/
Text
СБОРНИК
ВОПРОСОВ И ЗАДАЧ
ПО ФИЗИКЕ
ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ
ПЛОТНОСТЬ ГАЗОВ
(Г « 0 °C), кг/м3
Скорость света в вакууме
Гравитационная постоянная
Число Авогадро
Элементарный заряд
Масса:
электрона
протона
нейтрона
Атомная единица массы
с = 2.998 10е м/с
G = 6,67 10 ” м3/(кг с2)
Ыл = 6,02 10й моль ’
е = 1,60 10 19 Кл
m„ = 9,1 -10 ” кг
тр- 1,6726 10 21 кг
тп= 1,6749 10 21 кг
1 а. е. м. = 1,66 10 37 кг
Азот 1.25 Гелий 0.17
Аргон 1,78 Кислород 1.43
Ацетилен 1,17 Метан 0,72
Водород 0,09 Сероводород 1,54
Воздух (сухой) 1,29 Хлор 3,21
ПЛОТНОСТЬ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ
(Г = 20 ’С), кг/м3
Алюминий 2700 Мрамор 2600
Гранит 2500 Никель 8900
Дерево Олово 7300
береза 640 Парафин 900
дуб 700 Пластмасса 1100
сосна 510 Пробка 220
Железо 7800 Свинец 11350
Золото 19300 Серебро 10500
Кирпич 1400 Сталь 7800
Лед (при Г = 0 °C) 900 Стекло 2600
Латунь 8500 Цинк 7140
Медь 8900 Чугун 6800
ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Вещество Температура плавления, •с Удельная теплоемкость, Дж/кг "С Удельная теплота плавления, кДж/кг
Алюминий 660 896 393
Вольфрам 3421 134 185
Железо 1539 452 270
Золото 1064 129 67
Кирпич — 880 —
Латунь 900 390 —
Лед 0 2100 332
Медь 1085 380 213
Олово 232 225 58
Свинец 327 128 24
Серебро 962 234 87
Сталь 1300 460 270
Цинк 420 385 112
ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ
(Г = 20 °C), кг/м3
Бензин автомобильный 720 Молоко 1036
Вода дистиллированная 1000 Нефть 900
Вода морская 1050 Ртуть 13600
Г лицерин 1300 Серная кислота 1840
Керосин 790 Спирт этиловый 790
Масло подсолнечное 926 Эфир этиловый 714
ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ЖИДКОСТЕЙ
Вещество Температура кипения, •с Удельная теплоемкость, Дж/кг • °C Удельная теплота парообразования, кДж/кг
Вода 100 4200 2300
Спирт 78 2470 906
Ртуть 357 139 293
Эфир 34 2340 355
Г. Н. СТЕПАНОВА, А. П. СТЕПАНОВ
СБОРНИК
ВОПРОСОВ И ЗАДАЧ
ПО ФИЗИКЕ
ОСНОВНАЯ ШКОЛА
Допущено Министерством образования
Российской Федерации
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
«Валери С11Д»
2001
БВК 74.262.22
УДК 373 53
С 79
Все права на данное издание защищены, любая форма ис-
пользования копий издания целиком или частями допус
кается только с разрешения авторов и издательства
Степанова Г. Н., Степанов А. П.
С 79 Сборник вопросов и задач по физике: Основная школа.—
СПб.: ООО «Валери СПД*, 2001,— 320с., ил.
ISBN 5-8142 0071-5
Настоящий сборник содержит более двух тысяч задач и упраж
нений по всем темам школьного курса физики. В нем представле-
ны качественные, графические, расчетные и экспериментальные
задачи разной степени сложности. Внутри каждого раздела задачи
сгруппированы по типам от качественных к расчетным и экспери
ментальным с нарастающей степенью сложности. Данный сборник
вопросов и задач содержит раздел «Подсказки», который поможет
учащимся найти самостоятельный путь решения задач в затруд
витальных случаях.
Сборник можно использовать в школах различного типа при
обучении физике по всем программам, рекомендованным Мини
стерством образования Российской Федерации.
ББК 74.262.22
ISBN 5-8142-0071-5
© Степанова Г. Н. 2001
© Степанов А. П. 2001
© Степанов А. П.
Дизайн: обложка. 2001
© Издательство «Валери СПД». 2001
© Издательство «Валери СПД».
