутил камень на верёвке длиной I в горизонтальной! плоскости над головой и отпустил в нужный момент. Камень, двигаясь практически прямолинейно, перелетел через ручей за время t. Определите центростремительное ускорение и силу, с которой веревка действовала на камень в процессе вращения.
12.26	[д. 42] В молочном сепараторе (от лат. separator — разделитель) цельное молоко поступает по вертикальному каналу в центр вращающегося сосуда. Какая из отводных трубок сепаратора расположена ближе к оси вращения — для снятого молока или для сливок?
Сила тяжести.
Закон всемирного тяготения1
13.1	[285] В орбитальной космической станции космонавт находится в состоянии невесомости. Действует ли при этом сила тяжести: а) на корабль; б) на космонавта?
13.2	[286] Почему жидкость можно переливать из сосуда в сосуд?
13.3	[287] Каждый из двух стеклянных шаров, которые лежат на столе, не касаясь друг друга, взаимодействует со столом. Взаимодействуют ли шары между собой?
13.4	(288] Пусть между двумя деревянными шарами, которые лежат на столе, сила тяготения равна F. Изменится ли числовое значение этой силы, если между шарами поместить массивный экран?
13.5	[289] Что общего в направлениях движения капель дождя над Невой и над Ангарой в безветренную погоду? В чём различия?
13.6	[290] Какой угол составляют направления сил тяготения, действующих между самолётом и Землёй на Северном полюсе и между Землёй и самолётом над Санкт-Петербургом? (Город Санкт-Петербург находится па широте 60 .)
Рис. II-13
13.7	(291] Между какими двумя из трёх шаров (рис. П-43) сила тяготения наибольшая?
13.8	[292] Чем можно объяснить отклонение отвеса от вертикального положения (рис. II-44)?
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите g “ 9.8 Н кг.
с nwt»na)ioo.tiida.ws
43
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
Рис. П-44
Рис. П-43
Рис. П-46
Параф и л Ал юм и и и й
Рис. П-47
13.9	[293] Приведите примеры явлений, наблюдаемых на Земле, которые объясняются действием силы тяготения.
13.10	(294] Изменяется ли сила тяготения между парашютистами, изображёнными на рисунке 11-45? между парашютистом и его раскрытым парашютом?
13.11	[307] Одинаковая ли сила тяжести действует на одинаковые шары, один из которых находится в воде (рис. 11-46)?
13.12	(309] На какой из двух одинаковых по размерам брусков действует большая сила тяжести и во сколько раз (рис. II-47)?
13.13	(310] Определите, во сколько раз сила тяжести, действующая на спортивный диск, больше силы тяжести, действующей на футбольный мяч (см. табл. 5).
13.14	(311] Какая сила тяжести действует на каждый шар (см. рис. П-43)?
13.15	(295] Почему Земля сообщает всем телам одно и то же ускорение силы тяготения независимо от их массы, если тела находятся на одной и той же высоте над поверхностью Земли?
13.16	(296] Во сколько раз увеличится сила взаимного притяжения двух шаров, если расстояние между ними уменьшить в 3 раза?
Скачан с mauna)10O.tilda.ws
44
13.17	(297] Чему равно ускорение свободного падения над поверхностью Земли на высоте, равной двум ее радиусам?
13.18	* [298*] На какой высоте над поверхностью Земли сила тяготения в 2 раза меньше, чем на поверхности Земли?
13.19	* [299*] С какой силой притягивается к центру Земли тело массой ?л, находящееся в глубокой шахте, если расстояние от центра Земли до тела равно г? Плотность Земли считайте всюду одинаковой и равной р.
13.20	* [300*] Планета Марс имеет два спутника — Фобос и Деймос. Первый находится на расстоянии 9500 км от центра Марса, второй — на расстоянии 21 000 км. Определите периоды обращения этих спутников вокруг Марса.
13.21	[301] Во сколько раз сила притяжения между Лупой и Солнцем больше, чем сила притяжения между Луной и Землёй? Как объяснить, что Луна является все же спутником Земли?
13.22	[302] Какую скорость должен иметь искусственный спутник, чтобы обращаться по круговой орбите на высоте 630 км над поверхностью Земли? Чему равен период его обращения в этом случае? (Спутник запускается в направлении с севера на юг.)
13.23	[зоз] Вычислите ускорение свободного падения и первую космическую скорость у поверхности Луны.
13.24	*] [304*] На какое расстояние от центра Земли должен быть запущен синхронный спутник, (спутник, «висящий» над одной и той же точкой земной поверхности)? Определите линейную скорость спутника при обращении но орбите.
13.25	* [305*] Па сколько отличаются скорости запуска ракет относительно Земли, которые должны стать искусственными спутниками Земли, если они запускаются на экваторе: одна — в направлении вращения Земли, а другая — в направлении против вращения Земли?
13.26	* [306*] Почему сила тяжести на полюсах Земли больше, чем на экваторе? Условно считая, что Земля имеет форму тара, оцените, на сколько отличается ускорение силы тяжести в этих точках.
13.27	[д. 41] Представим, что для создания искусственной силы тяжести космическая станция изготовлена в форме полого колеса радиусом 10 м, вращающегося со скоростью 0,25 рад/с. Определите силу, действующую на космонавта массой 80 кг, если космонавт: 1) неподвижен: 2) идёт внутри станции в направлении сё вращения со скоростью 1,3 м/с; 3) идёт с той же скоростью в противоположном направлении. В каком из направлений легче идти?
с nwwnalioo.tiidJLws
45
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
§ 14
Движение тел в поле силы тяжести1
14.1	[н] Имея на руках мобильный телефон с функциями секундомера и калькулятора, турист определил высоту кокосовой пальмы, измерив время свободного падения её ореха на землю. Какой результат он получил, если показания секундомера составили 2,21 с?
14.2	[н] Мячик падает на землю с балкона второго этажа за время t. Во сколько раз больше время его падения с восемнадцатого этажа?
14.3	[н] Сколько времени продолжалось свободное падение камня с высоты 13,5 м, если при падении на землю его скорость составила 29 м/с?
14.4	[н] Почему под действием силы тяжести скорость свободно падающего тела (независимо от массы) возрастает каждую секунду на одну и ту же величину? Чему равно это приращение?
14.5	[н] Определите скорость свободно падающего тела в конце первой, второй, третьей секунды движения и путь, пройденный за 1 с, 2 с, 3 с. Выберите масштаб и постройте график зависимости пути от времени. Убедитесь в том, что значения пути, пройденного телом в течение каждой последующей секунды, соответствуют ряду чисел 1, 3, 5, 7, ... . Определите, на сколько увеличивается путь, пройденный телом в течение двух любых последующих секунд.
14.6	[н] На рисунке Н-48 представлены графики модуля скорости трех тел А, В и С, на которые действует сила тяжести. Является ли движение каждого из тел свободным падением? Напишите уравнения зависимости скорости свободно падающих тел от времени наблюдения.
14.7	[н] В каких случаях график модуля скорости тела, совершающего свободное падение (см. рис. 11-48), можно считать графиком проекции вектора скорости на вертикальную ось?
14.8	[н] По данным задачи 14.6 определите пути, пройденные телами Л и В за 1 с
движения.
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите g — 9.8 Н кг.
Скачан с maunanoo.tilda.ws
46
14.9	[н] Ускорение свободного падения на Венере = 8,8 м/с2, на Луне £> = 1,6 м/с2. Во сколько раз различаются пути, пройденные свободно падающими предметами на этих небесных телах: а) за первую секунду движения; б) за вторую секунду движения?
14.10	* [314*] Камень упал в воду с крутой скалы. Звук его падения был услышан на вершине скалы через 5 с после начала движения камня. Определите высоту скалы, если скорость звука в воздухе равна 340 м/с.
14.11	[н] Тело начинает движение из точки с координатой = 7 м (рис. 11-49). I (апишите уравнение зависимости координаты от времени, если: 1) начальная скорость тела равна О; 2) тело брошено вниз с начальной скоростью 2 м/с.
14.12	[н] В каком направлении по вертикали и с какой начальной скоростью двигалось тело, если график зависимости пройденного телом пути от времени представляет собой кривую, изображённую на рисунке П-50?
14.13	[312] Брошенный вертикально вверх мяч массой 100 г вернулся на землю через 3 с. Определите силу тяжести, действующую на мяч, начальную скорость мяча и высоту, на которую он поднялся.
14.14	[н] График модуля скорости мяча в поле силы тяжести представлен на рисунке 11-51. Определите направление оси коорди-рости мяча. Как двигалось тело? Вычислите его начальную скорость, путь и перемещение за время наблюдения (Примите g = 10 м/с2).
14.15 [н] На рисунке 11-52 представлены графики пути двух тел А и В, двигавшихся в вертикальном направлении. Как направлена и чему равна начальная скорость каждого из тел? Какой знак имеет проекция вектора начальной скорости на ось У, если ось направлена вверх? Можно ли утверждать, что к моменту времени, соответствующему пересечению графиков, тела прошли одинаковы!! путь? Находились ли они в одной и той же точке пространства?
14.16* [313*] С вертолёта, находящегося на высоте 100 м над землей, упал предмет массой 200 г. Чему равна сила тяжести, действующая на предмет? Через какое время предмет достигнет земли, если вертолёт:
нат и начальной
У|
0
Рис. П-49
с m»t»nalioo.tiUa.ws
47
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
а)	поднимается со скоростью 3 м/с;
6)	опускается со скоростью 3 м/с;
в)	неподвижен относительно земли?
14.17* [315*] Жонглёр в цирке подбрасывает вертикально вверх шарик с начальной скоростью 10 м/с. Через 0,5 с с такой же скоростью вслед за первым вверх брошен второй шарик. На какой высоте от точки бросания встретятся шарики?
14.18 [н] Какие из приведённых ниже уравнений описывают изменение проекции вектора скорости тела, брошенного вертикально вверх с некоторой начальной скоростью:
1) vy = 9,8 - 9,8/;	3) vy = -6 + 9,8/;
2) v.. = 9,8/;	4) i> = -9,8/?
У	У
Для каждого движения тела изобразите направления: координатной оси, вектора начальной скорости тела и вектора ускорения свободного падения.
14.19	[н] Внимательно рассмотрите ри сумок П-53. Опишите движение тела и составьте уравнения зависимости значений координат х и у от времени, а также проекций vy и Vy вектора скорости на оси координат! Как вычислить скорость движения тела в любой момент времени?
14.20	[н] Выстрел из пистолета производят в горизонтальном направлении с высоты 19,6 м над уровнем земли (см. рисунок П-53). Начальная скорость пули 315 м/с. Определите: время полета; дальность полёта пули, т. е. максимальное расстояние по горизонтали.
14.21	[н] Заставляя камешки прыгать по воде, мальчик бросает их горизопталь-
Ри<. II-51
Рис. 11-53
но на высоте 100 см над поверхностью воды. С какой скоростью он
бросил камешек, если первый раз он коснулся воды на расстоянии 8 м? На сколько скорость камешка в момент удара о воду отличается от его начальной скорости?
Скачан с mawnahoo.tilcU.ws
48
14.22	[н] С какой начальной скоростью тело было брошено с высоты h в горизонтальном направлении, если в конце полета компоненты вектора скорости и оказались одинаковыми? Чему' равен угол между вектором скорости и осью А' в момент падения на землю?
14.23	[н] В любой точке траектории движения тела вектор ускорения силы тяжести можно разложить на два вектора (рис. П-54). При этом вектор центростремительного ускорения ап направлен по нормали к траектории и обусловливает ее искривление. Вектор тангенциального ускорения «г направлен вдоль касательной к траектории и обеспечивает ускорение тела вдоль неё. При каком угле а модули векторов ускорений соотносятся следующим образом: 11 ат = О, ап = g- 2) ах = g, а„ - О?
14.24	[н] Тело брошено с некоторой начальной скоростью о() под углом О < <х < 90 к горизонтали. По какой траектории оно будет двигаться, если масштабы движения невелики и силы сопротивления не оказывают влияния на это движение? Равны ли начальная и конечная скорости полета тела при этих условиях? Составьте кинематические уравнения для координат х и у, а также для компо-
скорости тела в зависимости от времени. Какая величина принимает значение, равное 0: 1) в верхней точке траектории; 2) в конце полёта?
14.25	[н] Лягушка совершает прыжок длиной 2 м под углом 45 к горизонтали. Определите: скорость, с которой призем-
ляется лягушка; угол между вектором скорости и поверхностью земли в момент приземления; высоту прыжка; длительность прыжка.
14.26	* [н] В разреженных слоях атмосферы траекторию полёта тела, брошенного под углом к горизонтали, можно считать параболой. Докажите, что при одинаковой начальной скорости дальность полета тела будет одинаковой при сопряженных углах, равных а и |i = 90 - а (рис. П-55). Во сколько раз различается максимальная высота полёта при этих углах? Сопротивление среды не учитывайте.
14.27	[н] Под каким углом к горизонтальной поверхности лучше бросить каме
с mMtnalioo.tiida.ws
49
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
шек. чтобы он улетел как можно дальше? Сопротивление воздуха не учитывайте.
14.28	* [н] В выбранной системе координат (рис. II-56) для описания движения тела кинематические уравнения vx = cos a,	vy = о() sin а - gt,
х = х0 + i’a(cos о) (, у = yQ + i’()(sin u) t - gt2/2 являются универсальными. Рассмотрите несколько из возможных направлений вектора на
Рис. 11-56
чальной скорости и(), сделайте рисунки и упростите уравнения с учётом правила отсчёта углов и преобразований тригонометрических функций. Можно ли поступательно переносить систему координат? Изменятся ли при этом: а) знак проекции вектора va и вектора g; б) начальные координаты? Сохранят ли свою универсальность уравнения, приведённые выше, если поменять направление оси Y на противоположное?
14.29	[н] Мяч для гольфа, отправленный в полёт с вершины холма высотой 10,0 м под углом 30 к горизонту, упал на землю через 8,2 с. Определите: модуль начальной скорости тела; дальность полёта; время, за которое мяч достиг наивысшей точки тра
ектории; максимальную высоту полета.
Сила упругости. Вес тела. Измерение силы1
15.1	[324] Назовите силы, действующие на силомер — медицинский динамометр, сжатый рукой человека (рис. 11-57).
15.2	° [325°] При колебательном движении шарик, подвешенный к закрепленной пружине, периодически оказывается в положениях /, 0, 2 (рис. 11-58). Взаимодействием каких тел обусловлено движение шарика вниз? вверх?
Рис. 11-58
Рис. II 57
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите g — 9.8 II кг.
Скачан с mawnallOO.tilda.ws
50
Рис. Н-59
Рис. 11-63
Pm. 11-62
Рис. 11-61
15.3	(326] На конце гибкой доски стоит мальчик, который приготовился к прыжку в воду (рис. П-59). Взаимодействием каких тел вызвано изменение формы доски?
15.4	[н] Объясните смысл знака «минус» в законе Гука.
15.5	(327] Определите цену деления шкалы динамометра (рис. II-60), если известно, что сила тяжести, действую-
щая на гирю, равна 50 II.
15.6	(328] Назовите силы, действующие на грузы, изображённые на рисунке П-61. Укажите направление этих сил.
15.7	(320] На сколько отличаются силы упругости пружин динамометров, действующие на грузы (см. рис. П-61)?
15.8	(330] Если нить в точке А оборвется, то под действием какой силы сократится пружина (рис. 11-62)?
15.9	(331] Под действием какой силы сокращается пружина при изменении нагрузки (рис. П-63)? Куда она направлена?
15.10	(332] Под действием какой силы доска после прыжка мальчика выпрямляется (см. риг. II-59)?
с mjttnaliOQ.tiida.ws
51
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
Рис. 11-64
15.11	[226] Соревнуясь в перетягивании, два мальчика тянут веревку в разные стороны, прикладывая к ней силы по 500 II каждый. Разорвётся ли верёвка, если она выдерживает силу натяжения лишь 800 II?
15.12	(350] Под действием силы 320 II пружина амортизатора сжалась на 9 мм. Па сколько миллиметров сожмётся пружина при нагрузке 1,6 кН?
15.13	(351] Пружина динамометра под действием силы 4 Н удлинилась на 5 мм. Определите вес груза, под действием которого эта пружина удлиняется па 16 мм.
15.14	* [352*] Грузовик взял на буксир легковой автомобиль массой 1 т и, двигаясь равноускоренно, за 50 с проехал путь 400 м. На сколько удлинился во время движения трос, соединяющий автомобили, если его жёсткость равна 2,0 10’ Н ^м? Трение не учитывайте.
15.15	(335] Что измеряет динамометр на рисунке П-64? Чему равно его показание?
15.16	[н] На примере неподвижного лабораторного динамометра (см. рис. П-64) объясните проявление первого и второго законов Ньютона.
15.17	(н] Показания динамометра, к которому подвешен груз составляют 2 11. Чго покажет динамометр, если будет: а) свободно падать вместе с грузом с некоторой высоты; б) подниматься вверх с ускорением, равным 3g?
15.18	(333] В начале подъёма в лифте высотного здания человек ощущает, что его прижимает к полу лифта. Меняются ли при этом: а) масса человека; б) сила тяжести, действующая на человека; в) вес человека?
15.19	(334] Какой из шаров на рисунке П-65 имеет самый маленький вес? самый большой вес? Одинакова ли плотность веществ, из которых изготовлены шары?
15.20	(316] Почему массу тела рекомендуется определять с помощью рычажных, а не пружинных весов?
15.21	[317] Можно ли для определения массы тела пользоваться рычажными весами на другой планете?
15.22	(336] Чему равен вес зайца; волка; медведя; носорога; слона, если их массы соответственно равны 6 кг; 40 кг; 100 кг; 2 т; 4 т?
Рис. II-65
Сказан с inaunalioo.tilda.ws
52
15.23	(337] Сколько весит керосин объемом 18,75 л?
15.24	(338] Сколько весит бензин объёмом 25 л?
15.25	(339] Масса бензина во время поездки автомобиля уменьшилась на 20 кг. На сколько уменьшился общий вес автомобиля?
Рис. 11-66	15.26(340] В бидон массой 1 кг на-
лили 5 л керосина. Какую силу нужно приложить, чтобы приподнять бидон?
15.27	(341] Определите зес дубового бруска, размеры которого в миллиметрах указаны на рисунке 11-66.
15.28	(342] С какой силой растянута пружина, к которой подвесили брусок из латуни размером 10x8x5 см?
15.29	(343] Подвешенная к потолку люстра действует на потолок силой 49 11. Чему равна масса люстры?
15.30	(344] Определите вес каждого шара (см. рис. П-65).
15.31	[345] Вычислите вес спортивных снарядов: ядра, диска, копья, если массы их соответственно равны 7,26 кг, 2 кг, 800 г.
15.32	[346] Во сколько раз вес автомобилей марок КамАЗ и Лада (ВАЗ) различается, если их массы соответственно равны 1(5 т и 800 кг?
15.33	(347] Известно, что на Луне на тело массой 1 кг действует сила тяжести, равная 1,62 II. Определите, чему будет равен на поверхности Луны вес человека, масса которого 75 кг.
15.34	(348] Сколько понадобилось бы футбольных мячей массой 450 г, чтобы уравновесить пианино марки «Красный Октябрь», если оно весит 3528 П?
15.35	(н] Известно, что ускорение свободного падения на экваторе Земли равно 9,78 м/с2, а на полюсах — 9,83 м?с2. Градуировку пружинных весов произвели на экваторе. На сколько вас «обманут» эти весы в Антарктиде, если вы захотите там купить, например, 10 кг картофеля?
15.36	(н] Предположим, что рычажные весы установлены на Луне. На левую чашу весов положили образец земного грунта, а на правую — лунного грунта весом 0,2 П каждый. Однако вес земного образца был определен с помощью пружинных весов на Земле, а лунного — теми же весами на Луне. Будут ли весы находиться в равновесии?
с m»t»nalioo.tiida.ws
53
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
Графическое изображение сил.
S	Третий закон Ньютона
16.1	[354] Назовите силы, изображенные на рисунке 11-67. Перерисуйте его в тетрадь и обозначьте каждую силу соответствующей буквой.
16.2	(355] На нити подвешен груз (рис. П-68). Обозначьте графически силы, действующие па груз (масштаб: 1 см — 5 II).
16.3	[356] На тросе подъёмного крана висит контейнер с грузом массой 2,5 т. Изобразите графически в выбранном вами масштабе силы, действующие на контейнер.
16.4	(357] Обозначьте соответствующими буквами силы, изображенные на рисунке II-69. Взаимодействием каких тел они обусловлены?
16.5	[н] Нарисуйте шар, подвешенный на нити, и изобразите силы, соответствующие проявлению третьего закона Ньютона.
16.6	[н] Изобразите книгу, лежащую на столе, силу реакции опоры и силу, соответствующую проявлению третьего закона Ньютона. Какая пара сил свидетельствует о справедливости первого закона Ньютона?
16.7	[ззв] Изобразите графически (масштаб; 0,5 см — 5 II) силы, приложенные в точках А. В, С, О (рис. 11-70).
16.8	(359] Изобразите графически направленную вертикально вверх силу, модуль которой равен 4 II (масштаб: 0,5 см — 1 II).
16.9	[360] Изобразите графически направленную вертикально вниз силу, модуль которой равен 50 Н (масштаб: 0,5 см — 10 II).
Рис. II-68
Скачан с mawnallOO.tilda.ws
54
16.10	[361] На рисунке 11-71 изображена сила F, по модулю равная 20 Н. Пользуясь ею как масштабным отрезком силы, определите, чему равны модули сил Fr и F,. Модуль какой из сил, изображённых па рисунке II-72, больше всех? меньше всех? Запишите эти силы в порядке увеличения их модулей.
Рис. 11-71
Рис. II -73
16.11 [362] Пользуясь масштабом (риг. П-73), определите модули сил, действующих на тело А.
16.12 [363] Какая из сил, изображённых на рисунке 11-74, равна 2 П (масштаб: 0,5 см — 1 П)?
16.13 [364] Изобразите графически силы, действующие на доску АВ (рис. 11-75). Обозначьте буквами точки их приложения.
16.14(365] Изобразите графически силы, приложенные к телу (рис. П-76): а) в точке А силу 4 кН, действующую горизонтально слева направо; б) в точке В силу 5 кН, направленную вертикально вверх; в) в точке С силу 6 кН, направленную вертикально вниз (масштаб: 1 см — 2 кН).
16.15 [366] Изобразите графически две силы:
«б кН и 2 кН, приложенные к одной точке тела и действующие под углом 90 друг к другу (масштаб: 1 см — 1 кН).
16.16 [367] На рисунке 11-77 графически изображены силы, действующие на модель самолёта. Сила тяжести равна 4 Н. Пользуясь линей
кой, определите модули сил: a) Fz — силы тяги
двигателя модели; б) Ft — силы сопротивления воздуха; в) F3 — подъёмной силы.
Риг. 11-75
Рис. 11-77
Рис. 11-76
с nwt»nalioo.tiid<i.ws
55
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
16.17	[368] На горизонтальном участке пути трактор развил силу тяги 8 кН. Сила сопротивления движению трактора равна 6 кН. Вес трактора 40 кН. Изобразите эти силы графически (масштаб: 0,5 см — 4000 Н).
16.18	[Д. 43] Лифт высотного здания в начале и конце пути движется с ускорением, а в средней части пути его скорость остаётся постоянной. Изобразите с помощью векторов силу тяжести и вес человека на каждом этапе подъёма и спуска лифта.
16.19	[д. 44] При спуске космического корабля вес космонавта оказался в 4 раза больше, чем его вес на Земле. Изобразите с помощью векторов в выбранном вами масштабе силу тяжести, действующую на космонавта, и его вес.
16.20	[д. 45] Изобразите в выбранном вами масштабе три силы, действующие на тело, если они направлены под углом 120 по отношению друг к другу, причем сила, равная 10 кН, направлена вертикально вверх, а две другие равны по 25 кН каждая.
16.21	[Д. 46] На рисунке П-78 с помощью векторов изображены четыре силы, действующие на тело. Модуль вектора силы F} соответствует 25 Н. Чему равны силы F]t F„ Fv если
3	,	4
F. = —F., a F. = — F'? Назовите си-5	3
лы, действующие на тело.
Рис. П-78
16.22 [353] Два связанных невесо-
мой нерастяжимой нитью тела массами /и, и т2 (пк > лежат на гладком столе. Силу с одинаковым модулем F прикладывают сначала к телу большей массы (рис. П-79, а), а затем к телу меньшей массы (рис. П-79, б). Одинакова ли сила натяжения нити в этих двух случаях? Изобразите силу натяжения нити в каждом
случае.
Рис. II 79
Скачан с mat*na)100.tilda.ws
56
тело массой 0,5 кг
211	III
< О	»
А
Рис. II-80
Рис. II-82
§ 17	Сложение и разложение сил1
17.1	[369] Пружина растянулась под действием двух гирь. Масса каждой гири равна 1 кг. Чему равен вес одной гири, под действием которой эта пружина растягивается на такую же длину?
17.2	[370] Чему равна равнодействующая двух сил, приложенных к телу в точке А (рис. 11-80)?
17.3	[н] Изобразите графически силы, направленные в левую и правую стороны, модули которых соответственно равны 6 И и 3 II (масштаб: 0,5 см — 1 II). Куда направлена равнодействующая сила? С каким ускорением и в каком направлении будет двигаться под действием этой силы?
17.4	[н] Изобразите графически две силы, равные 2 Н и 4 Н, направленные вверх, и две силы, равные 1 Н и 5 Н, направленные вниз, (масштаб: 0,5 см — 1 Н). Чему равна равнодействующая сила? Движется ли тело под действием этих сил?
17.5	[371] Чему равна равнодействующая трёх сил, приложенных к телу в точке А (рис. 11-81)?
17.6	° [372°] К трем динамометрам, соединённым так, как показано на рисунке П-82, подвешены грузы весом по 1 II каждый. Определите цену деления шкалы каждого динамометра. Чему равна сила натяжения нитей в точках А и В? (Весом динамометров пренебрегите.)
17.7	(373] При равновесии рычажных весов. собственный вес которых составляет 0,015 кН, на левой чаше находится груз, а на правой — гиря массой 2 кг. Чему равен общий вос груза, гири и весов?
17.8	[375] Сокол благодаря восходящим потокам воздуха неподвижно парит в небе. Масса сокола 0,5 кг. Изобразите графически силы, действующие на сокола (масштаб: 1 см — 4,9 II). Чему равна равнодействующая этих сил?

При расчетах в задачах этого параграфа примите g — 9,8 II'кг.
с m»t»na)ioo.tiida.ws
57
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
17.9	(377] Чему должны быть равны показания динамометров, изображённых на рисунке II-83?
17.10	(378] Изобразите графически силу 5 Н, действующую на тело в точке А (рис. II-84) горизонтально справа налево, и силу 6 Н, действующую в противоположном направлении в точке В (масштаб: 0,5 см — 1 Hl. В каком направлении должно перемещаться тело? Чему равен модуль силы, приводящей его в движение?
17.11	[379] Мальчик весом 4001! держит на поднятой вверх руке гирю весом 100 II. С какой силой он давит на землю?
Рис. 11-83
Рис. II-М
17.12	[380] На вопрос «Чему может быть равна равнодействующая двух сил 2 II и 5 Н. действующих на тело по одной прямой?* некоторые учащиеся дали ответы: 10 II; 7 II; 5 II; 4 II; 2 II; 3 II; 8 II. Какие из приведённых ответов правильные?
17.13	[381] На тело вдоль одной прямой действуют силы 3 Н: 4 Н; 5 Н. Может ли равнодействующая этих сил быть равной: 1 Н: 2 Н; 3 Н; 4 Н; 6 Н; 10 Н; 12 Н; 15 Н?
17.14	[382] На тело вдоль одной прямой действуют силы 20 кН и 30 кН. Изобразите эти силы графически для случаев, когда их равнодействующая равна 10 кН и 50 кН.
17.15	* [383*] На тело действуют две силы в противоположных направлениях. С каким ускорением может двигаться тело, если известно, что иод действием одной силы тело за 5 с прошло бы нуль 100 м, а под действием другой силы за 3 с — путь, равный 27 м?
17.16	* [384*] Подъёмный кран поднимает груз массой 500 кг равноускоренно на высоту 16 м за 8 с. Определите силу тяжести и движущую силу. Сравните движущую силу F, силу тяжести (1 и вес груза Р.
17.17	* [385*] Пассажирский лифт, поднимающийся с постоянной скоростью, на верхних этажах движется равпозамедлешю с ускорени
Скачан с miUnillOO.tildi.ws
58
ем 0,6 м/с2. Чему равны вес пассажира массой 60 кг и сила тяжести, действующая на него при равномерном подъеме? при торможении?
17.18	* [386*] Определите силу, с которой кресло в кабине космического корабля давит на космонавта массой 80 кг: перед стартом; при вертикальном подъёме корабля с ускорением а — &g‘, при движении по орбите искусственного спутника Земли. Можно ли назвать эту силу весом космонавта?
17.19	* [387*] Самолёт выполняет мёртвую петлю. Определите значение силы, с которой летчик давит на сиденье в верхней и нижней точках траектории движения, если радиус петли равен 200 м. масса летчика равна 80 кг, скорость самолета равна 360 км/ч.
17.20	* [388*] Легковой автомобиль массой 1000 кг движется со скоростью 28,8 км/ч по выпуклому мосту радиусом 40 м. Определите силу давления на середину моста. Можно ли считать, что эта сила равна весу автомобиля?
17.21	* [389*] Трамвайный вагон массой 15 т движется по выпуклому мосту радиусом 50 м. Определите скорость трамвая, если сила давления, оказываемая трамваем на середину моста, равна 139,5 кН.
17.22	* [390*] Мотоциклист едет по горизонтальному пути. Какую наименьшую скорость он должен развить, чтобы, двигаясь по инерции, совершить полный оборот по круговому вертикальному треку радиусом Юм?
17.23	* [391*] Ведёрко с водой вращается в вертикальной плоскости по окружности диаметром 2 м. При каком максимальном периоде обращения вода из ведёрка не будет выливаться?
nF, =811
F2=* I II
—*---►
wF3=5H
Рис. II-85
17.24	* [392*] Определите равнодействующую трех сил: Fj = 8 Н, F, = 4 Н и F3 = 5 Н, направленных так, как показано на рисунке II-85. Каков характер движения тела М под действием этих сил?
17.25	* [393‘] Определите силы, с которыми действуют друг на друга вследствие тяготения два свинцовых шара диаметром по 1 м каждый; три таких же шара, соприкасающиеся так, как показано на рисунке П-86.
17.26	* [394*] На баржу, привязанную к берегу тросом длиной 10 м, действует сила течения воды, равная 400 II, и сила давления ветра, дующего с берега, равная 300 II. С какой силой натянут трос, если баржа находится в равновесии? На каком расстоянии от берега она расположена?
c mjwnaliOQ.tiida.ws
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
59
Рис. II-88
17.27	* (395*] Нить с шариком массой 50 г отклонили от положения равновесия на угол 30 , а затем отпустили. Определите силу, стремящуюся вернуть шарик в положение равновесия, и силу натяжения нити в момент начала движения.
17.28	[396] Чтобы сдвинуть с места застрявший автомобиль, его привязывают к дереву сильно натянутой длинной верёвкой. Затем, оттягивая верёвку посередине в сторону, перпендикулярную её направлению, человек легко может сдвинуть автомобиль с места. Почему это возможно?
17.29	* [397*] Сила тяжести, которая действует на груз, подвешен* ный к кронштейну, равна 60 Н. Определите силы, действующие па горизонтальную поперечину АВ и подкос В(\ линейные размеры которых указаны в условных единицах на рисунке П-87.
17.30	[398] Фонарь массой 5 кг укреплён на подвесе (рис. 11-88). Определите силы, действующие на брусок АВ и проволоку СВ.
17.31	[д. 47] По условию задачи 16.21 определите направление и модуль равнодействующей сил, представленных на рисунке П-78.
17.32	[д. 48] Небольшой шарик массой т, подвешенный на нити длиной /, вращается в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси. Нить образует г осью вращения угон а. Сделайте рисунок
и определите центростремительную силу и силу натяжения нити. С какой частотой осуществляется вращение? Вычислите линейную скорость шарика.
17.33	[н] Тело, помещенное на идеально гладкую наклонную поверхность, скользит по ней вниз. Изобразите силы, действующие на тело и на поверхность.
Скачан с mattnalJOO.tiida.ws
60
§ 18 Сила трения и сила
9	сопротивления движению
18.1	[400] Зачем в гололедицу тротуары посыпают песком?
18.2	[401] Зачем зимой задние колёса некоторых грузовых автомобилей перевязывают цепями?
18.3	[402] Для чего при спуске воза с горы иногда одно колесо телеги закрепляют так, чтобы оно не вращалось?
18.4	[403] Зачем на шинах автомашин, колёсных тракторов делают глубокий рельефный рисунок (протектор)?
18.5	[404] Зачем осенью у трамвайных линий, проходящих около парков, бульваров и садов, вывешивается предупреждающий знак ♦ Осторожно, листопад!*?
18.6	[405] Почему после дождя грунтовая дорога скользкая?
18.7	[406] Почему после дождя опасно съезжать на автомобиле по грунтовой дороге под уклон?
18.8	[407] Зачем некоторые мастера смазывают мылом шуруп перед ввинчиванием его в скрепляемые детали?
18.9	[408] Зачем стапеля, по обильно смазывают?
18.10	[409] Для чего делается
18.11	[410] Назовите одну-две
с учетом увеличения силы трения скольжения.
18.12	[411] Какие силы трения возникают при движении карандаша в случаях, показанных на рисунке 11-89? Куда направлена сила трения, действующая на карандаш, относительно оси карандаша в обоих случаях?
18.13	(412] Тележка с грузом движется по столу (рис. П-90). Какой вид трения возникает между: а) столом и колесами; б) грузом и тележкой; в) осями колёс и корпусом тележки?
18.14	(413] Почему кирпичи не соскальзывают вниз по наклонной деревянной поверхности (рис. П-91)? Какая сила удерживает их в состоянии покоя? Изобразите силы, действующие на кирпичи.
которым судно спускают в воду,
насечка около шляпки гвоздя?
детали велосипеда, изготовленные

а)
б)
Рис. 11 90
Рис. 11-89
с nwttnali0O.tilda.ws
61
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
Рис. II-91
Put . II-92
13.15(414] Брусок двигают вправо по горизонтальной поверхности (рис. 11-92). Куда направлена сила трения скольжения по отношению к бруску? относительно поверхности, ио которой движется брусок?
18.16	(374] Капля дождя равномерно движется вниз. Какие силы в
этом случае действуют на каплю? Изобразите эти силы графически.
18.17	(415] Лестница у стены занимает положение, изображённое па рисунке 11-93. Укажите направление силы трения в местах соприкосновения лестницы со стеной и полом.
18.18	(416] Брусок движется равномерно (рис. 11-94). Куда направлена: а) сила упругости горизонтальной части нити; б) сила упругости вертикальной части нити; в) сила трения скольжения, действующая на поверхность стола; г) сила трения скольжения, действующая на брусок? Чему равна равнодействующая этих сил?
18.19	[417] Колесо автомобиля буксует (рис. 11-95). Куда направлена сила трения скольжения между буксующим колесом и дорогой, которая действует: а) на колесо; б) на дорогу? Куда направлена сила упругости дороги?
18.20	(418] Книга прижата к вертикальной поверхности (рис. П-96). Изобразите графически направления сил тяжести и трения покоя, действующих на книгу.
Рис. II 93
Рис. и 91
Риг. 11-95
Риг. 11-96
Скачан с mattnaiioo.tildj.ws
62
18.21	[419] Тележка равномерно движется вправо (см. рис. П-90). Какая сила приводит в движение груз, поставленный на неё? Чему равна эта сила при равномерном движении?
18.22	(420] На транспортёре равномерно движется ящик с грузом (без скольжения). Куда направлена сила трения покоя между лентой транспортёра и ящиком, когда ящик: а) поднимается; б) движется горизонтально; в) опускается?
18.23	[421] Равна ли сила тяги силе трения, если автобус движется без скольжения равномерно: а) по горизонтальному пути; б) вверх по наклонному участку пути?
18.24	[422] Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста?
18.25	(423] С помощью динамометра равномерно перемещают брусок (см. рис. 11-92). Чему равна сила трения скольжения между бруском и поверхностью стола? (Цена деления динамометра 1 Н.)
Рис. II-97
18.26	(424] Зубья ручной пилы иногда разводят в разные стороны от плоскости пилы. Па рисунке 11-97 показаны пропилы, сделанные неразведенной и разведенной пилами. Какой пилой труднее пилить? Почему?
18.27	(425] Приведите примеры, когда трение приносит пользу и когда — вред.
18.28	(426] На уроке физкультуры мальчик равномерно скользит вниз по канату. Под действием каких сил осуществляется это движение?
18.29	(433] Поезд массой 400 т движется со скоростью 40 км/ч и после торможения останавливается. Чему равна сила торможения, если тормозной путь поезда оказался равен 200 м?
18.30	(427] Судно буксирует три баржи, соединённые последовательно одна за другой. Сила сопротивления воды для первой баржи 9000 П, для второй баржи 7000 II, для третьей баржи 6000 II. Сопротивление воды для самого судна 11 кН. Определите силу тяги, развиваемую судном при буксировке этих барж, считая, что баржи движутся равномерно.
18.31	[428] На движущийся автомобиль в горизонтальном направлении действуют сила тяги двигателя 1,25 кН, сила трения 600 Н и сила сопротивления воздуха 450 Н. Чему равна равнодействующая этих сил?
2мчам с nwwnalioo.tiida.ws
63
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
18.32	(431] На автомобиль массой 10л кг во время движения действует сила сопротивления, равная 10% от его веса. Чему должна быть равна сила тяги, развиваемая автомобилем, чтобы он двигался с постоянным ускорением 2 м/с2?
18.33	[д. 49] Как будет двигаться брусок, помещенный на наклонную плоскость, под действием сил Fp Fz, и F3, изображенных на рисунке 11-98? Назовите эти силы.
18.34	(399] На наклонной плоскости, образующей угол 30 с горизонтом, покоится брусок массой 50 кг. Определите значения силы трения покоя и силы нормальной реакции опоры.
13.35	[д. 50] Во время свободного качения в направлении, указанном пунктирной стрелкой, на обруч действуют силы, изображенные на рисунке П-99. Модуль наименьшего вектора силы F, равен 210 II. Чему равны силы F2, Ft, Fp если F, = 2,5Ft и Fj = 3F,? Назовите эти силы, определите их значения и проекцию результирующей силы на направление движения.
18.36	[н] Велосипедист, нажимая на педали, начинает движение по горизонтальной дороге. Как направлена сила трения, действующая со стороны дороги на переднюю и заднюю шины велосипеда? Ответ поясните.
18.37	(429] Можно ли однозначно утверждать, что приращение AF силы сопротивления равно 3 мН, если скорость тела, движущегося в некоторой среде с коэффициентом сопротивления 0,01, увеличилась на 0,3 м/с?
18.38	* [432*] Конькобежец вначале движется по горизонтальному пути равномерно, а затем путь 60 м до остановки проезжает за 25 с. Чему равен коэффициент трения скольжения коньков по льду?
Рис. 11-98
Рис. II-99
Скачан с rrattnall0O.tiida.ws
64
18.39	* [434*] Велосипедист, ехавший со скоростью 11 м/с, резко затормозил. Коэффициент трения скольжения шин о сухой асфальт равен 0,7. Определите ускорение велосипедиста при торможении; время торможения; тормозной путь велосипедиста.
18.40	(435] Какую силу надо приложить в горизонтальном направлении к вагону массой 16 т, чтобы уменьшить его скорость па 0.6 м/с за 10 с? за 1 с? Коэффициент трения равен 0,05.
18.41	[436] С какой скоростью сможет ехать по горизонтальной дороге мотоциклист, описывая дугу радиусом 83 м, если коэффициент трения резины о дорожное покрытие равен 0,4?
§ 19
Импульс тела.
Закон сохранения импульса1
19.1	[Д. 51] Лиса гонится за зайцем с такой скоростью, что её импульс равен импульсу зайца. Сможет ли лиса догнать зайца?
19.2	[Д. 52] Слон массой 4,5 т бежит со скоростью 10 м/с. С какой скоростью должен ехать автомобиль массой 1500 кг, чтобы его импульс был равен импульсу слона?
19.3	[д. 53] Во сколько раз импульс бронетранспортёра на суше бопыпе, чем в воде, рспи ого скорость ня суше рання 22,5 м/с, а н воде — 10 км/ч?
19.4	(214] Пешеход массой 90 кг движется со скоростью 3,6 км/ч, а собака массой 7,5 кг бежит со скоростью 12 м/с. Определите отношение импульсов пешехода и собаки.
19.5	(430] Троллейбус трогается с места и в течение 30 с приобретает импульс 15-10' кг  м/с. Определите силу сопротивления движению, если развиваемая троллейбусом сила тяги равна 15 кН.
19.6	[д. 54] На сколько изменился импульс бегуна массой 80 кг перед финишем, если в течение последних 10 с спортсмен бежал с постоянным ускорением, равным 0,2 м/с2?
19.7	[д. 55] Мячик массой 100 г, брошенный вертикально вверх, вернулся обратно через 6 с. Определите импульс мяча в момент броска и в верхней точке.
19.8	(д. 56] Камешек массой 30 г упал с высоты 20 м. Каким импульсом обладал камешек в момент удара о землю?
1
При расчетах в задачах этого параграфа примите g - 9,8 1Ркг.
с m»t*nalioo.tiida.ws
65
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
2 -
»--------------------►
О	А
Ри<. II-НЮ
19.9	* [д. 57*] Тело массой ш, брошенное вертикально вниз со скоростью о((, за время падения получило приращение импульса Др. Сколько времени тело находилось в полёте, если известна средняя скорость его движения р ? С какой высоты было брошено тело?
19.10	[д. 58] Зная длину I качелей, предложите способ определения импульса и скорости своего тела в нижней точке траектории с использованием весов. Считайте, что весы сохраняют горизонтальное положение.
19.11	* [Д. 59‘] Определите отношение импульсов двух тел 1 и 2 массами т и 3m соответственно, если модули векторов их скоростей (рис. 11-100) отличаются в 3 рала. Чему равна сумма проекций векторов импульсов этой системы тел на ось X?
19.12	* [д. 60'] Импульсы четырёх тел представлены с помощью векторов на рисунке П-101. При этом модули векторов соотносятся следующим образом: р{ = р3 = 2ри pt = 1,5р,. Третье тело движется со скоростью 1 м/с, а массы тел соответственно равны 1 кг; •1 кг; 3 кг; 12 кг. Какое из тел обладает максимальной скоростью? Определите сумму проекций векторов импульсов тел на каждую из осей координат X и У (с учётом знака).
19.13	* [д. 61*] Импульсы двух тел представлены на рисунке П-102 с помощью векторов. Вектор импульса р\ образует с положительным направлением оси X угол л/-1. а вектор импульса р, — угол Зл/4. Определите сумму проекций векторов на каждую из осей координат (с учётом знака).
Рис. 11-101
Скачан с mattnaUOO.tildj.ws
66
19.14	* [д. 62'] Ознакомьтесь с условием предыдущей задачи и ответьте на поставленный вопрос, если оси координат повернуты: на угол л/4 против часовой стрелки: на этот же угол по часовой стрелке.
19.15	* [д. 63'] Два небольших тела одинаковой массы, жёстко соединенные прямым стержнем, вращаются вокруг оси О, проходящей через центр масс системы перпендикулярно стержню. Ось вращения неподвижна. Сделайте рисунок и докажите, что сумма проекций векторов импульсов тел на любую ось X, лежащую в плоскости вращения, равна нулю. Проверьте, будет ли справедливо это утверждение, если массы тел различны; ось вращения О пересекает стержень в другой точке.
19.16	* [220*] К лежащим на столе шарам были приложены в течение одного и того же промежутка времени одинаковые силы. При этом шар массой 3 кг приобрёл скорость 15 см/с. Какую скорость приобрёл шар массой 1 кг?
19.17	* [д. 64*] Теннисный мяч массой 100 г, летящий со скоростью 180 км/ч перпендикулярно вертикальной стене, отскакивает от неё без заметной потери скорости в противоположном направлении. Определите модуль изменения проекции импульса |Дрг| на ось, совпадающую с направлением движения мяча до удара.
19.18	* [д. 65'] Машина проезжает поворот дороги по дуге, имеющей вид четверти окружности. На какой угол поворачивается при этом вектор импульса машины? Чему равны изменение проекции импульса на ось X, направление которой совпадает с вектором импульса машины до поворота, и модуль вектора изменения импульса |ДР||?
19.19	[д. 66] Скорость тела массой 2,2 кг изменяется в соответствии с уравнением и — 10 - 0.2/. Определите импульс тела в начальный момент. Через какое время импульс тела уменьшится в 2 раза?
19.20	[д. 67] Координата конькобежца массой 75 кг на некотором стартовом участке дистанции описывается уравнением х = = 5,2 + 5,2/ + 1,3/2. Определите импульс конькобежца в момент начала наблюдения и приращение импульса за следующую секунду. Остается ли это значение постоянным для каждой последующей секунды? Через какое время от момента начала наблюдения импульс достигнет максимального значения, если максимальная скорость, которую может развить спортсмен, равна 13 м/с?
:мчам с nwttnalioo.tilda.ws
67
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
19.21	[д. 68] Движение тела массой 0,5 кг описывается уравнением х = 30 + 12/ — 0,2/2. Определите импульс р() тела в момент начала наблюдения. Сколько времени пройдёт до того момента, как проекция импульса на ось X станет равной -рп/2? Определите модуль изменения проекции импульса.
19.22	[д. 70] Человек решил перейти от кормы к носу лодки, плывущей по течению реки. Как при этом изменится импульс человека, лодки, системы лодка—человек относительно берега реки?
19.23	[д. 71] Во время салюта выстрел был произведён в вертикальном направлении в безветренную погоду, причём взрыв снаряда произошел в верхней точке траектории полета. Чему равен суммарный импульс системы горящих частиц в момент взрыва?
19.24	[д. 72] Почему при стрельбе из ружья рекомендуется плотно прижимать приклад к плечу?
19.25	[Д. 73] С какой целью в охотничьих ружьях применяют утяжеление ложа с помощью металлических накладок или даже заливки свинцом?
19.26	[216] Пружина, концы которой стянуты нитью, помещена между тележками так, как показано на рисунке II-103. На тележках стоят сосуды с песком. Когда нить пережгли, правая тележка приобрела большую скорость, чем левая. Чем это можно объяснить?
Рис. II 103
19.27	* [217*] Чему равна масса правой тележки (см. задачу 19.26), если она приобрела в 2 раза меньшую скорость, чем левая тележка, масса которой с грузом составляет 430 г?
19.28	’ [219*] При взаимодействии двух тележек их скорости изменились на 20 см/с и 60 см/с. Масса большей тележки 0,6 кг. Чему равна масса меньшей тележки?
19.29	* [221*] 0 неподвижной надувной лодки массой 30 кг на берег прыгнул мальчик массой 45 кг. При этом лодка приобрела скорость 1,5 м/с относительно берега. Чему равна скорость мальчика относительно лодки?
19.30	[222] Мальчик, масса которого 46 кг, прыгнул на берег со скоростью 1,5 м/с с неподвижного плота массой 1 т. Какую скорость приобрёл плот относительно берега?
Скачан с mat*na)]OO.tilda.ws
68
19.31	[д. 74] Скорость пул» массой 7,9 г при вылете из ствола автомата Калашникова равна 715 м/с. Определите проекцию вектора скорости, сообщаемой автоматчику массой 80 кг, на направление движения пули, если масса автомата равна 3,6 кг.
19.32	[д. 75] Почему пуля, о которой идет речь в предыдущей задаче, пробивает в стекле небольшое отверстие, а камень массой 280 г, летящий со скоростью 20 м/с, разбивает стекло?
19.33	* [д. 76*] При выстреле в горизонтальном направлении пистолет приобретает импульс, противоположный по направлению импульсу пули. Почему же тогда пистолет подпрыгивает вверх?
19.34	[д. 77] С отплывающей от берега со скоростью 1,3 м/с лодки, масса которой вместе с человеком равна 250 кг, в горизонтальном направлении сбросили на берег груз. Чему равна масса груза, если скорость лодки увеличилась на 0,1 м/с?
19.35	[д. 76] Кабина подвесной дороги на некотором участке пути движется по инерции в горизонтальном направлении со скоростью 1,2 м/с. Масса кабины вместе с пассажиром равна 200 кг. Пассажир нечаянно роняет на землю пакет массой 25 кг. Определите: сумму проекций векторов импульсов тел на направление движения до начала падения пакета; проекцию импульса пакета в момент начала падения. Изменится ли скорость кабины?
19.36	[д. 79] По данным предыдущей задачи определите, какую минимальную скорость и в каком направлении по горизонтали надо сообщить пакету, чтобы кабина остановилась; скорость кабины увеличилась в 1,5 раза.
19.37	[д. 80] Чтобы аэростат, неподвижно висящий над землёй, стал подниматься вверх, надо выбросить из корзины часть балластного груза. Каким паи лучшим образом надо это сделать, чтобы не вызвать резких колебаний корзины аэростата? Рассмотрите несколько вариантов: 1) выбросить груз через борт или через люк в полу корзины; 2) отпустить груз или сообщить ему начальную скорость в каком-либо направлении; 3) избавиться от груза но частям или целиком.
19.38	[д. 81] Тело, летевшее со скоростью 2 м/с относительно земли, мгновенно разделяется на три части массами 3 кг, 2 кг и 1 кг. Первая часть продолжает движение со скоростью 6 м/с в прежнем направлении, вторая часть движется в противоположном направлении со скоростью 3 м/с. Определите скорость третьей части.
19.39	[д. 82] Для чего хищная птица, камнем падающая с неба, у самой земли расправляет крылья?
с nwt*na)ioo.tiida.ws
69
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
19.40	[д. 83] Почему при стыковке космических кораблей предварительно добиваются очень малой разности их скоростей?
19.41	[д. 84] На тележку массой 50 кг, катившуюся по горизонтальной поверхности со скоростью 1,1 м/с, опустили груз массой 20 кг. Как и на сколько изменится скорость тележки?
19.42	[д. 85] В центр свободно висящей мишени массой 162 г вонзается стрела массой 18 г, летевшая горизонтально со скоростью 20 м/с. Какую скорость приобретает при этом мишень?
19.43	[д. 87] Почему у основания детской ледяной горки со временем образуется ряд углублений, из-за чего санки подпрыгивают?
19.44	[д. 88] Два бильярдных шара одинаковой массы, один из которых движется со скоростью а другой покоится, испытывают упругий центральный удар. После столкновения первый шар останавливается. С какой скоростью будет двигаться второй шар?
19.45	[д. 89] Ознакомьтесь с условием предыдущей задачи. Пусть теперь не один, а несколько одинаковых соприкасающихся шаров выстроились в шеренгу на линии движения первого шара. Какие или какой из шаров придёт в движение?
19.46	[д. 90] По данным условия задачи 19.17 определите: какой импульс сообщает мяч вертикальной стенке при абсолютно упругом ударе; среднюю силу, с которой стена действует на мяч, если тела находились в контакте в течение 0,01 с.
19.47	[д. 91] В чём принципиальное различие способов перемещения в воде человека и осьминога?
19.48	[д. 92] Если перестать удерживать лёгкий воздушный шарик, наполненный горячим воздухом, то он взлетит вверх. Аналогично поведёт себя в начальный момент надутый, не завязанный веревочкой резиновый шарик, если вы, держа его отверстием вниз, разожмете пальцы. Какие причины вызывают движение шарика вверх в первом и во втором случаях?
19.49	’[д. 93] Чтобы сообщить ракете массой М первую космическую скорость р за время Д(, из сопла ракеты с постоянной скоростью и относительно ракеты должна истекать в единицу времени масса газа р (кг/с). (Газ образуется при взаимодействии горючего с окислителем, что в совокупности называется топливом.) Желая определить необходимую для полёта массу топлива гп = рДг, мальчик вспомнил закон сохранения импульса, написал уравнение Л/Де = (цД/)н и получил, что т — M&v/u. На самом деле топлива понадобится гораздо больше. Чего не учёл мальчик?
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
70
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЁРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
§ 20 Давление твёрдых тел*
20.1 [437] Два тела равного веса поставлены на стол так, как показано на рисунке III-1, слева. Одинаковое ли давление они производят на стол? Если эти тела поставить на чаши весов (рис. 111-1» справа). Будут ли весы в равновесии?
Рис. III-1
Рис. II1-2
20.2	[436] Одинаковое ли давление оказываем мы на карандаш, затачивая его тупым и острым ножом, если прилагаемое нами усилие одно и то же?
20.3	[439] Перемешан одинаковый груз (рис. III-2), мальчики в первом случае прикладывают большую силу, чем во втором. Почему? В каком случае давление груза на опору больше? Почему?
20.4	[440] Зачем у лопаты верхний край, на который надавливают ногой, изогнут?
20.5	[441] Для чего у косилки, соломорезки и других сельскохозяйственных машин режущие части должны быть остро заточены?
20.6	[442] Зачем для проезда по болотистым местам делают настил из хвороста, бревен или досок?
20.7	[443] Когда скрепляют болтом деревянные бруски, под гайку и головку болта подкладывают широкие металл иче-
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите g — 9.8 1Ркг.
:мчам с mjttnalioo.tilda.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
Рис. II1-3
в трех положен li-доску будет наи-
на стол кирпичи,
ские плоские кольца — шайбы (рис. Ш-3). Для чего это делают?
20.8	[444] Для чего при вытаскивании гвоздей из доски подкладывают под клещи железную полоску или дощечку?
20.9	[445] Объясните назначение напёрстка, надеваемого на палец при шитье иглой.
20.10	[446] В одних случаях давление стара
ются уменьшить, а в других — увеличить. Приведите примеры, где в технике или в быту уменьшают, а где увеличивают давление.
20.11	[447] На рисунке III-4 изображён кирпич ях. При каком положении кирпича давление на меньшим? наибольшим?
20.12	[448] Одинаковое ли давление производят
расположенные так, как показано на рисунке II1-5?
20.13	[449] Два кирпича поставлены друг на друга так, как показано на рисунке Ш-6. Одинаковы ли силы, действующие на опору, и давление в этих двух случаях?
20.14	[450] Розетки прессуют из специальной массы, действуя на нес силой 37,5 кН. Площадь розетки 0,0075 м2. Под каким давлением прессуется розетка?
20.15	[4S1] Площадь дна кастрюли равна 500 см2. На сколько увеличится давление кастрюли на стол, если в неё налить воду объемом 2,5 л?
20.16	[452] Какое давление на пол производит мальчик, масса которого 40 кг, а площадь подошв его обуви
20.17	[н] Для прогулки по заснеженному 40 кг надел снегоступы. Размер снегоступов ление оказывает мальчик на снег? Сравните с ответом к предыдущей ление?
100 см2?
лесу мальчик массой 20 * 70 см. Какое дав-полученный результат раз уменьшилось дав-
задаче. Во сколько
Скачан с mattnalioo.tiida.ws
72
20.18	(453] Спортсмен, масса которого 75 кг, стоит на лыжах. Длина каждой лыжи 1,75 м, ширина — 6 см. Какое давление оказывает спортсмен на снег?
20.19	(454] Токарный станок массой 300 кг опирается на фундамент четырьмя ножками. Определите давление станка на фундамент, если площадь каждой ножки 50 см2.
20.20	[455] Толщина льда на озере такова, что лёд выдерживает давление 90 кПа. Пройдёт ли по этому льду трактор массой 5,1 т, если общая площадь его гусениц составляет 1,5 м2?
20.21	[456] Двухосный прицеп с грузом имеет массу 2,5 т. Определите давление, оказываемое прицепом на дорогу, если плошадь соприкосновения каждого колеса с дорогой равна 125 см2.
20.22	(457] На железнодорожную четырехосную платформу погрузили контейнеры общей массой 6 т. Па сколько увеличилось давление платформы на рельсы, если площадь соприкосновения колеса с рельсом 5 см2?
20.23	[458] Стандартный кирпич размерами 250 х 120 х 65 мм помещали на горизонтальную поверхность тремя различными гранями (см. рис. 111-4). Чему равны сила давления и давление в каждом случае? Изменятся ли они, если поверхность слегка наклонить?
20.24	[459] Какое давление оказывает на грунт гранитная колонна высотой I м. если площадь её основания равна 1,5 м2?
20.25	[н] Изготовили два одинаковых стола, но один из древесины дуба, а другой из древесины сосны. Во сколько раз отличается давление, оказываемое ножками стола на пол?
20.26	[460] Можно ли гвоздём оказать давление 10’ кПа? Рассчитайте, какую силу для этого надо приложить к шляпке гвоздя, если площадь острия гвоздя равна 0,1 мм2.
§ 21 Давление газов
21.1	[461] На рисунке III-7 показано, что сжатый газ поднимает поршень с грузом. Объясните это явление.
21.2	[462] Под колоколом воздушного насоса находится сосуд, закупоренный пробкой. Почему при интенсивном выкачивании воздуха из-под колокола пробка может вылететь (рис. II1-8)?
Рис. 111-7
:мчам с nwwnalioo.tilda.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
73
21.3	[463] В узкой запаянной с обоих концов трубке, подвешенной на нити, воздух разделён капелькой ртути (рис. II1-9). Одинаково ли давление воздуха в верхней и нижней частях трубки?
21.4	(464] Поршень в цилиндре на рисунке III-10 занимал положение А. Цилиндр поместили под колокол воздушного насоса и откачали часть воздуха. Поршень при этом переместился и занял положение В. Чем можно объяснить перемещение поршня?
21.5	[465] Массы одного и того же газа, находящегося в разных закрытых сосудах (рис. III-11) при одинаковой температуре, одинаковы. В каком из сосудов давление газа наибольшее? наименьшее? Ответ поясните.
21.6	° (466°] Под колоколом воздушного насоса находится стакан, частично наполненный мыльной пеной. Что будет наблюдаться внутри стакана, если воздух из-под колокола начать откачивать? Что произойдёт, если воздух вновь впустить?
21.7	[467] Почему при накачивании воздуха в шину велосипеда с каждым разом становится всё труднее двигать ручку насоса?
21.8	° [468°] Пробирка закрыта пробкой из мыльной пены. Что будет наблюдаться, если пробирку частично погрузить в стакан с холодной водой? в стакан с горячей водой? Объясните явление.
21.9	[469] В соединённых сосудах, изображённых на рисунке III-12, кран К открыт. Чему равно давление газа в правом сосуде?
21.10	(470] Из баллона медленно выпустили половину газа. Как изменилось давление газа в баллоне? Объясните почему.
21.11	[471] Два одинаковых сосуда соединены небольшой трубкой (рис. III-13). В одном из них находится газ под давлением 0,08 Па, в другом молекулы газа отсутствуют (сосуд пустой). Каким станет давление газа в сосудах, если открыть кран К?
Скачан с mattnaljoo.tildj.ws
74
Рис. Ill 12	Рис. III-13
21.12	[472] Массы одного и того же газа в двух одинаковых закрытых сосудах одинаковы. Один из этих сосудов находится в тёплом помещении, другой — в холодном. В каком из сосудов давление газа больше? Почему?
21.13	(473] В закрытой части сосуда над ртутью (рис. 111-11) находятся молекулы воздуха и паров ртути. Почему с повышением температуры уровень ртути в этом колене понижается?
21.14	(474] У костра можно видеть, как от горящих поленьев с треском разлетаются искры. Почему?
21.15	° [475°] Если сначала охладить бутылку, а потом, держа её в руках, опустить горлышком в воду (рис. 111-1,5), то можно заметить, что из бутылки будут выходить пузырьки воздуха. Объясните наблюдаемое явление.
21.16	(476] Почему мяч. вынесенный из комнаты на улицу зимой, «сдувается*?
21.17	(477] При изготовлении электрических ламп
Рис. II1-11
Рис. II1-15
их баллоны
наполняют инертным газом, давление которого значительно меньше атмосферного. Почему так делают?
21.18	(478] Почему стволы огнестрельного оружия изготавливают и) особо прочной стали?
21.19	[д. 94] В плотно закрытом полиэтиленовом пакете с молоком, хранящемся при постоянной температуре, масса вещества остаётся неизменной. Почему со временем пакет увеличивается в объёме?
21.20	[д. 95] Длинный детский шарик из очень эластичного материала надули, завязали и плотно перетянули верёвочкой так, что одна из частей шарика оказалась длиннее другой при одинаковом диаметре. Одинаково ли давление в обеих частях шарика?
21.21	[Д. 96] Зимой водитель накачал шины своего автомобиля в теплом гараже, выехал на дорогу и обнаружил, что шины слегка спущены. Что произошло с шинами автомобиля?
с nwwnalioo.tilda.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
75
21.22	[д. 97] Если бы вы были конструктором космического корабля, то какую форму иллюминатора из толстого стекла вы бы предпочли для обеспечения герметичности корабля: форму диска или усеченного конуса (рис. Ш-16)? Как бы вы установили иллюминатор в корпусе корабля?
21.23	[д. 98] На пустой пластиковой
Рис. III-16
бутылке с плотно закрытой пробкой, которую в холодную погоду вынесли на улицу, образовались вмятины. Как наилучшим способом использовать давление газов, чтобы сразу вернуть бутылке первоначальную форму? Объясните целесообразность своих действий.
§ 22
Подвижность частиц жидкостей и газов
22.1	[479] Резиновый мяч деформировали, сжав его руками. Изменились ли при этом масса, вес, объём, плотность и давление воздуха в мяче? Если изменились, то как?
22.2	[480] Почему газ нельзя хранить в открытых сосудах?
22.3	[481] В воде передвигаться значительно труднее, чем в воздухе. Что можно сказать о подвижности молекул воздуха и молекул воды?
22.4	° [482°] Пористый сосуд А соединен с трубкой, свободный конец которой затянут резиновой плёнкой В (рис. 111-17, л). Если сосуд С заполнить водородом, то плёнка выгнется наружу. Если сосуд С заполнить углекислым газом и расположить так, как показано на рисунке III-17. б, то пленка В прогнётся внутрь трубки. Чем это можно объяснить?
22.5	° [483°] Стакан, доверху наполненный водой, и стакан, наполненный патокой, наклонили одновременно (рис. III-18). Что можно сказать о
Рис. I1I17
Скапан с mattnaUOO.tiida.ws
76
Рис. 111-20
Рис. JI 1-18
Рис. 111-19
подвижности молекул этих жидкостей? о взаимодействии молекул и частиц, составляющих эти жидкости?
22.6	° [484°] Пролитая на стол вода растекается быстрее, чем пролитое касторовое масло. У какой из этих жидкостей подвижность молекул больше? Как связаны между собой подвижность молекул и текучесть жидкостей?
22.7	(485] На рисунке 111-19 изображён уровень, а) В какую сторону наклонена плоскость Л, на которой он лежит? б) В ампуле уровня содержится жидкость и пузырёк воздуха. В какую погоду пузырёк воздуха в ампуле больше: в тёплую или в холодную?
22.8	[н] Почему растительное масло растекается по холодной! сковороде медленнее, чем по горячей? Как зависит текучесть и вязкость жидкости от температуры?
22.9	[д. 99] Разреженная смесь двух газов состоит из молекул массами /и, и тг. Какая из двух молекул обладает большей подвижностью, если т2 >
22.10	[Д. 100] Почему в закрытом помещении запах духов распространяется быстрее при более высокой температуре?
22.11	[д. 101] В закрытом сосуде, разделённом перегородкой! II (рис. III-20), находятся при одинаковой температуре два разреженных газа. Число молекул газа 2 немного больше, чем число молекул газа /, а масса его молекул намного больше массы молекул газа /. Если открыть небольшое отверстие в перегородке, то наблюдается удивительное явление: вначале увеличивается число молекул в правой части сосуда, а затем происходит выравнивание их числа в обеих частях сосуда. Попытайтесь объяснить это явле
ние.
2клч»н с nwttnali0O.tilda.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
§ 23
Если выстрелить из мелкокалиберной винтовки в ва-то в яiine образуется отверстие. Если же выстрелить в оно разлетится. Как объяснить это явление?
В одном сосуде находится металлический кубик, в дру-
Закон Паскаля. Гидравлический пресс
23.1	[486] В чём различие процессов передачи давления в случаях с деревянным бруском и жидкостью, показанных на рисунке 111-21?
23.2	[487]
реное яйцо,
сырое яйцо,
23.3	[488]
гом — вода (рис. II1-22). Изобразите графически (одной—тремя стрелками), как эти тела передают производимое на них давление.
23.4	[489] Сосуд плотно закрыт пробкой, в которую вставлены две трубки (рис. Ш-23). Если подуть в трубку 1, то вода через трубку 2 выливается из сосуда. Будет ли вытекать вода из трубки /, если подуть в трубку 2?
23.5	[490] Почему взрыв снаряда под водой губителен для живущих в воде организмов?
23.6	[491] Объясните действие фонтана, изображённого на рисунке II1-24.
23.7	[492] Забавляясь, мальчик выдувает мыльные пузыри. Почему мыпьные пузыри приобретают форму шаря?
23.8	[493] В закрытом сосуде в воде плавает пузырёк так, как показано на рисунке
III-25. Пузырек заполнен водой и воздухом.
Скачан с rnattnalioo.tiida.ws
78
Рис. И1-26
>7/2/727772/////
Рис. II1-27
23.9	[494] Поршень (рис. 111-26) неподвижно прикреплён ко дну сосуда. Что произойдет с цилиндром, надетым на поршень, если накачать воздух в сосуд? откачать воздух из сосуда? Ответ поясните.
23.10	* [495*] Будет ли зубная паста в условиях невесомости выдавливаться из тюбика так, как это происходит в обычных условиях? Ответ поясните.
23.11	[496] Два сообщающихся сосуда с различными поперечными сечениями (рис. III-27) наполнены водой. Площадь поперечного сечения у узкого сосуда в 100 раз меньше, чем у широкого. На поршень А поставили гирю весом 10 II. Какой груз надо положить на поршень В, чтобы оба поршня с грузами находились в равновесии?1
23.12	[497] Какой выигрыш в силе можно получить на гидравлических машинах, у которых площади поперечных сечений поршней относятся как: а) 1 : 10; 6) 2 : 50; в) 1 : 100; г) 5 : 60; д) 10 : 100?
23.13	[498] Площадь меньшего поршня гидравлического пресса 10 см*. На него действует сила 200 Н. Площадь большего поршня 200 см2. Какая сила действует на больший поршень?
2	2	23.14 [499] Поршень гидравлического
S — 120 см S, = 600 см	1 on 2
143II пресса площадью 180 см действует с '	силой 18 кН. Площадь малого поршня
О	I 41 см2. С какой силой действует малый
---	,—- поршень на масло в прессе?
23.15 [500, а] Определите (устно) вес ----------- шара (рис. 111-28), если жидкость в ги-/7777/7777/7/7/7'	дравлической машине находится в рав-
новесии.
Рис. Ill 28
1 При решении задач 23.11—23.19 весом поршней и трением нужно пренебречь.
:мчам с mittnalioo.tiida.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
Рис. 111-30
23.16	(500, б] Какие силы действуют на тела, прессуемые гидравлическими машинами (рис. 111-29)?
23.17	* [501 •] Малый поршень гидравлического пресса под действием силы 500 Н опустился на 15 см. При этом большой поршень поднялся на 5 см. Какая сила действует на большой поршень?
23.18	’ [502*] Мальш поршень гидравлического пресса площадью 2 см“ под действием силы опустился на 16 см. Площадь большого поршня 8 см2. Определите: а) вес груза, поднятого поршнем, если на малый поршень действовала сила 200 II; б) на какую высоту поднят груз.
23.19	* (503'] Давление в гидравлической машине равно 400 кПа (рис. 111-30). На меньший поршень действует сила 200 II. Площадь большого поршня 400 см2. Определите: а) показания динамометра В, сжимаемого большим поршнем; б) площадь меньшего поршня.
§ 24
Давление в жидкостях.
Сообщающиеся сосуды1
24.1	(508] В цилиндрический сосуд, частично заполненный водой, опустили деревянный брусок. Изменилось ли давление воды на дно сосуда?
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите g — 10 И кг.
Сказан с mattnalioo.tilda.ws
80
24.2	[504] Сосуд с жидкостью наклонили (рис. Ш-31). Одинаковое ли давление оказывает после этого жидкость на боковые стенки А и В в точках, лежащих на одном горизонтальном уровне?
24.3	[505] Сосуд с водой имеет форму, изображённую на рисунке Ш-32. Одинаково ли давление воды на боковые стенки сосуда на уровне АВ?
24.4	[506] Цилиндрические сосуды уравновешены на весах (рис. Ш-33). Нарушится ли равновесие весов, если в них налить воды столько, что поверхность её установится на одинаковом уровне от дна сосудов? Одинаково ли будет давление па дно сосудов?
Рис. Ill 34
24.5	[507] Цилиндрические сосуды урав-
новешены на весах (см. рис. Ш-33). Мальчик налил в оба сосуда воду одинаковой массы. Нарушилось ли равновесие весов? Одинаково ли будет давление воды на дно сосудов?
24.6	[509] В трех сосудах с одинаковой площадью дна налита вода до одного уровня (рис. Ш-34). В каком сосуде налито больше воды? Одинаково ли давление на дно в этих сосудах? Почему?
24.7	° [5Ю°] Уровень воды в сосудах одинаковый (рис. Ш-35). Будет ли переливаться вода из одного сосуда в другой, если открыть кран К?
24.8	° [511°] Уровень жидкостей в сосудах (см. рис. Ш-35) одинаковый. В левом налита вода, в правом — керосин. Одинаково ли давление на дно сосудов? Одинаково ли давление на кран К справа и слева? Будет ли переливаться жидкость из одного сосуда в другой, если открыть кран?
с mjt*na)ioo.tiida.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
81
24.9	(512] В левой части сосуда над жидкостью находится воздух (рис. II1-36)- Какую высоту столба жидкости (II или IIt) следует учитывать при расчёте давления на дно сосуда? Ответ поясните.
24.10	(513] В полиэтиленовый мешок налита вода (рис. III-37). Что показывают динамометры: давление или силы, действующие на столики динамометров? Стрелка правого динамометра закрыта листом бумаги. Чему равно показание правого динамометра? Будут ли
изменяться показа-
ния динамометров, если воду в мешок доливать? если воду выли
вать из мешка? Ответы обоснуйте.
24.11	[514] Одинаково ли давление воды на дно сосудов на рисунке III-38? Чему равно избыточное давление (т. е. без учёта атмосферного)? Изменится ли это давление, если воду заменить керосином? Чему оно будет равно в этом случае?
24.12	(515] Высота столба воды в стакане 8 см. Какое давление на дно стакана оказывает столб воды? Какое давление оказывала бы ртуть, налитая до того же уровня?
24.13	[516] Какое давление на дно сосуда оказывает слой керосина высотой 0,5 м?
24.14	* [517*] В цилиндрический сосуд налиты ртуть, вода и керосин. Определите общее избыточное давление, которое оказывают жидкости па дно сосуда, если объёмы всех жидкостей равны, а верхний уровень керосина находится на высоте 1 2 см от дна сосуда.
24.15	(518] Сосуды с водой имеют равные площади дна (рис. III-39). В каком из них избыточное давление воды на дно (без учета атмосферного давления) больше и во сколько раз?
Рис. 111-37
Сказан с rnat*nalioo.tilda.ws
82
Рис. 111-3»
24.16	[519] Водолаз в жёстком скафандре может погружаться в море на глубину 250 м, искусный ныряльщик — на глубину 20 м. На сколько и во сколько раз различается избыточное давление воды на этих глубинах?
24.17	[520] Рассчитайте давление толщи воды: а) на самой большой глубине Тихого океана — 11 035 м; б) на наибольшей глубине Азовского моря — 14 м (плотность воды в нем примите равной 1020 кг/м’).
24.18	[521] Определите по графику (рис. Ш-40) глубину погружения тела в озеро, соответствующую избыточному давлению воды 100, 300 и 500 кПа.
24.19	(522] Аквариум наполнен доверху водой. С какой силой давит слой воды на стенку аквариума длиной 50 см и высотой 30 см?
24.20	[523] В аквариум высотой 32 см, длиной 50 см и шириной 20 см налита вода, уровень которой ниже края на 2 см. Рассчитайте: а) избыточное давление воды на дно; б) вес воды; в) силу, с которой вода действует на стенку шириной 20 см.
24.21	[524] Ширина шлюза 10 м. Шлюз заполнен водой на глубину 5 м. С какой силой давит вода на ворота шлюза? Атмосферное давление не учитывайте.
24.22	* [525*] В цистерне, заполненной нефтью, на глубине 3 м имеется кран, площадь отверстия которого 30 см2. С какой силой давит нефть на кран?
24.23	[526] Прямоугольный сосуд вместимостью 2 л наполовину наполнен водой, а наполовину — керосином.
а)	Чему равно суммарное избыточное давление жидкостей на дно сосуда?
б)	Чему равен вес жидкостей в сосуде? Дно сосуда имеет форму квадрата со стороной 10 см.
c nwt»na)ioo.tiida.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
83
24.2	4* [527*] Определите силу, с которой действует керосин на квадратную пробку с площадью поперечного сечения 16 см", если расстояние от пробки до уровня керосина в сосуде равно 400 мм (рис. III-41). Атмосферное давление не учитывайте.
24.2	5 (528] Какую силу испытывает каждый квадратный метр площади поверхности водолазного костюма при погружении в морскую воду на глубину 10 м? Атмосферное давление не учитывайте.
24.2	6 (529] Плоскодонная баржа получила в дне пробоину площадью 200 смг. С какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды на глубине 1,8 м? (Вес пластыря не учитывайте.)
24.2	7 [530] Определите высоту уровня воды в водонапорной башне, если манометр, установленный у её основания, показывает давление 220 000 Па.
24.2	8(531] На какой глубине давление воды в море равно 412 кПа?
24.2	9 (532] Напор воды в водонапорной башне создаётся насосом. Па какую высоту поднимается вода, если давление, созданное насосом, равно 400 кПа?
24.3	0 (533] Брусок размером 0,5 х 0,4 х0,1 м находится в баке с водой на глубине 0,6 м (рис. III-42). Вычислите: а) с какой силой вода давит на верхнюю грань бруска; б) с какой силой вода давит на нижнюю грань бруска; в) сколько весит вода, вытесненная бруском. Атмосферное давление не учитывайте.
24.3	1 [534] Произведите расчёт, взяв данные предыдущей задачи, предполагая, что воду заменили керосином.
24.3	2* [535*] Используя результаты двух предыдущих задач, вычислите, на сколько сила, действующая на тело снизу, больше силы, действующей на тело сверху: а) в воде; б) в керосине. Сравните полученные результаты с весом вытесненной воды и с весом вытесненного керосина.
24.3	3 (536] В какой из кофейников, изображённых на рисунке 111-43, можно налить больше жидкости? Почему?
Рас. III-11
Рис. III 13
Рис. III-42
277/7/777
Сказан с mattnafioo.tilda.ws
84
Рис. 111-45
Рис. II1-47
24.3	4(537] Точкой А обозначен уровень воды в левом колене трубки (рис. Ш-44). Сделайте рисунок и на нем отметьте точкой В уровень воды в нравом колене трубки.
24.3	5° [538°] В сообщающиеся сосуды налита вода. Что про-июйдёт и почему, если в левый сосуд долить немного воды (рис. 111-45)? если в средний сосуд долить немного воды (рис. 111-46)?
24.3	6* [539*] Справедлив ли закон сообщающихся сосудов в ус ловиях невесомости? Ответ поясните.
II 24.37(540] Как при помощи сообщающихся сосудов 1- проверить, горизонтально ли проведена линия на стене?
24.38 [541] Объясните действие фонтана (рис. III-47).
24.39 [542] В левом колене сообщающихся сосудов налита вода, в правом — керосин (рис. 111-48). Высота у?—у	столба керосина 20 см. На сколько уровень воды в ле-
вом колене ниже верхнего уровня керосина?
Рис. Ill 18	, г»
24.40 (543’] В сообщающихся сосудах находятся ртуть и вода (рис. Ш-49). Высота столба воды 68 см. U Какой высоты столб керосина следует налить в левое колено, чтобы ртуть установилась на одинаковом уровне?
24.41* [544*] В сообщающихся сосудах находилась ртуть. Когда в правую трубку налили слой керосина высотой 31 см, то уровень ртути в левой трубке поднялся на 2 см. Какой высоты следует налить слой воды в левую трубку, чтобы ртуть в трубках установи -Рис. 111-49 лась на одинаковом уровне (см. рис. Ш-49)?
с mattnalioo.tilda.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
85
24.42* [545*] В сообщающихся сосудах находятся ртуть, вода и керосин (рис. Ш-50). Какова высота слоя керосина, если высота столба воды равна 20 см и уровень ртути в правом колене ниже, чем в левом, на 0,5 см?
Рис. II1-50
§ 25	Атмосферное давление
25.1	[н] Что необходимо учитывать в задачах предыдущего пара графа при расчете не избыточного, а полного давления жидкости на дно сосуда?
25.2	[546] Одинаковую ли массу имеет чистый сухой воздух объёмом 1 мл, взятый на первом этаже и в любой комнате на высоте 230 м здания Московского университета? Результаты поясните.
25.3	[547] Ученик подсчитал, что за истекшие сутки масса воздуха, прошедшего через его лёгкие, составляет 15 кг. Какой объём при нормальном давлении и температуре занимает воздух, прошедший через легкие ученика? Сравните этот объём с объёмом воздуха, заполняющего вашу комнату.
25.4	[548] Почему при откачивании воздуха вода поднимается в трубке В, а в трубке А не поднимается (рис. 111-51)?
25.5	° [549°] Возьмите любую прозрачную бутылку, частично заполните её водой и, плотно закрыв горлышко бутылки ладонью, погрузите бутылку в воду так, как показано на рисунке 111-52. Почему вода не выливается из бутылки?
25.6	[н] Устройство, описанное в предыдущей задаче, может служить простейшей автопоилкой для птиц и мелких животных. Объясните принцип действия автопоилки. Обозначьте разность уровней воды в сосудах Л, атмосферное давление р(} а давление воздуха в верхнем сосуде р. Напишите в виде уравнения условие равновесия столба воды в верхнем сосуде.
Скачан с mattnalioo.tildi.ws
86
Рис. 111-53
77777777777
25.7	[н] Чтобы освободить аквариум от воды, девочка опустила в него шланг так, как показано на рисунке (рис. II1-53). Почему вода не стала вытекать из аквариума в ёмкость, расположенную ниже? Что надо было предварительно сделать, чтобы затея удалась?
25.8	[д. 102] Если бы хитроумная мартышка пыталась достать мячик из неглубокой
лунки без помощи лап, а только используя атмосферное давление, то как бы она смогла это сделать?
25.9	° [550°] Мальчик сорвал с ветки лист, приложил его ко рту, и, когда втянул воздух, лист лопнул. Почему лопнул лист?
25.10	° [551°] Трубка с водой частично погружена в сосуд с водой (рис. III-54). Пока кран К закрыт, вода из трубки не выливается (см. задачу 25.5). При открывании крана уровень воды в трубке опускается до уровня воды в сосуде. Почему?
25.11	[SS2] В некоторых тракторах горючее из бака к цилиндру двигателя поступает самотеком. Объясните, почему прекратится поступление горючего, если за-
Рис. 111-54
сорится специальное отверстие, оставляемое в пробке, закрывающей верхнее отверстие бака.
25.12	[н] Для обустройства душа незадачливый хозяин дачи поместил на чердаке герметичную пластиковую бочку и стал наполнять её водой (рис. III-55). Как только вода стала сливаться по водостоку, он выключил насос. Почему после этого, вопреки ожиданиям, вода продолжала выливаться в водосток, а бочка подверглась сильной деформации? Почему установка третьего шланга (пунктирная линия) спасла ситуацию?
с nwttnalioo.tilda.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
87
Рис. 111-58
Рис. II1-59
25.13	(553°] Вода из верхней пробирки (рис. III-56) выливается. Почему при этом внутренняя пробирка поднимается кверху?
25.14	° [554°] Сосуд * наказанное любопытство» устроен так: в дне сосуда проделаны узкие отверстия. Если сосуд наполнить водой и закрыть пробкой, вода из сосуда через отверстия не выливается. Если открыть пробку, то вода потечёт из всех отверстий в дне сосуда. Объясните почему.
25.15	(555] Удастся ли опыт Торричелли, если барометрическую трубку с ртутью поставить открытым концом не в чашку с ртутью, а в чашку с водой?
25.16	(556] Почему в жидкостных барометрах используют ртуть, а не воду?
25.17	° [557°] Под колоколом воздушного насоса (рис. III-57) находятся закрытый и открытый сосуды, соединённые стеклянной трубкой. В закрытом сосуде находится немного воды. Что произойдёт, если воздух откачать из-под колокола воздушного насоса? если вновь впустить воздух под колокол насоса?
25.18	(553*] Высоту какого столба жидкости сле-дуг! Gpaib для расчёта давления жидкое! и на дно сосуда (рис. 111-58)? Объясните почему.
25.19	* [559*] Какой высоты столб жидкости следует учитывать при расчёте давления жидкости на дно сосуда (рис. 111-59)?
25.20	* [560*] Какой высоты столб жидкости следует учитывать при расчете давления жидкости на дно сосуда (рис. 111-60)? Почему?
Рис. II1-60
Сказан с mattnalioo.tilda.ws
88
ГТГТГГГГТ
Рис. 111-64
Рис. 11 [ -62
25.21	[561] а) Барометр-анероид показывает давление 1013 гПа. Определите, какая высота столба ртути соответствует этому давлению в трубке Торричелли, установленной вертикально, как показано на рисунке Ш-61, слева, б) Почему, если трубку наклонить (рис. 111-61, справа), верхний уровень ртути в трубке относительно поверхности ртути в сосуде останется неизменным?
25.22	° [562°] Ученик утверждал, что показания барометра за окном комнаты должны быть больше, чем в комнате, поскольку на улице на него действует значительно больший столб атмосферного воздуха. Докажите, что такое утверждение ошибочно.
25.23	* [563'] В трубке, наполненной ртутью, отверстие Л закрыто пробкой (рис. 111-62). Что произойдёт, если вытащить пробку из отверстия?
25.24	[564] На рисунке III-63 изображена схема простейшей модели анероида. Куда отклонится конец стрелки, если атмосферное давление увеличится? уменьшится?
25.25	[н] Почему авиационный барометрический высотомер (альтиметр) необходимо настраивать перед полетом?
25.26	[565] Пассажирские дальнемагистральные самолёты совершают перелеты на высоте больше 10 000 м. Зачем корпус самолёта делают герметичным?
25.27	[566] Зачем космонавту нужен скафандр?
25.28	* [567'] Изменится ли объём двух одинаковых мыльных пузырей (рис. Ш-64), если, например, левую трубку опустить?
с mjttnalioo.nlcu.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
89
Рис. II1-65
Рис. Ill 67
Рис. III-66
25.29	[568] На рисунке Ш-65 представлен один и тот же стратостат на различных высотах над землёй. Какому из положений стратостата соответствует большая высота подъёма? На основании чего вы делаете вывод?
25.30	[569] Можно ли для опыта Торричелли воспользоваться трубками, изображенными на рисунке Ш-66? (Длина самой короткой из них 1 м.)
25.31	[570] Больше или меньше атмосферного давление газа в колбе на рисунке Ш-67? Чему равна разница в давлении между
газом в сосуде и наружным воздухом, если разность уровней ртути в манометре равна 7 мм?
25.32	(571] Через отверстие Л насос откачивает воздух (рис. Ш-68). Почему при этом жидкости поднимаются по трубкам? Почему уровень керосина выше уровней воды и ртути? Высота столба керосина 900 мм. Чему равны высоты столбов воды и ртути?
25.33	[572] В один и тот же час в течение нескольких суток учащиеся одной из школ Санкт-Петербурга отмечали атмосферное давление и по полученным данным построили кривую суточного изменения давления (рис. Ш-69). Сколько дней вёлся учет давления? Какое самое малое давление было
Вода Ртуть Керосин
Рис. II 1.68
Скачен с rnat*nalioo.tilda.ws
90
Рис. 111-69
Рис. 111-70
отмечено? Каким было самое большое давление? (Выразите давление в гектопаскалях.) Сколько дней давление было выше нормального? Па сколько изменилось давление между седьмыми и восьмыми сутками?
25.34	° [573°] Рассчитайте силу, с которой воздух давит на площадь тетради; раскрытой перед вами книги. (Отличием температуры воздуха от 0 С и высотой над уровнем моря пренебрегите.)
25.35	[574] Рассчитайте силу, с которой воздух давит на поверхность стола, который имеет длину 1,2 м, ширину 60 см. (Примите атмосферное давление равным 10' Па.)
25.36	[575] Определите давление газа в баллоне (рис. Ш-70) при нормальном внешнем атмосферном давлении (В манометре находится ртуть.)
25.37	[д. 103] Почему воздушный шарик с закрытым выпускным клапаном, поднявшись высоко в небо, может лопнуть?
25.38	[576] На какой высоте летит самолёт-опылитель, если показания барометра в кабине лётчика равны 100 611 Па, а на поверхности Земли давление нормальное?1
25.39	[577] На входе в метро показания барометра равны 101,3 кПа. Па какой глубине находится платформа станции метро, если, согласно показаниям барометра, давление на этой платформе равно 101 674 Па?1
1 При решении задач 25.38—25.11 примите, что при небольших изменениях высоты у поверхности Земли, а среднем на каждые 10 м давление изменяется примерно на 111 Па.
c mat*na)ioo.tilda.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
91
25.40	[578] Чему равно давление на уровне высоты Останкинской телевизионной башни (510 м), если на уровне земли оно составляет 100 611 Па?1
25.41	* [581*] Согласно показаниям барометра, давление у подножия горы равно 98 612 На, а на её вершине — 90 317 Па. Используя эти данные, определите высоту горы.1
25.42	* [582] Первый в мире выход из космического корабля в космическое пространство совершил А. Леонов. Давление в скафандре космонавта составляло 0,4 нормального атмосферного давления. Определите числовое значение этого давления.
§ 26	Насосы. Манометры
26.1	[583] Будут ли действовать в безвоздушном пространстве поршневые жидкостные насосы?
26.2	[584] Почему у жидкостных и газовых насосов поршень должен плотно прилегать к стенкам трубки насоса?
26.3	[585] Почему при нормальном атмосферном давлении вода за поршнем всасывающего насоса может быть поднята не более чем па 10,3 м?
26.4	[586] При нормальном атмосферном давлении вода за поршнем всасывающего насоса поднимается не более чем на 10,<3 м. Па какую высоту при всех равных условиях поднимается за поршнем нефть?
26.5	[587] Куда движется поршень насоса в ситуации, изображённой на рисунке II1-71?
26.6	[588] На рисунке П1-72 изображена схема насоса, откачивающего воздух. Куда легче двигать поршень: вверх или вниз? Почему? (Вес поршня со штоком и трение не учитывайте.)
Рис. II1-71
Рис. II1-72
1 Ирл решении .задач 25.38—25.11 примите, что при небольших изменениях высоты у поверхности Земли, в среднем на каждые К) м давление изменяется примерно на I 1 1 Па.
Сказан с mattnalioo.tilda.ws
92
26.7	[н] Рассмотрите рисунок к предыдущей задаче и решите, куда бы вы переместили клапаны насоса, чтобы превратить его из вакуумного в нагнетательный. Сделайте рисунок в тетради.
26.8	[589] Зачем шланги к насосам, используемым для откачивания воздуха из баллонов, делают из толстостенной резиновой трубки (иногда усиленной стальной спиралью)?
26.9	[590] Объясните, как работает насос, схема которого изображена на рисунке III-73.
26.10	[591] Объясните, как работают насосы, схемы которых изображены на рисунке 111-74.
26.11	[592] По схеме рисунка III-75 объясните действие пожарного насоса. Какое назначение имеет воздушная камера Д?
26.12	[593] Объясните, как работает насос, схема которого изображена на рисунке 111-76.
с rn»t»nalioo.tilda.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
93
Рис. II1-77
Рис. II1-78
26.13(594] На рисунке III-77 дана схема устройства компрессо
ра — машины для нагнетания воздуха: П — поршень, К] и К2 —
клапаны. Внимательно рассмотрев рисунок, ответьте, в какую сторону движется поршень. Какими будут положения клапанов, если поршень станет двигаться в обратную сторону? Как называется прибор, присоединенный к трубе, по которой сжатый воздух поступает в магистраль?
26.14 (595] Объясните, как работает нагнетательный насос садового опрыскивателя (рис. II1-78). Одним из клапанов в насосе является кожаная манжетка — поршень.
26.15(596] Кран трубки, соединяющий сосуд с манометром, открыли (рис. II1-79). Давление воздуха в сосуде А больше или меньше атмосферного?
26.16 (597] Будет ли изменяться уровень ртути в коленах манометра (ем. предыдущую задачу) при изменении атмосферного давления?
26.17(598] Как будут изменяться уровни ртути в манометре (см. рис. III-79), если сосуд А нагревать? охлаждать?
26.18* (599*] Трубка левого манометра заполнена водой, правого — ртутью (рис. II1-80). Какой из этих манометров чувствительнее?
Рис. II1-79
Рис. II1-80
26.19(600] Открытые жидкостные манометры соединены с сосу
дами (рис. 111-81). В каком из сосудов давление газа равно атмос-
Скачен с mattnall0O.tilda.ws
94
Рис. Ш-81
Рис. II1-82
Рис. 111-83
Рис. 111-81
ферному давлению? больше атмосферного? меньше атмосферного?
26.20 [601] Чему равно давление на ртуть на уровнях а и б (рис. Ш-82), если атмосферное давление нормальное?
26.21* [602*] Чему равно давление на ртуть на
уровнях а. б, в (рис. давление нормальное?
II1-83), если атмосферное
26.22 [603] сумке 111-84?
Чему равна цена деления шкалы манометра на ри-Какое давление показывает манометр?
26.23" [604*] Каким будет показание на рисунке II1-84, если его соединить с
манометра, изображенного баллоном, давление газа в
котором равно атмосферному?
§ 27 Закон Архимеда1
27.1	[605] В какой воде и почему легче плавать: в морской или речной?
27.2	° [6О6П] К чашам весов подвешены два одинаковых железных шарика (рис. II1-85). Нарушится ли равновесие, если шарики опустить в жидкость? Ответ поясните.
27.3	[н] Девочке подарили два одинаковых
резиновых шарика, надутых до одного и того
Вода
Керосин
Рис. 111-85
1 При расчетах в задачах итого параграфа примите ge 10 II кг.
с m»t»nalioo.tilda.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
95
же объёма. Один из шариков поднимался к потолку, а другой опускался на пол. Как вы объясните это различие?
27.4	[и] Почему мыльный пузырь опускается медленно на землю, а капля мыльного раствора с такой же массой — быстро?
27.5	(607] В сосуд на разную глубину погру
///////////
Рис. II1-86
жены три железных шарика равных объёмов
(рис. II1-86). Одинаковы ли силы, выталкивающие шарики? (Вследствие слабой сжимаемости плотность жидкости на любой глубине считайте одинаковой.)1
27.6	[608] Свинцовая дробинка опускается с постоянной скоростью на дно сосуда, наполненного маслом. Какие силы действуют на дробинку?
27.7	[н] Сколько процентов составляет архимедова сила, действующая на человека в воздушной атмосфере вблизи земной поверхности, от веса, вычисленного по формуле Р = mg? (Плотность тела человека примите равной 1036 кг/м*.)1
27.8	[н] На уроке физики ученик дал такое определение закона Архимеда: «Выталкивающая сила, действующая на погружённое в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа), вытесненной этим телом*. Что бы вы добавили к этому определению?
27.9	[н] Существованием какой силы изначально обусловлено наличие архимедовой силы?
27.10	[н] Можно ли утверждать, что сила Архимеда равна результирующей силе гидростатического давления по модулю и направлению?
27.11	[н] В кабине космического корабля тела находятся в воздухе. Действует ли на них архимедова сила? Ответ обоснуйте.
27.12	[д. 104] Почему потерпевшую аварию подводную лодку труднее поднять с илистого дна, чем с каменистого, при одинаковой глубине погружения?
27.13	[н] Плоская бетонная плита лежит горизонтально на илистом дне водоема. Действует ли на плиту архимедова сила? Какие силы действуют на плиту и как они направлены?
27.14	° [609°] К чашам рычажных весов подвешены две гири равного веса: фарфоровая и железная. Нарушится ли равновесие весов, если гири опустить в воду?
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите g - 10 П кг.
Скачен с mattn.afioo.tildi.ws
96
27.15	°[61О°] В сосуде три жидкости: слегка подкрашенная вода, растворитель (четырёххлористый углерод) и керосин. Укажите на порядок расположения этих жидкостей. (Плотность растворителя 1595 кг/м3.)
27.16	[611] Почему горящий керосин нельзя тушить водой?
27.17	[612] Па дне сосуда с водой лежат одинаковой массы шары: чугунный и железный. Одинаковое ли давление на дно сосуда производят эти шары?
27.18	(613] Па поверхности воды плавают бруски из дерева, пробки и льда (рис. III-87). Укажите, какой брусок пробковый, а какой — изо льда.
27.19°[б14°] Берёзовый и пробковый шари-
I 2 - ' -| ки равного объёма плавают на воде. Какой из них глубже погружён в воду? Почему?
27.20 [615] Для отделения зёрен ржи от
Рис. II1-87
Рис. 111-88
1
Рис. 111-89
ядовитых рожков спорыньи их смесь высыпают в воду. Зерна ржи и спорыньи в ней тонут. Затем в воду добавляют соль. Рожки спорыньи начинают всплывать, а ржаные зёрна остаются на дне. Объясните это явление.
27.21	° [616°] В сосуд, содержащий воду, керосин и жидкий растворитель (четырёххлористый углерод с плотностью 1595 кг/м3), опущены три шарика: парафиновый, пробковый и стеклянный. Как расположены шарики?
27.22	° [617°] В сосуде с водой (при комнатной температуре) плавает пробирка (рис. 1П-88). Останется ли пробирка на такой же глубине, если воду слегка подогреть? охладить? (Увеличение объёма пробирки при нагревании и охлаждении но учитывайте. Охлаждение производится при температуре не ниже 4 С.)
27.23	[618] В сосуд с водой опущены три одинаковые пробирки с жидкостью (рис. III-89). На какую из пробирок действует наибольшая выталкивающая сила? (Плотность воды на всей глубине считайте одинаковой.) Ответ обоснуйте.
с mattnalioo.tiida.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
27.24	° [619°] На рисунке Ш-90 изображён поплавок, который можно использовать как весы. Объясните, как действуют такие весы.
27.25	* [620*] Пробирка, в которой находится брусок пластилина, плавает в воде (рис. Ш-91, а). Изменится ли глубина погружения пробирки в воду, если пластилин вынуть из пробирки и подклеить к её дну (рис. Ш-91, б)? Если изменится, то как? Ответ поясните.
27.26	[621] Стальной брусок подвешен к пружине и опущен в воду (рис. III-92). С одинаковой ли силой давит вода на верхнюю и нижнюю поверхности бруска0 Ответ обоснуйте.
27.27	[622] Подвешенный на нити стальной брусок погружён в воду (см. рис. Ш-92). Назовите взаимодействующие тела и силы, действующие на брусок. Изобразите эти силы графически.
27.28	[623] Деревянный шар плавает на поверхности воды (рис. Ш-93). Назовите силы, действующие на шар. Изобразите эти силы графически.
27.29	* [624*J Стальной брусок, вес которого 15,6 II, прикрепили к пружине и погрузили в воду (ем. риг. Ш-92). Определите значение и направление силы натяжения пружины.
27.30	[625] Вычислите выталкивающую силу, действующую на гранитную глыбу, которая при полном погружении в воду вытесняет 0,8 м'1 воды.
27.31	[626] Железобетонная плита размерами 3,5 х 1,5 х 0,2 м полностью погружена в воду. Вычислите архимедову' силу, действующую па плиту.
27.32	[627] Железобетонная плита размерами 4 х 0,3 х 0,25 м погружена в воду на половину своего объёма. Чему равна выталкивающая сила, действующая на плиту?
Скачен с mattnaHOO.tilda.ws
98
27.33	(628] Один брусок имеет размеры 2x5x10 см, а соответствующие размеры другого бруска в 10 раз больше (0,2 х 0,5 х 1 м). Вычислите архимедовы силы, действующие на эти бруски при полном погружении их в пресную воду; в керосин.
27.34	[629] Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объёмом 0,72 мл, а будучи погружённым в воду целиком — 0.9 мл. Определите выталкивающие силы, действующие на брусок. Объясните, почему различны эти силы.
27.35	° [и] Докажите, что методом измерения объёмов вытесненной воды (см. предыдущую задачу) можно определять плотность тел, плавающих на поверхности. Из какого дерева сделан брусок? Чему равна его масса?
27.36	[630] Определите показания пружинных весов при взвешивании в воде тел объёмом 100 см3 из алюминия, железа, меди, свинца.
27.37	[631] Что покажут пружинные весы, если тела объёмом 100 см'* из алюминия, железа, свинца взвешивать в керосине?
27.38	[632] Чему равна архимедова сила, действующая в воде на тела объемом 125 см! из стекла? пробки? алюминия? свинца?
27.39	° [633°] Пробирку поместили в мензурку с водой. Уровень воды при этом повысился от деления 100 см* до деления 120 см’*. Сколько весит пробирка, плавающая в воде?
Рис. II1-91
Рис. II1-95
27.40	(634] На сколько гранитный булыжник объемом 0,001 м’} будет легче в воде, чем в воздухе?
27.41	[635] Какую силу надо приложить, чтобы поднять иод водой камень массой 30 кг и объемом 0,012 мл?
27.42	[636] Брусок размерами 20 х 10x5 см
может занимать в воде положения, показанные на рисунке Ш-94. Докажите, что во всех положениях на него действует одна и та же выталкивающая сила.
27.43	[637] До какого уровня поднимется вода в мензурке (рис. 111-95), если в ней будет плавать брусок? шар?
27.44	[638] Масса пробковою спасательного круга равна 1,8 кг. Определите подъёмную силу этого круга в пресной воде.
с m*t*na)ioo.tilda.ws
Глава III. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
99
27.45	[639] Какой максимальной подъёмной силой обладает плот, сделанный из 10 брёвен объемом по 0,6 м3 каждое, если плотность дерева 700 кг/м3?
27.46	[640] Плот состоит из 12 сухих еловых брусьев. Длина каждого бруса 4 м, ширина 30 см и толщина 25 см. Можно ли на этом плоту переправить через реку автомашину весом 10 кН?
27.47	[641] Прямоугольная баржа длиной 5 м и шириной 3 м после загрузки осела на 50 см. Определите вес груза на барже.
27.48	[642] Судно, погруженное в пресную воду до ватерлинии, вытесняет воду объёмом 15 000 м*. Вес судна без груза равен 5 • 10ъ Н. Чему равен вес груза?
27.49	[643] После разгрузки баржи её осадка в реке уменьшилась на 60 см. Определите вес груза, снятого с баржи, если площадь сечения баржи на уровне воды равна 240 м2.
27.50	[644] Площадь сечения теплохода на уровне воды равна 2000 м'. Сколько нужно добавить груза, чтобы теплоход погрузился в морской воде ещё на 1,5 м? Считайте, что борта теплохода на данном уровне вертикальны.
27.51	[645] Сколько воды вытесняет плавающий деревянный брус длиной 3 м, шириной 30 см и высотой 20 см? (Плотность дерева 600 кг/м3.)
27.52	[64b] Площадь льдины 8 м2, толщина 25 см. Погрузится
ли она целиком в пресную воду, если на неё которого 600 Н?
27.53	[647] Какой минимальный объём должна иметь подводная часть надувной лодки массой 7 кг, чтобы удержать на воде юного рыболова, вес которого 380 Н?
27.54	[648] Известно, что масса мраморной плиты равна 40,5 кг. Какую силу надо прикладывать, чтобы удерживать эту плиту на подвесе в воде?
27.55	° [649°] Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой кусок пробкового дерева, масса которого 80 г?
27.56	* [650*] Плавающее тело вытесняет керосин объёмом 120 см3. Какой объём воды будет вытеснять это тело? Определите массу тела.
27.57	(651] Используя данные рисунка 111-96, определите плотность камня.
встанет человек, вес
Камень Камень в воздухе в воде
Рис. 111-96
Скачан с mat»na!100.tilda.ws
100
/гой до такого же
27.58	[652] Было установлено, что при полном погружении куска меди в керосин вес его уменьшается на 160 II. Чему равен объём этого куска меди?
27.59	° [653°] На коромысле весов уравновесили два одинаковых сосуда. Нарушится ли равновесие весов, если один сосуд поместить в открытый бак и заполнить его углекислым газом (рис. Ш-97)?
27.60	[654] Один из двух одинаковых воздушных шаров заполнили водоро-объема — гелием. Какой из этих шаров
обладает большей подъемной силой? Почему?
27.61	[655] Равны ли массы пятирублёвой монеты и куска пробки, уравновешенные на очень точных и чувствительных весах? Ответ поясните.
27.62	[656] Назовите газы, в которых мог бы плавать мыльный пузырь, наполненный воздухом. (Весом пузыря пренебрегите.)
27.63	[657] Детский шар объёмом 0,003 м3 наполнен водородом. Масса шара с водородом 3,4 г. Чему равна подъёмная сила детского шара?
27.64	[658] Радиозонд объёмом 10 м3 наполнен водородом. Определите вес радиоаппаратуры, который он может поднять в воздухе, если оболочка его весит 6 Н.
27.65	[659] Масса снаряжения воздушного шара (оболочки, сетки, корзины) составляет 450 кг. Объём шара 1600 м'1. Какой подъёмной силой будет обладать этот шар при заполнении его водородом? гелием? светильным газом? (Плотность светильного газа 0.1 кг/м3.)
27.66	[660] Стратостат «СССР-1», на котором в 1933 г. стратонавты поднялись на высоту 19 км, был рассчитан на объём 24 500 м*. Перед подъемом в оболочке стратостата было только 3200 м3 водорода. Почему же объём оболочки сделали таким большим?
2мчан с mjttnalioo.tiUa.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
101
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
§ 28	Механическая работа1
28.1	[661] а) Какие силы совершают работу при: падении камня на землю; остановке автомобиля после выключения его двигателя; подъёме штанги спортсменом; подъеме воздушного шара; перемещении снаряда в стволе орудия при стрельбе; перемещении снаряда при выстреле из пружинного пистолета?
б)	Два мальчика собранную ими макулатуру привезли в школу на своих санках. Значения каких физических величин необходимо знать, чтобы оценить, кто из них совершил большую механическую работу при доставке макулатуры от дома к школе?
28.2	[662] Определите значения работы в следующих случаях: на санки высотой 0,3 м подняли несколько связок макулатуры общим весом 300 Н; макулатуру повезли к школе ио пути, который равен 210 м, прикладывая при этом силу, равную в среднем 25 Н.
28.3	[663] Одинаковую ли работу совершают мальчики (риг. IV 1) при равномерном перемещении саней па одном и том же пути?
28.4	[666] Бочка заполнена водой. Пользуясь ведром, половину воды из бочки вычерпала девочка. Оставшуюся часть воды — мальчик. Одинаковую ли работу совершили девочка и мальчик? Ответ поясните.
28.5	[667] На полу стоит ящик массой 20 кг. Какую работу надо произвести, чтобы поднять ящик на высоту кузова автомашины, равную 1,5 м?
Рис. IV 1
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите g = 9.8 II кг.
Скачан с mattnaHOO.tilda.ws
102
Рис. IV-2
Рис. IV-3
Рис. IV-1
педаль со средней силой.
28.6	[664] На одном горизонтальном уровне стоят две стопки из трёх одинаковых кирпичей (рис. IV-2, внизу). Кирпичи равномерно поднимают и кладут на доску так, как показано на рисунке IV-2 (вверху). Одинаковую ли при этом совершают работу?
28.7	[665] Одинаковые кирпичи лежат на одном горизонтальном уровне (рис. IV-3, внизу). Кирпичи равномерно поднимают и кладут так, как показано на рисунке IV-3 (вверху). Одинаковую ли работу при этом совершают?
28.8	[668] Используя сведения задачи 28.5, определите значение общей работы, произведенной при подъеме ящика и перемещении его по полу кузова автомашины на пути 5 м, если сила трения при этом была равна 75 Н.
28.9	[669] При движении на велосипеде спортсмен давит на каждую равной 750 Н и направленной вниз.
Чему равна работа этой силы за один оборот педалей, если каждая педаль описывает окружность диаметром 36 см?
28.10	[670] Работа силы тяги автомобиля, проехавшего с неизменной скоростью путь 2 км, равна 50 кДж. Определите силу трения.
28.11	* [671 ] Три кирпича лежат плашмя, как показано на рисунке IV-3 (вверху, справа). Масса каждого кирпича равна 1,7 кг. Вычислите работу, произведённую мальчиком по укладке кирпичей друг на друга (рис. IV-3. слева), приняв, что толщина каждого кирпича равна 6 см.
28.12	[672] Используя данные рисунка IV-4, определите механическую работу по перемещению бруска.
28.13	[673] Ястреб, масса которого 0,4 кг, воздушным потоком поднят на высоту 70 м. Определите работу силы, поднявшей птицу.
2мчан с m»t»na)ioo.tiida.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
103
Рис. IV-5
28.14	° [674°] На рисунке IV-5 показаны пути перемещения груза весом 0,5 кН при подъёме его на различную высоту. Определите работу в каждом случае.
28.15	[675] Определите работу, совершенную при равномерном подъёме тела весом 10 И на высоту 120 см.
28.16	[676] На поршень насоса дей-ствует сила 201 кН. Чему равна работа за один ход поршня, если ход поршня равен 10 см?
28.17	[677] Лошадь равномерно тянет телегу со скоростью 0,8 м/с, прилагая усилие 100 Н. Какая работа совершается при этом за 1 ч? (Силу,
приложенную лошадью к телеге, считайте направленной вдоль перемещения телеги.)
28.18	[678] Давление воды в цилиндре нагнетательного насоса 1200 к! 1а. Чему равна работа при перемещении поршня площадью 400 см2 на расстояние 50 см?
28.19	[679] Каждую секунду насос подаёт 20 л воды в водонапорную башню на высоту Юм. Какая работа против сил тяжести совершается за 1 ч?
28.20	[680] Определите работу, совершаемую в течение часа насосами на Волго-Донском канале, если за 1 с они поднимают 45 м* воды на высоту 44 м.
28.21	[681] Какая работа совершается при подъёме гранитной плиты объёмом 2 м3 на высоту 12 м? Чему будет равна работа, если эту плиту поднимать па ту же высоту в воде?
28.22	[682] Шагающий экскаватор за один приём выбрасывает 14 м5 грунта, поднимая его на высоту 20 м. Вес ковша без грунта 20 кН. Определите работу, совершаемую экскаватором по подъёму грунта и ковша. Плотность грунта 1500 кг/м3.
28.23	[683] Среднее давление газов на поршень в цилиндре двигателя внутреннего сгорания равно 5* 1 О' Па, ход поршня 15,2 см, площадь поршня 120 см2. Чему равна работа, совершаемая за один ход поршня?
28.24	[686] Какую работу совершает поле тяготения, когда человек массой 50 кг поднимается на пятый этаж здания, если высота одного этажа равна 3,5 м?
Скачан с mattnalioo.tildi.ws
104
28.25	[н] Котёнок массой 1,5 кг запрыгнул на шкаф высотой 120 см, а затем спрыгнул на стул высотой 50 см. Чему равна работа силы тяжести при движении котёнка вверх? вниз? Какую полную работу совершило поле тяготения?
28.26	[687] Тело массой 10 кг перенесли в горизонтальной плоскости на расстояние <5 м, а затем подняли на высоту 5 м. Чему равна работа силы тяжести на каждом этапе движения?
28.27	[688] Лежавший в горизонтальном положении столб поставили вертикально. Определите работу, произведённую против силы тяжести, если масса столба 150 кг, длина 6 м, а сечение столба одинаково по всей длине.
28.28	[689] Груз массой 100 кг поднят по наклонному помосту, длина которого равна 10 м, а угол наклона равен 30’. Чему равна работа по подъёму груза? Трение не учитывайте.
28.29	[684] У лыжника есть две возможности спуститься с вершины горы в долину: по извилистой лыжной трассе и на фуникулёре — подвесной канатной дороге. Одинаковой ли будет работа поля тяготения в обоих случаях?
28.30	[685] Чему равна работа силы тяжести при обращении искусственного спутника Земли по круговой орбите?
28.31	[н] Тело, брошенное в горизонтальном направлении с не
которой высоты h — |Д.£/| (рис. JV-6), упало на землю, пройдя путь s и совершив перемещение г. По каким из формул, приведённых
Рис. 1V-7
ниже, можно вычислить работу силы тяжести F?
1)	А = F- я	1) А = F- г
2)	А = |F| • h	5) |F| • |r| • cosa
3)	A = F-r
28	.32 [н] Траектория полёта птицы, вылетевшей из гнезда в точке 0, представлена на рисунке IV-7. На каких участках траектории работа силы тяжести, действующей на птицу, име
ет положительные значения, а на ка
ких — отрицательные?
28	.33 [690] Какая работа совершается двигателем при равномерном перемещении по рельсам вагонетки массой 1,5 т на расстояние 600 м, если коэффициент трения равен 0,008?
2мчан с rrwttnalioo.tiida.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
105
28.34(691] Определите силу сопротивления, преодолеваемую резцом станка, если на пути 0,5 м была совершена работа 1 кДж.
28.35 [692] При чистке пылесосом напольного ковра человек, продвигаясь равномерно вперед, прикладывает силу 1,9 Н вдоль трубки пылесоса, которую держит под углом 45° к полу. Какую работу но преодолению трения надо совершить, чтобы очистить ковер в помещении шириной 1,5 м и длиной 10 м, если ширина щётки равна 30 см? Какой массы груз надо поднять на высоту 1 м, чтобы совершить такую же работу?
28.3	6 [н] Можно ли утверждать, что работа силы трения (подобно работе силы тяжести) равна нулю при движении тела по замкнутой траектории?
28.3	7 [н] Правильно решив задачу на определение работы силы трения, ученик так озвучил ответ: «Проекция равна минус 20 кДж». Что не понравилось учителю в ответе ученика?
28.3	8 [н] График работы силы трения на трех различных горизонтальных участках дороги, по которой скользили санки, представлен на рисунке IV-8. На каком участке пути санки скользили по льду? по асфальту? по снегу?
28.3	9* [693‘] Лёгкий игрушечный парашют с грузом массой 30 г, спускаясь равномерно и прямолинейно с высоты 3 м, до
падения на поверхность земли преодолел путь 5 м под действием
ветра, дующего в горизонтальном направлении. Определите силу, с
которой ветер действует на парашют, работу этой силы, работу силы тяжести, а также работу силы сопротивления воздуха, действу
ющей на внутреннюю поверхность парашюта.
28.4	0 [694] Двое рабочих передвигают равномерно по полу ящик весом 900 11. При лом один голкаег ею сзади с силой 300 Н, направленной под углом 30 к полу, а другой тянет его за верёвку с такой же по модулю силой, направленной горизонтально. Какую работу совершат рабочие, передвигая равномерно ящик на расстояние 20 м? Чему равен коэффициент трения?
28.4	1* [695*] Определите работу силы трения, если конькобежец массой 50 кг при скольжении по инерции до остановки за 10 с проезжает путь 10 м, двигаясь с постоянным ускорением.
Скачай с rnatanaHOO.tilda.ws
106
28.4	2 [696] Гружёная шахтная клеть массой Ют поднимается с ускорением 0.5 м/с2. Определите работу по подъёму клети за первые 10 с движения и работу силы тяжести. Объясните разницу значений работ.
28.4	3* [697] Чему равна работа силы тяги, действующей на вагон массой 15 т, если, двигаясь равноускоренно, вагон прошёл путь 22 м за 20 с, а сила трения составляла 5 % от веса вагона? Решите задачу аналитически и графически.
§ 29
Мощность1
29.1	[698] Ведро воды из колодца глубиной 3 м мальчик равномерно поднял один раз за 20 с, другой раз за 30 с. Одинаковая ли работа была совершена в обоих случаях? Что можно сказать о мощности при выполнении этих работ?
29.2	[699] Две девочки, имеющие разную массу, наперегонки взбегали по лестнице и поднялись на третий этаж дома одновременно. Одинаковую ли мощность развивали они при этом? Ответ обоснуйте.
29.3	[700] Кто развивает большую мощность: медленно поднимающийся по лестнице человек или спортсмен той же массы, совершающий прыжок с шестом?
29.4	[701] Нагруженный автомобиль при той же мощности двигателя и по той же горизонтальной дороге движется медленнее йена груженного. Почему?
29.5 [702] Два одинаковых по размеру и конструкции корабля развивают разную мощность. С одинаковой ли скоростью будут двигаться эти корабли?
29.6 [703] После выключения электромагнита полый и сплошной чугунные шары одинакового объема (рис. IV-9, а — полый, б — сплошной) за одно и то же время достигли поверхности земли. Одинаковая ли работа совершена силой тяжести при этом падении? Сравните развиваемую при этом мощность. Ответы поясните.
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите g ” 9.8 Н'кг.
2мчан с m»t»na)ioo.tiida.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
107
29.7	[704] Каждую секунду насос, преодолевая силу тяжести, подает 10 л воды на высоту 2,1 м. Какая полезная мощность двигателя насоса расходуется на выполнение этой работы?
29.8	[705] Юный турист, масса которого 41 кг, несёт за плечами рюкзак массой 10 кг. Мальчик заметил, что па четвёртый этаж своего дома пешком он поднимается .за 25 с. Какую мощность развивает турист, если высота одного этажа равна 3 м?
29.9	[706] Какую среднюю мощность развивает человек, поднимающий ведро воды весом 120 Н из колодца глубиной 20 м за время 15 с?
29.1	0 [707] Паровой копёр поднимает на высоту 0,5 м свайный молот 15 раз за 1 мин. Вычислите мощность, затрачиваемую на выполнение этого действия, если вес ударника 9 кН.
29.1	1 [708] Полезная мощность двигателей ракеты первого в мире пилотируемого космического корабля «Восток-1* с Ю. А. Гагариным на борту была равна 20 млн л. с. Какую работу производили двигатели этого корабля за 1 с?
29.1	2 [709] Полезная мощность лодочного мотора «Ветерок» равна 5,4 кВт. Какую работу может совершить мотор за 5 с? 2,5 мин? Выразите мощность двигателя в лошадиных силах.
29.1	3 [н] Велосипедист массой 72 кг едет со скоростью 18 км/ч вверх по плоскому склону горы, образующему угол 30 с горизонталью. Какую полезную мощность развивает велосипедист? Сколько ламп накаливания, мощностью по 60 Вт каждая, потребляют такую же мощность?
29.1	4 [н] Какие из единиц, приведённых ниже, соответствуют ватту (Вт)?
Дж кг • м Н-м Дж • м Н-м кг-м2
И 2)——;	3) ——;	4)^—;	5) —6)--—.
с	с	с	с	cz	с’
29.1	5 [710] Самосвал при перевозке груза развивает мощность 30 кВт. Какую работу он совершает в течение 45 мин?
29.1	6 [711] Транспортёр поднимает за 1 ч гравий объёмом 240 мл на высоту 6 м. Определите мощность двигателя транспортёра. (Плотность гравия 1700 кг/мл.)
29.1	7 [712] Водосливная плотина Волжской ГЭС во время паводков пропускает каждую секунду объём воды, равный 15 000 мл. Зная, что высота плотины 25 м, определите мощность водяного потока.
29.1	8 [713] Расход воды в реке (объем воды, протекающей через поперечное сечение русла за единицу времени) составляет 500 мл/с. Какой мощностью обладает поток воды, если с помощью плотины уровень воды поднят на 10 м?
Скачан с rnattnaiJOO.tilda.ws
108
29.1	9(714] Определите среднюю мощность насоса, который, преодолевая силу тяжести, подает 1,5 мл воды на высоту 5 м за 5 мин.
29.2	0(715] Какую мощность развивает трактор при равномерном движении на первой скорости, равной «3,6 км/ч, если сила тяги трактира равна 12 кН?
29.2	1 [716] Одна из секций мощного 1-секционного локомотива «Ермак* при постоянной скорости 60 км/ч развивает силу тяги 180 кН. Какую работу по перемещению состава совершает локомотив в течение 1 ч?
29.2	2 [717] Определите полезную мощность, развиваемую двигателем трактора, который при скорости равномерного движения 18 км/ч преодолевает силу сопротивления 40 кН.
29.2	3(718] Сколько времени должен работать насос с полезной мощностью 50 кВт, чтобы из шахты глубиной 150 м откачать воду объёмом 200 м*?
29.2	4(719] Для выборки кошелькового невода нёводовыборочная машина с электрическим приводом развивает полезную мощность 2 кВт. За какое время она выберет невод длиной 500 м при силе тяги 5 кН?
29.2	5(720] Полезная мощность продольно-строгального станка равна 7,36 кВт. Определите силу сопротивления резанию, если скорость резания 50 см/с.
29.2	6(721] Двигатель токарного станка при скорости резания 720 м/мин на зажиме резца развивает мощность 6 кВт. Определите силу сопротивления металла резанию.
29.2	7 [722] Ученые подсчитали, что кит, плавая под водой со скоростью 27 км/ч, развивает мощность 1.50 кВт. Определите силу сопротивления воды движению кита.
29.2	8 [723] Полезная мощность двигателя подъёмной машины равна 4 кВт. Определите массу груза, который она может поднять на высоту 15 м в течение 2 мин.
29.2	9 [724] Какую полезную мощность развивает двигатель автомобиля массой 10‘ кг при движении с постоянной скоростью 36 км/ч по горизонтальному пути, если коэффициент сопротивления движению равен 0,05?
29.3	0(725] Насос выбрасывает струю воды диаметром 2 см со скоростью 20 м/с. Какую полезную мощность развивает при этом насос?
29.3	1 [726] Автомобиль «Волга-21» массой 1-120 кг, трогаясь с места, развивает скорость 100 км/ч за 20 с. Определите среднее значение полезной мощности за время разгона и мгновенное значение мощности в конце разгона.
2мчан с mittnalioo.tiida.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
109
29.3	2 [727] Во сколько раз надо увеличить полезную мощность, затрачиваемую на движение лодки, чтобы увеличить ее скорость от 1 до 2 м/с, если сопротивление воды пропорционально скорости?
29.3	3 [н] Некоторые производители электроприборов с электроприводом часто указывают в технических характеристиках прибора только одно значение мощности — полезной. Почему надо интересоваться не только указанным значением, но и мощностью, потребляемой прибором? Чем различаются эти значения?
Момент силы. Рычаги1
по модулю силу F че-
.3» <
4
О «

/
§ 30
ЗОЛ [728] Разломите спичку пополам, получившиеся части снова разломите пополам и так продолжайте ломать спичку на всё более маленькие кусочки. Почему маленькие кусочки труднее разламывать, чем большие?
30.2	° [н] Мальчик вырезал из картона узкую полоску длиной I и зафиксировал её с помощью кнопки на горизонтальной деревянной основе в точке О так, как показано на рисунке IV-10. Затем он стал поочерёдно прикладывать одинаковую тырьмя различными способами — /, 2, 3 и 4. Чему равно плечо силы в каждом случае? Сравните значения моментов силы М (момент силы есть произведение силы на плечо силы). В каком направлении начинала двигаться полоска картона в каждом случае?
30.3	* [н] Внимательный ученик обратил внимание на то, что момент силы измеряется в единицах Н м и единица работы Дж равна Н • м. На этом основании он сделал вывод о том, что эти понятия идентичны. Как бы вы опровергли это утверждение?
30.4	[н] Груз подвесили к концу стержня и отпустили (рис. IV-11). Под действием каких сил стержень поворачивается относительно неподвижной оси О? Как изменяются плечи этих сил и моменты сил при повороте стержня? Трение не учитывайте.
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите
Рис. IX-10
Рис. IV-11
9,8 II кг.
К
Скачан с rnartnalIOO.tilda.ws
110
Рис. IV 12
30.5	[729] Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а к краю, притом наиболее удаленному от оси вращения двери?
30.6	° [н] Чтобы перевесить ракетку на стене с одного места на другое, мальчик с помощью отвёртки выкрутил шуруп-саморез. В каком направлении мальчик поворачивал отвёртку? Как надо её вращать, чтобы шуруп-саморез закрутить в стену? Является ли отвёртка рычагом? Можно ли утверждать, что при одинаковом прилагаемом усилии момент силы одинаков?
30.7	[730] Рассказывая о рычаге, школьник нарисовал схему рычага в равновесии (рис. IV-12). Сформулируйте правило моментов и укажите, какая допущена ошибка в рисунке.
30.8	[731] Зачем у подъёмного крана делают противовес (рис. IV-13)?
30.9	[732] На рисунке IV-14 у каждого рычага найдите точку опоры (ось вращения) и плечи. Определите направления сил, действующих на эти рычаги.
30.10	[н] К рычагам 1-го рода (рычагам равновесия) относятся такие двуплечные рычаги, у которых опора располагается между точками приложения сил. Найдите их на рисунке 1V-14. Всегда ли рычаг 1-го рода даёт выигрыш в силе? От чего это зависит? Приведите примеры рычага 1-ого рода.
30.11	[н] Найдите на рисунке IV-14 рычаги 2-го рода, т. е. одноплечные рычаги, у которых груз расположен ближе к точке опоры, чем точка приложения силы. Как зависит выигрыш в силе от расстояния между точкой опоры п точкой приложения веса груза? Получаем ли мы выигрыш в работе, используя рычаг?
30.12	[н] Рычагом 3-го рода называют такой одноплечный рычаг, в котором силу прикладывают между точкой опоры и грузом. Найдите такие рычаги на рисунке IV-14. Почему пинцет можно считать рычагом 3-го рода?
30.13	[н] Па уличной площадке два школьника обнаружили кирпич и тяжёлые камни. С помощью лома мальчикам удалось перекатить камни на край площадки, причём один из них применил
2клчан с m»t»na)ioo.tiUa.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
111
Рис. IV 11
рычаг 1-го рода, а второй — рычаг 2-го рода. Нарисуйте в тетради, как действовали мальчики.