Оформление. 2001
I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДМЕТЕ
И МЕТОДАХ ФИЗИКИ
§ 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ.
ФИЗИЧЕСКИЕ ТЕЛА И ВЕЩЕСТВА
1. Назовите, какие из перечисленных явлений относятся к
физическим: а) закипела вода в чайнике; б) молоко прокисло в
стакане; в) в печи сгорели дрова; г) булавка притянулась к на-
магниченным ножницам; д) стальной нож заржавел; е) распус-
тился подснежник; ж) прозвенел звонок с урока.
2. Назовите, какие из перечисленных ниже явлений следует
отнести к физическим: а) расческа, которой расчесали волосы,
притянула к себе мелкие кусочки бумаги; б) весной повсюду за-
зеленела трава: в) солнечный лучик отразился от зеркала, и на
стене комнаты появился жзайчик»; г) белая бумага, оставленная
на ярком солнце, пожелтела; д) кусок мела упал и сломался; е) на
питательном растворе выросла колония микроорганизмов.
3. Летним утром на траве обнаружили капельки росы. На на-
ружной стороне специально охлаждаемого металлического сосу-
да получены капельки влаги. В каком случае явление образова-
ния росы изучалось путем наблюдения, а в каком — путем по-
становки опыта?
4. Путешественники были восхищены яркой, многоцветной
радугой и описали ее в своих путевых дневниках. Ученики в фи-
зическом кабинете с помощью стеклянной призмы получили на
экране окрашенную всеми цветами радуги полоску — спектр и
описали последовательность цветов в нем. В каком случае изуче-
ние явления проводилось путем наблюдения, а в каком — путем
постановки опыта?
5. Мальчик во время грозы наблюдал яркие молнии. В каби-
нете физики он видел электрофорную машину, с помощью кото-
рой старшеклассники получали электрические искры. Они гово-
3
рили, что искра начинает проскакивать между разрядниками ма-
шины при определенном расстоянии между ними. В каком слу-
чае данное явление изучалось путем наблюдения, а в каком —
путем постановки опыта?
6. Мальчики во время похода попали в грозу. Они обратили
внимание на то, что гром слышен всегда после удара молнии.
Какое предположение можно сделать на основании этих наблю-
дений?
7. Из каких веществ состоят следующие предметы (физичес-
кие тела): вязальная спица, швейная игла, чайный стакан, кни-
га, письменный стол, школьный пенал, ученическая линейка?
8. Приведите примеры тел, изготовленных из следующих ве-
ществ: стекла, пластмассы, стали, алюминия, дерева.
9. Назовите известное вам вещество. Приведите названия по
крайней мере пяти предметов (тел), изготовленных из этого ве-
щества.
10. Влияет ли, по-вашему, функциональное назначение пред-
мета (тела) на выбор вещества, из которого этот предмет (тело)
изготовлен?
11. Приведите примеры тел. Назовите вещество, из которого
состоит каждое из них. Объясните, как функциональное назна-
чение этих тел повлияло на выбор вещества.
12. Молоко продают в разной упаковке: молочных бутылках,
полиэтиленовых пакетах и бумажных пюрпаках. Назовите дос-
тоинства и недостатки каждого из видов упаковки.
13. Лимонады и соки продают в разной упаковке: в полисти-
роловых бутылках, бумажных пюрпаках, металлических и стек-
лянных банках. Назовите достоинства и недостатки каждого вида
упаковки.
14. Отправляясь в пеший поход, вы решили запастись фрукто-
вым соком. В какой упаковке вы выбрали бы сок: в стеклянной
банке, в бумажном пюрпаке, полистироловой бутылке или ме-
таллической банке? Почему?
15. Лодки изготавливают из дерева, легких сплавов, стекло-
пластика или резины (надувные лодки). Назовите достоинства и
недостатки таких лодок. В какой из них вы отправились бы в
водное путешествие: а) по озеру; б) по быстрой, порожистой реке?
16. Обувь изготавливают из кожи, кожзаменителя, резины и
специальных пластиков. Какие, по-вашему, достоинства и недо-
статки имеет обувь каждого вида? Какой обувью следует восполь-
зоваться: а) в дождь; б) в солнечную, теплую погоду; в) зимой?