30.14	[733] Почему для резки бумаги и ткани применяются ножницы с короткими ручками и длинными лезвиями, а для резки листового металла — с длинными ручками и короткими лезвиями?
30.15	[734] Как легче резать ножницами картон: помещая его ближе к концам ножниц или располагая ближе к их середине?
Скачай с matinal 100.tilda.m
112
Рис. IV-15
30.16	[735] Для чего гайка-барашек имеет лопасти (рис. IV-15)?
30.17	[736] Какую силу необходимо приложить к рычагу в гонке Д, чтобы уравновесить груз (рис. IV-16, а, б)?
30.18	° [737°] Рычаг находится в равновесии (рис. IV-17). Нарушится ли равновесие рычага, если грузы поместить в воду? Ответ поясните.
——т--------	30.19 [738] Будет ли находиться в равнове-
сии рычаг, изображённый на рисунке IV-18?
гу-Ц 30.20 [739] В школьной мастерской маль-F = 20 Н —U	чик, чтобы сильно зажать в тиски обрабатыва-
Рис IV 18	емую деталь, берется за кран ручек тисков,
а не за их середину. Почему?
30.21	° [741°] Рычаг длиной 60 см находится в равновесии (рис. IV-19). Какая сила приложена в точке В?
30.22	[742] Рычаг находится в равновесии (рис. IV-20). Чему равна длина рычага, если длина меньшего плеча равна 20 см? (Весом рычага пренебрегите.)
30.23	° [743°] На рычаге грузы по 1 II каждый уравновешиваются растянутой пружиной динамометра (рис. IV-21). Определите пену деления динамометра.
Рис. IV-19
Рис. 1V-20
Рис. IV-21
2мчан с m»wnalioo.tiida.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
113
30.24	° [744°] Груз какой массы надо взять, чтобы, подвесив его к правому плечу рычага в точке у цифры 6 (рис. IV-22), привести рычаг в равновесие?
30.25	° [745°] Определите цену деления динамометров (рис. IV-23, а, б), если рычаги с подвешенными к их концам грузами по 10 Н каждый находятся в равновесии. (Весом рычагов пренебрегите.)
30.26	° [746°] С какой силой натянута пружина динамометра (см. рис. IV-14, ж), если вес каждого груза равен 1 II?
Рис. IV-22
30.27	[747] Длина меньшего плеча рычага равна 5 см, большего — 30 см. На меныпее плечо действует сила 12 II. Какую силу надо приложить к большему плечу, чтобы уравновесить рычаг?
Сделайте рисунок. (Весом рычага пренебрегите.)
30.28	[748] При помощи кусачек перекусывают гвоздь. Расстояние от оси вращения кусачек до гвоздя равно 2 см, а до точки приложения силы руки — 16 см. Рука сжимает кусачки с силой 200 Н. Определите силу, действующую на гвоздь.
30.29	[749] С какой силой натянута мышца (бицепс! при подъёме ядра весом 80 Н (см. рис. IV-14, г), если расстояние от центра ядра до локтя равно 32 см, а от локтя до места закрепления мышцы (в нижней её части) 4 см?
30.30	[750] При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 300 Н, на большее — 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего плеча. (Весом рычага пренебрегите.)
Рис. IV-23
Скачан с mattnaiioo.tilda.ws
114
30.31	[751] На концах невесомого рычага действуют силы 10 II и 2-10 II. Расстояние от точки опоры до точки приложения меньшей силы равно 6 см. Определите длину рычага, если рычаг находится в равновесии.
30.32	* [752*] На концах рычага действуют силы 2 Н и 18 II. Длина рычага равна 1 м. Где располагается точка опоры, если рычаг находится в равновесии? (Восом рычага пренебрегите.)
Рис. IV-21
30.33	[н] Для взвешивания грузов на старинных римских весах надо перемещать гирю вдоль стержня весов, на котором нанесена шкала (рис. IV-24). В неиагружен-ном состоянии стержень весов уравновешен утолщением правого плеча. Является ли шкала этих весов линейной? (Линейной называется шкала, у которой расстояния между рисками одинаковы.) С какой целью для подвеса грузов используется крючок 2? Требуется ли в этом случае ещё одна шкала?
30.34	[н] В отличие от римских весов (см. предыдущую задачу), в русских весах (см. рис. 1V-14, а) перемещали не гирю, не груз, а точку подвеса к неподвижному основанию. Приказом императора Павла I применение таких весов в торговых целях было запрещено. Из-за какого недостатка шкалы весов появился приказ императора?
30.35	[н] При колке дров топором мы загоняем его клин в древесину, действуя на него с силой F (рис. IV-25). Топор в этом случае играет роль двойного рычага — клина. Какие силы действуют в состоянии равновесия на топор? на древесину? Изобразите на
двух рисунках эти силы в точках соприкосновения лезвия топора с древесиной. Велика ли роль силы трения?
Рис. IV-25
30.36	* [753*] Какой выигрыш в силе даёт гидравлический пресс, имеющий поршни с площадями поперечного сечения 2 см2 и 400 см2? Масло нагнетается с помощью рычага, плечи которого равны 10 см и 50 см. (Трение и вес поршней и рычага не учитывайте.)
30.37	* [754*] Гидравлический домкрат приводится в действие с помощью рычага, плечи которого равны 10 см и 50 см. Площадь большего поршня в 160 раз больше площади
2клчан с m»t»na)ioo.tiUa.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
115
меньшего поршня. Груз какой массы можно поднять этим домкратом, действуя на рукоятку силой 200 II? (Трение и вес рычага и поршней не учитывайте.)
30.38	* [755*] Пользуясь рычагом, подняли груз на высоту 8 см. При этом силой, действующей на большее плечо, была выполнена работа 181 Дж. Определите вес поднятого груза, а также силу, действующую на большое плечо, если точка приложения этой силы опустилась на 2 м. (Трение не учитывайте.)
30.39	* [756*] Стержень, к одному из концов которого подвешен груз весом 120 Н, будет находиться в равновесии, если его подпереть в точке, расположенной от груза на расстоянии 15 длины стержня. Чему равен вес стержня?
§ 31	Блоки1
31.1	[757] Отвечая у доски по теме ♦Неподвижные блоки», ученик сделал рисунок (рис. IV-26), на котором хотел показать, что с помощью верёвки и блока уравновешены два груза. Какую ошибку он допустил в рисунке?
31.2	[758] Объясните, зачем пользуются неподвижным блоком, ведь выигрыша в силе он не даёт. Где его удобно использовать?
31.3	[759] Каковы должны быть показания динамометров в положе
ниях А и В (рис. IV-27)? (Груз не движется.)
31.4	[760] Через неподвижный блок перекинута цепь (рис. IV-28). В каком случае динамометр будет показывать меньшую силу при равномерном подъёме груза? Почему?
Рис. IV-28
Рис. IV-26
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите g = 9,8 Н кг.
Скачен с martnillQO.tilda.ws
116
31.5	[761] В какой из систем неподвижных блоков (рис. IV-29) надо приложить большую силу для подъёма одного и того же груза, если трение в каждом из блоков одинаковое?
31.6	° [762°] На рисунке 1V-30 динамометр Л показывает 20 И. Что должен показать динамометр В?
31.7	[763] Как легче подниматься вверх: взбираться по верёвке или поднимать себя при помощи блока (рис. IV-31)?
31.8	° [764°] Будет ли система, состоящая из рычага и блока (рис. IV-32), находиться в равновесии?
31.9	° [765°] Для подъёма одного и того же груза используют две системы блоков (рис. IV-33). Равные ли силы надо приложить к концам А троса, если трение во всех блоках одинаково, а вес подвижного блока много меньше веса груза? Ответ поясните.
31.10	[н] Какой выигрыш в силе даёт подвижный блок? Сделайте рисунок и обоснуйте ответ.
31.11	° [766°] Определите показание динамометра (рис. JV-34), если вес каждого шарика равен 10 Н, а рычаг находится в равновесии. (Вес блока не учитывайте.)
2мчан с m»t»na)ioo.tiida.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
117
Рис. 1V-35	Рис. IV-36
31.12	[767] На рисунке IV-35 показано одно из «чудес* древнеегипетских жрецов. Как только на жертвеннике загорался огонь, двери храма открывались. Объясните, на чем основано это «чудо». (В жертвеннике воздух. Жертвенник при помощи трубы соединён с кожаным метком.)
31.13	(768] Какой наибольший груз может приподнять мальчик, масса которого равна 42 кг, пользуясь одним подвижным и одним неподвижным блоком (рис. IV-36)?
31.14	* [769*] При помощи неподвижного блока поднимают из воды гранитную плиту объёмом 0,07 м!. Какую силу прикладывают рабочие, когда плита находится в воде? над поверхностью воды? Достаточно ли двух рабочих массой 90 кг каждый для выполнения этой работы? (Трение не учитывайте.)
Скачан с rnattnalJOO.tiida.ws
118
блока равен 1,2 Н. Груз весит 6 Н
Рис. IV-37	Рис. 1V-38
31.15	(770°] Вес подвижн
{рис. 1V-37). Чему будет равно показание динамометра при равномерном подъёме груза? (Трение не учитывайте.)
31.16	(771] Груз какой массы можно поднять с помощью подвижного блока, вес которого 20 Н, прилагая к свободному концу верёвки усилие 210 Н, если не учитывать трение?
31.17	(772*] Груз какого веса надо прикрепить к свободному концу троса, чтобы система блоков (рис. IV-38) находилась в равновесии? (Трение и вес блоков не учитывайте.)
31.18	(773] Какую силу надо приложить к свободному концу А троса, чтобы трос, перекинутый через неподвижный блок, был натянут с силой 4000 Н (рис. IV-39)?
31.19	* [774*] На концах невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий неподвижный блок, подвешены два груза, массы которых равны 100 г и 200 г. В начальный момент времени грузы покоятся на высоте 2 м от пола. Потом их отпускают, и они начинают двигаться. Пренебрегая трением, определите ускорение грузов, натяжение нити при движении грузов и время, за которое груз массой 200 г достигнет пола.
31.20	* (775*] Гиря массой 500 г соединена с другой гирей массой легкой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок. Чему должна быть равна масса второй гири, чтобы первая гиря двигалась вверх с ускорением 2,4 м/с2? чтобы первая гиря двигалась бы вниз с тем же ускорением? (Трением можно пренебречь.)
31.21	*[776*] Два бруска А и В массами по 1 кг каждый соединены лёгкой нерастяжимой нитью, перекинутой через блок (рис. IV-40). Определите ускорение, с которым движутся бруски, и
2качан с nwttnalioo.tiida.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
119
силу натяжения нити. (Трением можно пренебречь.)
31.22	* [777*] На наклонной плоскости с углом 30 при основании находится брусок массой 1 кг (рис. IV-41). Гиря такой же массы соединена с бруском при помощи невесомо!! нерастяжимой нити, перекинутой через лёгкий блок. Определите ускорение, с которым движутся оба тела, и силу натяжения нити. (Трение не уч и ты -Baine.)
31.23	* [778*] Два тела соединены невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через легкий блок (см. рис. IV-40). Масса тела В равна 2 кг. Коэффициент трения тела В о горизонтальную поверхность равен 0,1. Какой массой обладает тело Л, если оба тела движутся равномерно?
31.24	* [779*] К пружинным весам (рис. IV 42) подвешен блок. Через блок перекинут нерастяжимый шнур, к концам которого привязаны грузы массами 1 кг и 2 кг. Какой вес будут весы во время движения грузов? (Вес вайте.)
Рис. IV-41
Рис. IV-42 Рис. IV-43
регистрировать пружинные блока и шнура не учиты-
31.25	* [780*] При помощи подвижного блока поднимают груз на высоту 4 м, прилагая силу 100 II. Вес блока 20 И, вес груза 165 Н. Какую дополнительную работу надо совершить, чтобы с помощью указанного блока поднять груз на высоту 4 м?
31.26	* [781*] На опоре стоит рабочий и с помощью блока равномерно поднимает груз, вес которого равен 480 II (рис. IV-43). Вычислите давление, производимое рабочим на опору, если вес рабочего равен 720 II, а площадь ступней составляет 320 см^. (Трение и вес блока не учитывайте.)
31.27	* [782*] Поднимая при помощи подвижного блока ведро с песком общим весом 200 II на высоту 5 м, производят работу 1020 Дж. Какую часть (в процентах) составляет энергия, которая была затрачена непроизводительно?
Склчаи с rnjt*nallOQ.tilda.ws
120
31.28 [783] Какую силу надо приложить к тросу А (рис. IV-44), чтобы трос В был натянут с силой 1 кН?
31.29 [784] С какой силой натянут трос А (рис. IV-45), если груз неподвижен и его вес равен 100 Н?
§ 32	Равновесие тел
32.1	° [н] Для решения задач по теме «Равновесие тел* важно знать, где находится центр тяжести тела. На рисунке IV-46 изображены твердые тела правильной! геометрической формы: 1) чугунное ядро; 2) баскетбольный мяч; 3) кубик; 4) кирпич; 5) деталь мозаики в форме плоского равностороннего треугольника; 6) плотницкий равносторонний треугольник; 7) таблетка; 8) бублик; 9i гантель: 10) система тел из двух половинок апельсина. Сделайте рисунки в тетради и отметьте местоположение центра тяжести в каждом случае.
32.2	° [н] ( -планируйте и проводите эксперимент «Определение местоположения центра тяжести плоского тела произвольной формы*. С этой целью вырежьте из плоского листа картона деталь, например, изображённую на рисунке 1V-47. В вашем распоряжении имеется тонкий гвоздь (булавка или игла), отвес и карандаш. Опишите последовательность действий!.
Рис. IV-16
Рис. IV-47
2качан с rntt*nalioo.tikU.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
121
32.3	[849] Масса Земли в 81 раз больше массы Луны, а расстояние между их центрами масс равно 384 000 км. На каком расстоянии от центра Земли находится центр масс системы Земля—Луна?
32.4	[848] Определите виды равновесия для следующих тел: яблоко, висящее на ветке; колесо, насаженное на ось; монета, поставленная на ребро.
32.5	[841] В каком положении спичечный коробок обладает наибольшей устойчивостью? Почему?
32.6	[844] Каково назначение киля у парусной лодки?
32.7	[845] Как с помощью длинного шеста канатоходец обеспечивает себе большую устойчивость?
32.8	°[н] Великий немецкий поэт Генрих Гейне отметил, что «ходьба — это медленное падение вперёд». Почему в таком случае человеку при ходьбе удаётся удерживать равновесие?
32.9	[н] Почему опытного моряка отличает привычка ходить ♦вразвалочку»?
32.10	[842] Объясните, почему труднее опрокинуть ящик, наполненный песком, чем ящик, наполненный льдом.
32.11	[846] Почему на горизонтальной поверхности однородный шар покоится, а ио слегка наклонённой поверхности скатывается вниз? Объясните, пользуясь терминами «центр тяжести», «момент сил ы».
32.12	[847] Почему кукла неваляшка возвращается в вертикальное положение из любого другого?
32.13	° [н] Встаньте ровно, сомкните ступни ног и, сохраняя •стойку оловянного солдатика», покачайтесь вперёд—назад, а затем из стороны в сторону. В каком направлении ваше тело обладает большей устойчивостью? Ответ поясните.
32.14	[н] Тело человека не является абсолютно твердым. В вертикальном положении центр тяжести тела располагается у большинства людей на уровне тазобедренных суставов. Меняет ли человек местоположение центра тяжести тела при глубоком поклоне?
32.15	[843] Почему человек обычно наклоняется вперёд, поднимаясь в гору, и отклоняется назад, спускаясь с горы?
32.16	[н] Почему лыжник, спускаясь с горы, приседает и максимально наклоняет туловище вперёд?
32.17	[н] Два мальчика наклонились, чтобы поднять одинаковые камни. Один из них слегка согнул колени, а другой нет. Кто из них поступил правильно и почему?
Скачан с mattnalioo.tiida.ws
122
§ 33
КПД механизмов1
33.1	[н] Решая задачу на определение КПД механизма, три ученика получили разные ответы: 1) 90 %; 2) 100%; 3) 110%. Кто из них ближе к истинному результату?
Рис. IV-49
33.2	[785] Какая система, состоящая из двух блоков (см. рис. IV-33), имеет больший КПД при подъёме грузов одинаковой массы? Ответ поясните.
33.3	[786] Используя стальной лом в качестве рычага, на одну и ту же высоту поднимают груз Р двумя способами (рис. IV-48, а и б). Плечи, на которые действует груз, и трение в точках О опоры одинаковы. Одинаковым ли будет КПД рычагов? Ответ поясните.
33.4	[787] Для подъёма одного и того же груза на одну и ту же высоту в качестве рычага можно использовать стальной стержень (рис. IV-49, а) или такого же диаметра и длины, как стержень, стальную трубу (рис. IV-49, 6). Одинаковы ли в этих случаях КПД рычагов? Ответ обоснуйте.
33.5	[788] К короткому плечу рычага (см. рис. 1V-48, б) подвешен груз весом 1200 II. При равномерном поднятии его на высоту 0,12 м к длинному плечу приложили силу 360 Н, при этом точка приложения силы переместилась на 0,5 м. Вычислите КПД рычага.
33.6	[789] Вычислите КПД рычага, с помощью которого груз массой 245 кг равномерно подняли на высоту 6 см, при этом к длинному плечу рычага была приложена сила 500 Н, а точка приложения этой силы опустилась на 0,3 м.
33.7	[790] У какой системы неподвижных блоков (см. рис. IV-29) при подъёме равных грузов КПД больше, если силы трения во всех блоках одинаковые? Ответ обоснуйте.
1 При расчетах в задачах этого параграфа примите g — 9.8 Юкг.
2качан с miunaliOQ.tikU.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
123
33.8	[791] Используя одинаковые блоки, можно поднять груз Р на одну и ту же высоту (риг. IV-5O). Одинаковы ли КПД установок? Ответ обоснуйте.
33.9	[792] Ведро, в которое насыпан песок массой 24,5 кг, поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10 м, действуя на веревку силой 250 II. Вычислите КПД установки.
33.10	(793] С помощью неподвижного блока груз массой 100 кг поднят на высоту 5 м. Определите совершённую при этом работу, если коэффициент полезного действия равен 70 %.
33.11	[794] У каждого неподвижного блока (рис. IV-51) КПД равен 0,9. Определите КПД всей установки.
33.12	* [795‘] Ящик с гвоздями, масса которого 54 кг, поднимают на пятый этаж строящегося дома при помощи подвижного блока, действуя на трос силой «360 Н. Вычислите КПД установки.
33.13	[796] С помощью блоков равномерно поднимают груз (рис. IV-52). Используя данные рисунка, вычислите КПД установки.
33.14	(797] Груз массой 1,2 кг ученик равномерно переместил по наклонной плоскости длиной 0,8 м и высотой 0,2 м к вершине. При этом перемещении сила, направленная параллельно линии наклона плоскости, была равна 5,4 II. Какой результат должен получить ученик при вычислении КПД установки?
33.15	[796] При равномерном перемещении груза массой 15 кг вверх по наклонной плоскости динамометр, привязанный к грузу, показывал силу, равную 10 Н. Вычислите КПД наклонной плоскости, если её длина 1,8 м, а высота 30 см.
Рис. IV-51
Рис. IV-52
Скачан с rnat*nal joq.tiHa.ws
124
33.16	* [799*] По наклонной плоскости длиной 5 м и высотой 1.5 м поднимают груз массой 180 кг. Чему равны полезная работа и КПД, если коэффициент трения равен 0,3?
33.17	(800] Двигатель подъёмного крана мощностью 6 кВт обеспечивает поднятие груза массой 6 т на высоту 8 м. Определите время подъема груза, если КПД крана равен 80 %.
33.18	* [801 •] Электродвигатель мощностью 10 кВт соединён ременной передачей с насосом, который за 30 мин подаёт воду объёмом «58,75 м* на высоту 2.5 м в резервуар. Определите КПД всей установки.
33.19	* [802*] Сколько воды можно поднять из колодца глубиной 36 м в течение 1 ч, если мощность электродвигателя насоса равна 4.9 кВт, а КПД установки равен 70 %?
§	34 Энергия. Закон сохранения энергии1
34.1	[воз] При каком условии два тела, поднятые на разную высоту, будут обладать одинаковой потенциальной энергией? Массы тел не равны.
34.2	(804] На столе лежат мраморный и свинцовый бруски одинакового объёма. Какое из этих тел обладает большей потенциальной энергией относительно пола?
Рис. IV 53
Рис. IV 51
34.3	[805] Покинув самолёт, парашютист некоторое время движется с возрастающей скоростью, а затем — с постоя иной скоростью. Равную ли механическую работу совершает сила тяжести за одинаковые промежутки времени при таком движении парашютиста? Ответ поясните.
34.4	[807] (’начала кирпич лежал на полу плашмя (рис. IV-53). Затем его поставили вертикально. Изменилась ли при этом hoi емциальная эиер! им кирпича 01 носите.! ьно пола?
34.5	[806] Кирпичи одинаковой массы лежали на полу плашмя. Их подняли и расположили на столе так, как показано на рисунке IV-54. Какой из кирпичей I—3
1 При расчётах в задачах этого параграфа примите g — 9,8 И'кг.
2качан с rnit*nalioo.tilda.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
125
приобрёл наибольшую потенциальную энергию относительно поверхности пола? какой — наименьшую? Какой из кирпичей 4— 6 обладает наибольшей потенциально!! энергией относительно поверхности стола и в каком случае она может проявиться?
34.6	[808] Почему в походе опытный турист предпочитает перешагнуть через упавшее дерево, вместо того чтобы сначала наступить на него, а затем спрыгнуть?
34.7	[809] На сколько увеличилась потенциальная энергия мальчика массой 48 кг, который поднялся по лестнице своего дома на высоту 10 м?
34.8	[ею] Семиклассница ростом 162 см подняла свой учебник физики массой 315 г на высоту 1,91 м над полом. Чему равна потенциальная энергия книги относительно пола? относительно макушки девочки?
34.9	(811] Дверь с пружиной закрывается автоматически. За счет какой энергии производится работа при открывании дверей?
34.10	(812] Как меняется потенциальная энергия воздуха в футбольном мяче при ударе по мячу ногой?
34.11	[813] Груз массой 2 кг, положенный на лёгкую чашу пружинных бытовых весов, сжимает пружину на 10 мм. Чему равна потенциальная энергия сжатой пружины?
34.12	(814] Какая работа производится при сжатии рессор железнодорожного вагона на 3 см, если для сжатия рессор на 1 см требуется сила 98 кН?
34.13	(815] Груз растягивает пружину динамометра на 1 см. Во сколько раз увеличится потенциальная энергия пружины, если массу груза утроить?
34.14	(816] Начертите график зависимости удлинения пружины от действующей на неё силы, если жёсткость пружины равна 1,5 И, см. По графику определите модуль силы и работу, необходимую для растяжения пружины на 8,5 см.
34.15	[817] Па сколько процентов изменится потенциальная энергия пружины динамометра, если массу груза, подвешенного к пружине, уменьшить в 2 раза?
34.16	(818] Могут ли два тела, имеющие неодинаковые массы, обладать одинаковой кинетической энергией? Если да, то при каком условии?
34.17	(819] Одинакова ли кинетическая энергия грузов в ситуации. изображённой на рисунке IV-1?
Скачан с rnat*nallOQ.tiida.ws
126
34.18	[820] С какой скоростью должен бежать человек массой 80 кг, чтобы его кинетическая энергия была равна кинетической энергии пули массой 9 г, летящей со скоростью 600 м/с? Будет ли при этом импульс человека равен импульсу пули?
34.19	[821] Какую работу надо совершить, чтобы скорость поезда массой 800 т увеличилась от 36 до 5-1 м/с?
Рис. IV-55
34.20	[822] Мяч подпрыгивает несколько раз, ударяясь о землю. Почему при каждом последующем прыжке он подскакивает на меныпую высоту?
34.21	[823] По краям гоночных мототрасс в местах очень крутых поворотов укладывают пенопластовые плиты. Объясните назначение и действие этих плит.
34.22	[824] При перемещении тележки нить наматывается на ось и груз поднимается (рис. IV-55). Какие превращения энергии при этом происходят?
34.23	[825] Груз (см. предыдущую задачу и рис. IV-55) находится вверху. Что произойдёт, если тележку отпустить? Какие превращения энергии произойдут теперь?
34.24	[826] На соревнованиях по прыжкам в воду спортсмен сначала прыгает на доску-трамплин, а затем — вверх. Почему при этом прыжок получается более высоким?
34.25	[827] Какое значение имеют волнорезы (сооружения в виде мола), устанавливаемые у морских берегов? Какая энергия является причиной разрушения берега? Что является её источником?
34.26	[828] В какой точке траектории движения искусственного спутника (см. рис. Н-8) его потенциальная энергия относительно Земли наибольшая? наименьшая? Что можно сказать о кинетической энергии спутника в этих точках?
34.27	[829] С какой целью хрупкие вещи перед перевозкой упаковывают в мягкие упаковочные материалы?
34.28	[830] Двигаясь по сыпучему песку или рыхлому снегу, мы затрачиваем больше энергии, чем при движении по твердой дороге. Объясните почему.
34.29	[831] Мальчик подсчитал, что на некотором участке пути потенциальная энергия свободно падающего мяча массой 50 г изменилась на 2 Дж. Какой длины путь имел в виду мальчик? Как и на сколько изменилась при этом кинетическая энергия мяча?
2качан с rnMtnalioo.tilda.ws
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ
127
34.30	[н] Может ли принимать отрицательное значение:
11 кинетическая энергия;
2) изменение кинетической энергии;
3l потенциальная энергия;
•О изменение потенциальной энергии?
34.31	[н] Как направлена ось координат и с каким из трёх уровней совмещено начало отсчёта О на рисунке 1V-56, если при перемещении предмета А массой т на 3-й уровень его потенциальная энергия принимает значение -nigh'! Чему равна в этом случае потенциальная энергия на 2-м и 3-м уровнях?
34.32	[832] Камень массой 0,5 кг, соскользнув по наклонной плоскости с высоты 3 м, у основания плоскости приобрёл скорость 6 м/с. Определите работу силы
Рис. IV-56

трения.
34.33	[833] Подъём груза массой 20 кг осуществляется под действием постоянной силы, равной 100 II и направленной вертикально вверх. Какой потенциальной энергией будет обладать груз на высоте 15 м относительно поверхности земли? Какую работу совершит указанная сила при подъёме груза на высоту 15 м? Чему равна кинетическая энергия груза на этой высоте?
34.34	* [834*] Тормозной путь автомобиля зависит от скорости не ред началом торможения. Докажите, что при прочих равных условиях тормозной путь прямо пропорционален квадрату скорости.
34.35	* [835*] В конце спуска с горы сани массой 80 кг обладали кинетической энергией 1 кДж. Какое максимальное расстояние пройдут сани по льду замёрзшего пруда, двигаясь равнозамедленно, если коэффициент трения полозьев саней о лёд равен 0,02?
34.36	[836] Определите кинетическую энергию и скорость шарика массой 5 г в момент вылета из ствола пружинного игрушечного пистолета, если жёсткость пружины равна 200 Н/м, а до выстрела она была сжата на 5 см. (Трением можно пренебречь.)
34.37	[837] Цирковой артист весом 600 Н прыгает ла растянутую сетку с высоты 10 м над ней. С какой средней силой он давит на сетку, если она прогибается на 1 м?
34.38	[838] Гиря, покоящаяся на верхнем конце спиральной пружины, укрепленной на подставке, сжимает пружину на длину хх = 2 мм. Та же гиря, упавшая на пружину с некоторой высоты /г, сжимает пружину на длину х2 = 2 см. Определите высоту /1.
Скачан с mat*nalioo.tiida.ws
128
34.39	[н] На рисунке IX-57, а и б «забыли»: 1) изобразить графики полной механической энергии свободно падающего тела; 2i обозначить графики потенциальной и кинетической энергии; 3i указать параметры одной из осей координат. Исправьте эту ♦ оплошность», сделав правильный рисунок у себя в тетради.
34.40	* [839*] Тело массой 2 кг соскальзывает вниз по наклонному скату, переходящему в петлю радиусом 1 м (рис. IV-58). Какой потенциальной энергией должно обладать тело в начальный момент, чтобы описать полную окружность? С какой высоты /1(( оно должно соскальзывать? (Трение считайте ничтожно малым.)
34.41	* [н] Тело малых размеров соскальзывает без трения с горки высотой И по склону, заканчивающемуся горизонтальным трамплином высотой Л над поверхностью земли. Докажите, что дальность полета тела максимальна, если высота трамплина равна половине высоты горки. Чему равна дальность полёта при этом условии?
34.42	[840] Мяч массой 200 г бросили вертикально вверх с высоты 1,5 м над поверхностью земли с такой скоростью, что кинетическая энергия мяча превосходила его потенциальную энергию в 4 раза. Не учитывая трение, определите механическую энергию и скорость мяча в конце полёта. Изменятся ли результаты вычислений, если бросок будет произведен в горизонтальном направлении?
34.43	[д. 36] Скатившись на санках с гладкой ледяной горки высотой h = 3,2 м, мальчик проехал но заснеженной горизонтальной поверхности путь s = 16 м. Зная, что его масса вместе с санками равна 50 кг, он определил среднюю силу торможения на горизонтальном участке пути без учета потерь скорости при спуске. На самом деле у основания горы скорость санок была равна 80 % от расчётной. Какой результат получил мальчик и на сколько он ошибся в расчётах?
хачан с rnat*naiioo.tilda.ws
Глава V. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
129
Глава V. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ1
§ 35	Колебания
35.1	[850] Свойством повторяемости обладают качания маятника часов, сезонные изменения температур, движение стрелки часов, колебания струны, вибрация крыльев самолёта, движение Земли вокруг Солнца, колебания напряжения в сети электрического тока. Какие из перечисленных процессов можно назвать механическими колебательными процессами?
35.2	[851] Будут ли возможны колебания шарика, закреплённого на пружине, если вся система окажется в состоянии невесомости?
35.3	[852] Маятник часов совершает незатухающие гармонические колебания. Какие из величин — смещение, амплитуда, период, частота, скорость, ускорение — являются постоянными и какие переменными?
35.4	[853] Шарик, подвешенный на нити, совершает вращение в горизонтальной плоскости, описывая окружность диаметром d (рис. V-1). Если наблюдение производится в плоскости вращения, то движение шарика воспринимается как гармоническое колебание. Чему равна амплитуда колебаний? Что можно сказать о частоте обращения шарика и частоте колебаний?
35.5	[854] Частота колебаний напряжения в электрической сети равна 50 Гц. Определите период колебаний.
35.6	[855] При измерении пульса человека было зафиксировано 75 пульсаций крови за 1 мин. Определите период сокращений сердечной! мышцы.
35.7	[856] Частота вращения вала электриче-	////
ской швейной машинки равна 1200 об./мин. За один оборот игла совершает одно колебание.	\
Определите период колебания иглы.	/	। \
35.8	[B57] Фреза имеет частоту вращения ?		\
600 об./мин. Число зубьев на фрезе равно 10.	/	\
период вибраций.	~~-----i---
35.9	[858] Какова частота колебаний поршня двигателя автомобиля, если за 0,5 мин поршень рис, y.j совершает 600 колебаний?
1 При расчетах в .задачах этой главы примите g “ 9,8 II кг
Смчан с matinal J0Q.bld4.ws
130
X. М
Рис. V-2
представлен на рисунке V-2. туду колебавnii.
35.10(859] Частота движений крыльев вороны в полёте равна в среднем 3 Гц. Сколько взмахов кры-
льями сделает ворона, пролетев путь 650 м со скоростью 13 м/с?
35.11° [860°] Для тела, совершающего свободные колебания, график зависимости смещения от времени Определите период, частоту и ампли-
35.12 [В61] Колебания материальной точки описываются следующим уравнением: x=70sin0,5/. Определите амплитуду колебаний
и смещение точки от положения равновесия в следующие моменты времени: /]=л/2 и 12 = тг/З. При каких фазах смещение по модулю равно половине амплитуды?
35.13 (862] Чему равна разность фаз свободных колебаний рук человека при ходьбе?
35.14 (863] Гармоническое колебание описывается уравнением
х = 2sm|^ i 4- — \ Чему равны циклическая частота колебаний, I 2	4 
ли-
нейная частота колебаний, начальная фаза колебаний?
35.15 (864] Можно ли предположить, что одно и то же колебание может быть описано с помощью следующих уравнений: х = 3sin|yZ + х = 3cosl-/ + -I, х = 3cos[-/ - -I?
'4	6 J	4	3)	Ц 3)
35.16 (865] В какие моменты времени скорость колеблющейся материальной точки равна нулю, если колебание описывается уравнением x = 4sin^f? £
35.17 [н] Может ли уравнение, приведенное в условии предыдущей задачи, описывать колебания как математического маятника, так и пружинного?
35.18 [н] Можно ли маятник, длина нити которого равна 1,5 м, считать математическим маятником при амплитуде колебаний 50 см; 5 см? Ответ объясните.
35.19 [н] Как связаны между собой размах колебаний маятника и амплитуда колебаний?
35.20 [866] Максимально или минимально ускорение в те моменты времени, когда скорость колеблющегося пружинного маятника равна 0?
2качан с mMtnalioo.tiida.ws
131
Глава V. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
35.21	[867] Что можно сказать об ускорении, которое испытывает колеблющийся груз, подвешенный на пружине, в момент прохождения положения равновесия?
35.22	[868] В момент начала наблюдения нить маятника длиной / (рис. V-3) образует с вертикалью малый угол а, а груз находится в крайнем положении. Можно ли считать угол а начальной фазой колебаний? Как вычислить амплитуду колебаний?
35.23	[869] Каково направление равнодействующей сил, приложенных к грузу маятника (см. рис. V-3), когда этот груз находится в крайних положениях; проходит положение равновесия?
35.24	[870] Почему на доску качелей встать в полный рост труднее всего в тот момент, когда качели проходят положение равновесия?
35.25	[871] Чему равен период колебания математического маятника, если длина нити равна 9,8 м?
35.26	[872] Два математических маятника совершают свободные колебания. Графики зависимости смещения от времени представлены на рисунке V-4. Определите период колебания каждого из маятников и отношение длин маятников.
35.27	[н] По данным рисунка V-4 составьте уравнения гармони-••	. *(2л	]
ческих колебании маятников в виде л* — х„,ак sinl — t ♦ <р() и вычислите значение смещения от положения равновесия в момент времени t — 1 с.
35.28	[873] Математический маятник длиной 0,99 м совершает 50 полных колебаний за 1 мин 10 с. Чему равно ускорение свобод-
Рис, V-3
Скачан с mjttnal 1OQ.tikU-ws
132
ного падения в данном месте поверхности Земли? (Можно принять л2 * 9,87.)
35.29	[874] Во сколько раз надо изменить длину математического маятника, чтобы период колебания изменился в 2 раза?
35.30	* [875*] Из двух математических маятников в одном и том же месте Земли один совершает 40 колебаний за некоторое время, а другой за то же время — 20 колебаний. Определите длину каждого из маятников, если один из них длиннее другого на 90 см.
35.31	* [876*] В покоящейся ракете колеблется математический маятник. При движении ракеты вверх с некоторым ускорением период колебания маятника уменьшился вдвое. Во сколько раа ускорение, с которым движется ракета, больше ускорения свободного падения?
s.	35.32 [877] Груз массой 50 г, прикре-
\	_ пленный! к пружине, жесткость которой
QQQQQQQQQQy^% равна 0,19 Н/м, совершает колебания.
\ UvUvvvvvV	Какой длины надо взять математиче-
ский маятник, чтобы его частота колебаний была равна частоте колебаний
Рис. X -5	пружинного маятника? Период колеба-
ния пружинного маятника вычисляется по формуле Т — 2 л
35.33	[878] Как изменится период и частота колебаний упругой доски, установленной на вышке для прыжков в воду, если после взрослого человека на доске будет раскачиваться мальчик, готовясь к прыжку?
35.34	[879] Когда груз неподвижно висел на вертикальной пружине, её удлинение было равно 5 см. Затем груз оттянули вниз и отпустили, вследствие чего он начал колебаться. Чему равен период колебания?
35.35	[880] Шарик с отверстием, прикреплённый к лёгкой пружине жесткостью 250 Н/м, может совершать незатухающие колебания вдоль стержня (рис. V-5). Чему равно ускорение, испытываемое шариком в положении равновесия и в крайних положениях, если амплитуда колебаний равна 4 см, а масса шарика равна 50 г?
35.36	[881] Опишите превращения механической энергии, происходящие в процессе свободных незатухающих колебаний пружинного маятника в горизонтальном направлении; в вертикальном направлении. Сохраняется ли полная механическая энергия в процессе колебаний?
2качан с mittnaiiOQ.tildii.ws
133
Глава V. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
35.37	(882] Груз массой 100 г совершает колебания на пружине жесткостью 250 Нм. Амплитуда колебаний равна 15 см. Чему равны полная механическая энергия колебаний и наибольшая скорость движения груза?
35.38	* [883’] По условию задачи 35.35 определите полную энергию колебаний шарика, а также потенциальную и кинетическую энергии в тот момент, когда шарик находится в точке с координатой х = 2 см. За начало отсчета примите положение равновесия шарика.
35.39	* [884*] Груз, подвешенный на пружине жесткостью 1 кП/м, колеблется с амплитудой 2 см по закону х=А sin (м1 + <ро). Определите потенциальную и кинетическую энергии при фазе к/ 6 рад.
35.40	[885] Почему легче идти в обуви на толстой упругой подошве при определённой частоте шагов? Объясните с точки зрения превращения энергии.
35.41	[886] Как изменяется амплитуда и какие превращения претерпевает энергия при колебаниях: дерева при одиночном порыве ветра; автомобиля при работе двигателя на холостом ходу; коромысла весов при взвешивании?
35.42	[н] Можно ли однозначно утверждать, что график, изображённый на рисунке V-2, соответствует собственным колебаниям тела?
35.43	[н] Периодическими ударами по мячу баскетболист может заставить мяч, лежавший на полу, подпрыгивать на значительную высоту. Как вы объясните этот приём?
35.44	[н] Почему стиральные машины снабжают утяжелителями, токарные станки привинчивают к полу, а потолочные вентиляторы плотно прикрепляют к перекрытиям здания?
35.45	[н] Почему автомобиль при определённой скорости испытывает сильные вертикальные колебания на дороге с периодическими неровностями и водитель вынужден менять скорость движения?
35.46	[н] Почему резонанс приводит к разрушению колебательной системы не во всех случаях? Объясните это с точки зрения превращения энергии.
35.47	[887] Вода, которую мальчик несёт в ведре, начинает сильно расплескиваться. Мальчик меняет темп ходьбы или просто «сбивает ногу», и расплёскивание прекращается. Почему так происходит?
35.48	* [888*] Максимальную амплитуду вертикальных колебаний мячика, подвешенного на тонкой резинке, можно получить, если его нести, делая 18 шагов за 1 мин. Определите коэффициент упругости резинки, если масса мячика равна 60 г.
Скачан с matinal JOQ.tilda.ws
134
§ 36
Волны
36.1	[889] Описывая свойства механических волн, мы различаем две скорости: скорость движения частиц среды и скорость волны. Какая из этих скоростей изменяется даже в однородной среде?
36.2	(890] Почему мы не слышим грохота мощных процессов, происходящих на Солнце?
36.3	[891] Чтобы выяснить, являются ли волны на поверхности воды продольными или поперечными, мальчик бросал в пруд камешки и наблюдал за колебаниями рыболовного поплавка. К какому выводу пришёл мальчик?
36.4	[892°] На рисунке V-6 изображено расположение точек, участвующих в волновом движении, в какой-то определённый момент времени (и — вектор скорости фронта волны). Каковы направления векторов мгновенных скоростей точек a, b, с, d в рассматриваемый момент времени?
36.5	[893] В каком случае (рис. V-7) при ударе по стальному рельсу распространяются преимущественно продольные волны, а в каком — поперечные?
36.6	[д. 106] Продольные или поперечные волны создаёт в полёте птица взмахами своих крыльев?
36.7	[д. 107] Почему вращение настольного вентилятора в вертикальной плоскости создаёт упругие волны в горизонтальном направлении, в отличие от обруча, вращающегося в той же плоскости?
36.8	[д. 108] Даже в полной темноте рыбы обнаруживают приближение опасности с помощью своего тела. Какие волны «видят» рыбы?
36.9	[Д. 109] Известно, что в жидкостях распространяются только продольные волны. Почему же тогда рыболовный поплавок совершает колебания в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны?
36.1	0* [Д. 110’] Лыжник, скользящий по склону горы под некоторым углом к горизонтали, окажется внизу. Почему
2качан с rniHnaiioo.tikU.ws
Глава V. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
135
Рис. V-8
Рис. Y-9
удерживается на определённом уровне от скатывания вниз человек, скользящий на доске вдоль переднего склона океанской волны (рис. V-8)?
36.1	1 [д. 111] Как узнают о надвигающемся землетрясении представители фауны сейсмооиасных районов?
36.1	2 [д. 112] Почему невозможно сохранить в тайве проведение подземных ядерных испытаний, даже если взрыв произведён в другом по отношению к наблюдателю полушарии Земли?
36.1	3 [д. 123] В странах Востока висячие мосты изготавливают из бамбуковых палок, связанных верёвками. Почему по такому мосту легче идти в составе небольшой группы, а не в одиночку?
36.1	4 [н] Плоская продольная волна распространяется в некоторой среде в направлении оси ОХ. В некоторый момент времени зависимость между смещением частиц среды от положения равновесия и их координатами представлена на рисунке V-9. Определите, между какими частицами, отмеченными точками на графике: 1) расстояние равно X; X/2; 21 разность фаз равна 2л; л. Чему равна разность фаз колебаний частиц 1 и 6'; 2 и 5; 3 и 8; 4 и 5; .5 и 9?
Скачан с mat*nalioo.tilda.ws
136
36.1	5° [896°] В средах А и В распространяются гармонические волны, порождённые одним и тем же источником. Мгновенные фотографии этих волн совмещены и представлены схематически на рисунке V-IO. Сравните скорости распространения волн в этих средах.
36.1	6° [894°] На рисунке V-11 схематически представлена фотография волнообразного движения. Продольной или поперечной является волна, изображённая на фотографии? Определите длину волны и амплитуду колебаний.
36.1	7(895] На рисунке V I1 по оси ординат отложены значения смещения частиц среды от положения равновесия в некоторый момент времени. Можно ли в этом случае однозначно утверждать, что волна является поперечной? Возможно ли по рисунку определить: длину волны; частоту колебаний?
36.1	8 [Д. 113] По рисунку V-11 определите, сколько длин волн укладывается на отрезке длиной 60 см; 90 см.
36.1	9 [д. 114] В скольких точках (см. рис. V-11) смещение частиц среды от положения равновесия достигает амплитудных значений? Определите координаты х этих точек.
36.2	0 [д. 115] По рисунку V-11 определите разность фаз колебаний частиц упругой среды, в которой распространяется волна, в точках с координатами: 1) Xj = 30 см и х2 = 54 см; 2) х( = 0 и xt — 90 см.
36.2	1 [д. 116] Уравнение вида у = Acos(2xW - (2я/Л)х + <р0) для плоской незатухающе!! волны позволяет определить смещение
2качан с mit*naiioo.tikU.ws
137
Глава V. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
частицы среды от положения равновесия в любой момент времени t в точке пространства с координатой х. Докажите, что это уравнение можно записать в виде у = Дяш(2л/Х)х для волны, представленной на рисунке V-11. Убедитесь в этом, подставив значения координаты х, равные Х./4; А./2; 0,75k.
36.2	2 [н] Частота колебаний источника плоской бегущей волны равна 50 Гц. Воспользуйтесь данными рисунка V-11 и запишите с численными коэффициентами первое из двух уравнений предыдущей задачи.
36.2	3 [д. 117] Докажите, что величины, характеризующие волновое движение, связаны соотношением 2л/Х = w/v, где w — циклическая частота колебаний частиц, равная 2xv. Какие из величин, входящих в равенство, зависят от свойств среды, в которой распространяется волна?
36.2	4 [д. 118] Используя соотношение, приведённое в условии предыдущей задачи, по рисунку V-11 определите скорость распространения волны, если циклическая частота колебаний частиц упругой среды равна 6280 рад/с.
36.2	5 [д. 121] Полагая, что на рисунке V-10 схематически представлены совмещённые фотографии двух воли А и В, распространяющихся в одинаковых упругих средах, определите длины волн \л и их отношение, а также отношение частот колебаний волн от двух разных источников.
36.2	6 [д. 122] Два различных источника по отдельности в одной и той же упругой среде создают волны, мгновенные фотографии которых совмещены и схематически представлены на рисунке V-10. Пользуясь графическим методом сложения колебаний, изобразите форму волны, создаваемой в этой среде при одновременном действии этих источников.
36.2	7 [д. 119]. По рисунку V-10 определите амплитуды колебаний частиц упругих сред А и В.
36.2	8 [д. 120] Ознакомьтесь с условием задачи 36.15 и определите скорости распространения волн в каждой из сред, если частота колебаний источника волн равна 25 Гц.
36.2	9 [897] На сколько радиан отличаются фазы колебаний точек, отстоящих друг от друга в бегущей упругой волне на расстоянии. равном длине волны; половине длины волны?
Скачан с mattnalioQ.tilda.ws
138
§ 37	Звуковые волны
37.1	[898] Почему, изменяя натяжение струны, можно изменять высоту тона музыкального инструмента?
37.2	[899] Почему струны, предназначенные для создания низких звуков (басовые), оплетают спиралью из проволоки?
37.3	[900] Крупный дождь можно отличить от мелкого по более громкому звуку, возникающему при ударах капель о крышу. На чем основана такая возможность?
37.4	[901] Стук получается более громким, если стучать в дверь, а не н стену, с одинаковой силой. Почему .ло происходит?
37.5	[н] Один и тот же источник звука пожилой человек и молодой слышат по-разному. Различны ли для них сила (интенсивность) и громкость звука?
37.6	[д. 125] Изменится ли частота и скорость распространения звуковых воли, если пианист сильнее ударит по клавише рояля?
37.7	[902] Ухо человека способно воспринимать звуковые колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц. Какой диапазон длин звуковых волн способен воспринимать человек при скорости звука 340 м/с?
37.8	* [н] Расположите в порядке возрастания верхней границы частотного диапазона голоса певцов: контральто, колоратурное сопрано, баритон, сопрано, меццо-сопрано, бас, тенор.
37.9	[д. 128] Частоты звуков разговорной речи человека лежат в пределах 100—500 Гц. Какую долю, выраженную в процентах, от диапазона частот звуков, слышимых человеком, составляет диапазон частот разговорной речи?
37.10	(911] В какой последовательности на шкале длин волн следует расположить диапазоны слышимого звука, ультразвука и инфразвука?
37.11	[903] Какой частоте колебаний камертона соответствует в воздухе звук с длиной волны 34 см при скорости звука, равной 310 м/с?
37.12	[904] Наблюдатель, находящийся на расстоянии 2 км 150 м от источника звука, слышит звук, пришедший по воздуху, на 4.8 с позднее, чем звук от того же источника, пришедший по воде. Определите скорость звука в воде, если скорость звука в воздухе равна 345 м/с.
37.13	[д. 129] Почему, если человек не увидел взрыва мощного снаряда, взрывная волна застаёт его врасплох?
2качан с rniHnalioo.tilcUi.ws
139
Глава V. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
37.14	(905] Первый раскат грома дошёл до наблюдателя через 15 с, после того как была замечена вспышка молнии. Иа каком расстоянии от наблюдателя возникла молния? Скорость звука примите равной ЗЮ м/с, а скорость света — равной 3- 10м м/с.
37.15	[н] При нормальных условиях скорость звука в газах различна: в водороде — 1200 м/с, в гелии — 965 м/с, в азоте — 331 м/с, в кислороде — 316 м/с. Как объяснить это различие?
37.16	[н] Как вы объясните тот факт, что скорость звука в газах и в жидкостях растёт с увеличением температуры?
Примечание. Вода является исключением, скорость звука в ней имеет максимум при 7-1 С.
37.17	(h) Почему скорость звука уменьшается с увеличением высоты над поверхностью Земли?
37.18	(906] По звуку легко обнаружить в небе летящий самолёт обычного типа и трудно — реактивный. Почему?
37.19	[н] Самолёт Су-57 может развить скорость 2600 км/ч. Во сколько раз эта скорость превосходит скорость звука в воздухе при нормальных условиях? Слышат ли звук этого самолета люди, находящиеся на земле: впереди по курсу самолёта; позади него?
37.20	[н] При сверхзвуковой скорости самолёта звуковые волны отстают от своих источников — двигателей. Кабина нилота расположена перед двигателями. Почему же пилот, находящийся в кабине, слышит их шум?
37.21	[д. 131] Для чего от природы человеку дано не одно, а два уха — правое и левое?
37.22	[907] Почему на открытом воздухе музыка, пение, речь оратора звучат менее громко, чем в закрытом помещении?
37.23	[д. 127] В чём основная причина того, что по мере вашего медленного удаления от оркестра звучание музыкальной пьесы не искажается, а лишь становится тише?
37.24	[д. 124] Почему при одинаковой температуре воздуха громкость звучания колокольчика на уровне моря больше, чем высоко в горах?
37.25	[д. 130] Почему даже простейший рупор, сделанный из плотной бумаги в форме усеченного конуса, позволяет донести речь человека на большее расстояние?
37.26	[д. 126] Почему крышка рояля при аккомпанировании певцу закрыта, на фортепианном концерте приподнята, а на джазовом концерте её часто совсем снимают?
Скачан с mattnaUOO.tilda.ws
140
37.27	[эоа] Почему ораторы, выступая на городской площади, говорят медленно, отделяя слово от слова паузой?
37.28	[914] Охотник выстрелил, находясь на расстоянии 170 м от лесного массива. Через какое время после выстрела охотник услышит эхо?
37.29	[912] Наличие полостей в стальной детали можно обнаружить с помощью ультразвукового дефектоскопа (рис. V-12). Первый звуковой сигнал был получен через 180 мкс после
Рис. V-12
отправки, а второй — через 60 мкс. Чему равна высота детали?
На какой глубине обнаружен дефект в детали? Скорость ультразвука в стали равна 5000 м/с.
37.30	[н] Почему в некоторых концертных залах существуют «звуковые ямы», где звуки плохо слышны?
37.31	[913] Стекло поглощает звук меньше, чем воздух. Почему же уличный шум лучше слышен при открытых окнах?
37.32	[д. 134°] Предложите способ, как с помощью двух одинаковых хрустальных бокалов выяснить, какие волны — высокой или низкой частоты — вода поглощает в большей степени.
37.33	[д. 135°] Проведите эксперимент: наполните на 3/4 объёма один из двух одинаковых хрустальных бокалов (или стаканов из тонкого стекла) простой водой, а другой — газированной водой. Проанализируйте звучание сосудов и состояние жидкостей при возбуждении в них колебаний. Попытайтесь объяснить, почему в высокие бокалы принято наливать небольшое количество шампанского.
37.34	[н] Почему для звукоизоляции при строительстве применяют объемные мягкие волокнистые или пористые материалы?
37.35	[910] Почему иногда при исполнении оперных арий хрустальные люстры начинают звенеть?
37.36	[909] Каково назначение деревянного корпуса в струнных музыкальных инструментах?
37.37	[д. 132] С какой основной целью строители древних русских церквей замуровывали в стены и своды небольшие керамические кувшины-голосники открытым горлышком внутрь помещений?
37.38	[д. 133] Почему воет ветер в печной трубе?
Zxjwaw с mjwnaiioo.tiida.ws
141
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Глава VI. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 38	Внутренняя энергия
38.1	[н] Обладает ли внутренней энергией: лёд на замерзшей реке; воздух в жилой комнате; лежащее на столе яблоко; искусственный спутник Земли?
38.2	[н] Девочка переместила книгу со стола на верхнюю полку книжного шкафа, совершив при этом некоторую работу. Изменилась ли внутренняя энергия книги?
38.3	[н] Разминая в руках кусок пластилина, вы придаёте ему пластичность. Что происходит с внутренней энергией пластилина и за счёт каких воздействий?
33.4	[н] В каком из состояний пружина обладает минимальной внутренней энергией: в растянутом; в сжатом; в недеформирован-ном?
33.5	[н] Сравните изменения кинетической и потенциальной энергии молекул газа и металла при нагревании.
38.6	[915] Закрытую пробирку погрузили в горячую воду. Изменилась ли кинетическая и потенциальная энергия молекул воздуха в пробирке? Если изменилась, то как?
33.7	° [916°] Дне одинаковые колбы соединены с одинаковыми манометрами (рис. VI-1). Одну колбу опустили в сосуд с горячей водой, а другую — в сосуд с холодной. При этом уровни поверхности жидкости в манометрах изменились (относительно штриховой линии) и установились так, как показано на рисунках. Определите, в каком сосуде температура воды выше. В какой колбе кинетическая энергия молекул воздуха увеличилась?
Рис. V! 1
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
142
38.8	(917} По условиям предыдущей задачи определите: а) в какой колбе внутренняя энергия воздуха увеличилась, в какой — уменьшилась; б) в какой колбе внутренняя энергия воздуха больше изменилась относительно первоначального значения, а в какой — меньше; в) в каком манометре механическая работа по подъёму жидкости больше; г) за счёт какой энергии совершалась механическая работа по подъему жидкостей в манометрах.
38.9	(918] В один стакан налита холодная вода, в другой — столько же кипятка. В каком стакане вода обладает большей внутренней энергией?
38.10	(919] Два медных бруска одинаковой фоэмы и массами 100 г и 500 г были взяты при комнатной температуре и погружены в кипящую воду на одинаковое время. Изменилась ли их внутренняя энергия? Если изменилась, то одинаково или нет? Ответы поясните.
38.11	[920] В сосуде нагрели воду. Можно ли сказать, что внутренняя энергия воды увеличилась? Можно ли сказать, что воде передано некоторое количество теплоты? Ответы поясните.
38.12	(921] После обработки на точильном круге зубило становится горячим. Зубило, вынутое из горна, тоже горячее. Одинакова ли причина повышения температуры инструментов?
38.13	(922] В закрытой трубке находится капля ртути (рис. VI-2). Трубку с одного конца нагрели. Объясните, за счёт какой энергии совершается работа по перемещению ртути в трубке.
38.14	(923] При трении головки спички о коробок спичка воспламеняется. Объясните явление.
Рис. VI-3
38.15	[924] Спичка загорается при трении её о коробок. Она вспыхивает и при внесении её в пламя свечи. В чём сходство и различие причин, приводящих к воспламенению спички в обоих случаях?
38.16	[925] Можно ли сказать (см. предыдущую задачу), что внутренняя энергия спичечной головки увеличилась; что ей передано некоторое количество теплоты; что она нагрелась до температуры воспламенения?
38.17	[926] Почему врач, поставив медицинский термометр больному, смотрит показание не раньше чем через 3—5 мин?
38.18	[927] Какие превращения энергии происходят в опыте (рис. VI-3)?
2клчан с mMtnaUOQ.tiUa.ws
143
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
38.19	° [н] Возьмите высокий прозрачный сосуд, s'" X наполните его водой, опустите на дно сосуда конец /	\
длинной тонкой трубочки и подуйте в неё. Обратите внимание на форму всплывающих пузырей в записи-	'
мости от их размера (рис. VI-4). Работа каких сил О обусловливает форму пузырей в процессе движения? Существенно ли при этом изменение внутренней	'1
энергии воздуха в пузыре? (Опыт можно проделать с растительным маслом или мёдом.)
33.20	* [928'] Со дна водоёма всплывает пузырек воздуха. За счёт чего увеличивается его потенциальная энергия?
33.21	[929] Объясните, почему происходит изменение внутренней энергии: а) при сжатии и расширении воздуха; б) при нагревании воды в кастрюле; в) при сжатии и растяжении резины; г) при таянии льда.
38.22	[930] Приведите примеры изменения внутренней энергии тола в процессе совершения работы при трении, ударе, сжатии.
38.23	[931] В одном сосуде находится разреженный газ, в другом таком же сосуде — сжатый газ. В каком сосуде потенциальная энергия взаимодействия молекул больше и почему?
33.24	[932] Почему пила нагревается, если ею пилить длительное время?
38.25	[933] Объясните, на каком физическом явлении основан способ добывания огня трением.
33.26	[934] Почему, если быстро скользить вниз по шесту или канату, можно обжечь руки?
38.27	[935] Стеклянную банку с нагретым воздухом поставили на резиновую плёнку (от детского надувного шара), укреплённую на обруче тагана-треножника (рис. V1-5). За счёт убыли какой энергии приобрела потенциальную энергию резиновая плёнка? Что является причиной деформации плёнки?
33.28	[938] Почему коньки легко скользят по льду, а по стеклу, поверхность которого более гладкая, на коньках кататься невозможно?
38.29	[937] Почему при вбивании гвоздя его шляпка нагревается слабо, а когда гвоздь уже вбит, то достаточно нескольких ударов, чтобы сильно нагреть шляпку?
38.30	[938] Ответьте на вопросы: 1) Какие превращения энергии происходят при торможении дви
Piic. VI-5
Скачан с mattnahOO.tilda.ws
144
жущегося автомобиля? 2) Почему вода фонтана не поднимается до уровня воды в воронке (см. рис. Ш-47)? 3) Как изменяется внутренняя энергия газа в пузырьке, который всплывает со дна водоёма?
38.31	[939] Почему шариковые, роликовые и игольчатые подшипники у машин нагреваются .меньше, чем подшипники скольжения?
38.32	[940] Что является причиной сильного нагревания и сгорания искусственных спутников Земли при вхождении их в нижние плотные слои атмосферы?
38.33	[94i] При скоростной обработке металла температура в точках отделения стружки от изделия повышается на 800 -900 С. Объясните причину явления.
38.34	[942] При опиловке металла напильником один ученик за 5 мин снял слой толщиной 2 мм. Другой ученик при обработке такой же детали за то же время снял таким же напильником слой толщиной 3 мм. Почему повысилась температура деталей? У кого из учащихся деталь после обработки приобрела более высокую температуру? Почему?
38.35	[943] Как объяснить, что при откачивании воздуха из баллона внутренняя энергия оставшейся части воздуха уменьшилась?
38.36	[944] Две серебряные чайные ложки различно)! массы опустили в стакан с горячей водой. Будут ли равны температуры ложек и изменения их внутренних энергий через I с после погружения; через 0,5 ч?
38.37	[н] Группа туристов решила добывать огонь для костра древним способом — трением. Один турист взял две небольшие плоские дощечки из сухого дерева и стал интенсивно тереть их друг о друга. Другой турист сделал в полене небольшую лунку и стал быстро вращать в ней острие тонкой палочки. Какому из туристов и почему удалось добыть огонь быстрее?
§ 39	Виды теплопередачи
39.1	[945] В стакан налит горячий чай. Как осуществляется теплообмен между чаем и стенками стакана? Как изменяется внутренняя энергия чая; стакана; системы этих двух тел в целом?
39.2	[948] Почему нагретые детали охлаждаются в воде быстрее, чем на воздухе?
Zkjwjh с m»t*na)ioo.tiUa.ws
145
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
39.3	[950] Почему в безветрие пламя свечи устанавливается вертикально?
39.4	[н] Правильно ли говорят, что шуба греет?
39.5	[951] Зачем канализационные и водопроводные трубы зарывают в землю на значительную глубину?
39.6	[952] Зачем ствол винтовки покрывают деревянной накладкой?
39.7	[972] Объясните, почему батареи центрального отопления ставят обычно под окнами.
39.8	[н] Вашу ладонь можно использовать как термодатчик. Прикладывая её к окружающим вас предметам, сделанным из различных материалов, определите на ощупь более и менее холодные. Составьте их перечень в порядке убывания теплопроводности.
39.9	[949] Приведите несколько примеров для каждого из трёх известных вам видов теплообмена. Оформите ответ в виде таблицы.
39.10	[946] В каком случае процесс теплообмена произойдёт быстрее: если в горячую воду наливать холодную; если в холодную наливать горячую при тех же массах?
39.11	[947] Почему в прудах, лунках, озёрах лёд появляется вначале на поверхности?
Риг. VI 6
39.12	[эьз] Медный и стеклянный сосуды одинаковой массы и вместимости одновременно заполнили горячей водой. В каком сосуде быстрее закончится процесс теплообмена?
39.13	[954] Почему вы обжигаете губы, когда пьёте чай из металлической кружки, и не обжигаете, когда пьёте из фарфоровой кружки? (Температура чая одинаковая.)
39.14	[955] В каком чайнике вода скорее нагреется: в новом или старом, на стенках которого имеется накипь? (Чайники одинаковые.)
39.15	[956] Если температура в комнате 16 С, то нам не холодно, но если войти в воду, температура которой 20 СС, то мы ощущаем довольно сильный холод. Почему?
39.16	° [957°] Если деревянный цилиндр, инкрустированный металлом, обернуть листом бумаги и подержать над пламенем спиртовки (рис. VI-6), то
Скачан с mattnaUOQ.tilda.ws
146
бумага обугливается сначала в местах, не соприкасающихся с металлом. Почему?
39.17	[958] При одинаковой температуре (ниже температуры тела человека) кирпич на ощупь кажется теплее гранита. Какой из этих строительных материалов обладает лучшей теплопроводностью?
39.18	(959] Зимой на улице металл на ощупь холоднее дерева. Какими будут казаться на ощупь металл и дерево в сорокаградусную жару? Почему?
39.19	(960] В какой обуви больше мерзнут ноги зимой: в просторной или тесной?
39.20	(961] Почему шерстяная одежда сохраняет теплоту лучше, чем хлопчатобумажная?
39.21	[962] Зачем на зиму приствольные круги земли у плодовых деревьев покрывают слоями торфа, навоза или древесных опилок?
39.22	[989] Можно ли термос временно использовать для хранения мороженого?
39.23	[н] Известно, что тепло самопроизвольно переходит от более нагретого тела к менее нагретому. В холодильнике — наоборот. Нет ли здесь нарушения законов природы? Можно ли, открыв на значительное время дверцу холодильника, остудить воздух в комнате?
39.24	[964] Прежде чем налить кипяток в стакан, туда опускают чайную ложку. Объясните, для чего это делают.
Рис. VI 7
39.25	(965] Зачем в странах Средней Азии местные жители во время сильной жары носят шапки и ватные халаты?
39.26	(966] Почему снегозадержание, проводимое на полях в засушливых областях страны, не только хорошее средство накопления влаги в почве, но и способ борьбы с вымерзанием озимых посевов?
39.27	* [967*] Изменится ли давление воды на дно сосуда (см. рис. III-60), если перенести сосуд из теплой комнаты в холодную? Почему в теплой комнате в нижней части сосуда вода будет перемещаться слева направо?
Zxjwaw с miwnalioo.tiida.ws
147
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
39.28 [968] Мальчик сделал термос (рис. V1-7). Объясните назначение мятой бумаги в крышке ящика, подушек, мятой бумаги, пересыпанной древесными опилками, в нижней части ящика.
39.29 [969] Почему все пористые строительные материалы (пористый кирпич,
Рис. VI-8
пеностекло, пенистый бетон и др.) обладают лучшими
теплоизоля-
ционными свойствами, чем плотные стройматериалы?
39.30	[970] Мальчик зарисовал воробья (рис. VI-8) один раз летом, а другой раз зимой. Какой из рисунков сделан зимой?
39.31	[980] На рисунке VI-9 изображена упрощённая схема водяного охлаждения двигателя трактора, которая состоит из рубашки двигателя /, радиатора 2, трубопровода и вентилятора 3. Объясните, как осуществляется охлаждение цилиндров двигателя. Что произойдёт, если уровень воды в системе охлаждения опустится ниже патрубка верхнего бачка радиатора (уровень а — />)?
39.32	* [ню*] В сосуды с одинаковой площадью дна налили равное количество воды (рис. VI-10, а и б). В каком сосуде вода закипит быстрее, если их поставить на одну и ту же электрическую плиту?
39.33	[975] В промышленных холодильниках воздух охлаждается с помощью труб, по которым течет охлажденная жидкость. Где надо располагать эти трубы: вверху или внизу помещения?
39.34	[976] Сильная струя воздуха, которая идёт на вас от настольного вентилятора, создаёт прохладу. Можно ли этой струёй сохранить мороженое в твёрдом виде?
Рис. V1-9
Смчан с mattnjlioo.tildj.ws
148
39.35	(977] Почему в печах с высокими трубами тяга больше, чем в печах с низкими трубами?
39.36	[978] Почему в металлических печных трубах тяга меньше, чем в кирпичных трубах?
39.37	* [979*] Возможны ли конвекционные потоки в жидкостях или газах в искусственном спутнике Земли в состоянии невесомости? (Объясните почему.)
39.38	[971] В каком направлении, вверх или вниз, движется вода в радиаторе при работе двигателя трактора (см. рис. VI-9)?
39.39	[973] Как образуются бризы? (Бризы — местные ветры, дующие днем с моря на сушу, а ночью с суши на море.)
39.40	[974] Зачем в верхних и нижних частях корпусов бытовых и промышленных аппаратов, компьютеров, приборов и устройств, выделяющих при работе теплоту, делают отверстия?
39.41	[981] Почему грязный снег в солнечную погоду тает быстрее, чем чистый?
39.42	[982] Зачем оболочку стратостата красят серебряной краской?
39.43	[983] Какие почвы лучше прогреваются солнечными лучами: черноземные или подзолистые, имеющие более светлую окраску?
39.44	[984] Зачем в железнодорожных вагонах-ледниках, служащих для перевозки фруктов, мяса, рыбы и других скоропортящихся продуктов, промежутки между двойными стенками заполняют войлоком или несколькими слоями каких-либо пористых веществ, а снаружи вагоны окрашивают в белый или светло-желтый цвет?
39.45	[985] В каком платье летним днём менее жарко: в белом или в темном? Объясните почему.
39.46	[986] Объясните назначение стеклянных рам в парниках.
39.47	[987] Почему вода в открытых водоёмах нагревается солнечными лучами медленнее, чем суша?
39.48	[ояя] Почему горячая ноля, оставленная и термосе, со временем охлаждается?
39.49	[н] С помощью приборов ночного видения можно увидеть в полной темноте людей, животных и даже растения. Чем объясняется такая возможность?
Zxjwaw с miwnalioo.tiida.ws
149
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 40
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
40.1	[990] Пусть в трёх мензурках температура воды повысилась на один градус (см. рис. 1-9). Одинаковое ли количество теплоты получила вода в мензурках? В какой — наибольшее; в какой — наименьшее? Объясните почему.
40.2	[991] Почему нельзя вскипятить ведро воды на спиртовке?
40.3	[н] Приготовьте для урока физики наглядное пособие на основе данных таблицы № 10. Постройте в выбранном вами масштабе диаграмму удельной теплоёмкости (в порядке её убывания) для следующих материалов: чугун, латунь, стекло, вода, сталь, воздух, железо, алюминий, олово, медь, лёд, серебро, свинец.
40.4	[992] В одинаковые сосуды с равными массами воды одной температуры погрузили свинцовый и оловянный шары, у которых одинаковые массы и температуры. Температура воды в сосуде с оловянным шаром повысилась больше, чем в сосуде со свинцовым шаром. У какого металла — свинца или олова — удельная теплоёмкость больше? Одинаково ли изменилась внутренняя энергия воды в сосудах? Одинаковое ли количество теплоты передали шары воде и сосудам?
40.5	[993] Если прогретые в кипя- •< I I шей воде цилиндры	из свинца, олова	Л	  Р
и стали массой 1 кг	поставить на лед,	?	f
то часть льда под ними растает. Как _) при этом изменится	внутренняя энергия цилиндров? Под	каким из цилин-
дров растает больше льда, под ка
ким — меньше? Какая из лунок (рис. VI-11) образовалась под свинцовым цилиндром, какая — под стальным?
40.6	[994] Минеральное масло и стальная деталь имеют равные массы. Для закалки стали горячую деталь погрузили в масло. При этом температура масла изменилась меньше, чем температура детали. Какое вещество имеет большую удельную теплоемкость: сталь или масло? Ответ обоснуйте.
40.7	[995] Кубики, массой 1 кг каждый, изготовленные из меди, стали и алюминия, охлаждают на 1 С. Как и на сколько изменяется внутренняя энергия каждого кубика?
40.8	[996] На что больше расходуется энергии: на нагревание чугунного горшка или воды, налитой в него, если их массы одинаковы?
Рис. V1-11
Скачан с mattnalioo.tildi.ws
150
40.9	[997] Алюминиевую и серебряную ложки одинаковой массы и температуры опустили в кипяток. Равное ли количество теплоты получат они от воды?
40.10	[998] Стальную деталь и медную заклёпку равной массы нагрели до одинаковой температуры, а затем погрузили в воду. Одинаковое ли количество теплоты получила вода при охлаждении этих тел?
40.11	[999] Термос вместимостью 3 л заполнили кипятком. Через сутки температура воды в нём понизилась до 77 С. На сколько изменилась внутренняя энергия воды?
40.12	[Ю00] В алюминиевом чайнике нагревали воду и, пренебрегая потерями теплоты в окружающее пространство, построили графики зависимости количества теплоты, полученной чайником и водой, от времени нагревания (рис. VI-12). Какой график построен для воды, а какой — для чайника?
40.13	[1001] На одинаковых горелках нагревались вода, медь и железо равной массы. Укажите, какой график (рис. VI-13) построен для воды, какой — для меди и какой — для железа. (При построении графиков потери теплоты в
Рис. VI 12
Рис. VI-13
окружающее пространство не учитывались.)
40.14	[н] Два тела А и В одинаковой массы, удельные теплоёмкости которых сд > сл, нагрели в одинаковых условиях до одинаковой температуры. Какое из тел нагрелось быстрее? Какому телу было передано большее количество теплоты? Какое из тел будет медленнее остывать?
40.15	[Ю02] При уменьшении на 1 С температуры нафталина, никеля и фарфора массой 1 кг выделяется соответственно 1300, 460 и 750 Дж энергии. Чему равны удельные теплоемкости этих веществ?
40.16	[юоз] Для нагревания на 1 С молока и тел из золота, латуни, никеля, глицерина, массами по 2 кг каждое, расходуется соответственно 7812, 260, 760 и 4800 Дж энергии. Чему равны удельные теплоемкости этих веществ?
с miwnalioo.tiUa.ws
151
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
40.17	[1004] Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь в воде на 1 С. отдает ей 4,6 кДж энергии. Чему равна удельная теплоёмкость камня?
40.18	[Ю05] Определите (устно), какое количество теплоты потребуется для изменения температуры алюминия на 1 С; свинца на 2 иС: олова на 2 °C; платины на 3 С; серебра на 3 СС, если масса каждого вещества 1 кг.
40.19	[Ю06] Какое количество теплоты потребуется для нагревания на 1 С воды объёмом 0,5 л; олова массой 500 г; серебра объёмом 2 см3; стали объёмом 0,5 м3; латуни массой 0,2 т?
40.20	[Ю07] Стальная деталь массой 20 кг при обработке па токарном станке нагрелась на 50 °C. На сколько джоулей увеличилась внутренняя энергия детали?
40.21	[юов] Стальное сверло массой 10 г при работе нагрелось от 15 до 115 С. Сколько энергии израсходовано двигателем непроизводительно — на нагревание сверла?
40.22	[1009] Перед горячей штамповкой латунную болванку массой 15 кг нагрели от 15 до 750 С. Какое количество теплоты отдаст болванка окружающим телам при охлаждении до 15 С?
40.23	[1010] Какое количество теплоты отдаст стакан кипятка (250 см3), остывая до температуры 1 1 JC?
40.24	[1012] Какое количество теплоты выделилось при охлаждении чугунной болванки массой 32 кг, если её температура изменилась от 1115 до 1.5 С?
40.25	[1013, я] Воздух, заполняющий объём 0,5 л в цилиндре с лёгким поршнем, нагрели от 0 до 30 С при постоянном атмосферном давлении. Какое количество теплоты получил воздух?
40.26	[Ю13, б] В порожнем закрытом металлическом баке вместимостью 60 м3 иод действием солнечного излучения воздух нагрелся от 0 до 20 С. Как и на сколько изменилась внутренняя энергия воздуха в баке? (Удельная теплоёмкость воздуха при постоянном объёме равна 720 Дж/кг ♦ С.)
40.27	[Ю14] Какое количество теплоты передаст в окружающее пространство кирпичная печь массой 1.5 т при остывании от 30 до 20' С?
40.28	[Ю15] Какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 200 г и находящаяся в ней вода объёмом 1,5 л при нагревании от 20 С до кипения (при 100 ’С)?
40.29	[1016] В алюминиевой кастрюле, масса которой 800 г, нагрели 5 л воды от 10 С до кипения. Какое количество теплоты
Скачан с mat«naUOO.tilda.ws
152
получили кастрюля и вода, если при нагревании атмосферное давление было равно 760 мм рт. ст.?
40.30	[Ю17] В железный душевой бак, масса которого 65 кг, налили холодной колодезной воды объёмом 200 л. В результате нагревания солнечным излучением температура воды повысилась от 1 до 29 JC. Какое количество теплоты получили бак и вода?
40.31	[Ю18] Рассчитайте, какое количество теплоты отдаст кирпичная печь, сложенная из 300 кирпичей, при остывании от 70 до 20 С. Масса одного кирпича равна 5 кг.
40.32	(1019] Какое количество теплоты получила вода при нагревании от 15 до 25 С в бассейне, длина которого 100 м, ширина 6 м и глубина 2 м?
40.33	[1020] На сколько изменится температура воды в стакане, если ей сообщить количество теплоты, равное 10 Дж? Вместимость стакана примите равной 200 см*.
40.34	[1021] Вычислите, на сколько градусов нужно повысить температуру куска свинца массой 100 г, чтобы его внутренняя энергия увеличилась на 280 Дж.
40.35	[1023, а] Мальчик вычислил, что при нагревании воды от 15 С до кипения (при 100 С) её внутренняя энертя увеличивается на 178.5 кДж. Чему равна масса нагреваемой воды?
40.36	[Ю23, 6] В бак умывальника, в котором была вода с температурой 20 С, добавили ещё 3 л воды с температурой 100 С и перемешали всю воду. Температура воды в баке стала равна 35 С. Пренебрегая потерями теплоты на нагревание бака и окружающей среды, определите начальный объём воды в баке.
40.37	[1023, в] Чтобы вымыть инструменты, мальчик налил в таз 3 л воды, температура которой была равна 10 С. Сколько литров кипятка (при 100 С) нужно долить в таз, чтобы температура воды в нём стала равной 50 С?
40.38	[Ю23, г] Для купания ребёнка в ванну налили 4 недра (40 л) холодной воды с температурой 6 С, а затем долили горячую воду с температурой 96 С. Определите массу долитой воды, если температура воды в ванне стала равной 36 ПС. (Расчёт производите без учета нагревания ванны и окружающей среды.)
40.39	[Ю25] В эксперименте было установлено, что при изменении температуры куска металла массой 100 г от 20 до 10 С его внутренняя энергия увеличилась на 280 Дж. Определите удельную теплоёмкость этого металла.
Zxjwaw с imttnalioo.oicla.ws
153
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
40.40	[Ю26] Во время эксперимента установили, что при охлаждении куска олова массой 100 г до температуры 32 СС выделилось 5 кДж энергии. Определите температуру олова до охлаждения.
40.41	[Ю27] До какой температуры остынут 5 л кипятка, взятого при температуре 100 С, отдав в окружающее пространство 1680 кДж энергии?
40.42	[Ю28] При охлаждении медного паяльника до 20 С выделилось 30,1 кДж энергии. До какой температуры был нагрет паяльник, если его масса 200 г?
40.43	[Ю29, а] Было установлено, что при работе машины внутренняя энергия одной из алюминиевых деталей массой 2 кг повысилась на столько, на сколько увеличилась внутренняя энергия воды массой 800 г при нагревании её от 0 до 100 С. По этим данным определите, на сколько градусов повысилась температура детали.
40.44	[Ю29, 6] В ванну налили и смешали 50 л воды при температуре 15 С и 30 л воды при температуре 75 °C. Вычислите, какой стала бы температура воды в ванне, если бы некоторая часть внутренней энергии горячей воды не расходовалась на нагревание ванны и окружающей среды.
40.45	[Ю29, в] Пренебрегая потерями теплоты на нагревание ванны и окружающей среды, вычислите, какой стала бы температура воды в ванне, если бы в неё налили шесть вёдер воды при температуре 10 С и пять вёдер воды при температуре 90 °C. (Вместимость ведра примите равной 10 л.)
40.46	[ЮЗО] На нагревание кирпича массой 1 кг на 63 ~С затрачено такое же количество теплоты, как и на нагревание воды той же массы на 13,2 "С. Определите удельную теплоёмкость кирпича.
40.47	[Ю31] Двигатель мощностью 75 Вт в течение 5 мин вращает лопасти винта внутри калориметра, в котором находится вода объемом 5 л. Вследствие трения о воду лопастей винта вода нагрелась. Считая, что вся энергия пошла на нагревание воды, определите, как изменилась её температура.
40.48	* [1032*] Стальной боёк (ударная часть пневматического молотка) массой 1,2 кг во время работы в течение 1,5 мин нагрелся на 20 С. Полагая, что на нагревание бойка пошло 40 % всей энергии молотка, определите произведённую работу и мощность, развиваемую при этом.
Скачан с rnattnallOQ.tilda.ws
154
§ 41	Плавление и отвердевание
41.1	[1055] Перед поездкой па Север вам нужно выбрать термометр для измерения низких температур. У одного из них столбик наполнен ртутью, а у другого — спиртом. Какой из термометров вы возьмёте с собой? Обоснуйте свой выбор.
41.2	[Ю5б] Почему лёд не сразу начинает таять, если его внести с мороза в натопленную комнату?
41.3	[Ю57] Температура плавления стали 1400 С. При сгорании пороха в канале ствола орудия температура достигает 3600 С. Почему стили орудия не пчинится при выстрепе?
41.4	[1058] Два тигля с одинаковой массой расплавленного свинца остывают в помещениях с разной температурой. Какой график построен для тёплого помещения, а какой — для холодного (рис. VI-14, а, б)‘? Сравните участки 1—4 графиков на рисунках а и б. Объясните причины различий.
41.5	* [Ю59*] В тёплых странах воду используют в качестве жидкости, охлаждающей двигатель, так как она обладает максимальной удельной теплоемкостью. Почему нельзя так делать круглогодично в умеренных широтах и на Севере?
41.6	[Ю50] Оболочки космических кораблей и ракет делают из тугоплавких металлов и специальных сплавов. Почему?
41.7	[Ю61] Для того чтобы спаять стальные детали, иногда пользуются медным припоем. Почему нельзя паять медные детали стальным припоем?
41.8	[Ю62] Почему невозможно пользоваться очень маленьким паяльником при пайке массивных кусков меди или железа?
Рис. VI-1 1
Zxjwaw с m»ttna)joo.o*cla.ws
155
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Рис. VI-15
41.9	[н] Будет ли продолжаться процесс кристаллизации воды, если кусок льда с водой перенести из помещения с температурой -1 Св помещение с температурой О °C и поместить в термос?
41.1О	[Ю63] Объясните на основании молекулярно-кинетической теории, почему у тела не повышается температура в момент плавления и кристаллизации.
41.11	[Ю64] Два одинаковых, сосуда из полиэтилена заполнили водой, температура которой О JC. Один сосуд поместили в воду, другой — в измельчённый лёд, имеющие, как и окружающий воздух, температуру О С. Замерзнет ли вода в каком-нибудь из этих сосудов?
41.12	(1065] На рисунке VI-15 показано, как со временем изменяется температура при нагревании и охлаждении свинца. Твёрдому или жидкому состоянию соответствуют участки графика АВ, ВС, CD. (ИГ? Что может быть причиной того, что участок (ill круто идёт вниз? Чему равны температура плавления и температура кристаллизации свинца?
41.13	[н] Какому из участков графика (см. рис. VI-15) соответствует процесс остывания расплавленного свинца?
Выберите правильный ответ:
1) ВС	3) EF
2\ DE	4) G7Z
41.14 (Ю66] В сосуде находится лёд с температурой — 1()°С. Сосуд поставили на горелку, которая даёт в равные промежутки времени одинаковое количество теплоты. Укажите, какой из графиков (рис. VI-16) соответствует описанному случаю.
Скачан с mattnalioo.tilda.ws
156
кристаллизации? Сколько времени цли? О чём говорит участок график положились бы точки А, В, С. D,
41.15 [1067] Постройте примерный график для нагревания, плавления и кристаллизации олова.
41.16 [Ю68] Внимательно рассмотрите график охлаждения и кристаллизации вещества (рис. М-17). Ответьте на вопросы: для какого вещества составлен график? Сколько времени охлаждалось вещество от 20 С до температуры длился процесс кристаллиза-DE'! Как приблизительно рас-Е относительно друг друга и
оси Г, если бы при той же температуре окружающей среды был бы составлен график для того же вещества, но большей массы?
41.17	[Ю69] При постановке эксперимента отдельно нагревали до 1000 С алюминий, железо, медь, цинк, сталь, серебро и золото. В каком состоянии — жидком или твёрдом — находились эти металлы при указанной температуре?
41.18	[Ю70] Болванки m алюминия и серого чугуна одинаковой массы нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого из этих тел потребуется больше энергии? Во сколько раз?
41.19	[1071] Алюминиевый и медный бруски, массой 1 кг каждый, нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого тела потребуется большее количество теплоты? На сколько большее?
41.20	[Ю72] Смогли бы мы наблюдать привычные нам изменения в природе весной, если бы удельная теплота плавления льда была такой же маленькой, как у ртути?
41.21	[Ю73] Па стеклах старых оконных рам мороз ♦рисует* причудливые узоры. Почему этого не происходит на современных стеклопакетах. Oiuei поясните.
41.22	[н] Почему обильный полив или сильный дождь перед внезапным наступлением морозов может привести к гибели растений?
41.23	[Ю74] На сколько при плавлении увеличится внутренняя энергия ртути, свинца, меди, массами по 1 кг, взятых при их температурах плавления?
41.24	[н] С наступлением оттепели температура воздуха изменилась от -2 до +4 С, снеговик растаял, и его центр тяжести опу
Zxjwaw с mjwnalioo.tiUa.ws
157
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
стился до уровня земли. Задавшись вопросом «На что израсходовалась теплота, полученная снеговиком?», три мальчика разошлись во мнениях:
11 на плавление и изменение потенциальной энергии снеговика;
2'1 па изменение внутренней энергии;
3i	на изменение его внутренней и потенциальной энергии.
С чьим мнением согласитесь вы?
41.25	[Ю75] На сколько уменьшится внутренняя энергия при кристаллизации брусков из белого чугуна массой 2 кг, олова массой 1 кг, железа массой 5 кг, льда массой 10 кг, охлажденных до температуры их кристаллизации?
41.26	[Ю76] Во сколько раз плавление железа массой 1 кг требует больше энергии, чем плавление той же массы белого чугуна, серебра, серого чугуна и ртути, нагретых до своей температуры плавления?
41.27	[Ю77] Во сколько раз больше энергии требуется для плавления льда при температуре 0 С, чем для изменения температуры той же массы льда на 1 С?
41.28	[1078] Какое количество теплоты поглощают при плавлении тела из серебра, золота, платины? Масса каждого тела равна 10 г. Тела взяты при их температурах плавления.
41.29	[1079] Какое количество теплоты поглощает при плавлении лёд массой 5 кг, если начальная температура льда была равна О; -1; -10 С?
41.30	[Ю81] Какое количество энергии получит при плавлении кусок свинца массой 0,5 кг, взятый при температуре 27 С?
41.31	[Ю82] Сколько энергии приобретёт при плавлении цинковый брусок массой 0,5 кг, взятый при температуре 20 С?
41.32	[Ю83] На сколько увеличилась внутренняя энергия расплавленного железного металлолома массой 4 т, начальная температура которого была равна 39 С?
41.33	[Ю84] Масса кусочка серебра 10 г. Сколько энергии выделится при его кристаллизации и охлаждении до 60 С, если серебро взято при температуре плавления?
41.34	[Ю85] Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления до 27 С свинцовой пластинки размером 2 х 5 х 10 с.м?
41.35	[Ю87] Какое количество теплоты потребуется для обращения в воду льда массой 2 кг, взятого при 0 С, и для нагревания образовавшейся воды до температуры 30 С?
Скачан с mattnaiioo.tilda.ws
158
41.36	[1088] Для приготовления пищи полярники используют воду, полученную при таянии льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы растопить лёд массой 20 кг и полученную воду вскипятить, если начальная температура льда равна -10 С? (Потерями подводимой теплоты на нагревание окружающих тел пренебрегите.)
41.37	[Ю89] Объём формы для пищевого льда равен 750 см3. Сколько энергии отдают вода и лёд форме и окружающему воздуху в холодильнике, если у воды начальная температура 12 С, а температура образовавшегося льда -5’С?
41.38	[1000] Какое количество теплоты пошло па приготовление в полярных условиях питьевой воды изо льда массой 10 кг, взятого при температуре -20 С, если температура воды должна быть равной 15 С? (Потерями подводимой теплоты, затраченной на нагревание окружающих тел и воздуха, пренебрегите.)
Рис. \ 1-18
41.39	[Ю91] Рассчитайте расход энергии на процессы, соответствующие участкам АН, ВС и CD графика (рис. VI-18), приняв массу льда равной 0,5 кг.
41.40	[1092] Сколько энергии выделилось при отвердевании и охлаждении до 25 С заготовки маховика массой 80 кг, отлитой из белого чугуна? Удельную теплоёмкость чугуна примите равной удельной теплоемкости железа. Температура плавления чугуна равна 1165 С.
41.41	[Ю93] Свинцовая деталь массой 100 г охлаждается от 427 С до температуры плавления, отвердевает и охлаждается до 27 С. Какое количество теплоты передает деталь окружающим телам? (Удельную теплоемкость расплавленного свинца примите равной 1 70 Дж/(кг • С).)
41.42	[Ю94] В железной коробке массой 300 г мальчик расплавил 100 г олова. Какое количество теплоты пошло на нагревание коробки и плавление олова, если начальная температура их была равна 32 С?
41.43	* [Ю95*] Железная заготовка, охлаждаясь от температуры 800 С до 0 С, растопила лёд массой 3 кг, взятый при 0 С. Чему равна масса заготовки, если вся энергия, выделившаяся при её охлаждении, пошла на плавление льда?
с m»t*nalioo.tiida.ws
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
159
§ 42
Испарение и конденсация. Кипение
42.1	[1096] Почему температура воды в открытом стакане всегда бывает немного ниже температуры воздуха в комнате?
42.2	[Ю97] В один стакан налили эфир при температуре 20 С, в другой — воду при Toil же температуре. В стаканы опустили термометры. Какой из них будет показывать более низкую температуру?
42.3	[Ю9в] Почему молоко в глиняном сосуде без глазури дольше сохраняет свежесть?
42.4	[Ю99] Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветре ную погоду, чем в тихую?
42.5	[1100] Мокрое бельё, вывешенное зимой во дворе, замерзает. Но через некоторое время оно становится сухим даже при сильных морозах. Чем это можно объяснить?
42.6	[1101] При выходе из реки после купания мы ощущаем холод. Почему?
42.7	[1Ю2] В двух одинаковых тарелках поровну налиты жирные и постные щи. Какие щи быстрее остынут? Почему?
42.8	[поз] Почему в доме, автобусе или трамвае на стёклах окон при сильных морозах лёд появляется с внутренней стороны?
42.9	[1Ю4] Зачем на морозе вспотевшую после бега лошадь покрывают попоной?
42.10	[1105] Сырые дрова горят хуже, чем сухие. Почему?
42.11	[и] Почему вода меньше выкипает из кастрюли, накрытой крышкой, чем из кастрюли без крышки?
42.12	[н] Почему кипение воды сопровождается шумом?
42.13	[н] Как объяснить процесс высушивания белья на морозе?
42.14	[н] В герметически закрытой посуде (скороварке) пища готовится быстрее. Объясните причину этого эффекта. Для чего в конструкции скороварки предусмотрен клапан?
42.15	[1106] На рисунке V1-19 показано, как со временем изменяется температура при нагревании и охлаждении воды. Какому состоянию воды соответствуют участки графика АВ, ВС, С1)? Объясните, почему участок ВС параллелен оси времени.
42.16	[1Ю7] На рисунке VI-20 построен график нагревания воды по данным, полученным учащимися. Определите: 1) температуру воды в момент начала опыта, в середине и в конце опыта; 2) когда воду нагревали интенсивнее — в начале или в конце опыта;
Скачан с mat«na)100.tilda.ws
160
3l время от начала наблюдения, за которое вода нагрелась до 60 С; 4) разницу в изменении температуры за 2 первые и 2 последние минуты наблюдения.
Рис. VI-21
Рис. VI-22
42.17(1108] На рисунке VI-21 изображён график охлаждения воды после кипения. Ответьте на вопросы: 1) Какую температуру имела вода через 25 мин после начала наблюдения? 2) Через сколько минут после начала опыта вода остыла до температуры 50 "С? 3) На сколько градусов остыла вода за первые 10 мин? 1) Когда вода остывала быстрее: в начале или в конце опыта?
42.18(1109] Почему самовар с раскаленными углями не распаивается, когда в нём есть вода, и распаивается, когда воды в нём нет?
42.19 [н] Устройство кофеварки, действующей по принципу природного гейзера, представлено на рисунке VI-22. Воду наливают в сосуд А, молотый кофе насыпают в ситечко, сосуды А и В герметично соединяют и подогревают воду. Каким «чудесным» образом вода перемещается из А в В, становясь заваренным кофе?
2мчан с m»wnali00.oBa.ws
161
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
42.20(1111] Когда чайник с кипящей водой стоит на газовой горелке, то над ним почти не видно пара. Ио стоит только выключить горелку, как на некоторое время нар становится видимым. Объясните это явление.
42.21 [1112] На рисунке VI-23 представлены графики нагревания и кипения жидкостей одинаковой массы: воды, спирта и эфира. Определите, какой график построен для воды, какой — для спирта и какой — для эфира.
42.22(1113] Две жидкости равных масс нагреваются на одинаковых горелках до кипения. Определите по графикам А и В (рис. VI-24). у какой жидкости: выше температура кипения; больше удельная теплоёмкость; больше удельная теплота парообразования.
Рис. VI-24
Время t
42.23(1114] Что обладает
внутренней энергией: вода при
большей
температуре 100 С или её пар той
же массы при той экс температуре?
42.24(1115] Как и на сколько изменится внутренняя энергия водяного пара массой 1 г при его конденсации, если он имеет температуру 100 С?
42.25 (1116] Какое количество теплоты необходимо для обращения в нар: воды массой 10 г. спирта массой 2 г, эфира массой 8 г, если каждая жидкость нагрета до температуры кипения?1
42.26(1117] Какое количество теплоты выделяется при конденсации 2,5 кг водяного пара при температуре 100 С?
42.27(1118] Какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 10 г, взятой при температуре 0 С, для того чтобы нагреть её до температуры кипения и испарить?
42.28(1119] Из чайника выкипела вода объемом 0,5 л, начальная температура которой была равна 10 С. Какое количество теплоты оказалось излишне затраченным?
1 Здесь и в .задачах -12.27—12.30. 42.33 и 42.34 потерями подводимой энергии пренебрегите.
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
162
42.29(1120] Чайник вместимостью 1,2 л заполнили водой при температуре 15 С и поставили на плиту. Какое количество теплоты пошло на нагревание и кипение воды, если после снятия с плиты в результате испарения объем воды в кофейнике стал на 50 см'1 меньше? (Изменение плотности воды с изменением температуры не учитывайте.)
42.30(1121] Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 0,75 кг от 20 до 100 С и последующее образование пара массой 250 г?
42.31 (1122] Какое количество теплоты выделяется при конденсации водяного пара массой 10 кг при температуре 100 С и охлаждении образовавшейся воды до 20 С?
42.32(1123] Какое количество теплоты потребовалось для получения дистиллированной воды объёмом 5 л, если вода в дистиллятор поступила при температуре 14 'С? (Потерями энергии пренебрегите.)
42.3	3 (1124] Какое количество теплоты необходимо, чтобы изо льда массой 2 кг, взятого при температуре -10 'С, получить пар при температуре 100 С?
42.3	4(1125] Сколько льда, взятого при 0 С, расплавится, если ему сообщить такое количество теплоты, которое выделится при конденсации водяного пара, масса которого 8 кг, а температура — 100 С, при нормальном атмосферном давлении?
§ 43	Влажность
43.1 [1147] Почему запотевают фрукты, вынутые из холодильника?
43.2(1148] Что легче: сухой воздух объёмом 1 м'1 или влажный воздух объёмом 1 м'1?
43.3(1149] Является ли насыщенным пар над поверхностью туалетной воды в закрытом флаконе при постоянной температуре?
43.4(1150] При температуре 100 С насыщенный пар воды имеет давление 760 мм рт. ст. Определите плотность насыщенного пара.
43.5(1151] Турист вернул первоначальную форму помятой металлической фляге, после того как он частично наполнил флягу водой, плотно закрыл её и подержал над костром. Объясните, как у него это получилось.
43.6(1152] Как изменится соотношение между массой жидкости и массой насыщенного пара, если объём сосуда уменьшить при постоянной температуре?
2мчан с nwttnalioo.oida.ws
163
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
43.7(1153] Насыщенный водяной пар находится при температуре 100 С и занимает некоторый объём. Как изменится давление пара, если его объём уменьшить вдвое, сохраняя прежнюю температуру?
43.8(1154] Чему равна абсолютная влажность воздуха, который при объеме 20 м' содержит 100 г влаги?
43.9(1155] Является ли пар в условии предыдущей задачи насыщенным при температуре О С?
43.10(1156] По данным таблицы 16 определите, носит ли линейный характер зависимость плотности насыщенного пара в воздухе от температуры.
43.11 (1157] В воздухе объёмом 1 м3 при нормальных условиях содержится влага массой 2,-11 г. Какую долю и какой процент составляет это количество ио сравнению с тем количеством влаги, которое содержал бы этот же воздух объёмом 1 м3, если бы пар был насыщенным?
43.12(1156] Какова относительная влажность воздуха, насыщенного водяным паром?
43.13(1159] Почему нагревание воздуха без дополнительного испарения понижает его относительную влажность?
43.14(1160] При каком условии уменьшение абсолютной влажности атмосферного воздуха приводит к увеличению относительной влажности?
43.15(1161] Пользуясь таблицей 16, определите, сколько воды в виде пара содержится в воздухе вашего классного помещения при температуре 20 С и относительной влажности воздуха 60 %.
43.16(1162] Человек чувствует себя комфортно при относительной влажности 40—60 %. Почему может возникнуть ощущение изнурительной жары при температуре воздуха 23 С и относительной влажности 80—90 %, в то время как при температуре 30 С и влажности 30 % самочувствие может быть хорошим?
43.17 [1103] Па морском побережье при температуре воздуха 25 С относительная влажность воздуха равна 95 %. При какой температуре можно ожидать появления тумана?
43.18(1164] Вечером при температуре воздуха 2 °C относительная влажность равна 60 %. Выпадет ли ночью иней, если температура воздуха снизится до -3 С; до -4 С; до -5 С?
43.19(1165] Чему равна относительная влажность, если температура воздуха равна 18 С, а его точка росы равна 10 С?
Скачан с rnat»na!100.nida.ws
164
43.20(1166] Сколько процентов составляет относительная влажность воздуха, если показания сухого и влажного термометров психрометра совпадают?
43.21 [1167] Влажный термометр психрометра показывает температуру 10 С, а сухой — 11 С. Чему равны относительная влажность и давление водяного пара?
43.22(1166] При температуре воздуха 4 С сухой и влажный термометры психрометра давали одинаковые показания. Что покажет влажный термометр, если температура воздуха повысится до 16 С? Считайте, что давление водяного пара остаётся неизменным.
§ 44	Удельная теплота сгорания топлива
44.1	[ЮЗЗ] Какие дрова — березовые, сосновые или осиновые — при полном сгорании выделяют больше теплоты, если все они одинаково высушены и массы их равны? (Удельная теплота сгорания осины около 1,3  10' Дж/кг.)
44.2	(Ю34] Можно ли рассчитать, какое количество теплоты выделится при полном сгорании соснового полена? Если можно, то как это сделать, что необходимо знать?
44.3	[Ю35] Сколько энергии выделится при полном сгорании древесного угля массой 15 кг; керосина массой 200 г?
44.4	(1036] Какое количество теплоты выделится при полном сгорании бензина массой 5 кг; каменного угля массой 10 кг?
44.5	[Ю37] Какое количество теплоты выделится при полном сгорании пороха массой 25 г; торфа массой 0,5 т; каменного угля массой 1.5т?
44.6	[1036] Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих березовых дров объемом 5 м3?
44.7	[Ю39] Сколько теплоты выделится при полном сгорании керосина объемом 0,25 м3; спирта объёмом 0,00005 м3; бензина объёмом 25 л; нефти объёмом 250 л?
44.8	[Ю40] На сколько больше теплоты выделится при полном сгорании бензина массой 2 кг, чем при сгорании сухих берёзовых дров той же массы?
44.9	(1041] Во сколько раз больше выделится теплоты при полном сгорании водорода массой 1 кг, чем при полном сгорании сухих березовых дров той же массы?
2мчан с miwnali00.oicla.ws
165
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
44.10	(1042] Смешали бензин массой 2 кг и керосин массой 3 кг. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании полученного топлива?
44.11	° [н] Два вида топлива взяты в одинаковых количествах. На рисунке VI-12 представлены графики зависимости теплоты, выделяемой каждым из них, от времени. Предложите метод построения такого графика для готовой смеси этих видов топлива. Изобразите график в тетради.
44.12	(1043] Смешали бензин объёмом 1,5 л и спирт объёмом 0,5 л. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?
44.13	(1044] В печи сгорели сухие сосновые дрова объёмом 0,01 м3 и торф массой 5 кг. Сколько теплоты выделилось в печи?
44.14	(1045] К зиме заготовили сухие сосновые дрова объёмом 2 м1 и каменный уголь массой 1,5 т. Сколько теплоты выделится в печи при полном сгорании в ней заготовленного топлива?
44.15	(1046] а) При полном сгорании антрацита (твёрдое топливо) массой 10 кг выделяется 2,9 10' Дж энергии. Чему равна удельная теплота сгорания антрацита?
б)	В лифте высотного здания Московского государственного университета студент поднялся со спортивным грузом (1 спортивных молота). На какую высоту был поднят груз, если его потенциальная энергия относительно пола первого этажа здания стала эквивалентна энергии, выделяемой при полном сгорании 1 г нефти? (Сведения о грузе см. в таблице 5.)
44.1	6(1047]. На какой высоте над поверхностью океана летела в самолёте команда футболистов в то время, когда потенциальная энергия их футбольного мяча в самолёте была эквивалентна количеству теплоты, которая выделяется при полном сгорании 1 г нефти? (Сведения о мяче см. в таблице 5.)
44.1	7(1048] Сколько нужно сжечь каменного угля, чтобы выделилось 1,5' 10н Дж энергии; 1,8- 10’ кДж энергии?
44.1	8(1049] В топке котла парового двигателя сожгли торф массой 20 т. Сколько каменного угля нужно взять, чтобы можно было заменить сгоревший торф? (Удельную теплоту сгорания торфа примите равной 1,5'10' Дж/кг.)
44.1	9(1050] Сколько каменного угля нужно сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько её выделяется при сгорании бензина объёмом 6 м‘?
Скачай с mjttnalioo.tildi.ws
166
44.2	0(1051] Сколько спирта надо сжечь, чтобы изменить температуру воды массой 2 кг от 11 до 50 СС, если вся теплота, выделенная при горении спирта, пойдёт на нагревание воды?
44.2	1 [Ю52] Сколько воды, взятой при температуре 11 °C, можно нагреть до 50 С, сжигая спирт массой 30 г и считая, что вся выделяемая при горении спирта энергия идёт на нагревание воды?
44.2	2 [Ю53] На сколько изменится температура воды объёмом 100 л, если считать, что вся теплота, выделяющаяся при сжигании древесного угля массой 0,5 кг, пойдет на нагревание воды?
44.2	3 [Ю54] На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина, масса которого 10 г?
44.2	4 [н] Какое количество воды, взятой при 10 С, удастся довести до кипения, если спиртовая горелка вмещает 70 г спирта и лишь 10% производимой ею теплоты идёт на нагревание воды?
§ 45	Тепловые двигатели
45.1 [1126] Объясните причину вращения колеса (рис. VI-25). Какие преобразования энергии происходят при этом?
45.2 (1127] Относится ли огнестрельное оружие к тепловым двигателям?
45.3(1128] Какой вид энергии используется в установке, изображённой на рисунке VI-25? Какая энергия «работает» при выстреле из пушки?
’7? ////Tv? / / / / /
Рис. VI-25
45.4(1129] Почему доливать воду в радиатор перегревшегося двигателя трактора следует очень медленно и только при работающем двигателе?
45.5(1130] Выполняя домашнее задание, ученик записал: «К машинам с тепловыми двигателями относятся: реактивный самолёт, паровая турбина, мопед*. Дополните эту запись другими примерами.
45.6(1131] Выполняя задание, ученик записал: «Двигатель внутреннего сгорания применяется в мотосанях, бензопилах*. Дополните эту запись другими примерами.
2мчан с m»t*ni)ioo.tiida.ws
167
Глава VI ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
45.7(1132] Почему двигатели внутреннего сгорания не используются в подводной лодке при подводном плавании?
45.8 (1133] В каком случае газообразная горючая смесь в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большей внутренней энергией: в начале такта * рабочий ход* или в конце его?
45.9(1134] В каком случае жидкое распыленное топливо в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большей внутренней энергией: к концу такта всасывания или к концу такта сжатия?
45.10(1135] Почему температура газа в двигателе внутреннего сгорания в конце такта «рабочий ход* ниже, чем в начале этого такта?
45.11 [1136] Почему в паровой турбине температура отработанного пара ниже, чем температура пара, поступающего к лопаткам турбины?
45.12(1137] Зачем в цилиндры дизельного двигателя (двигателя с воспламенением топлива при сжатии) жидкое топливо подаётся в распылённом состоянии?
45.13(1138] Во время каких тактов закрыты оба клапана в четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания?
45.14(1139] Отражается ли неполное сгорание топлива в двигателе внутреннего сгорания на его КПД; на окружающей среде?
45.15(1140] Первый гусеничный трактор (1888) конструкции А. Ф. Блинова имел два паровых двигателя. За 1 ч он расходовал 5 кг топлива с удельной теплотой сгорания ЗОН)6 Дж/кг. Вычислите КПД трактора, если мощность каждого двигателя была около 1,5 кВт.
45.16(1141] В одной из паровых турбин для совершения полезной работы используется 1/5 часть энергии, выделяющейся при сгорании топлива, в другой — 1/4 часть. КПД какой турбины больше? Ответ обоснуйте.
45.17(1142] Вычислите КПД турбин, описанных в предыдущей задаче.
45.18(1143] Определите КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 1,89-10' Дж потребовалось 1,5 кг топлива с удельной теплотой сгорания 42- 10ь Дж/кг.
45.19(1144] Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 1.1 101 кДж, и при этом израсходовал 2 кг бензина. Вычислите КПД этого двигателя.
45.20(1145] За 3 ч пробега автомобиль, двигатель которого имеет КПД 25 %, израсходовал 24 кг бензина. Какую среднюю мощность развил двигатель автомобиля при этом пробеге?
45.21 [1146] Двигатель внутреннего сгорания мощностью 36 кВт за 1 ч работы израсходовал 1 1 кг бензина. Определите КПД двигателя.
Ска май с rrattnalioo.tildi.ws
168
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
щества, если отнять у трон; лишить его всех
§ 46	Сведения о строении атома
46.1	[1211] Укажите, какая часть атома несёт положительный заряд, а какая — отрицательный.
46.2	[1213] Вокруг ядра атома кислорода движется 8 электронов. Сколько протонов имеет ядро атома кислорода?
46.3	[1216] 11а рисунке VII-1 схематически изображены атом и ион водорода. На каком рисунке (а или 6) изображён ион? Какой заряд представляет собой этот ион?
46.4	(1221] На рисунке VII-2, а схематически изображён атом гелия. Что изображено на рисунке VI1-2, б?
46.5	[1220] Известно, что литий имеет три электрона. С учётом этого начертите схемы положительно и отрицательно заряженных ионов лития с массовым числом 6; гелия (имеющего два электрона).
46.6	(1227] Какое изменение произошло с атомом кислорода, если он превратился в положительно заряженный ион?
46.7	[н] Что произойдёт с нейтральным атомом какого-либо ве-чо электрон; передать атому лишний элгк-юктронов?
46.8(1228] Чем положительно заряженный ион газа отличается от молекулы газа?
46.9 [1226] Известно, что в состав атома лития с массовым числом 6 входят 3 протона. Сколько всего частиц в атоме лития? Назовите их.
46.10 [1219] Что имеет большую массу: атом водорода или положительно заряженный ион водорода? Ответ обоснуйте.
46.11 [н] Атом водорода изображён на рисунке VI1-1, б, а атом гелия — на рисунке VI1-2, а. Во сколько раз различаются массовые числа этих атомов?
Выберите правильный ответ:
1) в 2 раза	3) в 4 раза
2) в 3 раза	4) в 5 раз
2мчан с mjttnalioo.tiida.ws
169
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
46.12 [н] По какому признаку надо выбирать атомы одного и того же вещества среди множества атомов различных веществ?
Выберите правильный ответ:
11 одинаковое массовое число
2i одинаковое число электронов
31 одинаковый заряд ядра
11 одинаковое число нейтронов
46.13	(1212] Во сколько раз .масса ядра атома углерода больше массы ядра атома водорода?
46.14	(1215] Может ли атом водорода или другого вещества лишиться заряда, равного 0.5 заряда электрона?
46.15	(1216] Металлический шар, имевший положительный заряд, разрядили, и он стал электрически нейтральным. Можно ли сказать, что заряды в шаре исчезли?
46.16	[н] Могут ли электроны свободно перемещаться в металлах? в диэлектриках?
46.17	(1217] Два одинаковых металлических шара, заряженных
одинаковыми по модулю, но разными по знаку зарядами, после соприкосновения оказались электрически нейтральными. Можно ли сказать, что заряды в шарах исчезли? Какие изменения произошли с ионной кристаллической решёткой металла шаров?
46.18	[1214] Шар, заряженный положительно, подвешен на шёлковой нити. Изменилось ли число протонов, содержащихся в шаре, когда ему сообщили дополнительный положительный заряд? На этот вопрос были получены ответы: 1) уменьшилось; 2) увеличилось; 3) не изменилось. Какой из этих ответов правильный? Ответ поясните.
46.19	(1222] Алюминиевой палочке сообщили положительный заряд. Что произошло с некоторым числом атомов алюминия? Заметно ли изменилась масса палочки?
46.20	[1223] К незаряженным металлическим палочкам поднесли заряженные тела (рис. VJJ-3). Укажите знаки зарядов, которые возникнут на палочках.
®(	)0
____________ ®( )®
®(1	Z)	®(	)®
о(1	)	®(	)®
Рис. Vll-З	Рис. VI1-4
Рис. VI1-5

Скачан с mattnaiioo.tiida.ws
170
46.21	[1224] К незаряженным металлическим палочкам поднесли заряженные шарики (рис. V11-4). Укажите знаки зарядов, которые возникнут на палочках.
46.22	[1225] Подвешенная гильза сначала касалась незаряженной металлической палочки, но, когда к палочке поднесли заряженный шар, гильза заняла другое положение {рис, V11-5). Почему?
Электризация тел.
§ 47 Закон сохранения электрического заряда
47.1	[1169] Почему при расчёсывании волос эбонитовой или пластмассовой расчёской волосы как бы прилипают к ней?
47.2	[1170] Почему между ремнём и шкивом, на который он надет, при работе время от времени проскакивают искры?
47.3	° [1171°] Если прижать к стене лист бумаги и потереть его суконкой или щёткой, то лист прилипнет к стене. Почему? Если этот лист поднести к мелко нарезанным кусочкам бумаги, то эти кусочки притянутся к листу. Почему?
47.4	[н] Что общего у различных способов электризации тел: трением, соприкосновением, ударом, разрывом, влиянием, облучением?
47.5	° [1172°] На тонких шелковых нитях подвешены два одинаковых шарика из сердцевины подсолнечника: один — заряженный, другой — незаряженный. Чтобы определить, какой из них заря
Рш . VI1-6
жен, ученик сначала к одному, а затем к другому поднёс палец. Мог ли он таким способом определить, какой из шариков заряжен?
47.6	[1193] Почему стержни электроскопа и электрометра всегда делают металлическими?
47.7	[1173] Почему расходятся листочки электроскопа, если его шарика коснуться заряженным телом?
47.8	[1174] Почему заряженный шарик при приближении к нему электроскопов отклонился вправо, а не влево (рис. VI1-6, «, б)?
47.9	[н] Какая сила удерживает шарик от соприкосновения с электроскопом (см. рис. VII-6), расположенным справа?
с m»wnali00.olda.ws
171
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
47.10	(1175] Изменится ли масса шара, заряженного положительным зарядом, если к шару прикоснуться пальцем? Почему?
47.11	[1176] Изменится ли масса шара, заряженного отрицательным зарядом, если к шару прикоснуться пальцем? Почему?
47.12	(1177] Один шар заряжен положительно, другой — отрицательно. Как изменится масса шаров после их соприкосновения? Почему?
47.13	[н] Два одинаковых металлических тела, одному из которых сообщили положительный заряд 2q, а другому — заряд противоположного знака, равный по модулю 87, приводят в соприкосновение. Как распределятся заряды между телами?
Выберите правильный ответ:
li 0 и 10g	3) 0 и -67	5) -87 и 2q
2l 5g и 5g	1) -3g и -3g
47.14	[н] Три одинаковых металлических шарика А, В и С заряжены так, как показано на рисунке VII-7. В какой последовательности надо приводить в соприкосновение шарики, чтобы их заряды стали одинаковыми?
Выберите правильный ответ:
11 А—В, В—С	3) С—А
2.1 В-Л, Л—С	1) А—С, С—В
А	В	С
©ее lg 2g 8g
47.15 (1173] Определите, какое действие будет оказывать наэлектризованная палочка на подвешенный шарик в случаях, изображенных на рисунке V11-8.
47.16 (1179] Пробковые шарики, подвешенные на нитях, заряжены. Какого знака заряды шаров (рис. V11-9)?
Рис. VI14)
Скачан с mattrulioo.tildi.ws
172
шари-имеет
шари-
Рис. VII-11
47.17 [1180] Металлический шар заряжен (рис. VII-10). Какого знака заряды у шариков одинаковой массы, подвешенных на шёлковых нитях?
47.18(1161] Какой из подвешенных ков (см. условие предыдущей задачи) больший заряд?
47.19(1182] Определите знак заряда
ков, подвешенных на нитях (рис. VII-11).
47.20(1183] На стержень электроскопа насажен полый металлический шар, в который помещён эбонитовый стержень, обёрнутый мехом. Стержень вынули, а мох остался в шаре. Почему после этого разошлись листочки электроскопа?
47.21 [1184] Какого знака заряд оказался у электроскопа в случае, указанном в предыдущей задаче? Что произойдёт с листочками электроскопа, если стержень вновь вставить в мех?
47.22	° [1185°] На стержень электроскопа насадили полый металлический шар, над которым поместили воронку с песком так, что песок тонкой струйкой сыплется в шар. Почему при этом расходятся листочки электроскопа?
47.23	° [1186°] Как узнать, каким зарядом заряжается электроскоп в случае, указанном в предыдущей задаче?
47.24	° [1187°] Как можно при помощи
электроскопа, стеклянной палочки и шелковой ткани определить, зарядом какого знака заряжено тело?
47.25	° [ 11 вв°] Как при помощи отрипатрпьнн .заряженной папочки определить, каким зарядом заряжен электроскоп?
47.26	(1189] Почему сближаются листочки заряженного электроскопа, если к его шарику поднести (не касаясь шарика) палец?
47.27	(1198] Почему разряжается электроскоп, если его шарика коснуться пальцами?
47.28	[н] К незаряженным электроскопу и электрометру поднесли заряженные шарики (рис. V11-12). Перенесите рисунок в те-
2мчан с mjttnilioo.tiida.ws
173
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
траль и укажите знаки зарядов в тех частях приборов, которые обозначены буквами от А до F.
47.29	* [1191*] К шарику заряженного «электроскопа поднесите (не касаясь его) заряженный металлический стержень. Как изменится отклонение листочков? Объясните почему.
47.30	* [1192*] Вода капает в полый металлический шар, установленный на электроскопе (рис. VII-13). Как определить, зарядом какого знака заряжает проводник А воду в бюретке (стеклянном сосуде)? До опыта «электроскоп был не заряжен.
47.31	[1195] Почему оставленный заряженным электроскоп со временем разряжается'?
47.32	[н] Сколько раз надо коснуться заряженного металлического шара другим (каждый раз незаряженным) таким же шаром, чтобы уменьшить заряд в 8 раз’?
Выберите правильный ответ:
Г| 2 раза 2) 3 раза 3) 4 раза 1) 8 раз
47.33	[н] К незаряженному металлическому стержню поднесли два заряженных шарика, и заряды в металле разделились так, как показано на рисунке VI1-14. В правой или левой части наблюдается недостаток электронов; избыток «электронов?
Рис. VII-12
47.34	[н] Ознакомьтесь с условием предыдущей задачи и ответьте на вопрос: какие частицы будут перемешаться Q f +	— )|
в бруске металла, если удалить от него заряженные шарики?	Рие- VII-I4
Выберите правильный ответ:
11 протоны
2) положительно заряженные ионы
3) электроны
1'1 отрицательно заряженные ионы
5) как положительно, так и отрицательно заряженные частицы
47.35(1194] Какие из перечисленных материалов относятся к проводникам, какие — к изоляторам: серебро, бронза, медный купорос, уголь, стекло, сталь, графит, пластмасса, водный раствор
Скачан с mattnall00.tiida.ws
174
Рис. VII-15
предназначенной
соли, песок, бетон, воск, алюминий, медь, бензин, шелк, сахар, раствор сахара, воздух, вода, водный раствор медного купороса? Ответ оформите в виде таблицы.
47.36(1196] Чтобы сообщить электроскопу как можно больший отрицательный заряд, нужно не просто коснуться эбонитовой палочкой шарика электроскопа, а провести по нему палочкой несколько раз, вращая её вокруг продольной оси. Объясните почему.
47.37(1197] Почему рекомендуется в опытах по электростатике различные наэлектризованные тела подвешивать не на простых, а на шёлковых нитях? (Оборудование следует держать сухим.)
47.38(1199] Для чего к корпусу автоцистерны, для перевозки бензина, прикреплена массивная
цепь, несколько звеньев которой волочатся по земле?
47.39 [1200] Почему нижний конец молниеотвода нужно закапывать поглубже, где слои земли всегда влажные (рис. VI1-15)?
§ 48	Электрическое поле
48.1	[д. 136] Два электрических заряда взаимодействуют с некоторой силой. Какое из утверждений верно?
1)	Один заряд действует на другой заряд.
2)	Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот.
3)	Поле одного заряда действует на поле другого заряда.
48.2	[д. 137] Обладает ли электрическим полем кусочек янтаря, найденный на берегу моря? Будет ли он притягивать лёгкие кусочки бумаги?
48.3	(д. 138] Почему под действием электрического поля наэлектризованная палочка притягивает к себе лёгкую полоску незаряженной металлической фольги? Ведь в электрически нейтральной фольге в равной мере присутствуют как положительный, так и отрицательный заряды (рис. VII-16) и наряду с притяжением должно происходить и отталкивание.
Рис. VII-16
2мчан с m»t*na)ioo.tiida.ws
175
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
48.4	[д. 139] В одном из своих произведений известный русский писатель В. К. Арсеньев так описывает поведение шаровой молнии. медленно плывущей по воздуху: «...шар всячески избегает соприкосновения с ветвями деревьев, обходит каждый сучок, каждую веточку или былинку*. Объясните причины такого движения.
48.5	[д. 140] Одной из поверхностей тонкой металлической пластинки сообщили некоторый заряд. Одинаково ли электрическое поле по обе стороны пластинки?
48.6	(1201] В электрическом поле равномерно	Г	+
заряженного шара в точке А находится заряжен-	ч_ / А
ная пылинка (рис. VII-17). Как направлена сила, действующая на пылинку со стороны поля?	1>нс- М1-17
Рис. VII-18
48.7	[1202] Электрическое поле заряженного металлического шара действует на заряженную пылинку, находящуюся вне шара. Действует ли поле пылинки на шар?
48.8	[1203] Одинаковые ли силы действуют па равные заряды qx и q2 со стороны поля заряженного металлического шара (рис. VII-18)?
48.9	[н] Как изменятся силы взаимодействия F, и F.j между шаром и каждым из зарядов q} и q2 (см. рис. VII-18), если шар сместить между зарядами: а) чуть правее; б) чуть левее?
48.10	(1204] Укажите направление сил, действующих со стороны электрических полей заряженных шаров и полей внесённых в них зарядов (см. риг. VII-17 и VII-18).
48.11	* [н] Двум равным зарядам qt и q2 (см. рис. VII-18) предоставили возможность свободно переместиться на одинаковые расстояния в электрическом поле заряженного шара. Оцените работу поля А, и А.г по перемещению зарядов.
Выберите правильный ответ:
11 А, > 0, Аг < 0, А, > А2 3) А, < 0, А2 > О, А, < А?
21 А' = А2	1) А' >0, Л2 > 0. Л[ > Л2
48.12	[н] Вдоль окружности с центром, совпадающим с центром заряженного шарика А, переместили другой заряженный шарик Н, Чему равна работа электрического поля?
48.13	[1205] Будут ли взаимодействовать близко расположенные электрические заряды в безвоздушном пространстве, например на Луне, где нет атмосферы?
48.14	(1206] Если маленький кусочек ваты, подвешенный на нити, поднести к одному из заряженных шариков электрической ма-
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
176
Рис. VI1-19
*
I
Рис. VII 20
Рис. VII 21
тельный заряд, изолированной
шины, то кусочек ваты будет совершать колебательные движения (рис. VII-19). Объясните это явление. (Колебательные движения ватка будет совершать и без нити.)
48.15	(1207] На рисунке VII-20 линиями 1 и 2 показаны траектории движения двух одинаковых капелек воды, которые при свободном падении попали в поле заряженного шара. Какая капелька имела больший заряд? Каков знак заряда капелек?
48.16	(1208] Пылинка падает под действием силы тяжести (рис. VII-21). Оказавшись над пластинкой А, заряженной отрицательно, пылинка замедлила своё движение. Изменится ли скорость движения пылинки, если пластинка будет заряжена положительным зарядом?
48.17	[1209] Капельке масла сообщили отрицательный заряд, и она медленно движется к пластинке А (см. рис. VI1-21). Заряд пластинки мы можем изменить. Что необходимо сделать, чтобы остановить движение капельки; заставить капельку двигаться вверх?
48.18	* [1210*] Предложите проект установки, позволяющей с помощью электрического поля осуществить улавливание пыли, дыма или экономию краски при нанесении её распылителем на металлические поверхности.
48.19	[д. 141] Изобразите распределение зарядов на двух параллельных, близко расположенных металлических пластинах, одну из которых изолировали, а другой сообщили некоторый отрица-Существует ли электрическое поле по обе стороны пластины?
48.20	[Д. 142] В первом случае две параллельные металлические пластины подсоединили к полюсам электрофорной машины, во
втором случае одну из пластин соединили с положительным полюсом электрофорной машины, а другую заземлили. Изменилось ли электрическое поле между пластинами и вне их?
48.21	[д. 143] Ознакомьтесь с условием задачи 18.5. Мысленно сверните заряженную пластинку в трубку. Изменится ли при этом электрическое поле в непосредственной близости к наружной поверхности заряженной трубки?
2мчан с mjtenilioo.tiida.ws
177
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
48.22	[д. 144] Небольшой заряженный шарик 2 (рис. VII-22) поместили вблизи большого металлического незаряженного шара 2. Существует ли электрическое ноле в точках А и В? Если да, то какими зарядами оно порождено?
48.23	[д. 145] К поверхности уединённого незаряженного металлического шара прикоснулись заряженным шариком и удалили его. То же самое проделали с проводящей сферой. Как распределится заряд, сообщенный телам в каждом случае? Создаёт ли сообщённый телам заряд электрическое поле: а) вне этих тел; б) внутри этих тел?
48.24	[д. 146] Изменится ли электрическое поле сферы, если один и тот же заряд сообщается ей двумя способами: 1) наружной поверхностью; 2) внутренней поверхностью сферы через небольшое отверстие в ней?
48.25	[н] Брусок поместили в	рис vil-24
электрическое ноле, вследствие чего
на его торцах образовались поверхностные заряды противоположного знака (рис. VII-23). Как направлены силовые линии внешнего электрического ноля? Из какого материала сделан брусок? Проникает ли поле внутрь бруска?
48.26	[Д. 147] Небольшой заряженный шарик поместили в центр незаряженной проводящей сферы (рис. V11-24). Изобразите распределение зарядов в проводящей сфере. Существует ли электрическое поле в точках А и В и, если да, то каким зарядом оно порождено?
§ 49	Электрический ток
49.1	[1229] Металлы и водные растворы солей, кислот и щелочей являются проводниками электрического тока. Что общего и в чём различия в движении частиц, составляющих эти вещества, при наличии в веществах электрического тока?
Скачай с rnat«nallOO.tilda.ws
178
49.2	[н] Создаёт ли электрический ток в вакууме пучок микроскопических частиц: электронов; протонов; ионов; нейтронов?
49.3	[1230] Положительный и отрицательный ионы водорода после соединения образуют молекулу водорода. Можно ли говорить о наличии тока в процессе взаимодействия этих ионов?
49.4	(1231] Электроскоп заряжается потому, что капли воды (см. рис. VI1-13) несут на себе заряд. Можно ли говорить о наличии электрического тока: в стержне электроскопа; в воздухе между бюреткой (стеклянным сосудом) и электроскопом?