17. Посуду для приготовления пищи изготавливают из разных
материалов. Каких? Назовите достоинства и недостатки такой
посуды.
4
§ 2. ИЗМЕРЕНИЯ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.
ПОГРЕШНОСТЬ ПРЯМОГО ИЗМЕРЕНИЯ
18. На рис. 1 изображены шкалы некоторых измерительных
приборов. Как называется каждый прибор? Найдите цену деле-
ния этих приборов и верхний предел их измерения. С какой
погрешностью можно провести прямые измерения при помощи
этих приборов?
19. На рис. 2 изображены шкалы некоторых измерительных
приборов. Как называется каждый прибор? Найдите цену деле-
ния и пределы их измерения. С какой точностью можно провес-
ти прямые измерения при помощи этих приборов?
5
Рие.З
20. Найдите показания приборов, изображенных на рис. 3.
Как называются эти приборы? Какова их цена деления и преде-
лы измерения? С какой погрешностью можно провести прямые
измерения при помощи этих приборов?
21. Миша записал результаты измерения объема жидкости
при помощи мензурки так: И, = (40 ± 1) см3, Vt = (58 ± 1) см3. Как
вы понимаете эту запись? Какова цепа деления этой мензурки?
22. Наташа провела измерение длины стержня с помощью
линейки и записала результаты так: 18,3 см < I < 18,5 см. Как вы
понимаете эту запись? Как еще можно представить результаты
этих измерений?
23. Олег измерил время, за которое его друг Саша пробежал
100 м, секундомером с ценой деления 0,2 с. Оно оказалось рав-
ным 15,6 с. Как правильно записать результат?
24. Толщина стенок полого цилиндра равна 3 мм. На сколько
внутренний диаметр цилиндра меньше внешнего?
25. Толщина стенок полого цилиндра равна 5 мм. Внутрен-
ний диаметр его равен 3 см. Каков внешний диаметр цилиндра?
26. Кафельная плитка имеет форму квадрата со стороной 15 см.
Сколько плиток потребуется для укладки кафелем стены пло-
щадью 4,5 м2?
27. Фундамент дома состоит из уложенных в один ряд плит,
длина которых 1,2 м, ширина 0,25 ми высота 0,5 м. Сколько плит
в фундаменте дома, если его площадь равна 120 м1 и по длине
укладывается целое число плит?
28. На бумаге в клетку изобразите круг радиусом 3 см. Из-
мерьте его площадь при помощи палетки. Как, по-вашему, мож-
но оценить погрешность измерения?
6
29. На рис. 4 изображены плос-
кие фигуры. Измерьте площади этих
фигур при помощи палетки. Как,
по-вашему, можно оценить погреш-
ность измерения?
30. Обведите контур своей ладо-
ни на клетчатой бумаге. Какова пло-
щадь поверхности ладони? Оцените
примерно погрешность измерения.
31. Обведите контур своей стопы
на листе бумаги. При помощи палет-
ки измерьте ее площадь. Чем опре-
деляется размер обуви: площадью
поверхности стопы или ее длиной?
Оцените примерно погрешность из-
мерения.
32. Определите площадь цирко-
вой арены, если известно, что внут-
ренний диаметр ее равен 13 м.
33. Определите площадь основа-
ния колонны Исаакиевского собора
в Санкт-Петербурге, если известно,
что оно имеет форму круга диамет-
ром 1,7 м.
34. Определите объем прямо-
угольного бруска, если его размеры
таковы: длина 10 см, ширина 8 см
и высота 5 см.
35. Гранитная колонна имеет вы-
соту 5 м. В ее основании лежит пря-
моугольник со сторонами 50 см и
60 см. Каков объем колонны?
36. Каков объем колонны Иса-
акиевского собора (см. задачу 33),
если ее высота 17 м?
37. На рис. 5 изображены прибо-
ры, применяемые для измерения
объема тел. Как называются эти
приборы?
38. Сравните между собой при-
боры, изображенные на рис. 5. Ка-
ково их назначение? Одинакова ли
их форма? Рассмотрите шкалы этих
приборов: равномерные они или нет?
Найдите цену деления и пределы
Рис. 4
а б
Рис. 5
7
a
Рис. 6
a
измерения этих приборов. С какой погрешностью можно прове-
сти прямые измерения при помощи этих приборов?