49.5	[1232] Электроскоп разрядили, коснувшись рукой шарика заряженного электроскопа. Можно ли говорить о наличии электрического тока в стержне электроскопа при его разрядке?
49.6	[1233] Имеются заряженный электроскоп и металлическая палочка. Что следует сделать, чтобы в палочке возник электрический ток?
49.7	(1234] На рисунке VH-25, а. б. в. г показаны заряженные электроскопы, расположенные парами. В каком направлении пойдёт ток в каждом случае, если металл и ческой палочкой с изолирующей ручкой одновременно коснуться шариков двух электроскопов?
49.8	[н] Существует ли электрический ток при движении макроскопических заряженных частиц, например капель дождя, частиц пыли, оседающих на землю?
49.9	[н] Обратитесь к рисунку VII-7 и определите направление кратковременного электрического тока, если вы мысленно соедините проводником шарики: В и А; В и С; С и А.
49.10	[н] Учитель переносит заряженный электрометр с одного края демонстрационного стола на другой край, совершая направленное перемещение заряда. Возникает ли при этом электрический ток?
Рис. VII-25
2мчан с mjttnilioo.tiida.ws
179
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
49.11	[н] В проводнике есть как положительно, так и отрицательно заряженные частицы. Создаете ли вы электрический ток, перенося незаряженный проводник?
49.12	[н] Может ли в неподвижном проводнике существовать электрический ток при отсутствии электрического ноля?
49.13	(1235] Является ли электрическим током искра, проскакивающая между шариками разрядника электрофорной машины?
49.14	(1236] Является ли электрическим током молния, возникшая между облаком и Землёй? между облаками?
49.15	[н] Может ли электрический ток идти по молниеотводу (см. рис. VII-15) как сверху вниз, так и снизу вверх?
49.16	(1237] Можно ли утверждать, что между шариками разрядника электрофорной машины существует электрический ток
(см. задачу 48.14)? Почему?
49.17	° [ 1238°] Если шарики разрядной части электрофорной машины соединить с металлическими пластинами, укреплёнными на изоляторах (рис. VI1-26), то при работе машины крупинки манки, насыпанные на нижнюю пластину, придут в движение. Можно ли утверждать, что между пластинами существует электрический ток?
49.18	(1239] В чем состоит главное различие между током, возникшим в металлическом проводнике, с помо
рие. VII-26
щью которого разряжают электроскоп, и током, идущим по проводнику, соединяющему полюсы гальванического элемента?
49.19	(1240] В чём состоит главное отличие электрофорной машины как генератора тока от гальванического элемента?
49.20	(1241] Начертите в тетради таблицу:
Энергия
механическая	внутренняя	химическая	световая
			
Впишите, какие виды энергии используются для получения электрического тока при работе аккумулятора, фотоэлемента, тепло-
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
180
электроцентрали (ТЭЦ), гидроэлектростанции (ГЭС), термоэлемента, солнечной электробатареи, гальванического элемента, ветроэлектро-генератора.
полняется ли закон
§ 50	Электрическая цепь
50.1	[1242] Появится ли в медном проводнике ток, если концы проводника погрузить в одинаковый водный раствор серной кислоты (рис. VI1-27)?
50.2	[1243] Укажите основные составные элементы, входящие в цепь электрического тока.
50.3	[1244] Начертите схему электрической цепи, состоящей из гальванического элемента (или аккумулятора), выключателя и электрической лампы.
50.4	[1245] Укажите направление тока в проводах, подведённых к лампе, в установке, изображённой на рисунке VII-28.
50.5	[н] Почему гальванический элемент в цепи, изображённой на рисунке VII-28, со временем разрядится? Куда деваются заряды, первоначально сосредоточенные на полюсах источника тока? Вы-сохранения заряда в замкнутой цепи?
50.6(1246] Каково направление тока внутри аккумуляторной батареи, питающей электрическую цепь, изображённую на рисунке VII-28?
50.7 [1247] Что надо сделеть, чтобы изменить направление тока в лампе (см. рис. VII-28)?
50.8 [н] Изменится ли направление тока в электрической цепи (см. рис. VII-28), если ключ и лампу поменять местами?
50.9 [1248] Рассмотрите электрическую установку, изображенную на рисунке \'11-29. Что в ней является источником тока, а что — приёмником электрической энергии? Каково направление тока в проводнике, соединяющем лампу со звонком, когда ключ замкнут?
50.10 [1249] Для питания фары от источника тока, установленного на велосипеде, к электрической лампе подведён только один провод. Почему нет второго провода?
2качан с rnattnalioo.tilda.ws
181
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Рис. VI1-29
50.11	[1250] Рассмотрите схему электрической цепи, изображённую на рисунке VI1-30. Назовите составные части цепи, обозначенные буквами Б, К, Л, 3. Что обозначают стрелки на схеме? Каково истинное направление движения зарядов в цепи?
50.12	[1251] Начертите схему электрической цепи по рисунку VI1-28. Укажите направление тока в соединительных проводниках.
50.13	[1252] Начертите схему электрической цепи по рисунку VI1-29.
50.14	[1253] Назовите электрические устройства, изображённые на схеме (рис. VI1-31).
50.15	[1254] Начертите электрические схемы установок, показанных на рисунке VI1-32.
50.16	[1255] На рисунке VII-33 изображена развернутая схема расположения стен комнат, где указаны ввод тока, расположение звонка и кнопок. Сделайте рисунок в тетради и начертите схему
в)
Рис. VII-32
Скачан с mattnallOQ.tilda.ws
182
Риг. VI1-33
Рис. VI1-31
размещения проводов так, чтобы можно было включать звонок из каждой комнаты.
50.17	[1256] На рисунке VII-31 изображена схема расположения приборов на стене. Сделайте рисунок в тетради и начертите схему соединения приборов (розетка всегда должна быть под напряжением).
50.18 [1257] На рисунке VII-35 изображено расположение приборов в комнате. Начертите схему проводки (выключатель включает только лампу, розетки всегда должны быть под напряжением).
Сила тока. Напряжение.
Сопротивление1
51.1 [1258] Одинаковые электро-
Рис. VI1-36
скопы были одинаково заряжены. Когда на их шарики одновременно положили палочки: сухую деревянную и металлическую, то через некоторое время листочки электроскопов заняли положения, показанные на рисунке VII-36. По какой палочке в единицу времени проходил больший заряд? В какой палочке сила тока была больше?
1 При решении задач §31 не нужно учитывать нагревание проводников при прохождении электрического тока.
2качан с rnattnaliOO.tilda.ws
183
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
51.2	[1259] Одинаковые .электроскопы заряжены (рис. VII-37). Если их шариков поочерёдно коснуться рукой, то спи разрядятся. Одинакова ли будет сила тока в стержнях .электроскопов при их разряжении?
51.3	[н] Почему в растворе электролита электрический ток равен сумме, а нс разности токов отрицательных и положительных ионов?
51.4	[1260] Определите силу тока в нити электрической лампы, если через неё за 10 мин проходит заряд 300 Кл.
51.5	[н] Сколько электронов пересекает поперечное сечение проводника за 1 с при силе тока 2 А?
51.6	[1261] Какой заряд проходит через катушку гальванометра, включённого в цепь на 2 мин, если сила тока в цепи 12 мА?
51.7	[1262] На рисунке VII-38 изображены шкалы электроизмерительных приборов. Как называются эти приборы? Каковы пределы измерения приборов? Чему равна цена деления шкалы каждого прибора? Запишите показания приборов.
а) б)
Рис. VI1-37
а)	б)
Д)
Рис. VI1-38
51.8	[н] Какие из приборов (см. рис. VH-38) можно подключить в цепь, не обращая внимания на полярность источника тока? На что надо обращать внимание при выборе амперметра (вольтметра), если вы не знаете заранее значения силы тока (напряжения) в цепи?
51.9	[1263] В цепь (рис. VII-39) включены два амперметра. Амперметр А1 показывает силу тока 0,5 А. Что показывает амперметр А2? Какой заряд проходит через лампу за 10 с?
51.10	[н] Как соотносятся значения сил токов и /2, идущих через амперметры Л1 и А2, в цепи, изображённой на рисунке VI1-39? Выберите правильный ответ:
11	> 7, 2) Z, > /2 3) /, =
Рис. VI1-39
Оичан с mattnjljoo.tildj.ws
184
51.11	[н] Какую работу совершает электрическое поле источника тока, перемещая по цепи заряд 3 Кл, если напряжение на клеммах источника равно 9 В?
51.12	[1264] Электрическая плитка включена в осветительную сеть. Какой «заряд проходит через спираль плитки за 10 мин, если сила тока в подводящем шнуре равна 5 А?
51.13	(1267] По графику зависимости силы тока в проводнике от напряжения (рис. VII-40) определите, чему равна сила тока в проводнике при напряжении 2; 1; 5; б; 10 В.
51.14	[н] Почему опас но подходить ближе чем на 10 м к месту касания оборванного уличного электрического провода с землёй?
51.15	[н] Почему степень поражения человека электрическим током зависит от сухости его кожи, одежды и обуви?
51.16	[н] Почему при ремонте электропроводки надо надевать резиновые перчатки и обувь на изолирующей подошве?
51.17	[и] С какой целью амперметры изготавливают с малым сопротивлением, а вольтметры — с большим?
51.18	[н] Догадайтесь по названию прибора, какой параметр электрической цепи измеряют с помощью омметра? ваттметра?
_ __ Расчёт сопротивления
• 52
°	проводников
52.1	[1304] Для чего на электрифицированных железных дорогах на стыках рельсов устанавливают соединители в виде жгутов из толстой медной проволоки, приваренных к концам обоих рельсов?
52.2	[1312] Определите устно, каким сопротивлением обладают железный проводник длиной 10 м и медный проводник длиной 100 м, если площади поперечных сечений этих проводников равны 1 мм2.
52.3	[1313] Рассчитайте сопротивление медного контактного провода, используемого для питания трамвайного двигателя, если длина провода 5 км, а площадь его поперечного сечения 0,65 см2.
52.4	[1314] Каким сопротивлением обладает нихромовый проводник длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,75 мм2?
2качан с mattnaliOO.tilda.ws
185
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
52.5	(1315] Шнур, используемый для подводки тока к телефону, для гибкости делают из многих тонких медных проволок. Рассчитайте сопротивление такого провода длиной 3 м, состоящего из 20 проволок с площадью поперечного сечения 0,05 мм2 каждая.
52.6	[1316] Чему равно сопротивление константановой проволоки длиной 8 м и площадью поперечного сечения 2 мм2?
52.7	[1317] Определите сопротивление телеграфного провода между Москвой и Санкт-Петербургом, если расстояние между городами равно 650 км, а провод сделан из железной проволоки площадью поперечного сечения 12 мм2.
52.8	[1331] Измерения показали, что проводник длиной 1 м и площадью поперечного сечения 0,2 мм2 имеет сопротивление 2,5 Ом. Из какого сплава металлов изготовлен проводник?
52.9	[1327] Масса 1 км контактного провода на пригородной электрифицированной железной дороге составляет 890 кг. Чему равно сопротивление этого провода?
52.10	[1321] Обмотка реостата, изготовленная из никелиновой проволоки, имеет сопротивление 36 Ом. Какой длины эта проволока, если площадь её поперечного сечения 0,2 мм2?
52.11	[1324] Какой длины медная проволока намотана на катушку электрического звонка, если сопротивление её 0,68 Ом, а площадь поперечного сечения 0,35 мм'*?
52.12	(1325] Сопротивление проволоки с площадью поперечного сечения 0.1 мм2 равно 180 Ом. Какой площади поперечного сечения надо взять проволоку той же длины и из того же материала, чтобы получить сопротивление 36 Ом?
52.13	(1306] Имеются две проволоки из одного и того же материала с одинаковой площадью поперечного сечения. Длина первой — 20 см, второй — 1 м. Сопротивление какой проволоки больше? Во сколько раз?
52.14	” [ 1307’] Алюминиевая и медная проволоки имеют равные массы и одинаковые площади поперечных сечений. Какая из проволок имеет большее сопротивление?
52.15	* [1300’] Имеются два однородных проводника, однако первых! в 8 раз длиннее второго, который имеет вдвое большую площадь поперечного сечения. Какой из проводников обладает большим сопротивлением? Во сколько раз?
52.16	* [1310’] После протягивания проволоки через волочильный станок ее длина увеличилась в 3 раза. Как изменилось сопротивление этой проволоки?
Скачан с mattnalioo.tilda.ws
186
52.17	(1302] а) Площади поперечных сечений и длины нихромовой и железной проволок одинаковы. Какая из них обладает большим сопротивлением? Во сколько раз?
б)	Площади поперечных сечений двух стальных проволок одинаковой длины равны 0.05 мм2 и 1 мм2. Какая из них обладает меньшим сопротивлением? Во сколько раз?
52.18	(1305] Во сколько раз сопротивление стальной проволоки длиной 1 м больше сопротивления железной проволоки с такой же длиной и такой же площадью поперечного сечения?
52.19	* [1311'] После протягивания проволоки через волочильный станок ее длина увеличилась в 4 раза. Каким стало сопротивление этой проволоки, если до волочения её сопротивление было 20 Ом?
52.20	[1329] Какой площади поперечного сечения нужно взять кусок стальной проволоки длиной /, чтобы её сопротивление было равно сопротивлению алюминиевой проволоки длиной 21 с площадью поперечного сечения 0,75 мм2?
52.21	[1332] а) Определите массу железной проволоки с площадью поперечного сечения 2 мм2, взятой для изготовления реостата сопротивлением б Ом.
б)	Сопротивление медного контактного провода, используемого для питания двигателя электровоза на электрифицированной железной дороге, при длине 1 км равно 0,17 Ом. Чему равна площадь поперечного сечения этого провода? Чему равна масса этого провода?
52.22	[1334] Какой массы надо взять никелиновый проводник с площадью поперечного сечения 1 мм2, чтобы из него изготовить реостат с сопротивлением 10 Ом? (Плотность никелина 8,8 г/смл.)
52.23	[1335] Какой длины надо взять железную проволоку с площадью поперечного сечения 2 мм2, чтобы её сопротивление было таким же, как сопротивление алюминиевой проволоки длиной 1 км с площадью поперечного сечения 1 мм2?
52.24	[1336] Какая площадь поперечного сечения должна быть у железной проволоки длиной 10 м, чтобы её сопротивление было таким же, как у никелиновом проволоки длиной I м с площадью поперечного сечения 0,2 мм2?
2качан с rnattnalioo.tilda.ws
187
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 53 Закон Ома
53.1	° [1274°] Если присоединить к полюсам батарейки карманного фонаря две тонкие длинные стальные проволочки, расположив их параллельно (рис. VII-41), и к ним подключить лампу сначала вблизи, а затем вдали от батарейки, то накал лампы будет неодинаков. Объясните это явление.
53.2	(1275] Согласно закону Ома для участка цепи R = £///, где R — сопротивление проводника, U — напряжение, I — сила тока. Можно ли на этом основании считать, что сопротивление данного проводника прямо пропорционально напряжению на проводнике и обратно пропорционально силе тока в нём?
53.3	[1276] По графику зависимости силы тока в проводнике от напряжения (см. рис. VII-40) вычислите сопротивление проводника.
53.4	(1277] Ио графикам зависимости силы тока от напряжения (рис. VI1-42) определите сопротивление каждого проводника.
53.5	(1278] Почему электрическую лампу, рассчитанную на напряжение 127 В, нельзя включать в цепь напряжением 220 В?
53.6	[н] Почему накал ламп слабеет при недостатке напряжения в сети?
53.7	(1279] Для определения сопротивления электрической лампы ученица собрала цепь (рис. VII-43). При замкнутой цепи амперметр показывает 0,5 А. Что показывает вольтметр? Чему равно сопротивление лампы?
53.8	[1280] Чему равна сила тока в электрической лампе карманного фонаря, если сопротивление нити накала 16,6 Ом и лампа подключена к батарейке напряжением 2,5 В?
53.9	(1281] Электрический утюг включен в сеть с напряжением 220 В. Чему равна сила тока в нагревательном элементе утюга, если его сопротивление равно 48,4 Ом?
Рис. VI1-13
Скачан с mat«nallOO.tilda.ws
188
Рис. VII 4 1
Рис. VII 45
53.10	(1282] Сопротивление вольтметра равно 12 000 Ом. Чему
равна сила тока, идущего через вольтметр, если он показывает напряжение 12 В?
53.11	(1283] Определите силу тока в электрочайнике, включённом в сеть с напряжением 220 В, если сопротивление нагревательного элемента при работе чайника равно примерно 39 Ом.
53.12	(1284] При напряжении 110 В, подведённом к резистору, сила тока в нём составляет 5 А. Какой будет сила тока в резисторе, если напряжение на нём увеличить на 10 В?
53.13	(1285] На рисунке VII-44 представлена зависимость силы тока от напряжения для двух проводников. Какой из проводников имеет большее сопротивление?
53.14	(1286] На рисунке VI 1-4.5 дан график зависимости силы тока в цепи от напряжения. Чему равна сила тока на участке цепи при напряжении 5 В; 10 В; 25 В? Чему равно сопротивление участка цепи?
53.15	(1287] На рисунке VII-46 показаны графики зависимости
силы тока от напряжения для двух параллельно соединенных
участков цепи. Чему равна сила тока на каждом участке цепи при
напряжении 2 В и 6 В? Какой участок цепи имеет большее сопротивление? Во сколько раз? От чего зависит наклон прямой графика к оси напряжения?
53.16 [н] По данным графика, представленного на рисунке VI1-47, определите напряжение на участке цепи. Является ли напряжение постоянным? Как называется функция, соответствующая кривой линии графика? Как называется кривая линия?
2качан с maWnaUOO.tilda.ws
189
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
53.17	(1288] Какое напряжение нужно приложить к проводнику сопротивлением 0,25 Ом, чтобы сила тока в проводнике была 30 А?
53.18	[1289] В паспорте амперметра написано, что сопротивление его равно 0,1 Ом. Определите напряжение на зажимах амперметра, если он показывает силу тока 10 Л.
53.19	[1292] При каком напряжении в сети будет гореть полным накалом электрическая лампа, если необходимая для этого сила тока равна 0,25 А, а сопротивление лампы равно 480 Ом?
53.20	[1294] Вычислите сопротивление спирали лампы от карманного фонаря, если при напряжении 3,5 В сила тока в ней равна 0,28 А.
53.21	[1297] При напряжении 220 В сила тока в спирали электроплитки равна 5 А. Определите сопротивление спирали.
53.22	[1299] Сила тока в спирали электрокипятильника составляет 4 А. Определите сопротивление спирали, если напряжение на клеммах кипятильника равно 220 В.
53.23	[1300] Определите сопротивление обмотки амперметра, сила тока в которой равна <30 А при напряжении на зажимах 0,06 В.
53.24	(1301] Показание вольтметра, присоединенного к горящей электрической лампе накаливания, равно 120 В, а амперметра, измеряющего силу тока в лампе. — 0.5 А. Чему равно сопротивление лампы? Начертите схему включения лампы, вольтметра и амперметра.
53.25	(1265] При напряжении 110 В па резисторе сила тока в нём равна 4 А. Какое напряжение следует подать на резистор, чтобы сила тока в нем стала равной 8 Л?
53.26	(1266] При напряжении 220 В на зажимах резистора сила тока равна 0,1 А. Какое напряжение подано на резистор, если сила тока в нем стала равной 0,05 А?
53.27	[1268] При напряжении 220 В сила тока в резисторе равна 5 А. Какая сила тока будет в резисторе, если напряжение, поданное на него, уменьшить в 2 раза; уменьшить до 55 В?
53.28	[1269] При напряжении 0,2 В на концах проводника сила тока в цепи равна 50 мА. Какая сила тока будет в цепи, если напряжение увеличить до 0,5 В; до 1 В?
53.29	[1271] Батарея от карманного фонаря, амперметр и рубильник соединены последовательно. В эту цепь мальчик поочередно включал лампы, на цоколях которых написано «3,5 В«. Показания амперметра при этом были для одной лампы 0,28 А, а для
Скачан с mattnalioo.tilda.ws
190
другой 0,18 А. В чём причина различия показаний амперметра? (Считайте напряжение на клеммах источника тока постоянным.)
53.30	[1272] Постройте график зависимости силы тока в проводнике от напряжения для следующих случаев: при напряжении 6 В сила тока в проводнике равна 3 А; при напряжении 1 В сила тока в проводнике равна 3 Л. (Масштаб выберите сами.) Чем различаются проводники?
53.31	[1273] На одной координатной сетке постройте графики зависимости силы тока I от напряжения U для двух проводников, в одном из которых сила тока равна 1 А при напряжении 2 В, а в другом при том же напояжонии сила тока равна 2 Л. (Масштаб выберите сами.) Чем различаются эти проводники?
53.32	[1318] Определите силу тока, идущего через реостат, изготовленный из никелиновой проволоки длиной 50 м и площадью поперечного сечения 1 мм2, если напряжение на зажимах реостата равно 45 В.
53.33	[1320] Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм2, в котором сила тока 250 мА.
53.34	[1328] В спирали электронагревателя, изготовленного из никелиновой проволоки с площадью поперечного сечения 0,1 мм2, пои напряжении 220 В сила тока равна 4 А. Чему равна длина проволоки, составляющей спираль?
53.35	[1330] Какими должны быть длина и максимальная площадь поперечного сечения никелиновой проволоки, имеющей сопротивление 2 Ом при длине 1 м, чтобы в изготовленном из неё нагревательном элементе при включении в сеть с напряжением 220 В сила тока не превышала 4 А?
§ 54
Последовательное соединение
проводников
54.1	[н] Чему равны напряжение и сопротивление между контактами разомкнутого ключа в цепи, изображённой на рисунке VI1-43?
54.2	[1337] Реостат включён в цепь так, как показано на рисунке VII-48. Как будут изменяться показания амперметра при передвижении ползунка реостата вправо? влево? Ответ обоснуйте.
2качан с mat«na)i(X).tilda.ws
191
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Рис. VI1-51
54.3	[н] Изменятся ли показания амперметра. если в цепи, изображенной на рисунке VII-18, поменять местами амперметр и лампу? амперметр и реостат? Объясните ответ на основании известного вам закона.
54.40	[1338°] Как изменится показание амперметра, если ползунок реостата передвинуть ниже (риг. VII-49)?
54.5	[1339] В каких пределах можно	Рис. VII-52
менять сопротивление в пени, изображён-
ной на рисунке VII-50, если сопротивление реостата К имеет пределы 0 ... 10 Ом? Сопротивление резистора равно 20 Ом.
54.6(	1340] Как изменятся показания измерительных приборов (рис. VII-51) при смещении ползунка реостата вниз? вверх?
54.7°	[1341°] Как изменятся показания амперметра и вольтметра VI (рис. VII-52), если ползунок реостата переместить из крайнего правого положения в крайнее левое? Как изменятся показания вольтметра V?
54.8°	[1342°] Как нужно двигать ползунок реостата (рис. VII-53), чтобы показания амперметра увеличивались?
54.9'	[1343*] В цепь включен рычажный реостат (см. рис. V11-53), рассчитанный на 40 Ом. Чему равно сопротивление одной спирали? Куда следует передвинуть переключатель реостата, чтобы получить сопротивление 8; 32 Ом?
54.10	* [1344*] Показания первого и второго вольтметров (рис. VII-54) равны соответственно 1.5 В и 3 В. Сила тока в цени 0,5 А. В каких пределах будут изменяться показания приборов, если ползунок реостата передвигать вправо? влево?
Скачан с mat«nal)OQ.tilda.ws
192
Рис. VII 5.3
о
Рис. VI1-55
54.11 [1345’] Последовательно с нитью накала лампы сопротивлением 3,9 Ом включен резистор, сопротивление которого 2,11 Ом. Определите их общее сопротивление.
Рис. VI1-56
50 Ом 10 Ом
360 Ом 60 0м
12 кОм 600 Ом
Рис. VJ1-57
54.12 [1346*] Общее сопротивление двух последовательно включённых ламп, сопротивлением 15 Ом каждая, и реостата равно 54 Ом. Определите сопротивление реостата.
54.13°* [1347°*] Два резистора сопротивлением 8 кОм и 1 кОм соединены последовательно (рис. VII-55). Определите показание вольтметра, подключённого между точками А и С, если сила тока в цепи равна 3 мА. Что будет показывать вольтметр, подключённый между точками А и В, В и С?
54.14 [1348] Нить накала электронной лампы (рис. VI1-56) имеет сопротивление 2,5 Ом. Определите показание амперметра и сопротивление реостата, если напряжение на нити накала 5 В, а напряжение на зажимах батареи 9 В.
54.15 [1349] Даны участки электрической цепи (рис. VI1-57). Во сколько раз напряжение на одном проводнике больше, чем на другом, в каждом участке цепи?
2качан с rnattnalioo.tilda.ws
193
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Рис. VI1-58
Рис. VI1-59
54.16	[1350] В сеть последовательно включены электрическая лампочка и резистор. Сопротивление нити накала лампочки равно I I Ом, а сопротивление резистора — 180 Ом. Чему равно напряжение на резисторе, если напряжение на лампочке равно 3,5 В?
54.17	[1351] К полюсам источника тока присоединены последовательно две проволоки — медная и железная. Сопротивление железной проволоки в 2 раза больше сопротивления медной. На концах какой проволоки вольтметр покажет большое напряжение; во сколько раз?
54.18	° [1352°] Вольтметр VI показывает 12 В (рис. VII-58). Определите показания амперметра и вольтметра V2.
54.19	° [1353°] Показание первого вольтметра — 21В (рис. VII-59). Определите показания амперметра и второго вольтметра.
54.20	[1354] Сколько ламп с одинаковым сопротивлением надо соединить последовательно для изготовления ёлочной гирлянды, если каждая лампа рассчитана на напряжение 6 В и все они будут включены в сеть с напряжением 127 В?
54.21	[1355] Начертите схему включения двух ламп с одинаковыми сопротивлениями, рассчитанными на напряжение ПО В, в электрическую сеть с напряжением 220 В.
54.22	° [1356°] В цепь включены последовательно три проводника с сопротивлениями /7 = 5 Ом, = 6 Ом и = 12 Ом (рис. VI1-60). Какую силу тока показывает амперметр и какое
напряжение между точками Л и В составляют 1,2 В?
54.23	(1357] В цепь с напряжением 100 В включена катушка электромагнита. При последовательном включении резистора сила тока в цепи уменьшилась от 10 Л до 4 А. Начертите схему цепи и определите сопротивление резистора.
если показания вольтметра
Рис. VI1-60
Скачан с material ioo.tiidi.ws
194
Рис. VII 62
54.24	(1358] Последовательно с электрической лампой включен резистор. Начертите схему цени и определите сопротивление резистора и лампы, если напряжение на зажимах цепи 12 В. Вольтметр, подключенный к реостату, показывает 8 В. Сила тока в цепи 80 мА.
54.25	(1359] При показании вольтметра V (см. рис. V11-52), равном 1,5 В, показание вольтметра VI равно 1,5 В. Что показывает амперметр, если сопротивление реостата составляет 20 Ом?
54.26	(1360] В цепь включены два проводника с сопротивлениями = 5 Ом и К, = 10 Ом (рис. VI1-61). Вольтметр VI показывает напряжение 12 В. Определите показания амперметра и вольтметра V2.
54.27(1361] При замыкании переключателя в положение 1 (рис. VII-62) амперметр показывает силу тока 1 А, а при замыкании в положение 2 — силу тока 4 А. Определите сопротивление каждого резистора, если напряжение на концах участка цепи 12 В.
Параллельное соединение
s проводников
55.1	[н] Надо ли при сборке цепи учитывать полярность: амперметра; реостата; вольтметра?
55.2	(1362] Начертите схемы установок, показанных на рисунке VI 1-6,3.
55.3	[н] По какой части реостата, изображенного на рисунке VI 1-6.3, «, пойдёт ток при замыкании ключа?
55.4	[н] При каких положениях движков реостатов (рис. VII-61, а, б, в) может произойти короткое замыкание цепи?
55.5	(1363] Начертите схемы установок, показанных на рисунке VI1-64.
55.6	[1364] Начертите схему установки, состоящей из аккумулятора и двух звонков, у каждого из которых своя кнопка.
2качан с imt«nallOO.tiicUi.ws
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
195
Рис. МНИ
Скачан с mattnjDOQ.tildxws
196
55.7	(1365] Начертите схему следующей установки: три последовательно соединенных элемента питают током две параллельно соединённые электрические лампы так, что у каждой лампы свой выключатель.
55.8	(1366] Начертите схему цепи, состоящей из четырёх последовательно соединенных элементов питания и параллельно подключенных к ним трёх ламп, каждая из которых со своим выключателем.
55.9	[1367] На панели укреплены три патрона с электрическими лампами. Начертите схему соединения ламп между собой и между полюсами источника тока так, чтобы лампы были соединены: параллельно; последовательно; две параллельно, а третья последовательно с ними.
55.10	(1368] В цепи батареи параллельно включены три электрические лампы. Начертите схему подключения двух выключателей так, чтобы один управлял двумя лампами одновременно, а другой — одной третьей лампой.
первый рубильник, то
55.11	(1369] На рисунке VI1-65 показана проводка к двум электрическим лампам. Правильно ли включены лампы, если обе они рассчитаны на напряжение 220 В и напряжение в сети равно 220 В?
55.12	' [1370*] Начертите схему электрической цепи, состоящей из источника тока, электрической лампы, звонка и трёх рубильников (ключей), причём если включить горит лампа, если второй — работает зво
нок, если третий — одновременно загорается лампа и работает звонок. (В последнем случае лампа горит неполным накалом.)
55.13	(1371] На рисунке VII-66 показаны батарея Л, два звонка В и С и два выключателя b и с. Начертите, как они должны быть соединены проводами, чтобы выключатель b управлял звонком В, а выключатель с — звонком С.
Рис. VII 66
55.14	[1372°] Будут ли изменяться показания вольтметра в схеме на рисунке V1I-67, если перемещать ползунок реостата влево или вправо? Будут ли при этом изменяться показания амперметра? Если будут, то как?
55.15	[н] Сделайте копию рисуи-ка VII-67 в вашей тетради. Укажите стрелками направления токов в каждом элементе цепи.
55.16	° [1373°] Как изменятся показания измерительных приборов в цепи, схема которой изображена на рисунке VII-68, если параллельно резистору R3 включить резистор RI, сопротивление которого больше (или меньше), чем сопротивление резистора /?3?
55.17	[1374] При замкнутой цепи вольтметр V2 (рис. \ 11-69) показывает 220 В. Каким станет показание этого вольтметра, если в точке О произойдет разрыв цепи? Каким было показание вольтметра VI до обрыва цепи? Каким станет показание вольтметра V] после обрыва цепи?
55.18	° [1375°] При напряжении U и разомкнутом выключателе (рис. VI1-70) амперметр показывает силу тока /. Каким будет показание амперметра, если: а) замкнуть цепь (напряжение поддерживается постоянным); б) при замкнутом выключателе напряжение увеличить в 2 раза? Сопротивления резисторов, включенных в
цепь, одинаковы.
Рис. VII-69
Рис. VI1-70
Скачан с mattnalioo.tilda.ws
198
Рис. VI1-71
Рис. VII 72
55.19	(1376] Начертите схему цепи, состоя* щей из источника тока, трех ламп, включённых параллельно, амперметров, измеряющих силу тока в каждой лампе и во всей цепи, и выключателя, общего для всей цепи.
55.20	° [1377°] Лампы и амперметр включены так, как показано на рисунке VI1-71. Во сколько раз различаются показания амперметра при разомкнутом и замкнутом ключе? Сопротивления ламп одинаковы. Напряжение поддержи вается ii«стоя иным.
55.21	° [1378°] Амперметр, включённый в цепь, состоящую из источника тока и электрической лампы 1, показывает некоторую силу тока. Как изменится показание амперметра, если в эту цепь включить ещё одну лампу 2 (рис. VII-72)?
55.22	[1379] Кусок проволоки сопротивлением 10 Ом разрезали пополам и полученные половины соединили параллельно. Чему равно их общее сопротивление?
55.23 [1380] Кусок проволоки сопротивлением 80 Ом разрезали
на четыре равные части и полученные участки соединили параллельно. Чему равно их общее сопротивление?
55.24(1381] Медный проводник сопротивлением 10 Ом разрезали на 5 равных частей и эти части соединили параллельно. Опре-
делите сопротивление этого соединения.
55.25	* [1382*] К проводнику, сопротивление которого 1 кОм, параллельно подключили проводник сопротивлением 1 Ом. Докажите, что общее их сопротивление будет меньше 1 Ом.
55.26	(1383] Напряжение в сети 120 В. Сопротивление каждой из двух электрических ламп, включённых в эту сеть, равно 210 Ом. Определите силу тока в каждой лампе при последовательном и параллельном их включении.
55.27	[1384] В цепь включены параллельно два проводника. Сопротивление одного равно 150 Ом, другого — 30 Ом. В каком проводнике сила тока больше? во сколько раз?
55.28	(1385] В цепь (рис. VII-73) включены две одинаковые лампы. При замкнутых выключателях 1 и 2 амперметр А показывает силу тока 3 А. Что покажет амперметр А2, если выключатель 1 разомкнуть? (В цепи постоянное напряжение.)
2качан с rnattnalioo.tilda.ws
199
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Рис. VI1-73
55.29	* [1386*] Две электрические лампы включены параллельно под напряжением 220 В. Определите силу тока в каждой лампе и в подводящей цепи, если сопротивление одной лампы 1000 Ом, а другой — 188 Ом.
55.30	* [1387’] Амперметр Л в схеме на рисунке VII-74 показывает сил> тока 1,6 Л при напряжении 120 В. Сопротивление резистора = 100 Ом. Определите сопротивление резистора Я2 и показания амперметров А1 и А2.
55.31	* [1388*] В цепь (рис. VII-75) включены две одинаковые лампы. При положении ползунка реостата в точке В амперметр А1 показывает силу тока 0,1 А. Что показывают амперметры А и Л2? Изменятся ли показания амперметров при передвижении ползунка к точке А?
55.32	[1389] Общее сопротивление четырёх одинаковых ламп, включенных так, как показано на рисунке VII-76, равно 75 Ом. Чему равно сопротивление одной лампы?
55.33	[1390] На рисунке VI1-67 изображена схема смешанного соединения проводников. Приняв сопротивление левого резистора равным 30 Ом при параллельном включении, а правого резистора — 60 Ом и сопротивление на реостате равным -10 Ом, определите общее сопротивление этого участка цепи.
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
200
§	56 Работа и мощность тока
56.1 [1391] Ученики правильно рассчитали, что для освещения ёлки нужно взять 12 имеющихся у них электрических лампочек. Соединив их последовательно, можно будет включить их в городскую сеть. Почему меньшее число лампочек включать нельзя? Как изменится расход электроэнергии, если число лампочек увеличить до 14?
56.2 [1392] Два троллейбуса с одинаковыми электродвигателями движутся одновременно, один с большей, другой с меныпей скоростью. У какого из них работа электрического тока больше, если считать, что сопротивление движению и время движения в обоих случаях одинаковы?
56.3 [1393] Почему при работе на токарном или сверлильном станке с неправильно заточенным или затупленным инструментом увеличивается расход электроэнергии?
56.4(1395] В горном ауле установлен ветряной двигатель, приводящий в действие электрогенератор мощностью 8 кВт. Сколько лампочек мощностью 40 Вт можно питать от этого источника тока, если 5 % мощности расходуется в подводящих проводах?
56.5 [1397] Какую работу совершает постоянный электрический ток в электрической цепи автомобильного вентилятора за 30 с, если при напряжении 12 В сила тока в цепи равна 0,5 А?
56.6 [1396] Рассчитайте расход энергии электрической лампой, включённой на 10 мин в сеть с напряжением 127 В, если сила тока в лампе 0,5 Л.
56.7(1398] Но данным рисунка VII-77 определите энергию, потребляемую лампой в течение 10 с. Как будет изменяться потреб-
Рис. VI1-77
ляемая лампой энергия, если ползунок реостата переместить вверх; вниз?
56.8(1401] В паяльнике сила тока 4,6 А при напряжении 220 В. Определите мощность тока в паяльнике.
56.9(1402] Определите мощность тока в лампочке электрического фонарика, если при пан ряжен и и 3 В сила тока в ней составляет 100 мА.
56.10(1415] Мощность карманного радиоприёмника равна 0,6 Вт. Определите силу тока, потребляемую радиоприемником, если источником питания служат 4 батарейки, напряжением 1,5 В каждая, соединённые последовательно.
2мчан с irwttnalioo.tiida.ws
201
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
50 Ом 10 Ом
Я2
К1
56.11 [1417] При некоторой скорости мощность велосипедного генератора электрического тока равна 2,7 Вт. Определите напряжение, если сила тока в цепи осветительной фары равна 0,3 А.
56.12(1404] Одинакова ли мощность тока в проводниках и Н2 (рис. VII-78)?
56.13 [н] Во сколько раз изменится мощность, выделяемая на участке электрической цепи, при уменьшении его сопротивления в 2 раза?
Выберите правильный ответ:
11 уменьшится в 8 раз 3) уменьшится в 2 раза
2| увеличится в 4 раза 4) увеличится в 2 раза
56.14(1405] На цоколе первой лампы написано *120 В, 100 Вт», а на цоколе второй — <220 В, 100 Вт». Лампы включены в сеть с напряжением, на которое они рассчитаны. У какой лампы сила тока больше? Во сколько раз?
56.15(1406] У какой из двух электрических ламп мощность электрического тока больше: у той, которая рассчитана на напряжение 24 В и силу тока 0,7 Л, или той, которая рассчитана па напряжение 120 В и силу тока 0,2 Л?
56.16П [ 14ЮП] Две электрические лампы мощностью 100 Вт и 23 Вт включены параллельно в сеть напряжением 220 В, па которое они рассчитаны. В спирали какой лампы сила тока больше? Во сколько раз?
56.17(1411] Три лампы одинаковой мощности, рассчитанные на одно и то же напряжение, включены в цепь, как показано на рисунке VI1-79. Одинаков ли накал ламп? Сравните мощности, потребляемые лампами.
56.18(1412] Три лампы одинаковой мощности, рассчитанные на одно и то же напряжение. включены в цепь так, как показано на рисунке VI1-80. Одинаков ли накал ламп? Сравните мощности, потребляемые лампами.
56.19 [н] Как надо изменить схему подключения ламп (см. рис. VI1-79), чтобы накал ламп был наибольшим и одинаковым?
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
202
56.20(1413] Пр» напряжен»» 120 В в электрической лампе в течение 0,5 мин израсходовано 900 Дж энергии. Определите, чему равна сила тока в лампе.
56.21 * [1419*] В сеть с напряжением 120 В включены две лампы, резистор и три амперметра (рис. VI1-81). Лампа 1 мощностью 300 Вт рассчитана на напряжение 120 В, лампа 2 — на напряжение
12 В. Амперметр А2 показывает силу то-
Рис. \ П-81	ка 2 А. Определите: показания амперме-
тров А1 и А; сопротивление резистора; мощность лампы 2 и мощность всей цени.
56.22(1421] На цоколе электрической лампы написано «100 Вт, 120 В*. Определите, какими будут сила тока и сопротивление лампы, если её включить в сеть с напряжением, на которое она рассчитана.
56.23(1423] На цоколе одной электрической лампы написано «220 В, 25 Вт», а на цоколе другой — *220 В, 200 Вт». Сопротивление какой лампы больше и во сколько раз?
56.24(1425] Две электрические лампы имеют одинаковые мощности. Одна из них рассчитана на напряжение ПО В, а другая — на напряжение 220 В. Какая из ламп имеет большее сопротивление и во сколько раз?
56.25 (1426] По рисунку VII-82 вычислите значения электриче
ских величин:
1)	/, = 0,68 А; /?, — ? Р, — ?
2)	Н2 = 480 Ом; I, — ? Р2 — ?
3)	= 40 Вт; /д — ? И.< — ?
56.26	[1427] На рисунке VI1-83 изображена схема включения в электрическую сеть напряжением 120 В лампы 1 мощностью 60 Вт, лампы 2, паяльника /?3 сопротивлением 120 Ом и электри
Рис. VI1-82
Рис. VI1-83
2клчан с m»t*na)ioo.tiUa.ws
203
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
ческой плитки Я 4 мощностью 600 Вт. Сила тока в лампе 2 равна 0,625 А, Вычислите недостающие значения силы тока, сопротивления и энергии, потребляемой этими приборами каждую секунду.
56.27	[1429] Определите расход энергии электрической лампой мощностью 150 Вт за 800 ч (средняя продолжительность службы ламп).
56.28	[1430] Сколько энергии израсходует электрическая лампа мощностью 50 Вт за месяц (30 дней), если она горит 8 ч в сутки?
56.29	[1431] Генератор электрического тока, установленный на велосипеде, вырабатывает ток для двух ламп. Сила тока в каждой лампе 0,28 А при напряжении 6 В. Определите мощность генератора и работу тока за 2 ч.
56.30	[н] Сила тока в одной из моделей мобильного телефона равна 6 мА в режиме ожидания, а в режиме разговора — 300 мА. За сколько минут телефон в режиме ожидания расходует столько же энергии аккумулятора, как за одну минуту в режиме разговора?
56.31	[1432] Мастерскую ежедневно освещают по 7 ч в сутки 10 ламп, мощностью 0,15 кВт каждая, и 76 ламп мощностью 75 Вт. Вычислите энергию, расходуемую за месяц (24 рабочих дня) па освещение мастерской.
56.32	(1433] При сепарировании молока на каждые 1000 л расходуется 1,5 кВт  ч электрошергии. Сколько потребуется времени для обработки 1000 л молока, если мощность двигателя, вращающего сепаратор, 0,25 кВт?
56.33	(1434] Тэн электрического полотенцесушителя работает при напряжении 220 В, потребляя мощность 300 Вт. Определите: а) силу потребляемого тока; б) сопротивление; в) расход электрической энергии за 30 мин; г) стоимость энергии, израсходованной полотенцесушителем за это время (при тарифе Т руб. за 1 кВт-ч).
56.34	(1435] Определите стоимость израсходованной энергии при пользовании телевизором в течение 2 ч. Мощность телевизора равна 100 Вт, а стоимость I кВт-ч равна Т руб.
56.35	(1437] Рассчитайте стоимость электроэнергии при тарифе Т руб. за 1 кВт • ч, потребляемой электрическим утюгом за 4 ч работы, если он включён в сеть напряжением 220 В при силе тока 5 А.
56.36	[1438] За пользование электроэнергией в своей квартире при тарифе Т руб. за 1 кВт • ч семья заплатила в месяц С руб. Определите среднюю потребляемую мощность в их квартире.
56.37	(1439] На зажимах дуги сварочной электрической машины поддерживается напряжение 60 В. Сопротивление дуги 0,4 Ом. Рассчитайте стоимость энергии, израсходованной при сварке, если сварка продолжалась 4 ч. Стоимость энергии Т руб. за 1 кВт’Ч.
Скачан с rnattnallOO.tilda.ws
204
56.38	[1440] Башенный кран равномерно поднимает груз массой 0.6 т со скоростью 20 м/мин. Мощность, развиваемая двигателем, равна 7,22 кВт. Определите КПД крана.
§ 57 Тепловое действие тока
57.1	[н] 1 К увеличению какого вида энергии проводника приводит процесс прохождения по нему электрического тока?
57.2	[н] Как объяснить тот факт, что работа поля источника тока в электрической лампе проявляется как в увеличении температуры лампы, так и в её свечении?
57.3	[н] Наблюдается ли тепловое действие тока в электролитах; в газах; в вакууме при направленном движении заряженных частиц?
57.4	[н] Почему не следует носить в кармане вместе с ключами или монетами электрическую батарейку без соответствующей упаковки?
57.5	[н] Почему электрические розетки для наружной проводки надо крепить к стене на изолирующей пластинке?
57.6	[1441°] Что произойдёт, если концы А и А проводников ipuc. VII-84) соединить между собой? Почему нельзя после этого соединить точки В и С цепи?
57.7	(1442] Почему в плавких предохранителях не применяют проволоку из тугоплавких металлов?
Рис. VI1-84	57.8 [1443] Спираль электрической
плитки при ремонте чуть-чуть укоротили. Изменится ли при этом накал и мощность плитки, если её включить в сеть электрического тока? Изменится ли вероятность перегорания спирали?
57.9	[н] Почему российский изобретатель лампы накаливания Л. Н. Лодыгин для спирали своей лампы выбрал вольфрам, а не железо или медь?
57.10	(1444]. Мальчик параллельно подсоединил две одинаковые лампочки к батарейке карманного фонарика, но одну из них медными проводами, а другую — железными (одинаковой длины и площади поперечного сечения). Будет ли одинаковым свечение лампочек? Ответ поясните.
хачан с mattnaliOO.tiida.ws
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
57.11	[1445] В цепь последовательно включены два проводника. В первом из них выделяется в 2 раза большее количество теплоты, чем за то же самое время во втором. На каком проводнике напряжение больше и во сколько раз? У какого из проводников сопротивление больше и во сколько раз?
57.12	[н] Современный автоматический	Металлы
прерыватель тока в электрических сетях	у'
содержит биметаллическую пластину —	?	4,1
это две скреплённые между собой C~i* —п------------------1 '—।
пластины из разнородных металлов (рис. VI1-85). При нормальных нагруз
Рис VI1-85
ках через биметаллическую пластину
идёт ток, а при коротком замыкании она разрывает контакт, и ток в цепи прекращается. Какие явления положены в основу принципа действия такого прерывателя тока?
57.13	° [1446°] Две лампы (на 220 В, 110 Вт и на 220 В, 25 Вт), а также рубильник соединены последовательно и подключены в сеть напряжением 220 В. Одинаковым ли будет накал нитей у этих ламп, если на них подать ток, замкнув рубильник? Начертите схему и ответ объясните.
57.14	[1447] Почему вместо перегоревшей пробки предохранителя в патрон нельзя вставлять какой-нибудь металлический предмет, например гвоздь, проволоку?
57.15	[1448] Почему провода, подводящие ток к электрической плитке, не разогреваются так сильно, как спираль в плитке?
57.16	[1449] Какое количество теплоты выделяет за 5 с константановый проводник с сопротивлением 25 Ом, если сила тока в цепи 2 Л?
57.17	[1451] Электрический тостер, сопротивление спиралей которого в нагретом состоянии равно 66 Ом, включён в сеть напряжением 220 В. Подсушив кусочки хлеба, тостер выключился через 1,5 мин. Какое количество теплоты выделили спирали тостера? Чему равна мощность, потребляемая тосгером?
57.18	[1452] Сила тока в электросварочном аппарате в момент сварки равна 7500 Л при напряжении 3 В. Свариваемые стальные листы при этом имеют сопротивление 0,0001 Ом. Какое количество теплоты выделяется при сварке за 2 мин?
57.19	[1453] Какое количество теплоты выделится за 10 с в нити накала электрической лампы с сопротивлением 25 Ом, если сила тока в ней 0,2 А: за 10 мин; за 0,5 ч; за 2 ч?
Скачан с mattnaliOO.tildi.ws
206
Рис. VI1-86
электрической лампы за 20 с, е в ней 0,2 А: за 1 мин; за 0,5 ч
57.20 (1418] Чему равно сопротивление спирали электрической плитки, если за 30 ми и при силе тока 5А в ней выделилось количество теплоты 1080 кДж? С какой высоты должен упасть груз массой 10 кг, чтобы при его ударе о землю выделилось такое же количество энергии, как за 1 с работы плитки?
57.21 [1454] Какое количество теплоты выделится в нити накала ли при напряжении 5 В сила тока за 5 ч?
57.22	[1456] Напряжение в сети 220 В. Для каждого прибора (рис. VI1-86) вычислите значения силы тока, сопротивления прибора, потребляемой мощности и количества теплоты, выделяемой! за
единицу времени, для следующих случаев:
1)	= ЮО Вт;	— '? ’ Q, — ?
2)	/, = 3 А; Р, — ? R, — ? Q, — ?
3)	= 410 Ом; Р3 — ? I3 — i Qt — ?
1) Q\ = 400 Дж; Р, - ?	- ? К, - ?
57.23	[1457] Электрический чайник включён в сеть напряжением 220 В. Какое количество теплоты выделяется в чайнике за каждую секунду, если сопротивление нагревательного элемента чайника равно 38,7 Ом? Определите мощность тока, потребляемую чайником.
57.24	(1394] Какое количество теплоты выделяется в спирали электрической плитки за 1 с при напряжении 220 В и силе тока 5 А? Сколько потребуется времени, чтобы на этой плитке довести до кипения 1 л воды, взятой при 12 С, если 20 % количества теплоты расходуется непроизводительно?
57.25	[1408] Сопротивление нагревательного элемента электрического кофейника 24 Ом. Определите мощность тока, идущего через кофейник, при напряжении 120 В.
57.26	[н] Сопротивление нагревательного элемента электрического чайника, рассчитанного на напряжение 120 В, равно 21 Ом. Дчя подключения чайника к сети напряжением 220 В надо подсоединить к нему такой резистор, чтобы выделяемая электрическим током мощность оставалась прежней. Каким (параллельным или последовательным) должно быть соединение? Чему должно быть равно сопротивление резистора?
2мчан с rnjttnalioo.tiUa.ws
Глава VIII. МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
207
Глава VIII. МАГНИТНЫЕ
И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 58
Магнитное поле.
Постоянные магниты
58.1	[н] Можно ли назвать магнитное поле материальной средой? Как это выяснить?
58.2	[н] Приведите примеры природных явлений, связанных с существованием магнитных полей.
58.3	[н] Составьте таблицу, разделив вещества на магнитные и немагнитные: медь, чугун, никель, свинец, серебро, железо, золото, стекло, цинк, сталь, алюминий, латунь.
58.4	[Н] Ножницы, гвозди, толки и многие другие железосодержащие предметы со временем приобретают свойства постоянных магнитов без участия человека. Объясните причину этого явления.
58.5	[н] Почему магнитная стрелка компаса может размагнититься или даже поменять местами полюса, если после её фиксации положить компас на длительное хранение без учёта направления стрелки в рабочем состоянии?
58.6	° [н] Как перед походом проверить, достаточно ли намагничена стрелка компаса?
58.7	[н] Поменяет ли свое направление стрелка компаса, если вы отправитесь с ним в Южное полушарие Земли?
58.8	(1473] Какой полюс появится у заостренного конца железного гвоздя, если к его шляпке приблизить южный полюс стального магнита?
58.9	[1474] Если магнит дугообразный, то гвоздь одним концом притягивается к одному полюсу, а другим — к другому. Почему’?
58.10	(1475] К одному из полюсов магнитной стрелки ученица приблизила иголку. Полюс стрелки притянулся к иголке. Может ли это служить доказательством того, что игла была намагничена?
58.11	[1476] Почему корпус компаса делают из меди, алюминия, пластмассы и других материалов, но не из железа’?
58.12	[1477°] Перед вами два совершенно одинаковых стальных стержня. Один из них намагничен. Как определить, какой стержень намагничен, не имея в своём распоряжении никаких вспомогательных средств?
Скачан с mattnanoo.tilda.ws
208
N S
б) S N
Рис. V111-1
58.13(1472] Почему два гвоздя, притянувшиеся к магниту, расходятся противоположными свободными концами?
58.14 (1478] Нарисуйте (приблизительно) несколько магнитных линий
,	„	для двух магнитов, расположенных
PliC. > 111 - л-t	VIII 1
так, как показано на рисунке \ 111-1.
58.15	[н] Обозначьте с помощью векторов силы, приложенные к магнитам (см. рис. VIII-1) и удерживающие их от перемещения. Сохранится ли расположение магнитов каждой пары вдоль одной оси, если им предоставить возможность свободно перемещаться?
58.16	° [1479°] Покажите, как расположится магнитная стрелка в ситуации, изображённой на рисунке VI11-2, если её поместить в точке А, П или С магнитного поля магнита.
58.17	* (1483*] Укажите полюсы магнитов (рис. VIII-3): полосового /, кольцевого 2, подковообразного 3, учитывая, что магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный.
58.18	[н] Полезно знать, что форма и окраска стрелок магнитных компасов могут различаться (рис. V111-4). Стрелки традиционного (школьного) компаса 1 и современных 2, 3, 4 установились вдоль линий магнитного поля Земли. Какое новшество отличает современные магнитные компасы? Сделайте копию рисунка и обозначьте: 1) на какой из магнитных полюсов Земли указывает каждый конец стрелок; 2) магнитные полюсы
Рис. VI11-3
Рис. VIII-4
2мчан с m»ttna)ioo.tiUa.ws
Глава VIII. МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
209
58.19	[н] Железный стержень (лом или гвоздодёр) можно намагнитить, если, держа его на весу, постукивать молотком ио одному из торцов стержня. Как при этом надо держать стержень относительно линий магнитного ноля Земли? Что надо сделать, чтобы затем поменять местами полюса намагниченного стержня; чтобы практически размагнитить стержень?
§ 59
Магнитное поле проводника с током
59.1	[н] Изобразите линии магнитных попей вокруг проводников, по которым идёт тог: в заданных направлениях (рис. VIII-5).
59.2	[н] Изменятся ли изображения магнитных полей, если на рисунке VIII-5 стрелочками и знаками указаны не направления тока, а направления движения электронов?
59.3	(н] По трубочке с электролитом идёт постоянный электрический ток. Токи, созданные движущимися в противоположных направлениях анионами и катионами, создают магнитные поля. Сделайте рисунок и докажите, что поля не компенсируют друг друга.
59.4	° [1460°] Останется ли в покое магнитная стрелка, если к ней приблизить проводник с током (рис. VIП-6)? Ответ подкрепите рисунком.
59.5	° [1458°] В какую сторону повернётся магнитная стрелка после замыкания цепи (рис. VIII-7), если её предварительно: 1) поместить под проводом; 2) поместить над проводом; 3) оставить за проводом?
59.6	[н] Является ли однородным магнитное поле, образованное прямым проводом с током?
Скачан с mjttnalioo.tiida.ws
210
Рис. VIП-8
Рис. VII1-9
59.7	[н] Но двум проводникам с одинаковыми длиной и площадью поперечного сечения идут токи с одинаковой силой тока, по один проводник изготовлен из магнитного материала, а другой — из немагнитного. Есть ли различия в магнитных полях?
59.8	° [1459°] Изменится ли поведение магнитной стрелки (см. условие задачи 59.5), если изменить направление тока в цепи? Ответ обоснуйте.
59.9	° [1461°] Можно ли. используя компас, определить, идёт ли по проводнику постоянный ток? Ответ поясните.
Рис. VI11-10
59.10	[н] Два ученика изобразили магнитное поле прямого проводника с током так, как показано на рисунке VIII-8. Какой из рисунков содержит ошибку и в чём она состоит?
59.11	[Н] На рисунке VIII-9 с помощью линий изображены магнитные поля трех проводников с током. В каком направлении идёт ток в каждом проводнике?
59.12	(1462°] Будет ли отклоняться магнитная стрелка, если провод, по которому идет ток. согнут вдвое, как показано на рисунке VIII-10?
59.13	(1463°] На тонких проволоках подвешена катушка (рис. V11I-11). Если по катушке пропустить ток, то она притягивается к магниту. В чем причина этого явления?
59.14	(1466°] Почему магнитное действие катушки, по которой идёт ток, усиливается, когда в неё вставляют железный сердечник?
59.15	(1467] При работе электромагнитного подъемного крана часть груза не оторва
:ичам с mit»nalioo.tiUa.ws
Глава VIII. МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
211
лась от полюсов электромагнита при выключении тока. Крановщик пропустил через обмотку слабый ток обратного направления, и груз отпал. Объясните почему.
59.16	(1468] На рисунке МП-12 изображена схема автоматического электромагнитного предохранителя. Стрелкой показано направление тока. Буквами обозначено: М — электромагнит; Я — якорь; П — пружины; Р — рычаг. Рассмотрите рисунок. Объясните действие такого электромагнитного выключателя.
Рис. VIII-12
59.17	(1469] К каким зажимам электромагнитных реле Р1 и Р2 (рис. VIII-13) следует подключать цепь с током малой силы, а к каким — рабочую цепь?
59.18	(1470°] Нарисуйте для каждого из реле Р1 и Р2 схему соединения приборов, чтобы в каждом случае при замыкании рубильника загоралась красная лампочка К, а при размыкании — зелёная 3 (см. риг. VIII-13).
59.19	[н] Представьте, что мы зарядили очень длинную палочку из диэлектрика и с большой скоростью перемещаемся вдоль неё. Будет ли у пас возможность обнаружить магнитное поле заряжен ной палочки?
Рис. VII1-13
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
212
59.20	[н] Проводник создаёт магнитное поле, когда по нему движутся заряженные частицы. Сохраняет ли при этом каждый носитель заряда свое электрическое поле? Магнитное поле создаётся только совокупностью движущихся зарядов или каждым в отдельности?
59.21	[н] Куда <пропадает» энергия магнитного поля при размыкании электрической цепи?
Выберите правильный ответ:
1)	возвращается к источнику тока
2)	выделяется в виде тепла
3)	излучается в виде электромагнитных воли
1) бесследно исчезает
§ 60
Действие магнитного поля на проводник с током и движущиеся заряды
60.1	[н] На рисунке VIII-14 изображены фрагменты и сечения прямых длинных проводов с током /, помещённых в однородное магнитное поле. Укажите направление силы, действующей на каждый провод.
60.2	(1480°] Почему, если замкнуть цепь (рис. V111-15), алюминиевый стержень Л/ придёт в движение (покатится)?
Рис. VIII 14
Рис. VI11-15
:ичам с mjttnaiioo.tiida.ws
Глава VIII. МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
213
АВС
Рис. VIII 17
и _) I +—
Рис. VIII-16
Рис. VIII-18
60.3	[н] На рисунке VIII-16 указаны направления токов в прямых проводниках и векторы сил, действующих на проводники в однородном магнитном поле. Перенесите рисунок в тетрадь, определите и обозначьте с помощью стрелок, косых крестиков или точек направление магнитных линий.
60.4	[н] Каждый из пары проводников (рис. VIII-17) создаёт в месте нахождения соседнего проводника магнитное поле определённого направления. Укажите стрелками направления магнитных линий и, пользуясь правилом левой руки, определите, как направлены силы взаимодействия проводников.
60.5	[н] Объясняя взаимодействие двух проводников с током, первый ученик утверждал, что один из проводников действует на другой! проводник, второй — что поле одного проводника действует на поле другого, третий — что магнитное поле каждого из проводников действует на соседний проводник. Кто из учеников прав?
60.6	[н] Три длинных прямых проводника с током расположены так, как показано на рисунке VIII-18. Что произойдёт с проводниками А, В и С, если им предоставить возможность свободно перемещаться в любом направлении?
60.7	[1464°] На тонких проволоках подвешены две катушки (рис. VIII-19). Почему они притягиваются (или отталкиваются), если по ним пропускать электрический ток?
60.8	[н] Назовите физическую величину, характеризующую магнитное поле. Как с помощью проводника с током определить её численное значение? Является ли эта величина векторной или скалярной? Является ли она силовой характеристикой поля или энергетической?
60.9	[н] Верно ли утверждение: ♦Согласно формуле модуль вектора магнитной индукции прямо пропорционален
Скачан с rnattnahoo.tiida.ws
214
П
Рис. VI11-20
ние вектора
силе, действующей на проводник с током, обратно пропорционален силе тока, длине проводника и синусу угла между проводником и вектором индукции»?
60.10	[н] Однородным или неоднородным является магнитное поле, изображенное на рисунке VII1-20? В каком направлении будет двигаться проводник, если по нему пропустить ток в указанном направлении?
60.11	[н] Для каждой пары проводников с одинаковой силой тока (рис. V1II-21) укажите направле-индукции результирующего поля посередине между
проводниками. Мысленно поднесите сверху посередине между проводниками каждой пары ещё один проводник с током, направленным в чертёж. Какое положение займёт этот проводник, если ему предоставить возможность свободно перемещаться?
60.12	[Н] Чему равно максимальное значение силы Ампера, действующей на прямой провод длиной 5 м, в котором сила постоянного тока равна 12 А, в районе Курской магнитной аномалии, где индукция магнитного поля равна 200 мкТл? Какую массу имеет тело, вес которого численно равен полученному вами значению силы Ампера?
60.13	[н] Проводник массой 20 г и длиной 98 см помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, модуль которой равен 0,02 Тл. Сделайте рисунок и ответьте на вопрос: какой должна быть сила тока в проводнике, чтобы он свободно висел в магнитном иоле, не падая?
60.14	[н] Можно ли утверждать, что механическая работа по перемещению проводника с током (см. рис. VIII-15) совершается магнитным полем постоянного магнита?
60.15	[1482] Опишите все превращения и переходы энергии, которые происходят при замыкании цепи тока в опытной установке (см. рис. VIII-15).
60.16	[1481°] Рамка с током, помещённая в магнитное поло, поворачивается в направлении, показанном стрелкой (рис. VIII-22). Укажите два способа изменения направления поворота рамки на противоположное.
© ©	(• © (? ©
Put. VII[-21	/ I [ J [ I
с nwttna)ioo.tiUa.ws
Глава VIII. МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
215
Рис. VI11-22
Рис. VI11-23
Рис. VIII 24
60.17	[н] В каком положении рамки с током (см. рис. VIII-22) вращающий момент силы Ампера максимален? равен 0?
60.18	[н] На рисунке VIII-22 представлен принцип действия двигателя постоянного тока. Существенным преимуществом такого двигателя является возможность плавной регулировки числа оборотов вала. Предложите простое известное вам устройство для осуществления этой возможности.
60.19	[н] Объясните принцип действия измерительных приборов магнитоэлектрической и электромагнитной систем по их условным изображениям (рис. VII1-23).
60.20	[н] В некоторый момент времени скорости протона и электрона ориентированы относительно линий индукции бесконечного однородного магнитного поля так, как показано на рисунке VIII-24. В каком направлении и по какой траектории движутся частицы?
60.21	[н] Сила Ампера FA зависит от угла а между направлением тока в проводнике (движения положительных зарядов) и вектором индукции внешнего магнитного поля. Она изменяется нелинейно, принимая значения от 0 до при изменении угла « от 0 до 90 . Какой известной вам из курса геометрии функцией угла (( следует дополнить формулу Fx —
60.22	[н] Прямой проводник помещён в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл под углом 30" к линиям индукции. Какая сила будет действовать на каждые 5 см проводника, если сила тока в нём 8 А?
60.23	[н] Вектор скорости движения электронов в прямом проводе образует угол 6()5 с вектором индукции однородного магнитного поля. Чему равна индукция поля, если оно действует с силой 0,02 II на каждые 10 см провода при силе тока 5 А?
Скачан с rnattnallOO.tilda.ws
216
§ 61	Электромагнитная индукция
61.1	[н] Имеются два замкнутых контура — круговой I диаметром А и квадратный 2 со стороной, также равной А (рис. VI11-25). Контуры помешены в однородное магнитное поле так, что их плоскости взаимно перпендикулярны. Равны ли магнитные потоки Ф1 и Ф2, пронизывающие эти контуры? Как изменятся магнитные потоки, если индукцию магнитного ноля увеличить в 3 раза? Будут ли равны магнитные потоки, если контур 2 повернуть на угол 90 ? Как изменятся магнитный поток Ф2 контура 2, если его повернуть на угол 90 и превратить в прямоугольник, сохраняя прежнюю сумму сторон?
61.2	|Н] Какой из контуров (см. рис. V1H-25) и на какой угол надо повернуть относительно оси ОО, чтобы магнитные потоки через контуры стали равны? стали максимальны? Как будут изменяться магнитные потоки Ф1 и Ф2, если контуры вращать относительно оси О'О ?
61.3	[н] Магнитный поток Ф, пронизывающий контур, связан с модулем вектора магнитной индукции В, площадью контура S и косинусом угла а между вектором индукции и перпендикуляром к плоскости контура. Зная характер этой зависимости, напишите соответствующую формулу и проверьте её на примере, представленном на рисунке VII1-25.
Рис. VI11-25
Рис. VI11-26
61.4	[н] Ознакомьтесь с условием предыдущей задачи. На какую величину ДФ1 и ДФ2 изменятся магнитные потоки, если контуры (ем. рис. V1II-25) повернуть на угол 45 ?
61.5	[н] Проволочный контур А последовательно соединён с источником постоянного тока, реостатом В и ключом К (рис. VIII-26). По контуру А проходит электрический ток и создаёт магнитны и лоток, пронизывающий контур В. Возникает ли индукционный ток в неподвижном замкнутом контуре В?
61.6	[н] Как направлены линии индукции магнитного поля, созданного контуром А, по которому проходит постоянный ток (см. рис. VII1-26)? Перечислите все возможные способы изменения магнитного потока, пронизывающего контур В.
c mjttnalioo.tiida.ws
Глава VIII. МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
217
61.7	[н] Определите направление вектора индукции магнитного поля, созданного круговым током контура А, в центре проволочного кольца В (ем. рис. VIП-26). Как изменяется магнитный поток, пронизывающи!! контур В, при смещении движка реостата в правую сторону? Перенесите рисунок в тетрадь и обозначьте направление индукционного тока в ближайшей к нам стороне контура В.
61.8	[н] Объясните •консерватизм» поведения индукционного тока в проводнике, отраженный в формулировке правила Ленца.
61.9	(H) Меняется ли направление вектора индукции магнитного поля контура А при замыкании и размыкании ключа К (см. рис. V111-26)? Что при этом происходит с магнитным потоком, пронизывающим контур В? Перенесите рисунок в тетрадь и обозначьте направление индукционного тока в ближайшей к нам стороне контура В: в момент замыкания ключа; в момент размыкания ключа?
61.10	(H) Какие силы — притяжения или отталкивания — возникают между контурами А и В (см. рис. VIП-26) при увеличении магнитного потока; при его уменьшении?
61.11	[н] На основе схемы, представленной на рисунке VIII-26, попытайтесь самостоятельно сформулировать 1—2 задачи на определение направления индукционного тока в контуре В, используя известные вам способы изменения магнитного потока, не упомянутые в задачах 61.7 и 67.9.
61.12	(н] Как с помощью постоянного магнита можно вывести из состояния равновесия и заставить совершать колебания медное или алюминиевое кольцо, подвешенное на нитях (рис. VIII-27)? Ответ поясните рисунками.
61.13	[н] Почему время затухания колебаний медного или алюминиевого кольца, подвешенного на длинных нитях, резко сокращается, если рядом с ним поместить постоянный магнит так, как показано на рисунке VIII-27? Ответ поясните рисунками.
§ 62
Переменный ток. Трансформаторы
62.1 [н] Принцип действия электродвигателя постоянного тока представлен на рисунке VIII-22. Какие небольшие изменения надо внести в эту схему, чтобы стало возможным получать переменный
Скачан с mattnalioo.tilda.ws
218
ток? Нарисуйте схему с внесёнными изменениями. Какая часть устройства является ротором и какая — статором? Опишите превращения энергии при работе генератора переменного тока такого тина.
Рис. МП-28	62.2 [н] Что является источ-
ником магнитного поля в современных электромеханических генераторах? Что представляет собой ротор и что — статор? Опишите превращения энергии при работе современного генератора переменного тока.
62.3	[н] На рисунке V1II-28 представлены колебания значения силы тока от времени. Чему равны период колебаний, их частота, максимальное и минимальное значения силы переменного тока?
62.4	[н] Какие трансформаторы и с какой целью используют для передачи электроэнергии от электростанции к потребителю? Докажите целесообразность их применения.
62.5	[н] Как изменится напряжение на вторичной обмотке трансформатора, если переменный ток в первичной обмотке заменить постоянным током?
Выберите правильный ответ:
1)	не изменится	3) станет равным О
2)	уменьшится	1) увеличится
62.6	[н] Одинаковы ли магнитные потоки, пронизывающие один виток первичной и вторичной обмоток трансформатора (рис. VHI-29)?
62.7	[н] Трансформатор, изоораженныи на рисунке \ III-29, лишили железного магнито провода. Что произошло с напряжением на зажимах вторичной катушки трансформатора?
62.8	[н] Почему увеличение числа N, витков во вторичной об-
мотке трансформатора приводит её контактах?
Рис. VIII-29
к увеличению напряжения U2 на
62.9	[н] Трансформатор включён в сеть с напряжением 220 В (см. рис. VII1-29), в его первичной обмотке 880 витков проволоки, а во вторичной — 200. Чему равно напряжение на зажимах вторичной! катушки?
:ичам с m»t*na)ioo.tiida.ws
Глава VIII. МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
219
62.10	[н] Трансформатор 220, 330 В включён в сеть с напряжением 220 В. Сколько витков проволоки в первичной обмотке трансформатора, если во вторичной обмотке 900 витков?
62.11	[н] Можно ли использовать понижающий трансформатор 220 12 В качестве повышающего, если на вторичную обмотку подать напряжение 12 В: 220 В?
§ 63
Электромагнитное поле, колебания и волны
63.1	[н] Заряженная частица создаёт электромагнитное поле. В каком случае мы регистрируем его как: 1) электростатическое; 2) магнитное; 3) электромагнитное?
63.2	[н] Какое из полей: электростатическое, магнитное или электромагнитное — имеет источник силовых линий? У каких из перечисленных полей силовые линии замкнуты?
63.3	[Hj По проводнику идёт постоянный ток (см. рис. VI11-8), образуя связанное с ним магнитное поле. Создаётся ли при этом вихревое электрическое поле?
63.4	[н] Как ориентирована плоскость силовой линии вихревого электрического поля относительно линии индукции магнитного поля?
63.5	[н] Перенесите рисунок (рис. VIII-30) в тетрадь и обозначьте стрелками направление силовых линий вихревых электрических и магнитных полей по обе стороны от проводника с током, если сила тока растёт. Изменится ли направление силовых линий при уменьшении силы тока? при смене направления тока?
63.6	(н] Как называется электрическая цепь, предназначенная для получения электромагнитных колебаний? Из каких элементов она состоит? Что надо сделать, чтобы возбудить в ней колебания? Какие явления положены в основу принципа действия этой цепи?
63.7	[н] Одним из элементов колебательного контура является конденсатор. Какой из четырёх плоских конденсаторов на рисунке VII1-31 обладает наибольшей электрической ёмкостью, а какой — наименьшей? Ответ обоснуйте.
Рис. VI11-31
Скачан с martnaJioo.tiidi.ws
220
Рис. VII1-32
63.8	[н] Мальчик собрал электрическую цепь, изображенную на рисунке VIII-32. Какой должна быть последовательность действий, чтобы возбудить электромагнитные колебания в колебательном контуре?
63.9	[н] В первую четверть периода электромагнитных колебаний в колебательном контуре конденсатор разряжается и сила тока нарастает (см. рис. VIII-28). Тормозит или ускоряет катушка этот процесс?
63.10	[н] Как изменится период электромагнитных колебаний в колебательном контуре, если: Г) заменить конденсатор на другой — большей ёмкости; 2) увеличить число витков катушки; 3i удалить из катушки сердечник?
63.11	[н] Если в колебательном контуре соединить пластины заряженного конденсатора отрезком обычного провода, то конденсатор разрядится и перезарядки его пластин не произойдёт. Какое поле возникает в катушке индуктивности и заставляет заряды во второй четверти периода колебаний переместиться па другую пластину?
63.12	[н] Правовинтовую или левовиптовую систему образуют три вектора: вектор Е напряжённости вихревого электрического поля, вектор В индукции магнитного поля и вектор v скорости распространения электромагнитной волны? Ответ поясните рисунком.
63.13	[н] Перенесите в тетрадь рисунки VIII-33 и укажите направление вектора, не обозначенного на каждом рисунке.
63.14	[н] Во сколько раз длина волны излучения от проводов с переменным током частотой 50 Гц больше длины волны излучения сотового телефона, работающего на частоте 2 ГГц?
63.15	[н] Электромагнитная световая волна с длиной волны 0.6 мкм распространяется в вакууме. Определите её частоту и период колебаний. С какой частотой и скоростью будет распространяться эта волна при переходе в стекло, если длина электромагнитных воли в стекло в 1,5 раза меньше, чем в вакууме?
Рис. VII1-33
2качан с m»t*nalioo.tiicla.ws
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
221
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 64
Источники света Действия света
64.	1 [н] Почему мы видим свет Солнца и чувствуем тепло его лучей, прошедших огромное расстояние в безвоздушном пространстве?
64.	2(14841 Начертите в тетради таблицу. Распределите в два столбика тела, являющиеся естественными или искусственными источниками света: Солнце, свеча, экран телевизора, звезда, гнилушка, лампа дневного света, молния, газовая горелка, полярное сияние, экран дисплея.
Источники света
естественные
искусственные
64.	3(1485] Какой источник света позволяет вам читать эти строки: естественный или искусственный? Назовите этот источник света.
64.	4(1486] Назовите источники света, которыми вам довелось когда-либо пользоваться при чтении.
64.	5 [1487] В чём различие между излучением, создаваемым радиатором центрального отопления, и излучением горящей свечи?
64.	6 [1488] Что общего и в чем различие между излучением, создаваемым чайником с кипятком, и излучением, создаваемым электрической лампой; излучением, создаваемым нагретым утюгом, и излучением, создаваемым пламенем костра?
64.	7(1489] Почему в тёмное время суток при появлении встречных машин водители переключают фары с дальнего света на ближний?
64.	8 [1490] Какие превращения энергии происходят при свечении лампы карманного фонаря?
64.	9(1491] Какие превращения энергии происходят при горении свечи?
64.1	° [1492] Свет излучают раскалённый металл, экран телевизора, молния, экран дисплея, пламя горящей древесины, электрическая лампа накаливания, жучок-светлячок. Укажите, какие из этих
Скачан с mattnaiioo.tilda.ws
222
источников света относятся к тепловым, а какие — к холодным (люминесцентным) источникам света.
64.1	1 [н] К какому типу источников света вы отнесёте лазерную указку?
64.1	2(1493] Каким действием света вызывается образование хлорофилла в листьях растений, загар тела человека и потемнение фотопленки?
64.1	3(1494] Приведите пример химического действия света на физическое тело.
64.1	4(1495] Приведите пример, показывающий, что тела, на которые падает свет, нагреваются.
64.1	5(1496] Назовите известные вам действия света на физические тела.
64.1	6 [н] Приведите пример влияния солнечного излучения на атмосферные явления.
64.1	7 (н] Какие физические явления лежат в основе применения дымовой завесы в военном деле?
64.1	8 [н] Почему лампы в светильниках закрывают полупрозрачными плафонами, несмотря на то что часть энергии ими поглощается?
64.1	9 [н] Картины, книги, важные бумаги, продукты питания мы бережём от прямого попадания солнечных лучей. С каким действием света это связано?
§ 65	Распространение света
65.1	[1497] В какой материальной среде свет распространяется с наибольшей в природе скоростью? Чему она равна?
65.2	(1498] Чтобы проверить прямолинейность отструганной рейки, смотрят вдоль её кромки. Какое свойство светового луча ис-пильзуегсм при этом?
65.3	[1499] У чертёжных линеек верхние боковые грани скошены, и на них нанесена шкала. Какое значение это имеет при выполнении измерений?
65.4	(1500] Если глаз наблюдателя относительно непрозрачного экрана Э расположен так, как показано на рисунке IX-1, то через отверстие в экране наблюдатель не может видеть источник света S. Чем это можно объяснить? (Сделайте чертёж.)
2качан с m»t*nalioo.tiida.ws
223
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
65.5	[1501] На рисунке IX-2 показано положение источника света S и четырёх горизонтально расположенных реек, поставленных на ребро. Перечертив рисунок в тетрадь, покажите, где на стене (АВ) образуются узкие светлые полосы.
65.6	[1502] Глаз наблюдателя находится перед щелью в точке А (рис. IX-3). Сделав схематический рисунок, покажите на нём, какую часть дерева видит наблюдатель. Находясь в какой точке перед щелью наблюдатель мог бы видеть всё дерево целиком?
65.7	[1503] Над столом висит светильник (рис. IX-4). Как определить диаметр светлого пятна на столе под лампой? (('делайте рисунок в тетради.)
65.8	[1504] Почему учащиеся в классных комнатах должны сидеть так, чтобы окна были слева?
65.9	(1505] В какой точке — 1 или 2 — следует поместить лампу, чтобы получить на экране Э (рис. IX-5) тень от шара больших размеров?
65.10	(1506] Перечертив рисунок IX-6 в тетрадь, покажите на нём области тени и полутени, образуемые за непрозрачным предметом АВ, который освещается двумя источниками света S’, и S2.
65.11	(1507] Сделайте чертеж (рис. IX-7) и изобразите на нём тени и полутени от мяча, освещенного двумя источниками света <8, и S2.
Рис. IX 4
Э
Рис. IX-5
Рис. IX-7
Скачан с rnat»nai!OO.tilda.ws
224
Рис. IX-8
Рис. IX-9
65.12(1508] Почему в комнате, освещаемой одной лампой, получаются довольно резкие тени от предметов, а в комнате, где и сточил ком освещения служит люстра, такие тени не наблюдаются?
65.13(1509] Па рисунке IX-8 показано положение точечных источников света и и предмета АВ относительно экрана Э. Сделав рисунок в тетради, покажите и объясните, почему на экране не образуется тень от предмета; что будем видеть на экране, если предмет поместить на место, обозначенное на рисунке штриховой линией.
65.14	° (1510°] Если вилку расположить вертикально параллельно пламени свечи (риг. IX-9). то тень от зубьев воспроизводит на экране их чёткое очертание. Если вилку повернуть на 90 *, т. е. расположить перпендикулярно пламени свечи, то тень на экране получается размытой. Почему?
65.15	° [i5iin] С помощью маленького отверстия, сделанного в листе бумаги, девочка получала на белом экране изображения источников света: окна комнаты, пламени свечи и нити накала лампы. Как зависят размеры таких изображений от расстояния между отверстием и экраном?
65.16	(1512] Укажите области (рис. IX-10), в которых наблюдается полное затмение Солнца, частное затмение (только часть диска Солнца закрыта Луной), где затмение Солнца не наблюдается.
Рис. IX-10
65.17	(1513] На рисунке IX-11 показаны два источника света и тени от картонного пропеллера, укреплённого па тонкой спице, плоскость которого перпендикулярна экрану Э. Если пропеллер вращать, то тень, что слева, вращается по направлению движения часовой стрелки. В каком направлении будет вращаться правая тень?
2качан с rnattnalioo.tiida.ws
225
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Риг. IX II
Рис. IX 12
65.18	* [1514*] Один из дней в Санкт-Петербурге, Москве и Сочи выдался солнечным, а) В каком из этих городов тени от штанг футбольных ворот на стадионах в полдень были наибольшими; наименьшими? б) Какой была длина теней от перекладин футбольных ворот в 17 ч на стадионах Севастополя, если и там день был солнечным? (Размеры ворот см. в таблице 3)
65.19	[1515] Тень от низко летящего вдоль дороги самолёта покрывает дорогу на 2/3 её ширины. Чему равен размах крыльев самолёта, если ширина дороги равна 18,6 м?
65.20	(1516] Лампа S, расположенная у края стола, и шахматная фигура АВ высотой 10 см находятся на прямой, перпендикулярной к плоскости экрана Э (рис. IX-12). На каком расстоянии от лампы отстоит экран, если на нём высота тени от фигуры равна 18 см, а расстояние SB = 60 см?
65.21 [1517] В солнечный день
1,8 м равна 90 см, а от березы —
длина тени от ёлочки высотой 10 м. Чему равна высота березы?
65.22	[1518] В солнечный день высота тени от отвесно поставленной метровой линейки равна 50 см, а от дерева — б.м. Чему равна высота дерева?
65.23	[1519] В солнечный день длина тени на земле от дома равна 30 м, а от отвесно поставленной палки высотой 1,5 м длина тени равна 2 м. Чему равна высота дома?
65.24	(1520] Измерения показали, что длина тени от предмета равна его высоте. Какова высота Солнца над горизонтом?
65.25	(1521] Перечертив рисунок IX-13 в тетрадь, определите протяжённости теней от мяча, который перед падением на пол находился в положениях 1 и 2. Зависит ли протяжённость тени от взаимного расположения источника, предмета и экрана?
о S
Рис. IX 13
Скачан с mat*nalIOO.tilda.ws
226
§ 66	Отражение и рассеяние света
66.1	[1522] Почему тени даже при одном источнике света никогда не бывают совершенно темными?
66.2	[1523] Почему в комнате светло и тогда, когда прямые солнечные лучи в её окна не попадают?
66.3	[1524] В ясный солнечный зимний день деревья дают на снегу четкие тени, а в пасмурный день теней нет. Почему?
66.4	[1525] Почему при одном и том же освещении одни обои кажутся светлыми, а другие — более тёмными?
66.5	[is?fi] Почему фотограф при няпичии полых облаков делает меньшую выдержку, чем при совершенно ясном небе?
66.6	[1527] Для чего при съёмках внутри зданий фотографы применяют белые экраны и дополнительные источники света?
66.7	[1528] Почему пучки света автомобильных фар видны в тумане? в пыльном воздухе?
66.8	[1529] Почему лица спортсмена-фехтовалыцика, смотрящего через частую сетку, снаружи не видно, а фехтовальщик все предметы через сетку видит хорошо?
66.9	[1530] Сквозь чистое стекло, смоченное водой, мы хорошо видим предметы. Почему же резко падает видимость, если подышать на стекло?
66.10	[1531] Являетесь ли вы сейчас источником света? Какого?
66.11	[1532] Каким источником света является сейчас эта книга?
66.12	[н] С какой целью плафоны ламп для рабочего стола делают непрозрачными и окрашивают изнутри белой матовой краской?
66.13	[н] Современные дизайнеры рекомендуют размещать потолочные светильники по периметру потолка помещения вместо люстры с тем же количеством ламп, но в центре потолка. С какой целью (кроме эстетической) они это делают?
66.14	[н] В высокоточных оптических приборах используют не стеклянные, а металлические, тщательно отполированные зеркала. С какой целью это делается?
66.15	[н] Почему вместо одной царапины на поверхности зеркала мы видим ещё одну, не существующую царапину на его внутренней поверхности?
66.16	[1533] Для чего стекло для изготовления зеркал шлифуется и полируется с особой тщательностью?
66.17	[1534] Какое получается освещение от киноэкрана: направленное или рассеянное?
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
227
§ 67
Плоское зеркало
лучами состав-
и отражённый 60 ; угол 30
ного лучом со-
67.1	[1535] В каком случае угол падения светового луча на зеркало меньше (рис. IX-14)?
67.2	[1536] Угол падения луча на отражающую поверхность равен 60 . Чему равен угол отражения?
67.3	[1537] Угол падения луча на зеркало равен 25 . Чему равен угол между падающим и отраженным лучами?
67.4	[1538] Угол между падающим и отражённым ляет 50 . Под каким углом к зеркалу падает свет?
67.5	[1539] При каком угле падения падающий лучи составляют между собой: прямой угол; угол угол 120 ?
67.6	[1540] Угол между зеркалом и падающим на
ставляет 30 (см. рис. IX-1 1, «). Чему равен угол отражения луча? Чему равен угол падения луча (см. рис. IX-11, б)?
67.7	[1541] 2/3 угла между падающим и отраженным лучами составляют 80 . Чему равен угол падения луча?
67.8	[1542] При каком угле падения луча на зеркало падающий и отражённый лучи идут по одной прямой?
67.9	[1543] Перечертив рисунок IX-15, « и б в тетрадь и используя транспортир, покажите дальнейший ход лучей.
67.10	[1544] На рисунке IX-16 показано направление солнечных лучей, падающих на волнистую поверхность воды в пруду. Покажите примерный ход отражённых от воды
лучеи.
Рис. IX-15
Скачан с mattnalioo.tilda.ws
228
Рис. IX-17
Рис. IX 18
Рис. IX-19
S о
V____________Л'
Рис. IX-20
Л/	S
Рис. IX-21
67.11 (1545] На одно из двух зеркал, расположенных под прямым углом друг к другу, падают лучи 1 и 2 (рис. IX-17). Перечертив рисунок в тетрадь, постройте дальнейший ход этих Jiy*ieii.
67.12 (1546] Как должно быть расположено плоское зеркало, помещенное в точке В, чтобы водитель автобуса из точки А видел входную дверь € (рис. 1Х-18)? (Ответ дайте с помощью рисунка.)
67.13(1547] На плоское зеркало падает световой пучок ASB (рис. IX-19). Постройте отражённый световой пучок.
67.14(1548] Постройте изображение светящейся точки S в плоском зеркале MN (рис. IX-20).
67.15(1549] Постройте изображение светящейся точки S в плоском зеркале MN (рис. IX-21).
67.16(1550] Постройте изображение предмета АВ в плоском зеркале Л/Л/ (рис. IX-22). Какое это будет изображение? Почему?
67.17(1551] Постройте мнимые изображения предметов в плоском зеркале MN (рис. IX-23).
Рис. IX-22
Рис. IX-23
2качан с nuttnalioo.tiida.ws
229
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
67.18(1552] Куда переместятся изображения	-V
предметов (см. рис. 1Х-23), если зеркало MN передвинуть: а) вправо; влево; б) вверх; вниз?
67.19 (1553] В плоском зеркале вы видите мнимое изображение глаз своего товарища, смотрящего на вас. Видит ли он в зеркале изо-бражоние ваших глаз?
67.20(1554] В плоском зеркале MN глаз видит мнимое изображение S' светящейся точки S Рис. IX-24 (рис. IX-24). Построением определите положение светящейся точки и ход одного-двух лучей, образующих её изображение в глазу.
67.21 (1555] В плоском зеркале мнимое изображение юного спортсмена с мячом имеет вид, показанный на рисунке IX-25. В какой руке спортсмен держит мяч?
67.22(1556] Девочка стоит в полутора метрах от плоского зеркала. Па каком расстоянии от себя она видит в нём своё изображение?
67.23(1557] Девочка стоит перед плоским зеркалом. Как изменится расстояние между ней и её изображением в зеркале, если она отступит от зеркала на 1 м?
67.24(1558] Девочка приближается к плоскому зеркалу со скоростью 0.25 м/с. С какой скоростью она сближается со своим изображением?
67.25(1559] Против двух зеркал (рис. IX-26) находится непрозрачный экран с вырезанным в нем отверстием аб, на которое падает пучок параллельных лучей света. Постройте дальнейший ход этих лучей и определите положение изображения пучка на экране.
67.26 [н] В конструкции дровяной печи есть канал для удаления сажи, расположенный перпендикулярно к верхней вертикальной
Рне. IX-20
Скачан с mat*naiIOO.tilda.ws
230
части дымохода. Как с помощью зеркала вы можете определить, пора ли приглашать трубочиста?
67.27 [н] При тихой погоде в зеркале воды пруда или озера мы видим перевёрнутое отражение дерева, растущего на противоположном берегу. Сделайте рисунок и изобразите ход лучей.
67.28 [н] Человек видит своё отражение в зеркале в полный рост. С помощью построений хода лучей докажите, что минимальная высота зеркала должна быть равна половине роста Н человека
Вид сверху
Рис. IX-28
и что зеркало должно висеть на высоте от пола, равной половине расстояния Л между полом и уровнем глаз человека (рис. IX-27).
67.29 [н] Школьнику поручили рассчитать минимальную высоту зеркала, в котором ребёнок и взрослый могли бы видеть своё отражение в полный рост. Рост младшей сестры — 82 см, отца — 1 м 86 см, расстояние от макушки до глаз — 10 см и 18 см соответственно. Какой результат получил школьник? Каким должно быть расстояние от нижнего края зеркала до пола?
67.30 [н] Расстояние между центрами зрачков глаз человека равно /, а наибольшая ширина его тела — L (рис. IX-28). По какой формуле можно вычислить минимальную ширину d зеркала, чтобы человек мог видеть своё полное отражение по горизонтали?
§ 68 Преломление света
68.1 [1560] У прозрачных линеек из пластмассы шкала нанесена на нижней стороне линейки (просматривается на просвет). Для чего так сделано?
68.2 [1561] На границе двух сред 1 и 2
X	(рис. IX-29) световой луч SA изменил свое на-
1	_ правление. Начертите в тетради отражённый
~2	луч и обозначьте угол падения, угол отражения
и угол преломления луча.
68.3 [н] Какая из двух сред на рисунке IX-29 оптически более плотная? В какой из сред ско-Рие. IX-29 рость распространения света больше?
2качан с m»t»nalioo.tiid<i.ws
231
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
68.4	[н] Может ли быть вакуумом среда 1 (см. рис. 1Х-29)? среда 2?
68.5	[1562] Девочка видит Луну под углом 30 над горизонтом. Если мысленно провести прямую линию от глаза девочки в сторону видимого диска Луны, то можно ли утверждать, что Луна находится на этой прямой? Объясните почему.
68.6	(1563] Узкий параллельный световой пучок падает на гладкую поверхность воды, как показано на рисунке IX-30. Изобразите в тетради дальнейший ход отраженного света и примерный ход преломлённого света.
68.7	(1564] Узкий световой пучок (рис. IX-31) направлен к гладкой поверхности воды, как показано на рисунке. Начертите в тетради примерный ход пучка света, вышедшего в воздух, и постройте отражённый от поверхности воды пучок света.
68.8	(1565] Даны две среды (1 и 2) из кварца и каменной соли (рис. IX-32). На границе их раздела угол падения луча равен углу преломления. Начертите в тетради дальнейший ход узкого пучка света.
68.9	[н] Угол падения луча света на границу двух сред равен 20 , а угол между отражённым и преломлённым лучами составляет 130 . Чему равен
Рис. IX-30
Рис. IX-31
Рис. IX-32
угол прел ом ле-
ния? Какая из сред является оптически более плотной?
68.10	[н] Абсолютный показатель преломления среды п определяют как отношение скорости с света в вакууме к скорости v света в данной среде. Докажите, что относительный показатель преломления n2l для границы двух сред равен отношению ut/v2 скоростей света в этих двух средах.
68.11	[н] Что можно сказать об оптической плотности двух сред, если их относительный показатель преломления: а) равен 1; б) больше 1; в) меньше 1?
68.12	[к] Абсолютный показатель преломления берилла равен 1,6. Чему равна скорость распространения света в кристалле берилла?
68.13	(н] Луч падает на границу раздела двух сред / и 2 под углом а = 1140’. Среда 1 — вакуум, среда 2 — прозрачное вещество. Угол преломления у = 30:. Сделайте рисунок. Определите абсолютный показатель преломления вещества. Какое это может
Скачан с rnattnaiIOO.tilda.ws
232
быть вещество? Чему равна скорость распространения луча во второй среде?
68.14	* [1571*] Рыбка в озере находит-?jL	ся в точке S (рис. IX-33). В каком при-
мерно направлении видит изображение рыбки в воде мальчик, если его глаз /	расположен в точке А?
/	68.15* [1572*] Почему, оценивая на
/	глаз глубину любого водоёма, мы всегда
у	ошибаемся: глубина водоёма кажется
—	’	нам меньшей, чем в действительности?
Рис. IX-33	68.16* [1573*1 Положение всплываю-
щего пузырька воздуха S и глаза наблюдателя относительно поверхности воды в сосуде показано на рисунке IX-34. Выбрав два луча, начертите их примерный ход и укажите положение мнимого изображения пузырька, видимое глазом.
68.17	° [1574°] Почему мнимое изображение предмета (например, карандаша) при одном и том же освещении в воде получается менее ярким, чем в зеркале?
68.18	[1576] Почему участки ткани, смоченные водой, кажутся нам более тёмными, чем сухие участки?
68.19	[1577] Почему, когда мы смотрим сквозь ткань на свет, её участки, смоченные водой, кажутся нам светлее сухих участков?
68.20	[1578] Не делая построений, объясните, почему мы видим изображения предметов (например, камней), лежащих на дне водоёма, слегка колеблющимися, если поверхность воды немного волнистая.
68.21	° [1579°] Если глаз расположить сверху и сбоку над чашкой так, чтобы кусочек сахара в ней был не виден (ркс. IX-35), и, не меняя положение глаза, налить в чашку воды, то кусочек сахара станет видимым. Объясните почему.
Рис. IX-31
Рис. IX-35
Рис. IX-3G
2качан с nuttnalioo.tiida.ws
233
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Рис. IX-10
68.22	[н] Луч света из среды I проходит плоскопараллельную прозрачную пластину (среда 2), одна из сторон которой матирована, и попадает в среду 3 (рис. IX-36, а, б). Изобразите ход преломленных в пластине лучей. Сравните абсолютные показатели преломления трёх сред для каждого из рисунков.
63.23	(1575] Световой луч прошёл сквозь стеклянный сосуд с водой, попадая на грань не перпендикулярно. Сколько раз он преломился?
68.24	[н] В тёмное время суток в двойной оконной раме мы видим двойное нечёткое отражение лампы, находящейся в комнате. Ознакомьтесь с рисунком 1Х-37 и убедитесь в том, что вместо одного отражённого луча 1 мы видим как минимум четыре луча. Предложите способы уменьшения этого эффекта.
68.25	* [1566*] Сквозь стеклянную пластинку с параллельными гранями проходят два расходящихся луча / и 2 (рис. IX-38). Начертите в тетради примерный ход этих лучей в пластинке и после выхода из нее.
68.26	* [1567*] Световой луч SA проходит сквозь пластинку с параллельными гранями, укреплённую на поверхности воды в сосуде (рис. IX-39). Изобразите в тетради примерный ход луча в пластинке и в воде.
68.27	* [1568*] Лучи 1 и 2 (рис. IX-40) идут из воды, находящейся в сосуде, и проходят сквош стеклянную пластинку с параллельными гранями, укрепленную на поверхности воды. Изобразите в тетради примерный ход в стекле и в воздухе.
68.28	* [1569*] На дне сосуда с водой ское зеркало (рис. IX-41). Начертите
примерный ход светового луча SA и укажите на экране Э точку, в которую попадает луч, вышедший из воды.
этих лучей
лежит пло-в тетради
Рис. IX-41
Скачан с mat*naiIOO.tilda.ws
234
Рис. IX-42
Рис. IX 43
68.29' [1570*] В сосуде с водой находится полый тонкостенный прозрачный коробок (рис. IX-42). Изобразите в тетради примерный ход светового луча ЯА, проходящего сквозь коробок ко дну сосуда.
68.30 [1580] Световой луч падает на треугольную стеклянную призму так, как показано на рисунке IX-43. Куда отклонится луч, пройдя сквозь призму: к вершине призмы или к её основанию?
68.31 [1581] Световой луч падает на стеклянную треугольную призму (рис. IX-44). Изобразите в тетради примерный ход этого луча в призме и на выходе из неё.
68.32 [1582] Световой луч падает на полую призму, которая находится в сосуде с водой (рис. IX-45). Пренебрегая толщиной граней стекла призмы, изобразите в тетради примерный ход луча в призме и на выходе из неё.
68.33 [н] На рисунках IX-30 и IX-31 изображены лучи, падающие на границу раздела двух сред — воздуха и воды. Предельный угол полного внутреннего отражения для этих сред равен 49 . Выберите рисунок, соответствующий принципиальной возможности получения полного внутреннего отражения. Измерьте с помощью транспортира угол падения лучей и определите, достигнуто ли это состояние.
68.34	[н] Луч света надает под углом а на границу двух сред, абсолютные показатели преломления которых равны /ц и п.г (рис. IX-32). При каком условии будет наблюдаться полное внутреннее отражение?
68.35	[н] Предельный угол полного внутреннего отражения алмаза на границе с воздухом равен 24 . Чему равен относительный показатель преломления алмаза?
68.36	[н] Каким допустимо большим может быть угол при вершине трехгранной равнобедренной призмы (см. рис. IX-43), чтобы при нормальном падении на боковую грань луч света испытывал полное
Рис. IX -15
2качан с nuttnalioo.tiida.ws
235
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
отражение от нижней грани призмы? (Предельный угол полного внутреннего отражения для сред стекло—воздух равен 12 е.) Поворотной или оборачивающей является призма такого типа?
§ 69
Линзы
69.1	[1583] На рисунке IX-46 изображены в разрезе линзы различной формы. Какие из этих линз собирающие, а какие рассеивающие? Какие из них имеют мнимый фокус?
69.2	(1584] Иногда линзу называют «зажигательным стеклом*. К каким линзам, изображенным на рисунке 1Х-46, такое название применить нельзя? Почему?
Рис. IX-46
69.3	[1585] Линзы, изображённые на рисунке IX-47, изготовлены из одинакового стекла. Какая из них имеет меньшее фокусное расстояние?
69.4	[1586] Как называются линзы, изображённые на рисунке IX-48? Какая из них имеет действительный фокус, а какая — мнимый? Одинаково ли у них фокусное расстояние?
69.5	(1587] Линзу обрезали сверху и снизу (в вертикальном положении). Изменилось ли при этом её фокусное расстояние?
Рис. IX 47
Рис. IX-18
Скачан с rnatanalioo.tilda.ws
236
69.6	(1588] Как, используя в качестве источника света Солнце, приблизительно определить фокусное расстояние собирающей линзы?
69.7(1589] Какой растений попавшие
вред в солнечный день могут причинить листьям на них капли воды?
69.8(1590] На рисунке IX-49 изображено положение собирающей линзы L и её оптической оси MN. Отметьте положения основных точек оси: оптического центра О, фокуса F и двойных фокусов 2F линзы, приняв OF = 1,5 см. (Рисунок сделайте в тетради.)
69.9(1591] Какой из трех лучей — 2, 3 или 4, изображённых на рисунке IX-50 штриховыми линиями, является продолжением светового луча 1 после преломления его в линзе L1; в линзе L2?
Рис. IX-50
69.10(1592] Из точки S на линзу падают четыре луча (рис. IX-51). Начертите дальнейший ход лучей 1 и 2 после преломления в линзе.
69.11 (1593] На рисунке IX-52 показан ход двух лучей, падающих на тонкую линзу с фокусным расстоянием OF из светящейся точки S. Начертите дальнейший ход этих лучей и найдите положение изображения (S') источника света S.
69.12 (1594] На рисунке IX-53 показан ход светового луча, падающего на рассеивающую линзу. Выполнив необходимое построение, найдите положение главного фокуса линзы и положение изображения (S) светящейся точки S. Какое это изображение: действительное или мнимое?
2качан с rn*i»na)ioo.tiida.ws
237
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
69.13	[1595] Относительно оптической оси MN линзы L точечный источник света S' расположен так, как показано на рисунке IX-54, где F — фокус линзы. Постройте изображение этого источника; определите его положение относительно линзы.
69.14	[1596] Постройте изображения светящихся точек S’, и S2 в тонкой линзе с фокусом F, расположенных относительно линзы так, как показано на рисунке IX-55.
69.15	[1597] На рисунке IX-56 схематически показаны 6 различных положений светящейся точки S относительно линзы с фокусным расстоянием OF. Найдите изображения светящейся точки в каждом случае. Обозначьте их буквой S'. Укажите, в каком случае изображение действительное, а в каком — мнимое.
69.16	[1598] Постройте изображение предмета АВ, даваемое линзой с фокусом в точке F, для случаев I—4 (рис. IX-57). Охарактеризуйте каждое изображение.
69.17	[1599] Выполнив построение, найдите положение изображения светящейся точки S в рассеивающей линзе L (рис. IX-58), где F — фокус линзы.
69.18	[1600] Постройте изображение предмета АВ. даваемое линзами с фокусом в точке F, для случаев f—6‘ на рисунке IX-59. Охарактеризуйте каждое изображение.
69.19	* [1601*] На рисунке IX-60 показано положение лампы относительно рассеивающей линзы L и экрана Э (листа белой бумаги), а) Что мы увидим на экране? б) Как изменится видимое ранее па экране, если линзу приподнять (сместить к лампе)?
Рис IX-55
Скачан с mattnailOO.tilda.ws
238
Рис. IX 56
Рис IX-58
1качан с rn*i»na)ioo.tiida.ws
239
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
2 2F F
Рис. 1X59
69.20 [1602] Где была расположена горящая свеча относительно собирающей линзы, если её изображение получилось уменьшенным? Какое это изображение: прямое или перевёрнутое, мнимое или действительное?
69.21 [1603] С помощью линзы девочка получала на экране увеличенное изображение нити накала лампы. Каким было изображение: прямым или перевернутым, мнимым или действительным?
69.22 [1604] При помощи линзы было получено увеличенное перевернутое изображение пламени свечи. Где находилась свеча относительно линзы?
L>-------<
-------------3
Рис. IX-60
69.23 [1605] При каком условии собирающая линза может дать изображение предмета, равное по размеру самому предмету?
Скачан с mattntdoo.tilda.ws
240
69.24(1606] При каком условии линза с фокусным расстоянием 8 см может дать прямое увеличенное изображение видимого в ней предмета? Каким будет изображение: действительным или мнимым?
69.25° [1607°] Как нужно расположить собирающую линзу, чтобы видеть в пей изображения букв этой строки увеличенными? Какими будут изображения букв: действительными или мнимыми?
69.26° [1608°] Какими будут изображения букв этой строки, если рассматривать их с помощью рассеивающей линзы: прямыми или перевёрнутыми; увеличенными или уменьшенными; мнимыми или де й ств ител ь н ы м и ?
69.27(1609] У какой из линз больше оптическая сила, если они сделаны из одинакового стекла (см. рис. 1Х-47)?
69.28(1610] Одинаковую ли оптическую силу имеют линзы, описанные в задаче 69.I?
69.29(1611] Измерив на рисунке 1Х-48 фокусные расстояния линз, определите оптическую силу каждой из них.
69.30(1612] Фокусные расстояния трех линз равны 1,25 м; 0.5 м; 0,04 м. Чему равна оптическая сила каждой линзы?
69.31 [1613] Фокусные расстояния трёх линз равны 0,8 м; 250 см; 200 мм. Чему равна оптическая сила каждой линзы?
69.32(1614] Оптическая сила линз у очков: 1,25 дптр; 2 дптр; 4 дптр. Чему равны фокусные расстояния таких линз?
69.33 [1615] У сильных микроскопов оптическая сила объективов примерно равна 500 дптр, а у самых сильных — 800 дптр. Оцените фокусные расстояния этих микроскопов.
69.34 [1616] В каком случае хрусталик глаза делается более выпуклым: если мы смотрим на близкие или далекие предметы?
69.35* [1617*] Диаметр Солнца в 400 раз больше диаметра Лупы. Почему же их видимые размеры почти одинаковы?
69.36 [1618] Какие линзы (собирающие или рассеивающие) в очках у близорукого человека?
69.37(1619] Вам дали очки. Как, не касаясь рукой линз очков, определить, для близоруких или для дальнозорких глаз они предназначены?
69.38(1620] Какой оптический прибор по своему устройству наиболее похож на глаз человека?
69.39(1621] Почему проекционный аппарат даёт увеличенное изображение, а фотоаппарат — уменьшенное?
2клчан с mit«na)ioo.tikla.ws
241
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
69.40(1622] Зачем у диапозитивов, вставляемых в проекционный аппарат, предварительно определяют верх и низ кадра; его правую и левую сторону?
69.41 [1623] Почему объективы у проекционных аппаратов и фотоаппаратов должны быть подвижными?
69.42 (1624] Склеив два часовых стекла, мальчик получил двояковыпуклую «воздушную» линзу. Собирающей или рассеивающей будет эта линза, если её поместить на пути лучей в сосуде с водой?
69.43° [1625°] Даны две собирающие линзы. Как надо их расположить, чтобы параллельные лучи, пройдя сквозь обе линзы, остались пар аллел ьн ы м и ?
69.44(1626] Перед собирающей линзой надо поместить горящую свечу так, чтобы расстояние между пламенем и действительным его изображением было наименьшим. Где должна стоять свеча по отношению к линзе?
69.45 (1627] С помощью линзы на экране получено чёткое изображение свечи. Как изменится изображение, если поменять местами свечу и экран?
69.46* [1628*] С помощью линзы на экране получено перевёрнутое изображение пламени свечи. Изменится ли протяженность этого изображения, если часть линзы заслонить листом картона?
69.47(1629] При каком условии изображение предмета в собирающей линзе получается мнимым? Можно ли видеть это изображение? Можно ли его сфотографировать? Можно ли получить это изображение на экране?
69.48(1630] Лампа находится на очень большом расстоянии от собирающей линзы. Её приближают к линзе до соприкосновения с ней. Куда при этом будет перемещаться изображение лампы? Как будет меняться изображение?
69.49° [1631°] С помощью собирающей линзы можно получить два действительных изображения источника света, помещая источник на расстоянии гр а затем на расстоянии г2 от фокуса линзы. У какой линзы расстояние между этими изображениями больше — у короткофокусной или у длиннофокусной?
69.50(1632] Как на ощупь (в темноте) можно отличить собирающую линзу от рассеивающей?
69.51° [1633°] При каком условии собирающая стеклянная линза даст в воздухе расходящийся пучок лучей, идущих от предмета?
Скачан с mattnallOQ.tilda.ws
242
69.52(1634] Собирающую стеклянную линзу мальчик погрузил в воду. Изменилась ли при этом оптическая сила линзы?
69.53(1635] Когда оптическая сила глаза больше: при рассматривании удаленных или близких предметов?
69.54° [1636°] Перед вами две пары одинаковых по виду и размеру очков. На одном рецепте к ним написано + 1.5Д, а на другом — +ЗД. Как, используя излучение лампы, определить, какие очки соответствуют рецепту + 1,5Д? У каких очков масса стёкол больше?
69.55(1637] В чём состоит сходство глаза с фотоаппаратом? В чем различия между ними?
69.56(1638] Если читать книгу, держа ее очень близко или очень далеко от глаз, глаза быстро утомляются. Почему?
69.57(1639] Сидящие рядом дальнозоркий и близорукий! зрители пользуются одинаковыми театральными биноклями. У какого зрителя трубки бинокля выдвинуты больше?
§ 70	Волновая оптика
70.1	[н] Диапазон частот видимой части электромагнитного спектра составляет (3,9 — 7,5) • 101п Гц. Определите диапазон длин волн света в вакууме; в воде, показатель преломления которой равен 1.33.
70.2	[н] Длина волны зелёного света в воздухе равна длине волны красного света в воде. На поверхность воды падает зеленый луч. Луч какого цвета увидит человек, открывающий глаза под водой?
70.3	[н] Луч жёлтого света проходит через 3 среды так, как показано на рисунке 1Х-36, а, б. Сравните частоты, скорости распространения и длины волн в трёх средах для каждого из рисунков а и б. Какой цвет будет у луча в каждой из трех сред?
70.4	[н] Свет с частотой 500 ТГц (один тераГерц (1 ТГц) равен 1  101' Гц) распространяется в некоторой однородной! среде со скоростью 2- 10* м/с. Чему равна длина волны этого света в данной среде? Чему равна частота и длина этой волны в вакууме? Чему равен абсолютный показатель преломления среды для луча данной частоты? Какой цвет имеет этот свет в вакууме; в данной среде?
70.5	[н] Сравните показатели преломления: nt — синего и п, — жёлтого света при дисперсии в стеклянной призме. Какой из лучей распространяется с большей скоростью? У какого из лучей меньше длина волны?
Укачан с rn»t«nalioo.tilda.ws
243
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Рш. IX-61
м будет пучок лучей вне
70.6	[н] Будет ли происходить дисперсия пучка белого света при его падении под некоторым углом на поверхность плоскопараллельной пластины?
70.7	[н] На грань стеклянной призмы под некоторым углом падает пучок белого света (рис. IX-61, а, 6). Переносите рисунки в тетрадь и изобразите примерный ход красного и фиолетового лучей. Где надо поместить экраны, для того чтобы увидеть на них спектры?
70.8	[н] На грань стеклянной призмы под некоторым углом падает пучок белого света (рис. IX-62). На нижней грани призмы все лучи спектра испытывают полное внутреннее отражение. Нарисуйте ход красного и фиолетового лучей. Каки
призмы: 1) расходящимся, 2) сходящимся, 3) параллельным; 4) тонким; 5) белым?
70.9	[н] В старинном русском романсе есть такие слова: «А вокруг расстелился широко белым саваном искристый снег». Благодаря какому явлению снег сверкает цветными искрами в лучах солнца?
70.10	[н] Природные алмазы похожи на куски обычного стекла. Благодаря каким явлениям огранённый определённым образом алмаз (бриллиант) сверкает всеми цветами радуги?
70.11	[н] Луч белого света направили под некоторым углом на грань призмы, поместив на его пути синее и следом оранжевое витражные стекла. Какого цвета луч пройдёт сквозь призму?
70.12	(h) Почему бытует такое выражение: «Ночью все кошки серы»?
70.13	[н] Почему световые волны мы называем поперечными? Переносят ли световые волны частицы вещества? энергию?
70.14	[н] В какой координатной плоскости (см. рис. Х'111-33) осуществляются колебания светового вектора — вектора Е напряженности электрического поля электромагнитной волны?
70.15	(h) В какой координатной плоскости (см. рис. VHI-33) осуществляются колебания вектора В индукции магнитного поля световой волны?
Скачан с mattnalIOO.tilda.ws
244
Рис. IX «3
70.16	[н] В луче солнечного света, дошедшем до нас, плоскости колебаний светового вектора всех составляющих луч волн ориентированы произвольным образом (риг. IX-63), луч не поляризован. Какие компоненты солнечного луча из 1—6 поляризационный фильтр поглотит полностью: пропустит, если его оптическая ось ориентирована так, как показано на рисунке?
70.17	[н] Почему поляризационный фильтр (см. рис. IX-63), установленный на пути сол
нечного луча, лишь немного уменьшает его интенсивность, а не гасит яркость луча в два раза?
70.18	[н] Отраженные от поверхности диэлектрика солнечные лучи оказываются частично или полностью поляризованными в плоскости, перпендикулярной плоскости падения луча. В каком направлении должна быть ориентирована оптическая ось поляризационных очков автомобилиста или рыболова, чтобы отражённый от поверхности воды или мокрой дороги поляризованный свет не слепил глаза?
70.19	[н] Почему письменный стол лучше ставить боком к окну, а не вдоль него?
70.20	[и] Какие области электромагнитных волн в спектре при мыкают к видимой области? У волн какой из этих областей меньше частота колебаний? больше длина волны?
70.21	[н] Почему даже в холодную пасмурную погоду лицо и руки человека могут сильно загореть, если ему приходится проводить значительное время у костра?
2клчан с m»t*na)ioo.tiida.ws
Глава X. КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
245
Глава X. КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 71
Строение атома.
Основы квантовой теории
71.1	[1640] Во сколько раз размеры атома превышают размеры ядра («10 1 ’ м)?
71.2	(1641] Сколько электронов в атомах алюминия, меди, железа. серебря? (См. табл. 21.)
71.3	(1642] Чему равны заряды ядер атомов азота, золота, кобальта, германия?
71.4	(1646] Почему при удалении из атома части электронов образовавшийся ион приобретает положительный заряд?
71.5	[1647] Чему равны заряд однократно ионизованного атома гелия и заряд ядра атома гелия?
71.6	(1648] Сколько электронов потерял атом азота, превратившись в ион с зарядом 3,2- 10 ,а Кл?
71.7	(1649] Может ли ион иметь отрицательный заряд?
71.8	[н] Во сколько раз масса атома кислорода больше массы атома углерода !^С (См. табл. 21)? Чем объяснить тот факт, что свободный углерод встречается в природе в твердом состоянии (алмаз, графит), а кислород — в газообразном?
71.9	[н] Определите отношение суммарной массы электронов к массе атома: гелия ^Ие; алюминия 13А1; золота ’-«Ли? Ответ выразите в процентах.
71.10	[н] На сколько процентов изменится масса атома бериллия jBe при его двукратной ионизации?
71.11	[1653] Ядром какого элемента является протон?
71.12	(1652] Во сколько раз масса покоя протона больше массы покоя электрона? (См. табл. 20.)
71.13	(1643] Излучает или поглощает энергию атом при переходе из основного состояния в возбуждённое?
71.14	[н] Примерное расположение уровней потенциальной энергии электрического взаимодействия электрона с ядром атома водорода представлено на рисунке (рис. Х-1). Между какими уровнями.
Скачан с mawnanoo.tilda.ws
246
соответствующими стационарным состояниям электрона в атоме, осуществляются переходы: 1) с испусканием фотона; 2) с поглощением фотона?
£.3
е2
= ()
Основное состояние
Рис. XI
71.15	[н] Какие энергетические переходы электрона в атоме приводят к ионизации атома (см. рис. Х-1)?
71.16	[н] Расположите энергетические переходы электрона в атоме (см. рис. Х-1) в порядке убывания длины волны излучения: 1) при испускании кванта; 2) при поглощении кванта.
71.17	[н] Потенциальная энергия электрического взаимодействия электрона с
ядром атома стремится к нулю по мере удаления электрона от ядра на бесконечно большое расстояние. В основном состоянии она принимает максимальное отрицательное значение (см. рис. Х-1). При поглощении кванта излучения атом
переходит в состояние с меныпим численным значением энергии. Почему в таком случае мы говорим об увеличении энергии атома? Предложите аналогию изменения энергии в поле силы тяжести.
71.18(1644] Объясните превращения энергии при излучении света лампой накаливания.
71.19(1645] На сколько уменьшилась энергия атома, если при переходе из одного энергетического состояния в другое атом излучил свет с длиной волны 6,56 • 10 ‘ м?
71.20 [н] Одним из способов ионизации атома является его бомбардировка электроном, ускоренным в электрическом поле. Какое напряжение надо приложить к электродам, чтобы сообщить электрону кинетическую энергию 21,76-10 19 Дж, достаточную для ионизации атома водорода из основного (певозбуждённого) состояния? Выразите энергию ионизации атома водорода в электрон-вольтах (1 эВ -1,6-10 19 Дж).
71.21 [н] Определите энергию фотона, длина волны которого равна:
1)	555 нм (зелёный свет);
2)	0,15 нм (рентгеновское излучение);
3)	10 J нм (у-излучение).
Огвет выразите в джоулях и электрон-вольтах (1 эВ = 1,6- 10 19 Дж).
2клчан с m»t*na)ioo.tilda.ws
247
Глава X. КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
71.22	[н] Определите длину волны фотона, способного ионизировать атом водорода из основного (невозбужденного) состояния, если для этого необходима энергия, равная 21,76- 10 14 Дж.
71.23	[н] Почему при нагревании железа (например, гвоздя) в пламени горелки наблюдается постепенное изменение свечения от красного до белого каления?
71.24	[н] Спектр испускания вещества нагретого твердого тела сплошной, а атомов этого же вещества — линейчатый. Сравните количество энергетических уровней вещества в этих состояниях.
71.25	[1650] Для ионизации атома кислорода необходима энергия около 11 эВ. Излучение с какой частотой может вызвать иопиза цию?
71.26	(1651] Почему фотоэффект легко обнаруживается на щелочных металлах, например на цезии?
§ 72 Состав ядра атома
72.1	[1654] Сколько процентов составляет разность в массах покоя протона и нейтрона по отношению к массе покоя протона?
72.2	[н] На сколько различаются заряды атомов }Н и ^Na?
72.3	[н] Задолго до открытия электрона, строения атома и атомного ядра Д. И. Менделеев в своей знаменитой таблице расположил элементы в порядке возрастания массы атомов с учётом их химических свойств. Почему в современной формулировке периодического закона говорится не о массе атома, а о зарядовом числе ядра?
72.4	[н] Электронная конфигурация атома, т. е. число электронов на стационарных орбитах (по мере удаления от ядра), имеет влд: 2—8—18—1. Чему равно зарядовое число ядра этого атома? Какой это элемент?
72.5	[1655] Сколько нуклонов содержат ядра лития f’Li меди 2<’Сч, серебра Uj?Ag, свинца ^РЬ?
72.6	[н] Порядковый номер элемента в таблице Д. И. Менделеева равен 79. Какой это элемент? Сколько нейтронов содержит ядро атома этого элемента?
72.7	(1656] Определите нуклонный состав ядер гелия jHe, кислорода ^О, селена ^’Se, ртути 2«oHg, радия 2«„Ra, урана
72.8	(1657] Доля каких нуклонов в ядрах элементов возрастает с увеличением зарядового числа?
Скачан с mattnallOQ.tilda.ws
248
72.9	(1658] Назовите химический элемент, в атомном ядре которого содержатся нуклоны:
а)	7р + 7 л
б)	18р + 22п
в)	ЗЗр + 42л г) 84р + 126л
72.10	[н] На рисунке Х-2 схематически изображены три вида атома водорода, которые встречаются в природе. Чем различаются эти атомы?
Выберите правильный ответ:	Qr----чч
1)	зарядом атома	/	\	/	\ /
2)	числом электронов	;	@	) ; Q) i >
3)	числом нейтронов	\	/	\	/ \	'	/
1) числом протонов	*4...У	--z
5) зарядом ядра
Протий Дейтерий
Тритий
72.11 [н] Чем различаются атомы углерода , ’|С, '(|С?	*‘ис- х’2
Как они называются?
72.12(1659] Определите нуклонный состав изотопов водорода: протия }Н, дейтерия ^Н, трития /Н. Ионы какого из этих изотопов медленнее продвигаются к катоду при электролизе воды?
72.13(1660] Атомная масса хлора равна 33,и а. е. м. Хлор имеет два изотопа: ;/?С1 и i~Cl. Определите их процентное содержание.
72.14(1661] Являются ли ядра с индексами $ и ядрами изотопов одного и того же элемента?
§ 73 Радиоактивный распад
73.1	[1662] К какому выводу пришёл французский физик А. Беккерель, установив, что интенсивность радиоактивного излучения определяется только количеством атомов урана и не зависит от того, в какие соединения они входят?
73.2	(1663] Какая доля радиоактивных ядер элемента распадается за время, равное периоду полураспада?
73.3	[н] Перед началом наблюдения определили массу радиоактивного препарата с помощью весов. По истечении времени, равного периоду полураспада, препарат взвесили вновь. Уменьшилась ли масса препарата в два раза?
2клчан с rn»t«nalioo.tilda.ws
249
Глава X. КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
73.4	(1664] Период полураспада элемента равен 2 сут. Сколько процентов радиоактивного вещества останется по истечении 6 сут.?
73.5	(1665] Активность радиоактивного вещества уменьшилась в 1 раза за 8 дней. Чему равен период полураспада для этого вещества?
73.6	[н] Чем объясняется разница в периодах полураспада ядер элементов?
73.7	(1666] При распаде ядер радия пучок излучения в сильном магнитном поле распадается на три пучка (рис. Х-3). Какому виду излучения соответствует каждый пучок?
Примечание. Индукция магнитного поля направлена в плоскость рисунка.
73.8	(1667] Какой вид радиоактивного излучения (а, Р или у) представляет собой испускание ядрами частиц вещества? Что представляют собой
Рис. Х-3
эти частицы?
73.9	(н] Сколько нуклонов уносит с собой при распаде ядра а-частица? 0-частица?
73.10	(н] Можно ли создать пучок «-частиц, не используя радиоактивный распад ядер?
73.11	[н] В каком случае атом испускает квант у-излучения? рентгеновского излучения?
73.12	(1668] Изменяются ли массовое число и зарядовое число ядра при испускании ядром у-кванта?
73.13	(1669] Почему не меняются химические свойства элемента после испускания ядром у-кванта?
73.14	(1670] Ядро радона ^Кп испустило а-частицу. В ядро какого элемента превратилось ядро радона?
73.15	(н] При прохождении тока в электрической цепи движутся электроны. Почему мы не называем их 0-частицами?
73.16	[н] Перепишите уравнения ядерных реакций в тетрадь, впишите недостающие индексы и обозначения в схему радиоактив
ного распада изотопов ядер:
11 радия 2K«Ra — 8(>Rii + 'Не;
2)	урана 2g9U -» 239 Np + '/е;
3]	висмута 2кзВ1 н<Ро+ пе;
4)	2^Х -* 2$Pb + Y.
Скачан с mattnanoo.tilda.ws
250
73.17 [н] При каком виде радиоактивного распада в ядре атома происходит превращение нейтрона в протон?
73.18(1671] Ядро какого элемента образовалось из ядра изотопа кобальта 27 Со после испускания 0-частицы?
73.19(1672] Сколько а- и 0-частиц испускает ядро урана 2g'JU, превращаясь в ядро висмута ^Bi?
73.20(1673] Определите зарядовое и массовое числа изотопа, который получится из ядра тория Zg(,Tli после трёх а- и двух 0-превращений.
73.21 [1674] Какой изотоп образуется из ядра урана после двух Р-распадов и одного а-распада?
73.22(1675] Почему радиоактивные препараты хранят в толстостенных свинцовых контейнерах?
73.23(1676] Какого вида излучение регистрирует счетчик Гейгера, если радиоактивный препарат установлен на расстоянии 10 см от счётчика?
73.24(1677] Где больше длина свободного пробега а-частицы: у поверхности Луны или у поверхности Земли?
73.25(1678] Какой из трёх видов радиоактивного излучения — а. 0, у — обладает наибольшей проникающей способностью; наибольшей ионизующей способностью?
73.26(1679] Почему нейтроны легче проникают в ядра атомов, чем «- и (5-частицы?
73.27(1680] Почему бомбардировка ядер 2;(jU медленными нейтронами дает больший эффект, чем быстрыми нейтронами?
73.28(1681] В качестве замедлителей быстрых нейтронов можно использовать тяжёлую воду или углерод. В каком из этих замедлителей нейтрон испытывает большее число столкновений, пока его скорость не снизится до тепловой?
73.29(1682] Испускаемые радиоактивным веществом а-частицы могут иметь только определённые дискретные значения энергии. Какой вывод о возможных значениях энергии атомных ядер можно сделать?
73.30 [н] Линейчатый или сплошной спектр имеет у-излучение, сопровождающее распад ядра атома?
2клчан с mjttnalioo.tilda.ws
251
Глава X. КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 74 Ядерные реакции
74.1 [н] Какие из приведённых ниже превращений можно отнести к ядерным реакциям?
ai |Н + у — } II +	б) 'jBe + ^Не — *|С +
в) ^Fe - ^Сг 4- 2}Н	г) 4JF + £Не - fjjNe + }Н
д) ^Ве - jHe + pie
Выберите правильный ответ.
11 б, в, г 2) а, в, д 3) а, б, г 1) б, в, г, д 5) а, б, в, г, д
74.2	[н] Какая из ядсрных реакций, приведённых в условии предыдущей задачи, явилась первым экспериментальным доказательством существования нейтрона?