39. Для приема лекарств часто используют мерный стакан-
чик конической формы. Цена деления стаканчика 5 см3. Одина-
ково или нет расстояние между штрихами, нанесенными на по-
верхность стаканчика? В какой части шкалы — верхней или ниж-
ней — расстояние между штрихами больше?
40. Определите цену деления мензурок, изображенных на
рис. 6. Каковы пределы измерения мензурок? Какова погреш-
ность прямого измерения?
41. Определите, сколько жидкости налито в мензурки, изоб-
раженные на рис. 6. Запишите результат с учетом погрешности.
42. Сколько манной крупы насыпано в мензурку, изображен-
ную на рис. 7? Запишите результат с учетом погрешности.
43. В мензурку насыпали мелкую дробь. Верхний слой дроби
находится у деления, отмеченного числом 150 см3. Каков пример-
но объем дроби в мензурке? Каков истинный объем этой дроби?
Почему вы так решили? Как сделать измерение более точным?
R
б
Рис. 7
Рис. 9
44. Отметьте на рис. 8 положение
уровня воды, если в мензурку налить
150 см3 воды. Где будет находиться
уровень подсолнечного масла, если в
такую же мензурку налить 150 см3
масла?
45. Каким будет уровень воды в
мензурках, если в них погрузить те-
ла, имеющие размеры, указанные на
рис. 9?
46. Определите объем тел, поме-
щенных в мензурки, изображенные
на рис. 10.
47. Сколько воды было налито в
мензурки, если положение уровня
воды после погружения в нее тел ука-
занных объемов отмечено на рис. 11?
48. Тело неправильной формы не
входит в мензурку. Есть два цилинд-
рических сосуда различного диамет-
ра, вода и мензурка. Предложите спо-
соб определения объема тела.
49. Каким способом можно опре-
делить объем шара, диаметр которо-
го несколько больше внутреннего ди-
аметра мензурки?
50. Из тонкостенного стакана ци-
линдрической формы надо изготовить
мензурку. Какие приборы для этого
потребуются?
51. Предложите способ определе-
ния объема капли из пипетки, если в
вашем распоряжении имеются ста-
канчик с водой, мензурка и пипетка.
52. Предложите способ определе-
ния среднего объема свинцовой дро-
бинки, если в вашем распоряжении
имеются мензурка, сосуд с водой и
коробка дроби.
53. Каким способом можно опре-
делить объем тела неправильной фор-
мы, если оно растворяется в воде?
54. Предложите способ определе-
ния толщины пятирублевых монет
при помощи линейки.
а
б
Рис. 10
Рис. 11
9
55. Предложите способ определения толщины листа бумаги,
если в нашем распоряжении нет микрометра. Какие приборы
для этого потребуются?
56. Для рассматривания микропрепаратов под микроскопом
их помещают па стеклянную пластинку и сверху покрывают
очень тонким покровным стеклышком. Как определить толщи-
ну покровного стеклышка?
57. На картонный цилиндр вплотную, виток к витку, намотана
тонкая проволока в один слой. Предложите способ определения
диаметра проволоки, если ее нельзя разматывать и у вас нет
микрометра.
58. Предложите способ определения толщины суровой нитки.
Какое оборудование для этого потребуется?
59. Определите толщину катушечной нити и выразите ее в до-
лях сантиметра. Зависит ли точность измерения от цены деления?
60. Предложите способ определения среднего диаметра зерна
пшена. Какие приборы для этого понадобятся?
61. Предложите способ определения диаметра шара при по-
мощи линейки и двух прямоугольных брусков.
62. Предложите способ определения диаметра металлическо-
го цилиндра при помощи линейки. Какие еще приспособления
для этого потребуются?
63. Как, имея лишь школьную линейку, определить толщину
дна блюдца, не разбивая его?
64. Вам дали масштабную линейку и ножницы и предложили
измерить наибольшую толщину ножниц. Покажите, как с помо-
щью линейки можно выполнить это задание.
§ 3. СПОСОБЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
И ИХ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
65. Алина нашла в справочнике сведения о максимальной ско-
рости движения некоторых птиц и составила таблицу (см. табл. 1).