74.3	[н] Напишите первую в истории ядерную реакцию, осуществлённую Э. Резерфордом, в результате которой был открыт протон.
74.4	[н] Ядерную реакцию получения нуклида углерода ИС, широко применяемого в медицине для диагностики заболеваний, можно сокращённо записать в вице: "В(р,п)|1С. Напишите эту реакцию в известной вам развернутой форме.
74.5	[н] Под действием каких частиц (а-частиц, нейтронов) ядер-пыс реакции более эффективны? Ответ поясните.
74.6	[н] При бомбардировке быстрыми нейтронами нуклид урана 2&U делится на две части — нуклид цезия ’.‘“Cs и нуклид рубидия и;Rb. Напишите реакцию деления ядра. Испусканием каких элементарных частиц сопровождается эта ядерная реакция?
74.7	[н] Для урана масса 50 кг является критической. Объясните, что это значит.
74.8	[н] Какие частицы преобладают в нуклидах ’-Cs и з-Rb — продуктах деления ядра урана ^П? Являются ли эти нуклиды стабильными? Какие частицы испускают эти нуклиды в процессе радиоактивного распада?
74.9	[н] Где в природе происходят термоядерные реакции? В чём отличие термоядерной реакции от реакции деления ядра?
74.10	[н] При ядерпом взаимодействии дейтерия с изотопом лития ^Li образуются 2 ядра гелия. Напишите эту реакцию синтеза.
74.11	[1683] Напишите ядерную реакцию, которая происходит при бомбардировке ядер алюминия j£Al а-частицами и сопровождается выбиванием протонов.
Скачан с mattnalioo.tiHa.ws
252
74.12	(1684] Определите неизвестный продукт X каждой из ядер-ных реакций:
1)	4N + ^Не - X + ]Н
2)	^А1 + (}н - X + 42Не
3)	!,’Ве + |Н - X + jHe
•I) ЦВ + 2Пе -» X + р?
74.13* [1685*] Ядро урана 2gjU, захватив один нейтрон, разделилось на два осколка, при этом высвободилось два нейтрона. Один осколок оказался ядром ксенона ’Г,Хе. Ядром какого элемента является другой осколок?
74.14(1686] Почему природный уран не является атомным горючим, а его хранение не связано с опасностью взрыва?
74.15(1687] Допишите недостающие обозначения в схемах ядер-ных реакций:
1)	|Н + у “* X +
2)	X + ]Н -* '2Не + у
3)	^Сн + у —* 2yCu + X
-П X + y ~ ’rl W + },п
74.16(1688] При взрыве ядерного заряда создаются условия для осуществления реакции 2Н + :{П — X 4- }tn. Ядро какого элемента(X) образуется при этом? Как называются реакции такого типа?
§ 75
Элементарные частицы.
Взаимосвязь энергии и массы
75.1	[1689] Является ли «-частица элементарной частицей?
75.2	(1690] Лтом водорода, а также нейтрон могут распадаться на протон и электрон. Почему атом водорода не считается элементарной частицей, а нейтрон причисляют к ним?
75.3	[н] Обладает ли энергией покоящаяся частица (тело)?
75.4	(1697] Для разрушения атомного ядра на нуклоны необходимо затратить энергию. Что можно сказать об отношении т'/т (т — масса нуклона в составе ядра, т' — его же масса покоя за пределами ядра)?
2клчан с rnattnalioo.tilda.ws
253
Глава X. КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
75.5	(h) Дефект массы ядра какого-либо элемента вычисляют по формуле Д/п = (№ни + Znijt\ — /нячрп. Изменится ли результат вычисления, если вместо массы протона в формулу подставить значение массы атома водорода, а вместо массы ядра элемента — массу его атома?
75.6	[н] Чему равен дефект массы ядер: протия; дейтерия; трития?
75.7	(1698] Пользуясь таблицами 20 и 21, определите дефект массы Д/н (в атомных единицах массы) ядра атома pie.
75.8	[н] Полная энергия одной атомной единицы массы равна 931,5 МэВ. Воспользуйтесь ответом к предыдущей задаче и определите (в МэВ) энергию связи нуклида pie.
75.9	* [1699*] Определите дефект массы и энергию связи Е(Л = &гпсг ядра бора Н-'В. Какая энергия связи ядра приходится на один нуклон’?
75.10	* [1700*] Степень устойчивости ядер элементов определяется удельной энергией связи ядра, т. е. энергией связи, приходящейся на один нуклон. Определите удельную энергию связи ядра атома лития рл.
75.11	[н] Ядро изотопа железа 2б^е является одним из самых устойчивых. Определите удельную энергию связи этого ядра.
75.12	* [1701*] Вычислив удельную энергию связи, определите, какое из ядер — ‘,Ве или — является более устойчивым.
75.13	* [1702*] Какое из ядер — pie или ’?В — обладает большей устойч и востью ?
75.14	* [1703*] Выделяется или поглощается энергия при реакции pN 4- pie - ’АО + }Н?
75.15	(1704] Высвобождается или поглощается энергия при следующих реакциях’?
1)	рл + pie — 1(?В + Pt
2)	f II + fl! - }Н + р!
3)	pi + pl — pie + pi
4)	“Li + pl — pie + pie
Скачан с mattrul100.tiida.ws
254
ТАБЛИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1	ПРИСТАВКИ И МНОЖИТЕЛИ
Приставка	Обозначение	Множитель	Обычная запись
КРАТНЫЕ			
Дека	да (da)	101	10
ГсКТО	г (h)	10“	100
Кило	к (к)	103	1000
Мега	М (М)	10е	1 000 000
Гига	Г (G)	10°	1 000 000 000
Тера	Т (Т)	ю’2	1 000 000 000 000
Нега	II (Р)	1015	1 000 000 000 000 000
Экса	3 (Е)	10,й	1 000 000 000 000 000 000
ДОЛЬНЫЕ			
Деци	Д (d)	10 1	0.1
Санти	с (с)	10 2	0.01
Милли	м (in)	10 3	0.001
Микро	МК (р)	10 6	0,000 001
Нано	в UD	10 9	0.000 000 001
Пико	П (р)	10 12	0.000 000 000 001
Фемто	Ф (0	10 15	0.000 000 000 000 001
Атто	а (а)	10 1й	0,000 000 000 000 000 001
(В скобках приведены латинские обозначения приставок.)
2	ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ (СИ)
Величина	Паи менование	Обозначение
Длина	метр	м (ш)
Масса	килограмм	кг (kg)
Время	секунда	с (я)
Сила электрического тока	ампер	А (А)
Термодинамическая температура	кельвин	К (К)
Количество вещества	моль	моль (mol)
Сила света	кандела	кд (cd)
2мчан с m»t*na)ioo.tilda.ws
255
ТАБЛИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
ПРОИЗВОДНЫЕ И ВНЕС	ИСТЕМНЫЕ ЕДИНИЦЫ
1 морская миля — 1,852 км	1 С - 1 К (0 С- 273.15 К)
1 русская миля - 7 верст = 7,4676 км	1 лошадиная сила - 1 л. с. — 745.7 Вт
1 световой год - 0,91551 • 1013 км	1 мм рт. ст. - 133,3 Па
1 парсек — 1 нк — 3,09  101а км	1 атмосфера - 1 атм 10'‘ Па
1 гектар - 1 га — 10* м2, 1 акр = 0,1 га	Норм. атм. давление ратм- НИ 325 11а
1 сотка земли =1 ар = 100 м2	1 а. е. м. - 1,66 0 53- 10 27 кг
1 литр — 1 Л — 10 3 м3	1 беккерель — 1 Бк — 1 с 1
1 тонна —1т — 10'1 кг, 1 центнер - 1 ц» 100 кг	1 кюри - 1 Кп - 3.7 • 10'° с 1
1 час — 1 ч — 60 мин - 3600 с	1 грей - 1 Гр - 1 Дж/кг
1 морской узел — 1 м. у. — 1,852 км/ч	1 рентген — 1 Р — 2,58 10 ’ Кл/кг
('корпеть света в вакууме с = 299 792 158 м/с = 3 • 10s м/с	
3	ЛИНЕЙНЫЕ РАЗМЕРЫ
Длины, размеры, расстояния Диаметр молекулы воды...............................
Длина свободного пробега молекулы воздуха при температуре 20 С................................
Средний диаметр красных кровяных телец (эритроцитов)
Диаметр монеты 1 руб............. ..................
Диаметр футбольного мяча ...........................
Ширина железнодорожной колеи (в России) . ..........
Ширина хоккейных ворот..............................
Ширина футбольных ворот ............................
Ширина футбольного поля.............................
Длина футбольного поля..............................
Длина голубого кита (самое крупное животное)
Длина Крымского моста (самого большого в Европе) . . . .
Длина реки Волги ....................................
Протяженность России с севера на юг ................
Протяженность России с востока ня запад ............
Высоты
Нр]ювногти поверхности оконного стекла..............
Хоккейные ворота....................................
Футбольные ворота...................................
Страус .............................................
Жираф...............................................
Эвкалипты Австралии (самые высокие в мире деревья) . .
Падающая башня в Пизе (Италия) .....................
0,26 нм
62 нм
7,5 мкм
20,5 мм
* 22 см 152,4 см
111.8 м
7,3 м 64 — 75 м 100—110 м
до 33 м
19 км
3700 км * 1 000 км « 10 000 км
0.2—0.6 мкм
1,2 м
2,1 м
до 2.7 м
до 6 м до 150 м
54,6 м
Скачан с mattnalIOO.tilda.ws
256
Продолжение
Храм Христа Спасителя в Москве 	 Плотина Нурекской ГЭС	 Останкинская телебашня в Москве 	 Самый высокий водопад Анхель (Венесуэла) 	 Высочайшие горные вершины: России (Эльбрус) 	 Европы (Монблан) 	 мира (Джомолунгма, или Эверест) 	 Г.пбииы Глубина ныряния искателей жемчуга	 Рабочая глубина для водолаза в мягком скафандре .... Рабочая глубина для водолаза в жестком скафандре .... Самая глубокая станция метро России «Адмиралтейская» (Санкт-Петербург)	 Наибольшая глубина Азовского моря	 Самая глубокая пещера мира (Воронья в Абхазии)	 Самое глубокое озеро мира (Байкал)			 Наибольшая глубина океана (Марианская впадина к Тихом океане)		103 м 3)0 м 5 10 м 979 м 5612 м 4807 м 8848 м до 30 м до 60 м = 365 м 102 м 1025 м 1710 м 1612 м 11 035 м
4А СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ТЕЛ
Объект	Скорость
В технике Эскалатор метрополитена 	 Лифты стандартные (в зданиях до 25 этажей) Скоростные лифты Останкинской башни (Москва) . . Пуля нри вылете из ствола пистолета Макарова (НМ и ИММ) 	 Пуля нри вылете из ствола автомата Калашникова ... Атомный ледокол «Арктика» типа ЛК 60Я (но льдах толщиной 3 м) 	 Зерноуборочный комбайн при работе в поле 	 Трамвай Средняя	 Максимальная 		 Поезд метро Средняя 		 Максимальная 	 Катер патрульный «Раптор»	 Автомобиль на ааго[юдном шоссе в России (ограничение). . Поезд «('нисан*	 	 Вертолет МП 28ПМ «Ночной охотник» 	 Самолет пассажирский 			 Истребитель-перехватчик МИГ 31	 Продукты сгорания из сопла баллистической ракеты . . Орбитальная космическая станция МКС	 Межконтинентальная ракета «Тополь-М* 	  .	м/с 0,75—0.90 0.1—2,5 до 12 315 и 130 715 км/ч до 3,8 до 18 до 35 до 75 до 41 до 1 10 до 90 ПО до 300 до 320 500 800 до 3000 до 25 600 27 700 до 28 110
2мчан с irwttnalioo.tilda.ws
257
ТАБЛИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Продолжение
Объект	Скорость
В природе Пешеход 	 	 Слабый ветер 	 ('ильный ветер 	 Ветер при шторме 	 Молекула кислорода при В С 	 Молекула водорода при ОС 	 	 Луна по орбите вокруг Земли	 Земля на орбите вокруг Солнца		м/с 0.8- 1.8 1-5 10-12 19-21 125 1693 = 1000 29 800
4Б СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ1
Живое существо	Скорость		Живое существо	Скорость	
	м/с	км/ч		м/с	км/ч
Акула	8,3	30	Олень	13.8	50
Бабочка	2.3	8.3	Орел-беркут	36.1	130
Бор гая	16	58	Пчела со нзятком	2.8- 7.0	10 18
Ворона	15	5 1	Скворец	20,6	7-1
Геплрд	31	1 12	Слон африканский	И	10
Голубь почтовый	26	92	Сокол сапсан	90	322
Дельфин	20	72	Страус	27	96
Жираф	15	5 5	Стрекоза	26, 1	95
Жук майский	3	11	Стриж черный	1 1,2	160
За яд	16,7	60	Улитка	0.001 1	0,005
Кит	10.2	37	Утка	33	118.8
Ласточка	17,5	63	Человек	0,8- 1.7	3- 6
Летечая мышь	28	100	Черепаха	0.07	0.25
Лисица	10	36	Шмель	7	25
Муха комнатная	5	18			
5 МАССЫ НЕКОТОРЫХ ТЕЛ
Объект	Масса, кг	Объект	Масса, кг
Молекула воды	3 - 10 2)	Кошка взрослая	2.0—10
Красное кровяное тельце	1-10 11	Волк среднерусский	10- 15
Крылышко мухи	5- 10 *	Свинья	250—350
Колибри (птица)	1.7 10	Медведь бурый белый	до 700 1000
1 В таблице приведены ориентировочные значения максимальных скоростей дви-
жения некоторых живых существ.
Скачан с mattnaI100.tilda.ws
258
Продолжение
Объект	Масса, кг	Объект	Масса, кг
Монета 1 руб.	* 3,2- 10 3	Бык (мясной породы)	до 1200
Виноградина	до 30- 10 3	Носорог	до 2000
Хоккейная шайба	0,11 0.17	Слон африканский	(1.5 7) 1()3
Футбольный мяч	0.1	Кит синий	до 150-10*
Вода 1 л	1 0	МКС	= 120- 103
Диск спортивный мужской	2.0	Останкинская телебашня	5510°
Молот спортивный	7,25	Высотное здание МГУ	5 10к
Ядро спортивное	7,26	Атмосфера Земли	5- 101Я
Велосипед подростковый	12,5-13,5	Водная оболочка Земли	* 1,4  102’
6 АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
Величина	Значение
Средний радиус Земли 	 Масса Земли	 Радиус Солнца	 Масса Солнца 	    . Радиус Луны	 Масса Луны 	  ... Среднее расстояние между центрами Луны и Земли . . . Среднее расстояние между центрами Земли и Солнца . . Масса Марса		6.37- 106 м 5.96- 1021 кг 6,95- 10к м 1.97- 1030 кг 1,74 - 10г’ м 7.3- 1022 кг 3,84  10н м 1.5- 1011 м 6,1 • 102,} кг
7 ПЛОТНОСТЬ р ТВЁРДЫХ ТЕЛ
(при 20 С) (в г/см3, или 103 кг/мэ)
Вещество	Р	Вещество	Р	Вещество	Р
Алмаз	3,5	Железо, сталь	7,8	Никель	8,9
АЛЮМИНИЙ	2,7	Золото	19,3	Олово	7,3
Береза (сухая)	0,65	Кирпич	1,7	Парафин	0,9
Бетон (марки МЗОО)	2,2	Корунд (рубин)	1.0	Платина	21.5
Бронза	8,8	Латунь	8,5	Пробка	0,21
Гранит	2,8	Лед (при 0 СС)	0.9	Радий	5,5
Дуб (сухой)	0,7	Медь	8,9	Свинец	11.3
Ель (сухая)	0,45	Мрамор	2,7	Оребро	10,5
2клчан с m»t*na)ioo.tilda.ws
259
ТАБЛИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Продолжение
Вещество	Р	Вещество	Р	Вещество	Р
Сосна (сухая)	0.4	Уран	19.1	Чугун	7.0
Стекло оконное	2,5	Фарфор	2,3	Янтарь	1.1
Титан	1,5	Цинк	7,1		
8 ПЛОТНОСТЬ р ЖИДКОСТЕЙ
(при 20 С) (в г/сма, или 10а кг/м3)
Вещество	Р	Вещество	Р
Ацетон	0,79	Мед	1,35
Беизип	0,71	Молоко цельное	1.03
Вода (при 4 ’С)	1.00	Нефть	0.80
Вода морская	1.03	Олово (при 400 ’С)	6.8
Воздух (при -194 С)	0,86	Ртуть	13.6
Керосин	0,80	Серная кислота	1.8
Масло машинное	0,91	Спирт	0.8
Масло подсолнечное	0,93	Эфир	0.71
9 ПЛОТНОСТЬ р ГАЗОВ (при нормальных условиях) (в г/сма, или 103 кг/м3)
Вещество	0		Вещество	Р
Азот N2	О.(Ю125	Озон ()а	0,00222
Аргон Аг	0,00178	Оксид углерода СО	0.00125
Водород И 2	0.00009	Оксид углерода С()4	0,00198
Воздух	0.00129	Природный газ	O.OOO77
Гелий Не	0.00018	Пропан СаНа	0,00200
Кислород ()2	0.001 13	Радон Rn	0,00973
Меган (II (	O.OOO72	Сероводород IIjS	0.00151
Неон Ne	0.00089	Хлор С|2	0,00322
10 УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЁМКОСТЬ С (средние значения)
Вещество	Дж С- кг €	Вещество	Дж с. кг ' С
Алюминий	920	Парафин	2890
Вода	1200	Песок	880
Скачан с mattnalioo.tilda.ws
260
Продолжение
Вещество	Дж с’ xr- С	Вещество	Дж с’ кг С
Воздух (при р — const)	1000	1[латина	1 10
Железо	ИИ)	Ртуть	130
Золото	1.30	Свинец	1 10
Керосин	2100	Серебро	250
Кирпич	вко	Спирт	2500
Латунь	380	Сталь	500
Лед	2100	Стекло	8 ю
Медь	390	1 Ьшк	380
Молоко цельное	3906	Чугун	510
Олово	250	Эфир	23 10
11 ТЕМПЕРАТУРА t ПЛАВЛЕНИЯ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ (при нормальном давлении)
Вещество	(. °C	Вещество	t. °C
А.<от	-210	Олово	232
Алюминий	660	Осмий	3030
Вода	0	Платина	1772
Водород	-259	Ртуть	-39
Вольфрам	3120	Свинец	327
Гелин	-272	Серебро	1)61
Железо	1539	Спирт	 1 1 1
Золото	] 06 1	Сталь	1500
Кислород	-219	Титан	1670
Лед	0	Цинк	420
Медь	1083	Чугун	1200
Нафталин	80	Эфир	-123
12 УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА Л ПЛАВЛЕНИЯ
(при нормальном давлении)
Вещество	X, кДж/кг	Вещество	X. кДж/Ki
Алюминин	390	Платина	1 10
Железо	270	Ртуть	10
Золото	67	Свинец	25
2качан с mattnaliOO.tilda.ws
261
ТАБЛИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Продолжение
Вещество	X, кДж/кг	Вещество	X, кДж/кг
Лед	3*0	Серебро	87
Медь	210	Цинк	120
Нафталин	150	Чугун белый	1 10
Олово	59	Чугун серый	96
13А ТЕМПЕРАТУРА t КИПЕНИЯ (при нормальном давлении)
Вещество		Всщестпп	Г. °C
Азот жидкий	-196	Медь	2563
Вода	100	Олово	2300
Водород жидкий	-253	Ртуть	357
Вольфрам	5555	Свинец	1750
Гелий жидкий	-269	Спирт	78
Железо	3200	Титан	3260
Золото	2917	Цинк	907
Кислород жидкий	-КЗ	Эфир	35
13Б УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА г ПАРООБРАЗОВАНИЯ (при нормальном давлении)
Вещество	г. 10*’ Дж/кг	Вещество	г. 10s Дж/кг
Вода	2.26	Спирт	0.85
Ртуть	0.28	Эфир	0.38
14 УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА q СГОРАНИЯ ТОПЛИВА (усреднённые ориентировочные значения)
Вещество	Q, МДж/кг	Вещество	д. МДж/кг
Бензин	и	Спирт	27
Водород	120	Торф	14
Дизельное топливо	12.7	Уголь бурый	17
Дрова сухие	13	Уголь древесный	27
Керосин	13.5	Уголь каменный	27
Нефть	11	Антрацит	28
Порох	3.8	Кокс	30
Скачан с mattnaliOO.tilda.ws
262
15 УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ р
Вещество	р. (Ом • мм“)/м	Вещество	р, (Ом • мм“)/м
Алюминий	0,028	Сталь	0.15
Вольфрам	0,05»	Цинк	0.00
Железо	0,10	Константан	0.5
Медь	0,017	Никелин	0. 1
Платина	0.1	Никель	0,15
Ртуть	0,96	Нихром	1.1
Свинец	0.21	Раствор серной кис-	
Оребро	0,016	лоты (Ю'Я,)	25 000
16 ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ВОДЯНОГО ПАРА И ЕГО ПЛОТНОСТЬ
Температура, °C	Давление, мм рт. ст.	Плотность, 10 3 кг/м3	Температура. °C	Давление, мм рт. ст.	Плотность, 10 3 кг/м3
- 10	1,95	2.1 1	11	S.8	10,0
-9	2,13	2,33	12	10,5	10,7
8	2,32	2,5 1	13	11,2	11,1
-7	2,53	2,76	1 1	12.0	12,1
	2,76	2,99	15	12,8	12,8
-5	3,01	3,21	16	13.6	13,6
1	3,28	3,51	17	14,5	1 1.5
-3	3,57	3,81	18	15,5	15. 1
-2	3.88	1,13	19	16,5	16,3
1	•1.22	1.17	20	1 7.5	17,3
0	1.58	1.81	21	18.7	18,3
1	1.9	5.2	22	IP.8	19.1
2	5.3	5,6	23	21,1	20,6
3	5.7	6.0	21	22,4	21,8
1	6.1	6. 1	25	23,8	23,0
5	6.6	6,8	26	25,2	21. 1
6	7.0	7,3	27	26,7	25,8
7	7,5	7.8	28	28,1	27,2
8	8,0	8,3	29	30,0	28,7
9	8,6	8.8	30	31.8	30.3
10	9.2	9.1	100	760	600
			200	1 1 628	
2качаи с mat»na)ioo.tilda.ws
ТАБЛИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
263
17 ПСИХРОМЕТРИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА
II ок ала л и я сухого термометра. °C	Разность показании сухого и влажного термометров. СС											
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	И
	Относительна» влажность. %											
0 1 2 3 1 5 6 7 Р 9 И) И 12 13 1 1 15 Hi 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30	100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1(10 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100	81 83 84 84 85 86 86 87 87 88 88 88 89 89 89 90 90 90 91 91 91 91 92 92 92 92 92 92 93 93 93	63 65 68 69 70 72 73 71 75 76 76 77 78 79 79 80 81 81 82 82 83 83 83 84 81 81 85 85 85 86 86	15 18 51 51 56 58 60 61 63 64 65 66 68 69 70 71 71 72 73 71 71 75 76 76 77 77 78 78 78 79 79	28 32 35 39 12 45 17 19 51 53 5 1 56 57 59 60 61 62 61 65 65 66 67 68 69 69 70 71 71 72 72 73	11 16 20 24 28 32 35 37 40 42 4 1 16 48 49 51 52 54 55 56 58 59 60 61 61 62 63 64 65 65 66 67	10 I 1 19 23 26 29 31 31 36 38 10 42 44 46 47 49 50 51 52 51 55 56 57 58 59 59 60 61	6 10 1 1 18 21 24 26 29 31 34 36 37 39 11 13 И 16 17 18 19 50 51 52 53 54 55	7 11 11 17 20 23 25 27 30 32 31 35 37 39 40 42 43 41 16 17 48 19 50	5 8 11 1 1 17 20 22 21 27 29 30 32 31 36 37 38 10 И 12 13 4 1	6 9 12 15 17 20 22 21 26 28 30 31 33 31 36 37 38 39	5 8 10 13 15 18 20 22 21 26 27 29 30 32 33 34
Скачан с mattnalioo.tilda.ws
264
18 ЗЕРКАЛЬНОЕ ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА РАЗЛИЧНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ
(Числа показывают, какая часть света отражается различными полированными поверхностями при нормальном падении света.)
Поверхность	Часть света, %	Поверхность	Часть спета. %
Серебро	93	Сталь	57
Алюминий	89	Алмаз	17
Зеркало (отражающий слой — пленка серебра)	88	Стекло (показатель преломления 1.7)	7
Ртуть	73	Стекло (показатель преломления 1,5)	1
Зеркало (отражающий слой — амальгама ртути)	71	Вода	2
19 РАССЕЯННОЕ ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА РАЗЛИЧНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ
(Числа показывают, какая часть белого света отражается различными поверхностями.)
Поверхность	Часть света. %	Поверхность	Часть света. %
Поверхность, покрытая окисью магния	98	Стена белая оштукатуренная	70
Снег	85	Кожа человека	35
Бумага белая .мелованная	85	Обои серые	20
Бумага белая обычная	60—70	Бумага черная	5
Бумага желтая, голубая	25	Сукно черное	2
		Бархат черный	0.5
20 МАССА ПОКОЯ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
Масса Частица	\	кг	а. е. м.	МчВ
Электрон	9.11 10 31	0.00035	0,51 1
Протон	1.6726 10 27	1.00728	938,3
Нейтрон	1.6750 10 27		1.00866	939,6
2качан с mattnalioo-tiku.ws
265
ТАБЛИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
21 МАССА НЕКОТОРЫХ НЕЙТРАЛЬНЫХ АТОМОВ1
Изотоп	Масса, а. е. м.	Изотоп	Масса, а. е. м.
{(I Водород	1.ОО7ВЗ	HN Азот	1 1.00307
2П Дейтерий	2.01 ПО	*и’О Кислород	13,99191
|И Тритии	3.01605	14AI Алюминий	26.98151
2 Не Гелий	3.01603	’i;jAl Алюминий	29,98296
]Не Гелий	1,00260	26 Не Железо	55,9319 1
•jLi Литий	6,01513	29Си Медь	62.92960
;,1Д Литий	7.01601	2ж!Нр Ртуть	199,96833
‘|Вр Бериллий	7,01693	2|(4Ra Радий	226,02511
*]Ве Бериллий	9,01219	2i]U Уран	235,01393
‘•В Бор	10.01294	Уран	238,05006
1 ь<' Углерод	12.00000	Pll ПлуТОНИЙ	239,03122
1 Для нахождения массы ядра надо вычесть массу электронов.
22 ПЕРИОДЫ ПОЛУРАСПАДА НЕКОТОРЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ
И «отоп	Тип распада	Период полураспада
2h<jAc Актиний	а	10 сут.
’’.И ЙОД	Р"	8 сут.
’?21г Иридий	Р\ Y	75 сут.
27Со Кобальт	Р". Y	5.3 года
2>Mg Магний	Р"	10 мин
2sgRa Радий	а	10 3 с
2„{}Кн Радий	о. у	1.62 • 103 пет
2акКм Радон	а	3,8 сут.
з^Бг Стронций	Р"	28 дет
2<М)ТЬ Торий	а, у	7• 103 лет
2$С Уран	а. У	1,5 • 10* лет
[jp Фосфор	Р"	1 1.3 сут.
и Na Натрий	У	2,6 года
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
266
23 НЕКОТОРЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ
Гравитационная постоянная Элементарный заряд электрона Удельный заряд электрона Скорость света в вакууме Постоянная Планка
Универсальная газовая постоянная Число Авогадро
Электрическая постоянная
Магнитная постоянная
Атомная единица массы (1/12 массы атома углерода '«С )
G’ = 6.672- 10 11 11-м2 /кг2
е= 1.602 • 10 19 Кл
е/т = 1.758 К)” Кл/кг
с =2.99792458 м/с = 3 10н м /с
h = 6,626 10 31 Дж с
R — 8.314 Дж (К • моль)
jVa = 6,02 • 1()23 моль 1
с0 = 8.85- 10 12 Ф м
Ро = 1.26 • 10 6 Ги/м
1 а. е. м. = 1,661 -10 2‘ кг — 9.31.5 МэВ с2
ОТВЕТЫ
Глава I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЯХ
1.2.	б) Например, измерительная линейка — деревянная, пластмассовая, металлическая или воронка — стеклянная, металлическая, пластмассовая. 2.1°. В II раз. 2.2. а) 1 • 10 2 см; I • 10 ’ м; 1 • 102 мкм; 1 • 10’ нм; б) 200; 2000; 20 000. 2.4. = 3.8 см. 2.14. а) * 9,9 м2; 6) = 13(1 м2. 2.15*. 100 м. 2.17. 1800 см3. 2.19. 1,2 м3. 2.20. 950 см3; 76 см3; 165 см3. 2.22. 20 см3; 200 см3. 3.1. 0.0000025 мм. 3.2*. 0,0000001 мм. 3.3. * 23 м. 3.5°. * 23 см. 3.15. Молекулы водорода проникают через промежутки между частицами резины. 3.18. Со временем в результате диффузии частицы краски перешли на листы бумаги. 4.4. Даже при очень близком и плотном соединении частей карандаша лишь в немногих точках его частицы сближаются па расстояние действия взаимного притяжения. 4.8. При условии, что все частицы металлов будут сближены на расстояние взаимного притяжения. 4.18. Проникновение в поверхностные слои склеиваемых тел в местах соприкосновения непрерывно движущихся частиц клея и припоя. 4.19. При сварке высокая температура обеспечивает диффузию молекул свариваемых деталей. При пайке нагревание припоя и изделий позволяет молекулам сблизиться на расстояние, достаточное для взаимного притяжения. 4.25. Потому что между молекулами воды и частицами стекла существует сила взаимного притяжения. 4.26. а. 5.12. Можно, например пропаном. Однако сохранить его длительное время н открытом сосуде не удастся.
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
6.8. Одинаковые. 6.17. В полночь, когда направление движения поверхности Земли совпадает с направлением движения Земли вокруг Солнца. 6.11. 36 м; 12 м; отрицательный. 6.12. 700 м; 500 м. 6.13. 2200 м; 0. 6.15. 31.1 см; 0. 7.4. Вверх, со скоростью 5 см/с. 7.5. Па участке га. 7.7. Дельфин. 7.11. 500 см/с; 5 м/с. 7.12. 10 м/с. 7.13. 7900 м/с; 11 200 м/с; 16 700 М/с; 28 100 км/ч; 10 300 км/ч; 60 100 км/ч. 7.14. От пункта А к пункту В. 7.15. 5 м/с. 7.16. = 6.7 км/ч. 7.17. == 1,1 м/с; « 2,8 м/с; = 15 м/с; « 240 м/с 860 км/ч). 7.18. 10 200 км/ч. 7.19. 4.8 м/с.
2качлн с mattnalioo.tilda.ws
267
ОТВЕТЫ
7.20. « 2 м/с. 7.21. 12,5 м/с. 7.22*. 20 км/ч; 40 км/ч; 32 км/ч. 7.23’. - 0,22 м с. 7.24. 8,7 м'с; 5 м/с. 7.25. 600 м. 7.26. * 11,2 км. 7.27. 3600 м. 7.28. 48 см. 7.29, 8 м/с. 7.30. 1,25 м/с. 7.31. 120 м. 7.32’. 50 км/ч. 7.33. 8 ч 20 мин. 7.34. 1 ч. 7.35. На 2 мин. 7.36*. В 10 ч 30 мин; 60 км. 7.37*. 132 км гут. = 5,5 км/ч. 7.38*. 0.6 м/с; 250 с. 7.39. « 9 м/с. 7.40*, 64 км/ч. 7.41.	-80 км/ч; и.> - 10 км/ч; ия « 0 км/ч;
ггр = 33,3 км/ч. 7.48. 0,25 м/с2. 7.49. 30 с. 7.50. fj “ 2/ (м с); v2 = -4 + -'-21' (м/с); Гд—11-2,8/ (м с); = 8 м г; " 10 + 0,8/ (м е). 7.51. 0.15 м/с2. 7.52*. 190 м/с; 1 150 м; 1 15 м/с. 7.53*. 10 с; 30 м. 8.1. В целях пожарной безопасности, во избежание травматизма от раскаленных частиц камня и возможного разрыва камня из-за внутренних напряжений; к точке А. 8.3. 20 с *; « 0.05 с; 12,6 м/с. 8.4. 21. 8.5. = 21 см. 8.6. 3,11 м. 8.7. В 18 раз. 8.9. В 1,6 раза. 8.11. 1910. 8.12. 10 м/с. 8.13. 2 с1; 0,5 с; = 13 рад/с; ~ 4" м/с2. 8.14. 50 с ’; 0,02 е; 1.57 м/с; ~ 490 м/с2. 8.15. 10 . 8.16. « 232 м/с; 0.017 м/с2. 8.17. Т * 5340 с; «»2л/7’-1,18 10 2 рад/с; и = шК ~ 7,79-10* м с; а —	= 9.2 м/с2. 8.18. Цилиндрическую винтовую
линию; « 202 м/с. 8.19*. 400 м/с. 8.20. 1) вял; 2лн; 2) блл/ sin «; 2лп/ sin а; 3) 36л2л21 sin а; 4л2л21 sin а. 8.21. В направлении, противоположном направлению вращения карусели, с угловой скоростью, равной 4лл; (19)/ sin а. 8.22. 3,0 м/с; а) на 10 рад/с; б) на 30 м/с2. 8.23. 2,6 м/с; а) 12 рад/с; б) « 11 м/с2. 8.24. 6,6. 8.25. ® 13 м/с; = 3,2 рад/с; 0,5 с *; 2 с. 8.26. Для того чтобы: а) угловые скорости были равны по значению и направлению, а линейные скорости крайних точек шестерен различны; б) угловые скорости были противоположны по направлению и различны по значению, а линейные скорости равны; в) угловые скорости были одинаковы по направлению и различны по значению, а линейные скорости равны. 8.27. 0.5; I. 8.28. /V] / ЛЛ> = /?! //Л. 8.29. а1///2 = 0.4; скорости одинаковы. 8.30. ± 9 м/с; 5 рад/с; ~ 1,3 е; = 0,8 с 1; 75 м/с2. 8.31. 5 м/с; ~ 7,5 с; ® 0,13 м/с2. 8.32. Против часовой стрелки; 5 м/с; ~ 10 рад/с; « 0,5 м; «= 50 м/с2; * -30 м/с2; ~ -40 м/с2. 8.33. По часовой стрелке; 10 м/с; « 5 рад/с; = 2 м; =• 50 м/с2; 6 м/с; 8 м/с; ~ 4 м/с2; = 30 м/с2. 9.26*. Указание. Учтите инертность воды и различие линейных скоростей точек поверхности Земли при ее вращении. 10.3. Взаимодействием облака, воздуха. Земли; стрелы, воздуха, Земли; снаряда, ствола пушки и пороховых газов; крыльев и воздуха. 10.5°. Пружина, распрямляясь и взаимодействуя со стойкой штатива, придет в движение (оттолкнется от стойки). 10.7*. Происходит взаимодействие между вытекающей водой и трубкой; трубка приходит в движение. 10.8°. Потому что взаимодействие воды с трубкой уравновешивается взаимодействием картонки с трубкой. 10.11. В результате взаимодействия будет вращаться в направлении, обратном направлению бега ребенка по цилиндру. 10.17. в) Правая, так как сс масса с грузом меньше. 10.18*. а) У правой тележки, так как её масса меньше; 6) у правой тележки скорость в 15 раз больше. 10.19. а) 1 — сталь; 2 — алюминий: 3 — свинец. 10.20. Левая: масса её меньше, чем масса лодки с мальчиком. 10.21. Могут, когда массы тел одинаковы. 10.22. Нет, так как число молекул воздуха под поршнем и масса каждой из них не изменились. 10.24. Да, убудет — на ту часть воды, которая превращается в лёд или пар. 11.1. У медного, в 8 раз. 11.2. 0,5. 11.3. Парафиновый, в 3 раза. 11.10. 20 кг. 11.11. Да. 11.16. Тем. что общая масса молекул воды, содержащихся в одинаковых объемах пара и жидкости, разная. Различны и расстояния между молекулами.
Скачан с rnattnalioo.tilda.ws
268
11.21. Масса воды не изменяется; объём увеличивается; плотность уменьшается. 11.23. Нет; ист; увеличивается. 11.26. В 2 раза. 11.27. На 8,6 кг. 11.28. В 3 раза. 11.29. 1180 кг/м3. 11.30. Шар полый. 11.31. Цинк. 11.32. 920 кг/м3. 11.33. Серная кислота. 11.34. Из стали. 11.35. 2000 кг/м3. 11.36. а) 40 л; б) да. 11-37. На 400 кг. 11.38. а) 70,4 т; б) 1041. 11.40. На 112 кг. 11.41. 216 кг. 11.42. 761 1 кг/м3. 11.43. 5 40 л; = 0,7 кг. 11.44. 15 кг. 11.45. 112,5 кг. 11.46. 116 платформ. 11.47*. На 66,3 г. 11.48. 100 см3. 11.49. 50 л. 11.50. б) = 2 л. 11.51. 126 км. 11.52. 0,003 мм. 11.54. 60,5 см3. 11.55. 1,6 кг. 11.56*. 25 цистерн. 12.1. 0. 12.3. Подсказка: скорость — векторная величина. 12.4. 10 м/с2. 12.5. 100 кН. 12.6. 15 м/с. 12.8. 0.6 II. 12.9. 15 м; 50 II. 12.10. 5 кг. 12.11. 0,3 м/с2. 12.12*. 30 с; = 1,3 м/с2; = 20 кН. 12.13. 2100 Н со стороны дороги; 160 II со стороны кресла; обе в направлении движения. 12.14. Подсказка: за каждую последующую секунду Дз-const. 1 2 м-с2; 0,21 II. 12.15. ~ 50 км/ч; = 0,17 м/с2; = 306 Н. 12.16. 3 с. 12.17. 2 кг; аг = 3 м/с2; а,-6 м/с2; Fj - 18 Н. 12.18. -4 м/с2; -1 Н. 12.19. 5 м/с2; o-10-5t. 12.20. НО кг. 12.21. = 5,7 м/с2; = 9800 Н со стороны дороги и воздуха; = 160 Н со стороны ремней безопасности и других частей автомобиля: обе силы противоположны направлению движения. 12.22. 2000 Н; 800 II;-600 II; 1600 кг; 1200 кг. 12.23. 2-10* м/с2; 2000 И. 12.24. 2,6 с. 12.25. L2 (t-l): mL2/(Hl). 12.26. Для сливок. Подсказка: плотность сливок меньше плотности снятого молока. Считайте, что в момент попадания капли цельного молока в сепаратор значения v и Н одинаковы. 13.6. 30. 13.7. Между шарами 5 и 10 кг. 13.10. а) Да; нет. 13.16. В 9 раз. 13.17. 1,1 м/с2. 13.18. 0,1Я. 13.19*. G^-pmr (G — гравитационная постоянная). 13.20*. 7,8 ч; 31,2 ч.
•J
13.21. Примерно в 2 раза; начальными условиями образования Солнечной системы. 13.22. 7,5 км'с; Т — 88 мин. 13.23. 1.6 м с2; = 1.7 км/с. 13.24*. 1,2 • 10" м; « 3,1 км/с. 13.25*. 926 м/с. 13.26*. = 0,031 м/с2. 13.27. 1) = 200 II; 2) = 260 11; 3) = 150 Н. В направлении вращения станции, так как больше сила трения, обеспечивающая передвижение. 14.1. = 21 м. 14.2. В 3 раза. 14.3. 3 с. 14.4. 9,8 м/с. 14.5. 9,8 м. 14.6. А и В — да; vA = 5+gi;	=	14.7. Если начало координатной
оси совмещено с точкой начала движения тела В. 14.9. В 5,5 раза; в 5,5 раза. 14.10*. = 108 м. 14.11. y = 7-gt2/2; у = 7 - 2t - gt2/2, 14.12. Вертикально вниз; О. 14.13*. 0,98 II; 14,7 м с; II м. 14.14. Вверх, вверх; вверх, затем вниз; 10 м/с; 25 м; -1') м. 14.15. Тело Л — вниз, е() = 2.5 м/с, < 0; тело В — вверх, о(|- 20 м/с, > 0; да; нет. 14.16*. = 2 II; 1,8 с; 1,2 с; 1,5 с. 14.17*. 1,8 м. 14.18. 1) (если ось У направлена вверх); 2) (если ось У направлена вниз). 14.19. x=vitt: y = y<J-gt2/2:	= const; - -gt:
о = ^u2 + о2 . 14.20. 2 с; 630 м. 14.21. 17,7 м; на 0,6 м/с. 14.22. v0= ^2q . а=-45. 14.23. 1) а = 0 — в начальный момент полета тела, брошенного в горизонтальном направлении; 2) о = ± 90 — движение по вертикали. 14.24. По параболе; начальная и конечная скорости равны по модулю, но угол наклона вектора конечной скорости к поверхности земли меняет знак на противоположный; 1) ц, = 0; 2) у = 0. 14.25. = 1,4 м/с; -45; 0,5 м; = 0,64 с. 14.26. Дун,1НК / Д//,|11ЯХ “ lg2a. Указание. 1) Составьте уравнения для Д.Т], Дх2, Д//| и Ду2; учтите, что Д/|*Д/2, Axt = Дх2, &У\ = &Уг = 0; 2) исключите Д/j / Д/2 и получите равенство cos 6 ! cos а — sin а / sin |J,
2качлн с mattnalioo.tilda.ws
269
ОТВЕТЫ
которое становится тождеством при условии, что угол Р = 90 - а. Учтите также, что в верхней точке траектории vvi = oV2 = 0. 14.27. 45. Указание. Составьте уравнения для Дх, Ду, выразите время ( полета и подставьте в уравнение для Дх. Вспомните, что 2 sin a cos а = — sin2a. 14.28. Можно; а) нет; б) да; сохранят. Указание. Направления отсчета углов см. на рисунке 1. 14.29. = 78 м/с; = 610 м; = 4 с; » 88 м. 15.1. На силомер действуют сила тяжести и сила руки человека (со стороны пальцев и со стороны ладони). 15.3. Подсказка: на доску действуют ста тяжести, сила реакции опоры и вес мальчика. 15.5. 10 II. 15.7. 9.4 II. 15.8. Сила упругости пружины. 15.11. Нет. 15.12. 15 мм. 15.13. 12.8П. 15.14*. 0.16 мм. 15.15. 10 11. 15.17. а) 0; б) 8 Н 15.18. а) Нет; б) уменьшается, но очень незначительно; в) увеличивается. 15.23. 117 Н. 15.24. 174 II. 15.25. На 196 И. 15.26. 49 Н. 15.27. 88.2 Н. 15.28. =8 33.3 Н. 15.29. 5 кг. 15.30. 19,6 Н; 19 Н; 98 И. 15.32. В 20 раз. 15.34. 800. 15.35. На 50 г. 15.36. Нет, масса лунного образца больше. 16.2. См. рис. 2, где F — сила тяжести, действующая на груз, и F} — сила упругости нити. 16.4. а) Сила тяжести; б) сила упругости шара; в) сила упругости нити. 16.10. Fj = 10 П и = 60 II. 16.21. Д = 20 Н; F2 = 20 И: F4 = 15 Н. 17.2. 2 Н. 17.5. .5 II. 17.60. 1 Ну каждого; 3 II в точке Див
Рис. 2
точке В. 17.8. Равнодействующая сил. действующих на сокола, равна нулю.
17.9. 75 Н; 60 Н. 17.10. I Н. 17.11. 500 Н. 1712. 7 и 3 Н. 17.13. Может быть
равной 2; 4; 6; 12 Н. 17.15*. 2 м/г2. 17.16*. С ~ 1900 Н; Р F = 5150 Н. 17.17*. Р - G - 588 В; Р - 552 И; G - 588 В. 17.18*. 781 И; = 5500 В; 0; нельзя. 17.19*. «=3220 II; «= 4780 В. 17.20*. 8,2 кВ; да. 17.2Г. 5 м/с. 17.22*. > 9.9 м/с. 17.23*. « 2 с. 17.24*. 5 II. 17.25*. 2.33 10 3 II; 1,0110 3 II. 17.26*. 500 II; 6 м. 17.27*. = 0,25 II; * 0,12 II. 17.29*. 80 II;
100 II. 17.30. 49 II; == 69 11. 17.31. В положительном направлении оси А’; I Г (Т	в ( гт/
10 Н. 17.32. £tga; wgtga; -5- --; sinct —-—. 18.11. Например, резиновая
у 11 «я «	\ (os а
ручка руля для захвата рукой. 18.12. В случае а сила трения скольжения направлена вдоль оси карандаша вверх. В случае б сила трения качения направлена перпендикулярно о'и карандаша нверх. 18.13. а) Качения, б) Покоя, п) Скольжения. 18.15. На брусок — влево; на поверхность, по которой движется брусок, — вправо. 18.18. а) Вправо, б) Вверх, в) Вправо; влево. 0. 18.19. а) Влево, б) Bi раво. в) Вверх. 18.21. ('ила трения покоя между бруском и тележкой; 0. 18.22. В случаях а и в — вверх вдоль транспортера. В случае б — равна нулю. 18.23. В первом случае сила тяги автобуса равна силе трения. Во втором случае, кроме силы трения, необходимо также учитывать скатывающую силу, равную проекции силы тяжести на наклонную плоскость. 18.24. 686 II. 18.26. При неразведанной пиле пропил имеет ширину, равную толщине полотна пилы. Возникающее при движении полотна трение о стенки пропила затрудняет движение пилы. При разведенной пиле это трение почти устраняется. 18.29. 123 кН. 18.30. 33 кН. 18.31. 200 Н. 18.32. «= 3 кН. 18.33. Тело будет находиться
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
270
в состоянии покоя или двигаться равномерно и прямолинейно вдоль на
клонной плоскости, так как проекция вектора силы на наклонную плоскость численно равна проекции вектора силы F}. Проекции сил Ft и F2 на направление, перпендикулярное плоскости, также численно равны. Сила тяжести, сила реакции опоры и сила трения. 18.34. 2-15 И; « 121 II. 18.35. Сила тяжести, сила реакции опоры, сила сопротивления движению и центростремительные силы; 600 II; 720 Н; 600 Н. 18.36. Против направления движения; по направлению движения. 18.37. Нельзя, так как возможно, что Г)ОП|) - t>2. 18.38*. ~ 0.02. 18.39*. 6,9 м/с-: ~ 1.6 е; ~ 8,8 м. 18.40. 6880 Н; 1760 Н. 18.41*. ~ 18 м/с. 19.1. Нет. Масса лисы больше,
следовательно, скорость меньше. Расстояние будет увеличиваться.
19.2. 30 м/с * 110 км ч. 19.3. В 8,1 разя. 19.4. 1 : 1. 19.5. 10 кН. 19.6. На
160 кгм/с. 19.7. = 2.9 кгм с: 0. 19.8. = 0.6 кгм с. 19.9*. Д/ = Др (m/f): h = Ар (i’cp - &р/т) (mg). 19.10. Достаточно зафиксировать вес человека 7>1
и Р2 в верхней и нижней точках траектории;
p-p-lT-
*-1
V =


19.11*. I : 9; -Rmr. 19.12*. Первое; на ось X: 12 кг • м /с; на ось У: -6 кг-м/с. 19.13*. Па ось X: (-p2 + />i) cos л/1 <0; на ось Y: {р\+р>) cos л 4. 19.14*. На ось X: рх >0; на ось У: р2 > 0; на ось X: - р2 < 0; на ось У: р} > 0. 19.15*. Если вектор импульса одного из тел образует угол а с положительным направлением произвольно выбранной оси X, то вектор импульса другого тела — угол (180	а). Сумма проекций Pit+P2x = /3 lcos ct +
♦ (- cos a)] = 0. Нет. Нет. 19.16*. 15 см/с. 19.17*. 10 кгм/с. 19.18. 90 ; - рх; \р\ =	+ Рг — \2р- 19.19. 22 кг*м/с; за 25 с. 19.20. 390 кг*м/с;
195 кг’м/с; да; 3 с. 19.21. 6 кг* м/с; 45 с; 9 кг-м/с. 19.22. .Увеличится; уменьшится; не изменится. 19.23. 0. 19.24. Ружье и тело человека образуют как бы единое целое. С увеличением массы уменьшается скорость отдачи ружья. При неплотном прижиме ружье приобретает значительную скорость и травмирует плечо при уларе. 19.27*. 900 г. 19.28*. 0,2 кг. 19.29*. 2,5 м/с. 19.30. 0,069 м/с. 19.31. -7 см/с. 19.32. При одинаковых значениях импульсов пули и камня их сечения и скорости различны. За малое время взаимодействия пули со стеклом в движение приходит лишь небольшая часть молекул стекла, которым сообщается значительная скорость. Возмущение ввиду неупругой деформации аморфного стекла не успевает распространиться по всей массе стекла и создать критические напряжения, при которых стекло разбивается. 19.33. При выстреле на пистолет действуют сила тяжести F}, сила давления F2 пороховых газов и сила реакции опоры Рл со стороны руки человека, причем точка приложения силы F2 удалена на некоторое расстояние от центра тяжести пистолета, и создается вращающий момент, пистолет поворачивается па едва замети wit угол. Появление вертикальной компоненты этой силы приводит к увеличению силы реакции опоры, направленной вверх. 19.34. 10 кг. 19.35. 270 кг • м с; 30 кг-м/с; нет. 19.36. Вперед по ходу; 6 м с; назад; 3,6 м/с. 19.38. 0. Примечание: не только проекция импульса третьего тела на первоначальное направление равна нулю, но и модуль его скорости равен нулю. В противном случае не были бы равны суммы проекций векторов импульсов на любую другую ось до и после разделения тела, что про-
2качан с mjttnalioo.tiida.ws
271
ОТВЕТЫ
тивоэечило бы закону сохранения импульса. 19.41. Уменьшится ня 0,1 м/с. 19.42. 2 м/с. 19.43. Вектор импульса санок, скользящих по наклонной плоскости, можно разложить на две составляющие — горизонтальную и вертикальную. У основания горки происходит удар санок о лед. Лёд приобретает импульс, направленный вертикально вниз, что приводит к его разрушению. После улара о лёд вертикальная составляющая импульса санок направлена вверх — санки подпрыгивают вверх и одновременно летят вперед за счет горизонтальной составляющей импульса. Ситуация повторяется при следующем падении санок на лсд. Горизонтальная составляющая импульса санок уменьшается за счет сил сопротивления движению медленное, чем вертикальная, углубления становятся всё мельче, и санки скользят по горизонтальной поверхности до остановки. 19.44. <>,. 19.45. Последний шар. Подсказка: вспомните третий закон Ньютона. 19.46. 10 кг • м/с; 10л Н. 19.49. Газы покидают ракету не мгновенно, а постепенно. Вытекающая в единицу времени часть газов сообщает обратный импульс не только ракете, но и оставшемуся в ракете топливу. Приращение скорости ракеты оказывается меньше. Поэтому, чтобы достичь заданной скорости, понадобится гораздо больше топлива. Примечание: уравнение можно применять для малых промежутков времени Д/, учитывая, что М — это масса ракеты с топливом, а т < М.
Глава HI. ДАВЛЕНИЕ ТВЁРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
20.1. Нет. Нет. 20.14. 5000 кПа. 20.15. На 490 Па. 20.16. 9.8 кПа. 20.17. 1,4 кПа; в 7 раз. 20.18. 3,5 кПа. 20.19. 117 кПа. 20.20. Пройдет. 20.21. 490 кПа. 20.22. = 15 МПа. 20.23. Одинакова: * 30.fi II; = 3,9 кПа, =5 1,9 кПа, * 0,1 кПа; да, изменятся — уменьшатся. 20.24.	102 кПа.
20.25. В 2 раза. 20.26. ЮН. 21.5. Наибольшее — в сосуде в: наименьшее — в сосуде а. 21.9. 0,016 Па. 21.10. Уменьшилось в 2 раза. 21.11. 0,04 Па. 21.12. В сосуде, находящемся в теплом помещении, так как там скорость движения молекул больше, следовательно, они чаше ударяются о стенки сосуда. 21.14. Потому что воздух, содержащийся между волокнами дерева, нагреваясь, сильно увеличивает давление на частички обуглившейся древесины. 21.17. Инертный газ препятствует испарению металла с нити накаливания. 21.19. В результате деятельности молочных бактерий образуются газы. Число молекул газа в пакете увеличивается, число их соударений с внутренней стороной стенки пакета начинает превышать число соударений молекул воздуха с внешней стороной стенки пакета. Стенка приходит в движение, увеличивается объем. Давления по обе стороны стенки пакета выравниваются. Дальнейшее увеличение объема ограничено упругими свойствами пакета. 21.20. Да. 21.22. Форму усеченного конуса. Широким основанием вну1рь корабля. 21.23. Подсказки: можно шкрьиь буиялку на улице, затем плотно закрыть и подержать её в теплом помещении. 22.4*. Скоростью движения молекул, их размерами и явлением диффузии. Так, в первом случае в сосуд .4 каждую секунду проникает больше быстрых молекул водорода, чем выходит из него менее быстрых и больших размером молекул воздуха, что увеличивает давление на пленку, а следовательно, прогибание её вниз. 22.9. Молекула массой mv 22.10. Увеличивается скорость молекул, их подвижность, ускоряется процесс диффузии. 22.11. Молекулы газа 1 обладают большей подвижностью, поэтому вначале их поток в правую часть сосуда больше, чем встречный поток молекул
Скачан с matenalioo.tilda.ws
272
газа 2. Постепенно достигается равновесное состояние как наиболее вероятное. 23.8. Да. Согласно закону Паскаля увеличивается давление на воздух в пузырьке. Уменьшение объема воздуха приведет к подъему уровня воды в пузырьке. 23.9. Будет опускаться. Будет иод ни.чаться. 23.10*. Да. 23.11. 1 кН. 23.13. 4 кН. 23.14. 4()0 Н. 23.15. 28.6 Н. 23.16. 500 II; 2.5 кН. 23.17*. 1,5 кН. 23.18*. а) 800 Н; б) 4 см. 23.19*. а) 16 кН; б) 5 см2. 24.1. Увеличилось. 24.3. Одинаково. 24.4. Нарушится — перетянет правая чаша весов. Одинаково. 24.5. Нет. В левом сосуде давление воды на дно будет больше, чем в правом. 24.6. В левом. Одинаково. 24.7°. Нет. 24.8°. Давление воды на дно и кран больше, чем давление керосина. Поэтому при открытом кране вода потечёт в сосуд с керосином. 24.9. /Z ।. 24.10. Силы; 70 II; будут увеличиваться (уменьшаться). 24.11. Одинаково; 500 Па. Изменится; 100 Па. 24.12. 0,8 кПа; 10,88 кПа. 24.13. 4 кПа. 24.14*. 6.16 кПа. 24.15. В правом сосуде в 2 раза больше. 24.16. 2370 кПа; в 8,74 раза. 24.17. а) 113 700 кПа. б) « 143 кПа. 24.18. 10. 30 и 50 м. 24.19. 225 Н. 24.20. а) .3 кПа: 6)30011; в)90Н. 24.21. 1250 кН. 24.22*. 72 Н. 24.23. а) 1,8 кПа; б) 18 Н. 24.24*. » 5 Н. 24.25. 103 кН. 24.26. 360 Н. 24.27. 22 м. 24.28. 10 м. 24.29. 10 м. 24.30. а) 1,2 кН; б) 1,4 кН; в) 200 П. 24.31. а) 960 Н; б) 1,12 кН; в) 160 Н. 24.32*. а) 200 Н; б) 160 Н. 24.36*. Пет. Вспомните понятие «вес тела*. 24.39. Па 0,01 м. 24.40*. 0,85 м. 24.41*. « 0,27 м. 24.42*. 33,5 см. 25.3. 11,6 м4. 25.4. Под действием давления воздуха, поступающего в правый сосуд через отверстие вверху. 25.6. Ро — pgh + р. 25.8. Подсказка: обезьянка плотно прижала губы к шарику и создала во рту разрежение, втянув в себя воздух. 25.10°. Подсказка: трубка и сосуд составляют сообщающиеся сосуды. 25.13°. Подсказка: рассмотрите основные силы, действующие на внутреннюю пробирку в вертикальном направлении. — их три. 25.15. Нет. Ртуть выльется, и трубка заполнится водой. (Ртуть придет в движение, и в вакуум устремится вода.) 25.18*. Высоту столба жидкости в открытом сосуде. Вода в трубке удерживается силой атмосферного давления. 25.19*. От уровня воды в сосуде до его дна. Сила давления воздуха и вес воды в трубке уравновешиваются силой атмосферного давления. 25.20*. От уровня воды в правом (открытом) сосуде до его дна, так как давление воздуха и столба воды в левой трубке до уровня поверхности её в открытом сосуде уравновешивается атмосферным давлением. 25.21. а) 760 мм. б) Верхний уровень ртути в праной трубке по принципу сообщающихся сосудов будет одинаковым с уровнем ртути в левой трубке. 25.23*. Часть ртути, которая находится над пробкой, поднимется и останется прижатой к верхнему запаянному концу трубки, а остальная ртуть выльется в сосуд. 25.28*. Да. Объем левого пузыря увеличится, а правого уменьшится, так как плотность воздуха в системе больше, чем в атмосфере, а изменения давления с высотой неодинаковы. 25.30. Да. 25.31. Меньше; 952 Па. 25.32. 0,72 м; 5,3 см. 25.35. 72 кН. 25.36.- 128 кПа. 25.38. -60 м. 25.39. «30 м. 25.40.91617 Па. 25.41*. 750 м. 25.42. 40,5 кПа. 26.1. Нагнетающие насосы — да, всасывающие — нет. 26.4. * 12,9 м. 26.5. Вниз. 26.6. Вниз. Сила атмосферного давления, действующая на поршень вертикально вниз, остается постоя и-ной, а сила давления газа в системе, направленная вертикально вверх, уменьшается по мере уменьшения давления в системе. Результирующая этих сил направлена вниз и облегчает перемещение поршня вниз. 26.9. Подсказка: на вращающемся валу жестко закреплен эксцентрик
2качан с mattnalioo.tilda.ws
273
ОТВЕТЫ
(рис. 3), обеспечивающий поступательное движение пластин /''"''х с клапанами в вертикальном направлении. 26.15. Равно /	\
атмосферному. 26.20. * 181.3 кПа; * 221,3 кПа. 26.21*.	/	\
*48 кПа; *28 кПа; *88 кПа. 26.23*. 0. 27.2°. Нарушится. /	\
Перетянет шарик, погруженный в керосин. 27.7. * 0,12 %. I
27.8	. Равна по модулю. 27.9. Силы тяжести. 27,10. Да. \	j
27.14	°. Перетянет железная гиря. 27.16. Вода будет опу- \	/
скаться вниз и не закроет доступ к керосину кислорода, необходимого для горения. 27.21°. Пробковый плавает на поверхности керосина; парафиновый — на границе во- !*>«*♦ 3 да — керосин, частично погрузившись в воду; стеклянный
покоится на дне сосуда. 27.22°. При нагревании воды пробирка начнет двигаться вниз: при охлаждении — вверх. 27.25*. Уменьшится. 27.27. Брусок—Земля; брусок—вода; брусок—пружина. Сила тяжести, направленная вниз, сила Архимеда и сила упругости нити, направленные вверх. 27.29*. 13,6 Н; направлена вертикально вверх. 27.30. 8 кН. 27.31. 10.5 кН. 27.32. 1.5 кН. 27.33. 1 Н; 0,8 Н; 1000 Н; 8000 Н. 27.34. 7,2 кН; 9 кН. 27.35. Дуб: 720 г. 27.36. Показания весов будут на I Н меньше веса этих тел в воздухе. 1,7 II; 6.8 II; 7,9 II; 10,3 Н. 27.37. 1.9 Н; 7 И; 10.5 Н. 27.38. 1,25 И. 2739°. 0,2 II. 27.40. * 10 И. 27.41. 180 П. 27.43. Для бруска — до отметки шкалы, соответствующей 150 мл; для шара — ПО мл. 27.44. 152 Н. 27.45. 18 кН. 27.46. Можнс. 27.47. 75 кН. 27.48. 1 15 • 10” кН. 27.49. 1,44 МН. 27.50. 3090 т. 27.51. 108 кг. 27.52. Не погрузится. 27.53. 0.015 м!. 27.54. 255 Н. 27.55°. * 2,5 II. 27.56*. 96 см3; 96 г. 27.57. 2400 кг/м3. 27.58. 0.02 м1. 27.61. Масса пробки больше массы монеты на разность масс воздуха в объеме этих тел. 27.63. 0.0047 И. 27.64. 114 И. 27.65. 1 1.7 кН; 13.26 кН; 9.74 кН.
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ. ЭНЕРГИЯ 28.1. б) Среднюю силу, прикладываемую к санкам при перевозке, и пройденный при этом путь от дома до школы. 28.2. 90 Дж; 6 кДж. 28.3. Нет. (Можно полагать (см. рис. IV-1), что сила трения в указанных случаях различна.) 28.4. Мальчик произвел большую работу, так как поднимал ведро с водой па большем пути. 28.5. 300 Дж. 28.6. Нет. (При подъеме левой стопки — большую.) 28.8. 675 Дж. 28.9. 510 Дж. 28.10. 25 II. 28.11*. 3,06 Дж. 28.12. 1 Дж. 28.13. 280 Дж. 28.14°. 1 кДж; 2 кДж; 3 кДж; 4 кДж. 28.15. 48 Дж. 28.16. 81,6 кДж. 28.17. 1152 кДж. 28.18. 2 1 кДж. 28.19. 7200 кДж. 28.20. 71280 000 кДж. 28.21. 621 кДж; 321 кДж. 28.22. 4600 кДж. 28.23. 912 Дж. 28.24. 6,86 кДж. 28.25. 18 Дж; 10.5 Дж; -7.5 Дж. 28.26. 0; -490 Дж. 28.27. 4,41 кДж. 28.28. 4900 Дж. 28.30. 0. 28.31. 2); 4); 5). 28.33. * 70.6 кДж. 28.34. 2 кН. 28.35*. 173 Дж; * 18 кг. 28.36. Нет. Работа силы трения — величина кумулятивная — равна сумме работ на элементарных участках пути. Эта работа имеет отрицательное значение, так как на любом бесконечно малом участке пути направления векторов силы трения и перемещения противоположны и косинус угла между ними равен -1. 28.37. Робота — скалярная величина, а не векторная и не имеет проекции на какую-либо ось. Смысл знака ищите в отвесе к предыдущей задаче. 28.38. Ь\ с; а. 28.39*. * 0,4 II; * 1,6 Дж; * 0.9 Дж; * -2,5 Дж. 28.40*. * 11.2 кДж; * 0,62. 28.41*. -100 Дж. 28.42*. 2,6 МДж; -2,45- 10" Дж. 28.43*. * 200 кДж. 29.6. Работа и мощ-
Скачан с mattnallOQ.tilda.ws
274
кость больше для сплошного шара. 29.7. 210 Вт. 29.8. * 180 Вт. 29.9. 160 Вт. 29.10. 1,13 кВт. 29.11. 1.5'10* кДж. 29.12. 27 кДж; 810 кДж; * -1 л. с. 29.13- * 1,8 кВт; 30. 29.14. П; 3); 6). 29.15. 8,1 I01 кДж 29.16. * 6,7 кВт. 29.17. *11-10й кВт. 29.18. 49 МВт. 29.19. 750 Вт. 29.20. 12 кВт. 29.21. 4,3-101" Дж. 29.22. 200 кВт. 29.23. *1.7 ч. 29.24. *21 мин. 29.25. * 11,7 кН. 29.26. 500 И. 29.27. 20 кН. 29.28. 3,2 т. 29.29. 1,9 кВт. 29.30. Р = ^npdv3 * 1,26 кВт. 29.31. * 21 кВт; * 12 кВт. 29.32. В 1 раза. 29.33. Без знания реально потребляемой мощности невозможно оценить расход электроэнергии и эффективность прибора — его коэффициент полезного действия. Потребляемая мощность больше полезной на величину потерь — электрич(Ч'ких, магнитных и механических. 30.2°. /; 1/2; /'2; 0;	— макси-
мален; Л72 « Мл М!/2; М| = (); / и 2 — по часовой стрелке; 3 — против часовой стрелки; 4 — покоилась. 30.3*. Работа — величина скалярная и характеризует изменение механической энергии тела под действием силы 1 И на пути 1 м. Работу принято измерять в джоулях (Дж). Момент силы 1 Н-м свидетельствует о том, что к телу приложена сила 1 II и плечо силы равно 1 м. Причем при одинаковом численном значении момента силы (см. рис. IV-10) движение может происходить как ио часовой стрелке, так и в противоположном направлении. Момент силы — векторная величина, определяющая направление вращения тела. 30.4. Fvnp со стороны нити, со стороны Земли (приложена к центру тяжести стержня); от максимальных значений до 0. 30.5. Чтобы увеличить момент силы за счет удлинения плеча. 30.6. Против часовой стрелки; по часовой стрелке; да; нет, так как равны только модули векторов моментов. 30.16. Чтобы увеличить момент сил. 30.17. а) 1 11; б) 100 II. 30.18°. Перетянет груз с надписью «311». 30.19. Нет. 30.21°. * 0.7 И. 30.22. 60 ем. 30.23°. 1 II. 30.24°. 200 г. 30.25°. а) 10 II; 6) 10 II. 30.26°. 2 II. 30.27. 2 Н. 30.28. 1,6 кН. 30.29. 6 К) II. 30.30. 75 см. 30.31. 7 см. 30.32*. Па расстоянии 10 см от силы 18 П. 30.33. Да; для навешивания грузов большей массы; да, весы имеют 2 линейные шкалы. 30.34. Шкала нелинейная из-за смещения центра тяжести стержня весов относительно подвеса. Борьба е мошеннической градуировкой весов требовала государственной поверки и клеймения приборов. 30.36*. В 1000 раз. 30.37*. 16 т. 30.38*. 2,3 кН; 92 Н. 30.39*. 80 И. 31.3. Одинаковыми, по 20 II. 31.4. Во втором, так как в первом случае вместе с грузом поднимается большая часть цепи. 31.5. В системе I. 31.6°. 20 Н. 31.7. При помощи блока легче примерно в 2 раза. 31.8°. Да, так как моменты сил равны. 31.9°. Пет. В системе блоков I приложенная сила должна быть в 2 раза меньшей, чем в системе блоков 2. так как там используется подвижный блок. 31.11°. 10 II. 31.13. 830 II. 31.14. 1100 И: 1800 Н; нет, как минимум 3. 31.15°. 3.6 И. 31.15. * 41 кг. 31.17*. 5 П. 31.18. 2 кН. 31.19*. *3.3 м/с2; *1,3 И; *1,1 е. 31.20*. *820 г; * 300 г. 31.21*. 4,9м/с2; 4,9 Н. 31.22*. * 2,5 м/с2; * 7,4 П. 31.23*. 0,2 кг. 31.24*. « 26 II. 31.25*. 60 Дж. 31.26*. 30 кПа. 31.27*. 2%. 31.28. 250 Н. 31.29. 400 И. 32.3. 4683 км. 33.3. В случае а КПД тру больше, чем .меньше затраченная работа. 33.4. Разный, 33,5. 80%. 33.6. 96%. 33.7. У системы 2. 33.8. КПД больше у системы с неподвижным блоком. 33.9. 96%. 33.10. *7 кДж. 33.11. 0,73. 33.12. 73,5%. 33.13. 70%. 33.14. 54.4'% 33.15. 61.3%. 33.16*. 51%; * 2650 Дж. 33.17. 1 мин 38 с. 33.18*. 80%. 33.19*. 35 т. 34.1. При условии равенства механической работы, т. е. когда	= tn2gli,, где wq > /ц <
2качан с mattnalioo.tilda.ws
275
ОТВЕТЫ
34.2. Брусок из свинца. 34.7. На -4,7 кДж. 34.8. - 5,99 Дж; -0.99 Дж. 34.11. 9,8-10 2 Дж. 34.12. ИЮ Дж. 34.13. В 9 раз. 34.140. = 12.8 П; « 0.51 Дж. 34.15. На 75%. 34.17. Нет, так как скорость у них разная. 34.18. = 6,1 м/с; импульс пули намного меньше, чем импульс человека. 34.19. 50 МДж. 34.26. Наибольшая потенциальная энергия в точке А, наименьшая — в точке В. Кинетическая энергия н точке А наименьшая, а в точке В наибольшая. 34.29. 4 м; возросла на 2 кДж. 31.30. 1) Нет. 2) Да. 3) Да. 4) Да. 34.31. Вниз; с уровнем 2; 0; mgh. 34.32. -5,7 Дж. 34.33*. - 2.9 кДж; 6,0 кДж: 3.1 кДж. 34.35*. = 61 м. 34.36. 0.25 Дж; 10 м.с. 34.37. 6,6* 10‘ II. 34.38. 8 см. 34.40*.	49 Дж; > 2,5 м. 34.41°. Н.
34.42. 1 1.7 Дж; ~ 12 м/с; нет. 34.43. 100 II; на 36 Н.
Глава V. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
35.4. 0.5d; они равны. 35.5. 0.02 с. 35.6. 0,8 с. 35.7. 0,05 с. 35.8. 400 Гц; 2,5 мс. 35.9. 20 Гц. 35.10. 150. 35.110. 12 с; 0,083 Гц; 0.2 м. 35.12. 0,7 м;
0,5 м; 0,35 м;	и т. д. 35.14. 1	; 0,25 Гц; у рад.
35.15. Да. Амплитуды и частоты одинаковы. Различаются начальные фазы, это означает только то, что различны моменты начала наблюдения за одним и тем же процессом колебаний. 35.16. (2п + 1) е, где п = 0, 1, 2. 3, ... . 35.22. Нет; А = Z sin ц. 35.25. 6.28 с. 35.26*. 6 <•; 3 г;
35.27. .г, = 0,69 м; Хц = 0,35 м. 35.28. = 9,76 м/с2. 35.29. Изменить в 4 раза 35.30*. 0,3 м; 1,2 м. 35.31*. В 3 раза. 35.32. 1 м. 35.34. - 0.15 с. 35.35. 0; 200 м с2. 35.37. = 2.8 Дж; = 3,8 м с. 35.38*. 0,20 Дж; 0,05 Дж; 0,15 Дж. 35.39*. 150 мДж; 50 мДж. 35.42. Пет. График может также соответствовать вынужденным колебаниям тела в устоявшемся режиме колебаний. 35.48*. ® 1.5 Н м. 36.4°. а и d вниз, b — вверх, скорость точки с равна нулю. 36.7. Поверхность обруча приводит в движение ближайшие к ней молекулы воздуха в вертикальной плоскости. Благодаря форме лопастей вентилятора молекулам воздуха сообщается импульс преимущественно в горизонтальном направлении. Создавшееся при этом разрежение компенсируется притоком молекул воздуха с тыльной стороны вентилятора. Воздействие лопастей носит периодический характер, создается упругая продольная волна. 36.8. Упругие продольные волны, как вызванные движением других обитателей моря, так и отраженные от препятствий, вызванные собственным движением рыбы. 36.9. Поверхностные волны являются особым видом волн на границе двух сред. Их не следует путать с волнами в сплошной среде. 36.10. На переднем склоне шли речной поверхностной волны частицы воды движутся вверх. Сила, действующая на человека со стороны волны на данном уровне, сообщает человеку ускорение, компенсирующее ускорение свободного падения. Поэтому не наблюдается перемещение в вертикальном направлении. 36.12. Упругие поверхностные волны распространяются в коре земного шара. Можно зарегистрировать не только сам факт, но и место проведения испытаний с помощью нескольких датчиков, установленных в различных точках Земли. 36.13. Вдоль моста распространяется механическая волна как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Точки мостя совершают колебания. При совпадении частоты шагов с собственной частотой колебаний моста возникает резонансное увеличение амплитуды колебаний, и мост может «сбросить*
Скачай с mattnalioo.tiida.ws
276
с себя человека. При переходе небольшими группами увеличение массы уменьшает частоту колебаний моста, человеку легче балансировать на нём. Кроме того, частоты шагов и фазы колебаний нескольких людей различны, что уменьшает вероятность резонанса колебаний моста. 36.14. 1 — 6, 3—8, 4-9: 1—4, 2—5, 4—6, 6—9: 2л, я, 2л, л/4, Зл/2. 36.15°. vA = 3vfl. 36.16°. Поперечной: 24 см; 20 см. 36.17. Нельзя: волна может быть как продольной, так и поперечной; Л = 24 см; можно; нельзя. 36.18. 2.5; 3.75. 36.19. В 8 точках: 6, 18, 30, 42, 54. 66, 78, 90 см. 36.20 2л рад; 7,5л рад. 36.21. Подсказка: выбор момента фотографирования волны произволен. 36.22. S = 24- 10 2 sin|nf-^x|. 36.24. 240 м/с. 36.25. kA = 12 м; Кн = 4 м; 3 : I; 1 : 3. 36.27. 40 см; 20 ем. 36.28. ол - 300 м е; vfi - 100 м/с. 36.29. ±2л рад; ±л рад. 37.3. Амплитуда возбуждаемых колебании в первом случае больше. 37.5. Сила звука (интенсивность) для них одинакова, так как она пропорциональна энергии колебаний источника звука и является объективной величиной. Громкость различна, так как зависит от индивидуального восприятия силы звука. 37.6. Нет. Увеличится амплитуда колебаний и, следовательно, громкость звука. 37.7. 0,017—21 м. 37.8. Бас, баритон, тенор, контральто, меццо-сопрано, сопрано, колоратурное сопрано. 37.9. 2%. 37.11. 10л Гц. 37.12. = 1,5-10“ м/с. 37.13. Звук от взрыва снаряда достигнет человека позже, чем взрывная волна, так как скорость взрывной волны намного больше скорости звука. 37.14. 5.1 км. 37.15. Указание'. сравните массы молекул Н2, Не, N2, О>. 37.16. Подсказка', рассмотрите движение и взаимодействие молекул. 37.19. В 2.18 раза; нет; да. 37.20. Подсказка: см. скорость звука в металлах. 37.21. Для приблизительного определения направления звуковых волн по разности фаз колебаний в звуковой волне. 37.23. Скорость распространения звуковых волн не зависит от частоты колебаний источников, поэтому разность фаз колебаний остается неизменной. Амплитуда же колебаний частиц воздуха уменьшается по мере удаления от источника звука, так как энергия переносится звуковой волной от источника по веем направлениям. 37.24. Подсказка: следует сравнить плотности воздуха. 37.26. С помощью крышки рояля регулируется громкость зв^ка и направление звуковых волн. 37.28. = 1 с. 37.29. 45 см; 15 см. 37.30. Подсказка: рассмотрите фазы колебаний отраженных волн в данном месте. 37.32. Подсказка: один из бокалов использовать как эталон хрустального звона. 37.33°. В сосуде с газированной водой при лёгком постукивании происходит усиленное выделение пузырьков. При этом такой сосуд звучит более глухо, чем сосуд с простой водой. Это значит, что на выделение пузырьков дополнительно расходуется энергия волн высоких частот. Звон сосуда утрачивает мелодичность. 37.37. Каждый голосник выполняет роль резонатора. При резонансе резко возрастает амплитуда колебаний и, следовательно, громкость звука. Это происходит при совпадении собственной частоты колебаний воздушного столба в кувшине с частотой приходящей упругой волны. Речь человека, пение хора представляют собой результат наложения огромного числа волн различной частоты. Голосник способен из этого набора усиливать не только одну волну основного тона частотой ы(), но и волны обертонов с частотами 3<х»0, 5о>0, 7ы0 и т. д. Различие размеров голосников обеспечивает усиление звуковых волн широкого диапазона. 37.38. При сильном ветре края трубы представляют собой неоднородности, на которых происхо
2качан с mjttnaiioo.tilda.ws
277
ОТВЕТЫ
дит срыв вихрей воздушного потока. Более или менее периодическое действие вихрей возбуждает упругие продольные колебания воздуха в трубе. Изменяющаяся в порывах ветра частота образования вихэей определяет звучание основного тона и обертонов воздушного столба. Печная труба при этом выполняет роль резонатора.
Глава VI. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
38.8. а) В колбе В увеличилась, в колбе А уменьшилась, б) В колбе В больше, в колбе А меньше, в) Больше в манометре, соединенном с колбой В. п В левом манометре (см. рис. VI-1, а) за счет изменения потенциальной энергии атмосферы (атмосферное давление совершило работу), а в правом (см. рис. VI-1. б) — за счет внутренней энергии воды. 38.10. Да; пет; у бруска массой 500 г численное значение внутренней энергии увеличилось больше, чем у бруска массой J00 г. Подсказка: внутренняя энергия — сумма энергий атомов.38.14. При взаимодействии тел происходит явление перехода механической энергии во внутреннюю энергию указанных тел. 38.15. В обоих случаях увеличивается внутренняя энергия головки спички, но в первом случае это происходит за сче- механической работы, а во втором — в нр< цессе теплопередачи. 38.16. Да; нет; да. 38.19°. Силы трения, лобового сопротивления и силы поверхностного натяжения жидкости на границе сред вода—воздух; несущественно. 38.20*. На пузырек в процессе всплытия действуют силы: со стороны Земли FTJtifc вниз, со стороны воды ?’д()Х вверх, сила сопротивления Л’1р вниз и сила атмосферного давления (можно пренебречь). Работа Атр силы трения незначительно увеличивает внутреннюю энергию воды и воздушного пузырька. Сумма работ ДТ,1Ж и ЛЛ()Х приводит к изменению механической энергии пузырька. Если нулевой уровень отсчёта совместить с дном водоема, то поте «циальная энергия пузырька увеличивается, если с поверхностью воды, то уменьшается. Внутренняя энергия воздуха в пузырьке практически не изменяется. 38.24. Увеличивается внутренняя энергия пилы за счет механической работы, совершаемой силой трения, действующей на пилу. 38.27. За счёт уменьшения потенциальной энергии молекул атмосферы. За счет разности давлений плойка деформируется. При этом молекулам атмосферы передается часть внутренней энергии от молекул воздуха в банке. 38.28. При скольжении по льду внутренняя энергия коньков и льда увеличивается, в результате чего между коньком и льдом образуется водяная прослойка, уменьшающая силу трения. (IIpu сильном морозе скольжение коньков значительно ухудшается, а при очень сильном морозе лед для коньков становится подобным стеклу.) 38.32. Явление перехода механической энергии во внутреннюю энергию взаимодействующих тел; в данном примере — воздуха и еи \i ника. 38.35. В основном уменьшением количества вещества в баллоне. 38.37. В обоих случаях работа внешних сил приводила к увеличению внутренней энергии и нагреванию трущихся предметов. Но в первом случае энергия распределялась на большее число молекул и рассеивалась с большей поверхности, во втором случае — наоборот, что приводило к большему локальному увеличению внутренней энергии и, следовательно, нагреванию дерева до температуры его возгорания. 39.11. Вода обладает уникальным свойством: её плотность максимальна при температуре +4 С. Ио мере охлаждения воздуха (и воды) более холодная вода опускается вниз, теплая — поднимается наверх. Пропс-
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
278
ходит её перемешивание за счёт конвекционных потоков. По вертикали устанавливается температура, равная +4 С. Дальнейшее охлаждение воды на поверхности делает ее менее плотной, она остается наверху вплоть до превращения в лёд. Глубокие водоемы не промерзают до дна. 39.16°. Обу-гливанию бумаги у дерева способствует плохая теплопроводность дерева. 39.23. Нарушения закона сохранения энергии нет, так как система тел не предоставлена самой себе. Надо учитывать, что в холодильнике процесс охлаждения происходит не самопроизвольно. Для его обеспечения компрессор совершает работу. Нет, в замкнутом помещении температура даже повысится за счет тепла, выделяемого компрессором. 39.31. Вода, нагреваясь в рубашке цилиндра, становится легче и поднимается в верхний бачок радиатора. Попадая в трубы радиатора, она охлаждается. Отдавая энергию воздуху, прогоняемому вентилятором, вода становится тяжелее, опускается вниз и через нижнии трубопровод вновь попадает в рубашку двигателя. Если уровень воды опустится ниже уровня аб, то вода перестанет циркулировать, что приведет к перег|х»ву и порче двигателя. 39.34. Мороженое тает потому, что оно поглощает энергию окружающего воздуха. По мере того как воздух, находящийся вблизи мороженого, охлаждается, он опускается вяиз, а на смену ему приходит сверху более теплый воздух. Чем скорее происходит обмен, тем скорее будет таять мороженое. Поэтому вентилятор, который ускоряет обмен воздуха, только ускоряет таяние мороженого. (Следует иметь в виду, что если температура струи воздуха, поступающего от вентилятора, ниже температуры мороженого, то сохранить его в твердом виде можно.) 39.35. Интенсивность движения газов в трубе зависит от разности давлении наружного воздуха и воздуха в трубе. Для высоких труб эта разница больше, чем для низких. 39.36. Хорошая теплопроводность металла способствует охлаждению газон в трубе, в результате чего их плотность увеличивается и разница давлении в трубе и вне ее уменьшается, что и вызывает ухудшение тяги в трубе. 39.37*. Пет. 39.49. Живые организмы участвуют в теплообмене посредством излучения. 40.4. У олова. Нет: в сосуде с оловянным шаром внутренняя энергия воды стала больше, чем в сосуде со свинцовым шаром. Нет: оловянный шар передал большее количество теплоты воде и сосуду, чем свинцовый. 40.5. Уменьшится. Больше всего льда растает под стальным цилиндром, я меньше всего — под свинцовым. 40.11. Уменьшилась на 290 кДж. 40.12. / — для чайника; // — для воды. 40.13. / — для воды: II для железа; III — для меди. 40.14. В: А; А. 40.17. 920 Дж/(кг • С). 40.19. 2,1 кДж; 125 Дж; 5,25 Дж; 1,95 МДж; 76 кДж. 40.20. 500 кДж. 40.21. 500 Дж. 40.22. 1,2 МДж. 40.23. 90,3 кДж. 40.24. 19 МДж. 40.25. - 19 Дж. 40.26. * 1,1 МДж. 40.27. 13,2 МДж. 40.28. « 519 кДж. 40.29. * 2 МДж. 40.30. = 21,7 МДж. 40.31. 66 МДж. 40.32. 5,01 К)7 кДж. 40.33. Увеличится на 0,01 С. 40.34. На 20 С. 40.35. 0,5 кг. 40.36. 13 л. 40.37. 2.1 л. 40.38. 20 кг. 40.39. 1 10 Дж (кг С). 40.40. 232 С. 40.41. До 20 С. 40.42. До НО С. 40.43. На 183 С. 40.44. * 38 С. 40.45. ~ 16 С. 40.46. 880 Дж (кг- С). 40.47. Вода нагрелась на *1,1 С. 40.48*. 30 кДж; *0.3 кВт. 41.11. Нет, так как отсутствует теплообмен. 41.13. 3. 41.14. Средний. Верхний график соответствует телам, имеющим одинаковую удельную теплоемкость в твердом и жидком состояниях, нижний не для льда. 41.20. Да, но в результате быстрого таяния льда весенние паводки были бы сверхобильными. 41.21. Подсказка’. вспомните об удельной теплоемкости и удельной теплоте кристаллизации
2качан с mattnalioo.tilda.ws
279
ОТВЕТЫ
воды. 41.22. Лсд препятствует дыханию корней и рвет их, расширяясь в процессе кристаллизации воды. 41.24. Со вторым, так как изменение потенциальной энергии тела происходит за счет работы силы тяжести. 41.26. В = 2 раза; в 2,7 раза; в 2,7 раза; в 27 раз. 41.27. В = 162 раза. 41.28. 1 кДж; 670 Дж; 1.1 кДж. 41.29. 1.70 МДж; 1,71 МДж; 1,81 МДж. 41.30. 33,5 кДж. 41.31. 136 кДж. 41.32. 3.84 • 10’’ кДж. 41.33. 3.25 кДж. 41.34. = 75,7 кДж. 41.35. 930 кДж. 41.36. = 15,6 МДж. 41.37. = 301 кДж. 41.38. 1,45 МДж. 41.39. 21 кДж; 170 кДж; 210 кДж. 41.40. = 53,2 МДж. 41.41. 8,4 кДж. 41.42. 38,5 кДж. 41.43*. = 2,8 кг. 42.2. В силу различия значений удельной теплоемкости и удельной теплоты парообразования испарение одной единицы массы взды должно вызвать большее охлаждение жидкости, чем испарение одной единицы массы эфира. Но интенсивность испарения эфира в несколько раз выше интенсивности испарения воды. В итоге более низкую температуру будет показывать термометр, опущенный в эфир. 42.7. Быстрее остынут постные щи, так как наличие в жирных щах плавающего жира уменьшает площадь поверхности испаряющейся воды в тарелках. 42.20. По прекращении работы горелки пар, выходящий и.ч чайника, охлаждается и частично конденсируется, образуя мельчайшие капельки волы — туман. 42.21. Для эфира — /; для спирта — 2; лля воды — 3. 42.22. Более высокая температура кипения у жидкости ня графике А. большая удельная теплоемкость и большая удельная теплота парообразования у жидкости на графике Б. 42.24. Уменьшится на 2,3 кДж. 42.25. 23 кДж; 1,8 кДж; 3,2 кДж. 42.26. 5.75 МДж. 42.27. 27.2 кДж. 42.28. 1,15 МДж. 42.29. = 513 кДж. 42.30. 827 кДж. 42.31. = 26,4 МДж. 42.32. ~ 13,3 МДж. 42.33. = 6,2 МДж. 42.34. = 54,1 кг. 43.2. Влажный воздух объемом 1 мл легче. 43.4. 0.6 кг/м’1. 43.5. Давление воздуха и пара растет с увеличением температуры. 43.6. Масса жидкости уве тчитея. масса пара уменьшится. 43.7. Не изменится. 43.8. 5 г/м . 43.9. Да. 43.11. = 0,5; = 50%. 43.14. При понижении температуры. 43.15. 872 г. 43.16. Низкая влажность способствует испарению влаги и охлаждению кожных покровов и органов дыхания человека. 43.17. 24 С. 43.18. Пет; да; да. 43.19. = 61%. 43.21. 60%; 12,2 мм рт. ст. 43.22. 10 С. 44.3. 165 МДж; 8.7 МДж. 44.4.	220 МДж; 270 МДж. 44.5.	= 95 кДж; 7 10" Дж;
11 • 10” Дж. 44.6. 1.55- 10’° Дж. 44.7. 8,8- 109 Дж; 1,08 МДж; 781 МДж; 8.8- 10° кДж. 44.8- На 62 МДж. 44.9. Примерно в 9,2 раза. 44.10. =219 МДж. 44.12. 57.66 МДж. 44.13. 122 МДж. 44.14. 5,1 • 1010кДж. 44.15. а) 2.9 МДж/кг. б) = 152 м. 44.16. 11 км. 44.17. = 5,6 кг; = 6,7 кг. 44.18. 10 т. 44.19. «7 т. 44.20. = 11 г. 44.21. « 5.1 кг. 44.22. Увеличится на = 37 ('. 44.23. Увеличится на = 1,7	44.24. 0,5 л. 45.2. Да, так как при выстреле часть те-
пловой энергии топлива превращается в кинетическую энергию снаряда. 45.7. При подводном плавании для работы двигателя внутреннего сгорания недостаточно воздуха. 45.12. Для увеличения поверхности контакта соприкосновения топлива с воздухом, что способствует полному сгоранию топлива. 45.14. КПД уменьшится. 45.15. = 3,6%. 45.17. 20%; 25%. 45.18. 30%. 45.19. 12,5%. 45.20. = 24 кВт. 45.21. = 21%.
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
46.4. Ион гелия. 46.7. Станет голожительным ионом; отрицательным ионом; останется только ядро. 46.11. В 4 раза. 46.12. 3. 46.13. В 12 раз. 46.16. Да; практически нет. 46.18. 3 (число протонов не изменилось.
Скачан с mattnallDQ.tilda.ws
280
уменьшилось количество электронов). 47.5°. Да. Заряженный шарик будет притягиваться к пальцу. 47.8. Электроскопы заряжены разноименными зарядами. Заряд шарика противоположен по знаку заряду на электроскопе б. 47.13. 4. 47.14. 3. 47.22°. Песчинки при трении о воронку и между собой электризуются и переносят заряды шару. 47.23°. Ио поведению листочков электроскопа, когда к его шару подносят палочку, знак заряда на которой известен. 47.24°. Стеклянной палочкой, потертой о шелк, зарядить электроскоп. Он приобретет положительный заряд. Затем, приближая к шарику электроскопа исследуемое тело, необходимо следить за поведением листочков электроскопа. Если угол между листочками электроскопа увеличивается, то тело имеет положительный заряд, а если уменьшается — отрицательный. 47.25*. См. ответ к предыдущей задаче. 47.29*. При одноименных зарядах на металлическом стержне и стержне электроскопа угол отклонения его листочков увеличится, а при разноименных — уменьшится. 47.30*. По изменению траектории движения заряженных капель воды при приближении к ним тела, звяк заряда которого нам известен, иди по изменению угла отклонения листочков электроскопа при приближении к его шару тела, знак заряда которого нам тоже известен. (См. решение предыдущей задачи.) 47.32. 2). 47.34. 3) (положительные ионы образуют кристаллическую решетку и не могут перемещаться). 47.38. В результате всплесков бензин и корпус могут наэлектризоваться разными по знаку зарядами. Электризация может быть столь большой, что возникнут условия для искрового разряда, а это повлечет за собой воспламенение бензина. Цепь, волочащаяся по земле, способствует разрядке корпуса. 48.1. Второе. 48.2. Нет. Ненаэлектризованное тело не создает электрическое поле. 48.3. Вблизи заряженной палочки действие поли сильнее. Притяжение преобладает над отталкиванием. 48.4. Грозовые облака обладают электрическим зарядом, как правило положительным. Под действием электрического поля этого заряда в электрически нейтральном поверхностном слое земли происходит перераспределение зарядов. Под облаком образуется заряд противоположного знака, частично сообщаемый растениям. По-видимому, шаровая молния несла на себе заряд того же знака, что и растения. Движение молнии обусловлено отталкивающим действием электрического поля земли и растений. 48.5. Да. 48.9. Модули сил изменятся, а направления векторов сил нет. а) < F2', б) > F-z. 48.11*. 4). 48.12. 0. 48.13. Да, поскольку вокруг каждого электрического заряда существует электрическое поле. 48.15. Капелька 1; отрицательный. 48.16. Увеличится. 48.17. Увеличивать заряд пластинки. Когда F,л ~ капелька останавливается; когда > F,, капелька движется вверх. 48.21. Да. В этом случае весь заряд распределится не по обеим сторонам пластинки, а только по наружной поверхности трубки, что приведёт к усилению поля вблизи трубки. 48.22. В точке А да; зарядом шарика 1 и отрицательным зарядом, индуцированным на поверхности шара 2. В точке Б нет, так как внутри проводника поле отсутствует. 48.23. В обоих случаях заряд распределится равномерно по наружной поверхности тел за счет отталкивающего действия; а) да; б) н(>т. 48.24. Нет. 48.25. Слева направо; из диэлектрика; проникает и вызывает поляризацию молекул. 48.26. В точке А да; зарядом шарика. В точке Б да; положительным зарядом, равномерно распределенным по наружной поверхности сферы. 49.2. Да; да; да; нет. 49.4. Да, можно. Потому что, хотя заря
2клчан с matfnalioo.riida.ws
281
ОТВЕТЫ
дов очень мало, они все же имеют определённое направление своего движения. 49.6. Стержень электроскопа привести в соприкосновение с палочкой. 49.В. Да. 49.9. Во всех случаях слева направо. 49.10. Да. 49.11. Нет, так как хаотическое тепловое (с огромными скоростями} движение частиц во всевозможных направлениях преобладает над направленным движением частиц в составе тела. 49.13. Да. 49.14. Да. 49.16. Да, так как существует направленное перемощение зарядов. 49.18. В первом случае ток кратковременный, во втором нет. 49.19. В видах анергии, затрачиваемой па группировку зарядов по знакам и их концентрацию на электродах генераторов. В электрофор ной машине в электрическую энергию превращается механическая энергия, а в гальваническом элементе — химическая. 50.1. Нет. 50.6. От *-* к ♦ + ». 51.1. По металлической; в металлической. 51.2. Разная, в правом большая. 51.4. 0,5 А. 51.6. 1,11 Кл. 51.8. б, в; для предварительной оценки надо выбрать прибор с наибольшим пределом измерения. 51.9. 0.5 А; закона сохранения заряда; 5 Кл. 51.12. 3 кКл. 51.14. По поверхности Земли (проводника) проходят радиальные токи с центром в точке касания провода. Возникает »шаговое* напряжение между ступнями человека, и ток идет через тело. 52.1. Чтобы уменьшить электрическое сопротивление на стыках рельс. 52.2. 1 Ом; 1,7 Ом. 52.3. « 1,3 Ом. 52.4. » 7,3 Ом. 52.5. 0,051 Ом. 52.6. 2 Ом. 52.7. = 5,1 кОм. 52.8. См. таблицу 15. 52.9. 0,17 Ом. 52.10. 18 м. 52.11. 11 м. 52.12. 0,5 мм2. 52.13. Второй; в 5 раз. 52.14*. Алюминиевая. 52.15*. Длинный; в 16 раз. 52.16*. Увеличилось в 9 раз. 52.17. а) Нихромовая: в 11 раз: б) с площадью сечения 1 мм2; в 20 раз. 52.18. В 1,5 раза. 52.19*. 320 Ом. 52.20. 2 мм2. 52.21. а) ~ 1,87 кг; б) 100 мм2; 890 кг. 52.22. 220 г. 52.23. ПО м. 52.24. 0,5 мм2. 53.2. Нет. Сопротивление зависит от физических свойств вещества проводника, например от строения кристалл инее к ой решетки, размеров и формы, а также температуры проводника. Приведенная же формула указывает лишь способ вычисления сопротивления проводника, если известны напряжение, приложенное к проводнику, и сила тока в нем. 53.3. 4 Ом. 53.7. 220 В; 110 Ом. 53.8. 0,15 А. 53.9. ' 1.6 А. 53.10. 1 мА. 53.11. » 5,6 А. 53.12. ® 5,5 А. 53.13. Проводник II. 53.14. 1 А: 2 А; 5 А; 5 Ом. 53.15. I — 2 А; 6 А; 1 0м. II — 1 А; 3 А; 2 Ом. Второй в 2 раза. 53.16. 6 В; да: гиперболическая: гипербола. 53.17. 7,5 В. 53.18. 1 В. 53.19. 120 В. 53.20. 12,5 Ом. 53.21. 44 Ом. 53.22. 55 Ом. 53.23. 0,002 Ом. 53.24. 240 Ом. 53.25. 220 В. 53.26. ПО В. 53.27. 2.5 А: 1,25 А. 53.28. 125 мА; 0.25 А. 52.32. 2,25 А. 53.33. ~ 0,26 В. 53.34. 13,75 м. 53.35. 27,5 м; 0,2 мм2. 54.1. 220 В (в воздухе очень мало носителей заряда, ток практически равен нулю, сопротивление можно считать бесконечно большим). 54.2. Вправо — увеличиваться; влево — уменьшаться. 54.5. От 20 до 30 О.м. 54.6. Вниз уменьшатся; вверх — увеличатся. 54.7*. Увеличатся. Не изменится. 54.8. Влево. 54.9. 4 Ом; на контакт 2; на контакт 5. 54.10. При движении ползунка вправо показания вольтметра И изменяются от 1,5 до 3 В; влево — от 1,5 до 0 В. Показания вольтметра V2 изменяться не будут. 54.11. 6.31 Ом. 54.12. 24 Ом. 54.13. 27 В: 24 В: 3 В. 54.14. 2 А; 2 Ом. 54.15. В 5 раз: в 6 раз: в 20 раз. 54.16. 120 В. 54.17. Напряжение на железной проволоке в 2 раза больше. 54.18°. 2 А; 1 В. 54.19°. 4 А; 8 В. 54.20. 21 или 22 лампы. 54.22°. 0,2 А: 4,6 В. 54.23. 15 Ом. 54.24. 100 Ом; 50 Ом. 54.25. 0,15 А. 54.26. 0,8 А; 8 В. 54.27. 9 Ом; 3 Ом. 55.3. По виткам реостата между нижним его контак-
Скачан с mattnallOO.nlda.ws
282
Рис. 1
том и ползунком, далее но стержню между ползун* ком и верхним контактом. 55.4. а) При крайне правом; 6) при крайне левом; в) при крайне правом. 55.11. Нет. 55.12*. Схема показана на рисунке 4. 55.14°. Показания амперметра при движении ползунка влево будут увеличиваться; вправо — уменьшаться, показания вольтметра — наоборот. 55.16°. Показание вольтметра V уменьшится; показания амперметра и вольтметров VI и V2 увели-чатся. 55.17. 220 В; 220 В; 0. 55.18°. а) 2/. б) 4/. 55.20. При замкнутом
ключе показание амперметра в 1,5 раза больше. 55.21°. Увеличится. 55.22.
2.5 Ом. 55.23. 5 Ом. 55.24. 0,1 Ом. 55.26. 0,25 Л; 0,5 Л. 55.28. 1,5 А.
55.29*. 0,22 А; 0,15 А; 0,67 А. 55.30*. 300 Ом; 1,2 А; 0.4 А. 55.3Г. 0,8 А;
0,1 А. 55.32*. 300 Ом. 55.33. 60 Ом. 56.1. Уменьшится. 56.4. 190.
56.5. 180 Дж. 56.6. 38,1 кДж. 56.7. 12 Дж. Уменьшаться; увеличиваться. 56.9. 0,3 Вт. 56.10. 0,1 Л. 56.11. 9 В. 56.12. Проводник /?1 потребляет большую мощность, чем проводник Л2. 56.13. 4). 56.14. У первой; в 1,8 раза. 56.15. У второй лампы в 1,1 раза. 56.16°. В первой в I раза. 56.17. У лампы 1 накал нити больше, чем у ламп 2 и 3, имеющих одинаковый накал нитей. 56.18. У лампы 1 накал нити больше, чем у ламп 2 и 3, имеющих одинаковый накал нитей. 56.20. 0.25 А. 56.21*. 2.5 А; 4,5 А; 51 Ом. 56.22. « 0,83 Л; 1 11 Ом. 56.23. Сопротивление первой лампы больше в 8 раз. 56.24. Вторая, в 1 раза. 56.25. Д, ~ 321 Ом; Рх ~ 150 Вт; I, * 0,46 А; Р> « 100 Вт; /( « 0,18 A; R\ * 1200 Ом. 56.26. 1Х = 0,5 А; /Л - 240 Ом; R, = 192 Ом; Р2 - 75 Вт; Ц = 1 А; /^ = 120 Вт; /, - 5 Л; Я,-24 Ом. 56.27. 120 кВт ч. 56.28. 12 кВт-ч. 56.29. 3.36 Вт; 6,72 Втч. 56.30. 50 мин. 56.31. 1210 кВт-ч. 56.32. 6 ч. 56.33. а) « 1.36 Л. б) ' 161 Ом. в) 510 кДж. г) О.ЗТ р. 56.34. = 0.27’ о. 56.35. 4,47' р. 56.36. «1,4 С/Т Втч. 56.37. 36Г р. 56.38. 27%. 57.3. Да; да; нет. 57.5. Чтобы не допустить возгорания стен из-за нагревания контактов при больших токах. 57.9. Подсказка: см. таблицы 11 и 15. 57.11. На первом — в 2 раза; у первого — в 2 раза. 57.12. Подсказка: учтите изменение размеров пластин при нагревании. 57.13°. Нет. У второй — намного больше. 57.16. 500 Дж. 57.17. 66 кДж: « 733 кДж. 57.18. 2,7 МДж. 57.19. 10 Дж; 600 Дж; 1,8 кДж; 7,2 кДж. 57.20. 24 0м; 6 м. 57.21. 20 Дж; 60 Дж; 1.8 кДж; 18 кДж. 57.22. /, « 0,15 A: R} « 489 Ом; Q, - 99 Дж; = 660 Вт;
- 73 Ом; - 660 Дж; Рх - ПО Вт; 1Л - 0,5 Л; Q, - 110 Дж; Р4 — 400 Вт; /|  1,8 Л; Rx - 120 Ом; количество теплоты, выделяемое в единицу времени, равно потребляемой мощности. 57.23. 1,25 кДж; 1,25 кВт. 57.24. 1,1 кДж; 7 мин. 57.25. 600 Вт. 57.26. Последовательным; « 56,7 Ом.
Глава VIII. МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
58.6. Дать стрелке успокоиться, поднести и быстро удалить железный предмет и убедиться в том, ’.то стрелка уверенно займет прежнее положение. 58.10. Нет. 58.12°. Поднести конец одного из стержней к середине другого. Пенамагниченный стержень не будет притягивать намагниченный. 58.15. Подсказка: учитывайте степень устойчивости системы двух магнитов. 59.4°. Нет. 59.7. Нет. 59.8. Принципиально возможно, так как движение относительно. 59.9. Да; и тем и другим. 59.10. 3). 59.12°. Не будет.
2клчан с nwttnali0O.nUa.ws
283
ОТВЕТЫ
59.13°. Магнитное поле постоянного магнита действует на катушку с током, а магнитное поло, созданное катушкой с током, действует на магнит. 60.4. Третий ученик. 60.5. Равновесие неустойчиво, поэтому проводники А и С сблизятся и оттолкнут проводник В. 60.7°. Катушки с током приходят в движение в результате взаимодействия их магнитных полей. 60.9. От силы тока, длины проводника и его ориентации относительно поля зависит сила Ампера, а не индукция внешнего магнитного поля. Нарушены причинно-следственные связи. 60.10. Развернется на 90 против часовой стрелки, удаляясь из области сильного поля. 60.12. 12 мН: ~ 1,2 г. 60.13. 10 Л. 60.14. Работа совершается за счет источника тока. 60.16°. Поменять магниты местами (или г.олюса у магнитов); изменить направление тока в рамке. 60.19. В магнитном поле постоянного магнита поворачивается рамка с током; при прохождении тока по виткам неподвижной катушки в нее втягивается постоянный магнит. В этих приборах стрелка соединена с движущейся частью. 60.20. Вниз по часовой стрелке, описывая окружность; по прямой, не меняя направления движения: вверх по часовой стрелке, описывая окружность. 60.21. FA = IB/ sin а. 60.22. 0.02 Н. 60.23. 0,08 Тл. 61.1. Ф1ЧЙ(1.Г, Ф2 — 0; Ф1мдкг увеличится в 3 раза, Ф2 — 0; Ф1 Ч.,К1. » Ф2МЯКГ; Ф2 < Ф2МЯКГ , так как уменьшится площадь контура. 61.2. Если контур / повернуть на 90 , оба потока станут равны 0: если контур 2 повернуть на 90 , оба потока станут максимальны, но Ф1МЯКГ * * Ф2МЯКС; поток Ф1 будет изменяться периодически, а поток Ф2 = 0.
61.3. Ф=/5.Ч'соя«. 61.4. Поток I уменьшится на (1 - \2 /2)Ф1МЯКГ, а поток 2 возрастёт от 0 до значения (/2)Ф2МЯКГ. 61.5. Нет, так как поток не изменяется. 61.7. Слева направо: уменьшается; сверху вниз. 51.10. Отталкивания: притяжения. 62.3. 2 • 10 “ с; 50 Гц; 2 А: 0. 62.5. 3). (Так как во вторичной обмотке магнитный поток постоянен, то индукционный ток равен 0 и С/2 = 0.) 62.6. Да. 62.8. Подсказка: вспомните батарею гальванических элементов. 62.9. 50 В. 62.10. 600 витков. 62.11. Да, получим 220 В; нет, так как ни первичная, ни вторичная обмотки не рассчитаны на большие токи и могут сгореть. 63.1. В системе отсчета, связан ioii с наблюдателем, заряд: 1) неподвижен; 2) движется с постоянной по модулю скоростью: 3) движется с ускорением. 63.2. Электростатическое — поле неподвижных зарядов; магнитное, электромагнитное. 63.3. Нет, так как магнитный поток через любую поверхность пе изменяется. 63.4. Перпендикулярно. 63.7. 3; /. (Электрическая емкость тем больше, чем больше площадь поверхности пластин и меньше расстояние между ними.) 63.8. Надо сначала перевести перекидной ключ в левое положение, а затем в правое. 63.9. Тормозит. 63.11. Вихэевое электрическое поле. 63.12. Левовин-говук). 63.14. В 4 • 10* раз. 63.13. 5 101' Гц; 2-10 1 ’ с; чистота не меняется; 2  Н)н м/с.
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
64.1. Электромагнитная волна переносит энергию. 64.7. Чтобы уменьшить поток световой энергии, который мешает видеть дорогу водителям встречных машин. 64,9. Превращение химической энергии в энергию излучения. 64.11. К искусственным люминесцентным источникам. 64.12. Биохимическое. 64.18. Яркие прямые лучи света негативно влияют на органы зрения человека и животных; рассея! ный свет более благоприятен для глаз.
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
284
65.1. В вакууме; 3 10” м/с. 65.2. Прямолинейность распространения света.
65.5. См. рис. 5. 65.6. См. рис. 6. 65.7. См. рис. 7. 65.10. См. рис. 8.
•ZZZZ
65.11. См. рис. 9. 65.13. См. рис. 10. 65.15°. Чем ближе отверстие к экра-HV. тем меньшим будет изображение предмета на нем, ио более четким. 65.17. Против направления движения часовой стрелки. 65.18*. а) Наибольшими — в Санкт-Петербурге; наименьшими — в Сочи, б) 7,3 м (см. табл. 3). (Длина тени от перекладины ворот в любое время дня равна расстоянию между основаниями штанг.) 65.19. 12,1 м. 65.20. 1,08 м. 65.21. 20 м. 65.22. 12 м. 65.23. 22,5 м. 65.24. 15.66.1. В глаз понадают
лучи, отраженные от тел, окружающих предмет, на который упала тень. 66.6. Для равномерной освещенности объекта фотографирования отражен* ным рассеянным светом, 66.9. Мельчайшие капельки воды на запотевшем стекле отражают и рассеивают падающий на них свет от рассматриваемого сквозь стекло предмета. 66.10. Да; рассеянного, источником которого является, например, Солнце. 66.12. Для защиты глаз от прямого попадания лучей от яркого источника света, для концентрации энергии отраженного плафоном рассеянного света в нужном направлении. 66.13. Создание приближенной к естественному дневному освещению комфортной освещенности предметов без резких контрастов за счет множественных отражений. 66.14. Металл иче-ское зеркало дает одно изображение отражен-\	ного в нем объекта, а стеклянное — двойное:
S	Г	от внешней и внутренней (покрытой амальга-
мой) поверхностей стекла. 66.15. От царапины . на внешней поверхности зеркала мы получаем диффузное отражение, а от внутренней поверх-Рпг. Я	пости зеркала — её зеркальное отражение.
Рис. 9
Рис. 10
2клчан с mjt<na)ioo.riida.ws
285
ОТВЕТЫ
Рис. II
67.1. В случае б. 67.2. 60°. 67.3. 50. 67.4. 65. 67.5. 15°: 30; 15; 60. 67.6. 60; 10. 67.7. 60. 67.8. О. 67.14. См. рис. 11. 67.18. н) Не переместятся. б) Вверх; вниз. 67.19. Да, 67.21. В правой. 67.22. 3 м. 67.23. Увеличите»! на 2 м. 67.24. 0.5 м с. 67.25. (1м. рис. 12. (Изображение перевернутое.) 67.28. Подсказка', рассмотрите подобие треугольников (см. риг. 1Х-27). 67.29. 111 см; 36 см. 67.30. S’ =/ + (/.-/) 2 (см. рис. IX-28). 68.3. Первая среда; во второй среде. 68.4. Нет; да. 68.5. Нет. Луна находится ниже мнимой прямой. 68.9. 30 ; первая среда. 68.11. 1) Одинакова; 2) у второй среды больше, чем у первой; 3) у второй среды меньше, чем у первой. 68.12. <>=1,88-10* м /с. 68.13. л * 1,33; вода; v2 = 2,26 • 10* м/с. 68.17°. В глаз попадают лучи, вышедшие из воды в воздух, однако в результате преломления и отражения на границе вода — воздух часть их возвращается в воду. 68.19. В мокрых местах способность ткани рассеивать световые лучи волокнами (и невидимыми глазу образованиями на них) уменьшается, и часть лучей проходит сквозь воду, попадая нам в глаза. 68.22. а) п}=пл, так как лучи параллельны; л2>п1» б)	68.23.
1 раза. 68.24. Уменьшить толщину стекол и расстояние между рамами. 68.32. Луч отклоняется к вершине призмы. 68.33. См. рис. IX-31; пет, угол падения меньше, чем 19 . 68.34. п2 < /i|,sin а = п2 /п}. 68.35. п ~ » 2,46. 68.36. 96 ; оборачивающей. 69.3. Линза 2. 69.5. Нет. 69.9. В линзе Lj луч /; в линзе L2 — луч 2. 69.19. а) Тень от линзы, б) Вокруг тени появится светлый ореол. 69.20. За двойным фокусным расстоянием линзы. Перевернутое действительное, уменьшенное. 69.22. Между фокусным и двойным расстоянием линзы. 69.24. Если предмет расположен от линзы не дальше 8 см. Мнимое. 69.30. 0,8 дптр; 2 дптр; 25 дптр. 69.31. 1,25 дптр; 0.1 дптр; 5 дптр. 69.32. 0.8 м; 0,5 м; 0,25 м. 69.33. 2 мм; 1,25 мм. 69.37. Если на линзы для близоруких очков направить пучок света, то на экране получим топь от линзы. 69.40. Потому что проекционный аппарат дает на экране перевернутое действительное изображение. G9.42. Рассеивающей. 69.43°. Линзы должны находиться друг от друга на расстоянии, равном сумме их фокусных расстояний. 69.44. На двойном фокусном расстоянии. 69.46*. Не изменится. Однако яркость изображения уменьшится, так как уменьшится световой поток, проходящий сквозь линзу. 69.47. Если предмет находится между линзой и ее фокусом; да; да; пет. 69.510. Если рассматриваемый предмет поместить между линзой и ее фокусом. 69.52. Уменьшилась. 69.55. Глаз и фотоаппарат дают действительное перевернутое уменьшенное изображение. В отличие от линз фотоаппарата, фокусное расстояние зрачка переменное. 70.1. ~ ( ИЮ—760) нм; » (300—
Скачан с mattnailOO.tilda.ws
286
580) нм. 70.2. Восприятие света определяется частотой электромагнитной волны, которая не изменяется при переходе луча света из одной среды в другую. Человек увидит луч зеленого света. 70.3. a) v1 = v2 = v3; г-. < l’i = и3; Х2 < Л) = Х3; б) Vj = v2 = v3; t>i < v2 < t>3;	< Л2 < Z3. В желтый цвет.
70.4. 400 нм; 500 ТГц; ООО нм; 1,5; оранжевый; оранжевый. 70.5. /ц > н2; желтый луч; у синего луча. 70.6. Да, но дисперсия мало заметна из-за малой расходимости пучка лучей в толще пластины. 70.8. 3). 70.9. Благодаря дисперсии в кристаллах снега. 70.10. Благодаря дисперсии и многократному внутреннему отражению от граней бриллианта. 70.11. Свет не попадет на призму, так как все составляющие белого света поглотят фильтры. 70.12. В ночное время интенсивность отражённых от предметов лучей недостаточна для восприятия цвета. 70.13. Колебания светового вектора F (вектора напряженности электрического поля волны) и вектора индукции магнитного поля перпендикулярны направлению распространения электромагнитной волны; нет; да. 70.16. Фильтр полностью поглотит компонент 3; полностью пропустит компонент /. 70.17. Подсказка. Вектор Е можно представить как сумму двух взаимно перпендикулярных векторов, лежащих в одной с ним плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. 70.18. В вертикальном направлении. 70.19. Отражённые от поверхности диэлектрика поляризованные солнечные лучи вредны для зрения. 70.21. Процесс горения сопровождается не только видимым и инфракрасным излучением, по и ультрафиолетовым излучением.
Глава X. КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
71.1. - 10’. 71.8. ~ 1,33; различием в гидах межатомного взаимодействия. 71.9. = 0.0275%; - 0,0265%; - 0,0221%. 71.10. - 0,0157%. 71.12. » 18,3. 71.14. 1)	5—2,	3—2,	<»—1; 2)	1—2, 1 —®, 3—4,	2—®. 71.15. 1 —», 2—».
71.16. 1)	3—2,	5—2,	»—1; 2)	3—I, 1 — 2, 2—со,	1 -«>. 71.17. Уменьшение
отрицательного значения соответствует увеличению энергии, &Е = Ет - Еп, где Ет < 0 и £, < 0, Е„\ > lEml, следовательно, ДЕ > 0. 71.19. » 3,03 х х 10 1Й Дж. 71.20. 13,6 В; 13,6 эВ. Примечание. Обратите внимание на удобство применения единицы энергии 1 эВ для описания квантовых процессов. 71.21. 1) -3,58-10 '» Дж, -2.21 эВ; 2) *1,99-10 ,л Дж, * 12,4 кэВ; 3) ® 1,99- 10 14 Дж, * 1,24 МэВ. 71.22. — 91 н.м. 71.24. В твердом теле в результате взаимодействия атомов появляются множественные дополнительные энергетические уровни. Разнообразие переходов между этими уровнями приводит к получению практически сплошного спектра. 71.25. * 3,1 Ю1’ Гц. 72.1. Меньше чем 0,11%. 72.2. На 10g, = 16-10 19 Кд. 72.3. Позднее выяснилось, что порядковый номер элемента в таблице Д. И. Менделеева равен числу элек1ринов в ачо.ме. Химические и мнение физические свойства вещества обусловлены числом и состояниями электронов в атоме. Зарядовое число определяет как число электронов в атоме, так и число протонов в ядре атома и является более полной характеристикой атома. 72.4. 29; Си — медь. 72.6. Ап — золото: 118. 72.9. N, Аг, As, Ро. 72.10. Числом нейтронов. 72.13. 75% з:’С1 и 25%	73.4. 12,5%.
73.5. I дня. 73.6. Различием сил внутриядерного взаимодействия между нуклонами. 73.9. 1; 0. 73.10. Да, если дважды ионизировать атом гелия и ускорить полученный ион электрическим нолем до скоростей порядка 20 000 км с. 73.11. Ядро атома (нуклид) испускает у-квант при своем рас-
2клчан с nwt»na)i0O.tiUa.ws
287
ОТВЕТЫ
паде. Атом испускает квант рентгеновского излучения при переходе электрона между состояниями с большой разницей энергий (с внешних электронных орбит атома на внутренние). 73.12. Нет. 73.13. Химические свойства атома обусловлены зарядом ядра. 73.14. ^’ро. 73.15. Скорость 0-частиц много больше скорости электронов в хтектрпчес кой цепи; она близка к скорости света 300 000 км/с. Термин «0-частица» принят в ядер-ной физике. 73.16. 1) 2$jRn, Jlle; 2) 2<мМр; \*е; 3) 2^(*Ро,	1) полония
2н4ро, ‘Не. 73.17. При 0-распаде с испусканием электрона. 73.19. 6а- и 30-частицы. 73.20. 86 и 220 — радон: 22”Rn . 73.21. 2$U. 73.23. р- и у-излучение. 73.28. В угле1Х)де. 73.30. Линейчатый. 74.1. I). 74.2. б). 74.3. 3N+)He-’'()+ ]Н. 74.4. Ч В + j Н - 7,С + <’>/?. 74.5. Нейтронов. В отличие от а-частиц, нейтроны не испытывают отталкивание со стороны положительно заряженного ядра. 74.6.	+ <tn — '.-^Cs + *'Rb + ней-
тронов. 74.8. Нейтронов много больше, чем протонов; нуклиды нестабильны; нуклиды испускают электроны (Р -распад), уменьшается число избыточных нейтронов, образуется нуклид с большим зарядовым числом. Процесс превращений ядер длится до образования стабильных нуклидов. 74.10. '{Li+ -ple + ^Не. 74.11. ^A1 + ]Не — ftSi + }Н. 74.13. 3»Sr. 74.14. В природном уране содержится лишь * 0,7% изотопа ^U, и вероятность встречи медленного нейтрона с ядром 2;,}U невелика. Деление же ядер 2;>}U проводится очень быстрыми нейтронами, число которых очень мало. 74.16. Ядро гелия pic; реакции синтеза. 75.2. Нейтрон нс содержит в себе протона и электрона раздельно, как это имеет место в атоме водорода. 75.3. Да, jE(1 = wi(lc2, где /нп — масса частицы (тела) в состоянии покоя. 75.4. Больше единицы. 75.5. Нет, так как при такой замене число добавленных электронов при вычитании дает 0. 75.6. 0; 2,39 • 10 3 а. е. м.; 9,1 • 10 3 а. е. м. 75.7. * 0,03038 а. е. м. 75.8. Е = Дщ • 931.5 = 28,3 МэВ. 75.9*. » 0.0695 а. е. м.;	61.75 МэВ; Е^л » 6,175 МэВ нуклон.
75.10*. * 5.6 МэВ нуклон. 75.11. Е,.я 8,79 МэВ нуклон. 75.12*. ^А1 75.13. pie. 75.14*. Поглощается. 75.15. а) Поглощается; б), в), г) выделяется.
Скачан с mattnallOO.tilda.ws
288
СОДЕРЖАНИЕ
Глава I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЯХ
§ 1.	Физические тела- Физические явления ................. 3
§ 2.	Измерение физических величин ........................ 1
§ 3.	Молекулы и атомы. Движение молекул................... 9
§ 1.	Взаимодействие молекул. Смачивание и капиллярность . 12
§ 5.	Агрегатные состояния вещества ...................... 11
Глава II. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
§ 6.	Механическое движение и его относительность. Траектория. Путь. Перемещение ........................... 16
§ 7.	Скорость. Средняя скорость. Ускорение и его относительность 18
§ 8.	Равномерное движение по окружности .................. 21
§ 9.	Инертность тел. Первый закон Ньютона................. 29
§10.	Взаимодействие тел. Масса тел ....................   31
§11.	Плотность вещества ................................. 35
§12.	Сила. Второй закон Поютона.......................... 39
§ 13.	Сила тяжести. Закон всемирного тяготения ........... 42
§11.	Движение тел в поле силы тяжести ................... 45
§ 15.	Сила упругости. Вес тела. Измерение силы ........... 49
§ 16.	Графическое изображение сил. Третий закон Ньютона .. 53
§17.	Сложение и разложение сил .......................... 56
§18.	Сила трения и сила сопротивления движению........... 60
§ 19.	Импульс тела. Закон сохранения импульса ............ 64
Глава 111. ДАВЛЕНИЕ ТВЁРДЫХ ТЕ. I, ЖИДКОС ТЕЙ И ГАЗОВ
§ 20.	Давление твердых тел ............................... 70
§21.	Давление газов ..................................... 72
§ 22.	Подвижность частиц жидкостей и газов ............... 75
§ 23.	Закон Паскаля. Гидравлический пресс ................ 77
§ 24.	Давление в жидкостях. Сообщающиеся сосуды........... 79
§ 25.	Атмосферное давление .............................   85
§ 26.	Насосы. Манометры .................................. 91
§ 27.	Закон Архимеда ..................................... 91
Глава IV. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ.
ЭНЕРГИЯ
§ 28.	Механическая работа ............................... 101
§ 29.	Мощность........................................... 106
§ 30.	Рычаги. Момент силы ............................... 109
§31.	Блоки ............................................. 115
§ 32.	Равновесие тел .................................... 120
§ 33.	КПД механизмов ...................................  122
§34.	Энергия. Закон сохранения энергии ...............   121
Глава V. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
§ 35.	Колебания.........................................  129
§ 36.	Волны ............................................  134
§ 37.	Звуковые волны .................................... 138
Скачан с mattnallOO.nlda.ws
Глава VI. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 38.	Внутренняя энергия.................................... I ll
§ 39.	Виды теплопередачи .................................. 111
§ 40	Количество теплоты. Удельная теплоемкость вещества ... I 19
§ 11.	Плавление и отвердевание............................. 151
§ 42.	Испарение и конденсация. Кипение .................... 159
§ 43.	Влажность............................................ 162
§14.	Удельная теплота сгорания топлива ................... 161
§ 15.	Тепловые двигатели .................................. 166
Глава VII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 16.	Сведения о строении атома ........................... 168
§ 47.	Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда ... 170
§ 48	Эпектрическое поле................................... 174
§ 49.	Электрический ток .................................   177
§ 50.	Электрическая цепь .................................. 180
§ 51.	Сила тока. Напряжение. Сопротивление ................ 182
§ 52.	Расчет сопротивления проводников .................... 184
§ 53.	Закон Ома............................................ 187
§ 54.	Последовательное соединение проводников ............. 190
§ 55.	Параллельное соединение проводников.................. 194
§ 56.	Работа и мощность тока .............................. 200
§ 57.	Тепловое действие тока .............................. 201
Глава VIII. МАГНИТНЫЕ II ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 58.	Магнитное ноле. Постоянные	магниты .................. 207
§ 59.	Магнитное поле проводника	с	током ................... 209
§ 60	Действие магнитного поля на проводник с током и движущиеся заряды......................................   212
§ 61.	Электромагнитная индукция ........................... 216
§ 62.	Переменный ток. Трансформаторы ...................... 217
§ 63.	Электромагнитное поле, колебания и волны ............ 219
Глава IX. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
§61.	Источники света. Действия света ..................... 221
§ 65.	Распространение свет ................................ 222
§ 66.	Отражение и рассеяние света ......................... 226
§ 67.	Плоское зеркало ..................................... 227
§ 68.	Преломление света ...............................     230
§ 69.	Линзы ............................................... 235
§ 70.	Волновая оптика ..................................... 242
Глава X. КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 71.	Строение атома. Основы квантовой теории ............. 245
§ 72.	Состав ядра атома ................................... 247
§ 73.	Радиоактивный распад ................................ 248
§ 74.	Ядерные реакции....................................   251
§ 75.	Элементарные частицы. Взаимосвязь энергии и массы ... 252
ТАБЛИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ	ВЕЛИЧИН ............................. 251
ОТВЕТЫ .................................................... 266