Удобно ли ею пользоваться? Какую таблицу предложили бы
вы? Почему?
Таблица 1
Название птицы Скорость, км/час Название птицы Скорость, км/час
Ястреб перепелятник 45 Ласточка 63
Голубь 70 Ворона 32
Сокол 77 Галка 60
Грач 41 Воробей 36
Скворец 45
10
66. Читая книгу о насекомых, Миша узнал, что бабочка-браж-
ник может лететь со скоростью 54 км/ч, а муха со скоростью
18 км/ч. Его заинтересовало, кто из насекомых может развить
самую большую скорость. В справочнике он нашел такие сведе-
ния: майский жук может лететь со скоростью 11 км/ч, пчела —
со скоростью 25 км/ч, стрекоза — 36 км/ч, шмель — 18 км/ч, а
муха-слепень со скоростью 54 км/ч.
Представьте эту информацию в виде таблицы и помогите Мише
получить правильный ответ на его вопрос. Какие еще сведения
можно получить из этой таблицы?
67. Известно, что почтовые голуби легко находят дорогу до-
мой. Ребята из кружка «Юный натуралист« решили проверить,
будет ли изменяться время, необходимое для возвращения голу-
бя, от того, известен ему маршрут или нет. В течение 4 дней они
выпускали голубя из одного поселка, расположенного на расстоя-
нии 45 км от дома. Результаты они записали так: 1 -й день — 10 ча-
сов; 2-й день — 7,5 часов; 3-й день — 6 часов; 4-й день — 3 часа.
Руководитель кружка попросил представить результаты на-
блюдений в виде столбчатой диаграммы (рис. 12). Кто из ребят
построил диаграмму правильно?
11
Длина тени, см
Время, час
Рис. 13
Массовая доля, %
Рис. 14
68. Ня рис. 13 приведены све-
дения о длине тени, отбрасывае-
мой шестом в зависимости от вре-
мени. Используя эту информацию,
определите приблизительно дли-
ну тени в 14 ч 30 мин.
69. В организме взрослого че-
ловека содержится более 20 раз-
личных химических элементов.
На гистограмме (столбчатой диа-
грамме, рис. 14) приведены сведе-
ния о некоторых из них. Можно
ли на основании гистограммы от-
ветить на вопрос: какие химичес-
кие элементы должны преиму-
щественно содержаться в пище
взрослого человека?
70. На круговой диаграмме
(рис. 15) представлены сведения о
содержании химических элемен-
тов во Вселенной. Составьте не-
большой рассказ на основании све-
дений из этой диаграммы.
71. В таблице 2 приведены све-
дения о химическом составе сухо-
го атмосферного воздуха. Пред-
ставьте эти сведения в виде диа-
граммы.
Таблица 2
Газ Массовая доля газа, %
Азот 75,53
Кислород 23,14
Аргон 1,28
Углекислый газ 0,04
Другие газы 0,01
12
Температура, 'С
Длина тени, см
72. Ученик отмечал на графике (рис. 16) температуру наруж-
ного воздуха в разное время суток. Когда температура была рав-
на 19 С?
Представьте информацию, содержащуюся в графике, в виде
таблицы.
73. Проводя наблюдения за длиной тени, отбрасываемой шес-
том в разное время дня, учащиеся построили график, изобра-
женный на рис. 17. Чему равна длина тени в 11 часов?
74. Через 10 дней после посадки лука учащиеся подсчитали
количество перьев и высоту каждого растения. Результаты из-
мерений и подсчета они занесли в таблицу (см. табл. 3).
Таблица 3
Число перьев Высота растения
1-я луковица 6 12
2-я луковица 3 7
3-я луковица 4 4
4-я луковица 2 10
5-я луковица 5 8
Какое из приведенных ниже высказываний является правиль-
ным и основанным на информации, представленной в таблице?
А. Самое низкое растение имеет меньше всего перьев.
Б. Чем выше растение, тем больше у него перьев.
В. Первая луковица имеет самую большую высоту.
Г. Чем меньше высота растения, тем у него больше перьев.
13
75. Ребята из зоологического кружка выясняли, в каких мес-
тах можно найти различных животных. Сведения они отмечали
в таблице (см. табл. 4).
Таблица 4
Животное Число животных, найденных под камнями
в сырых местах в сухих местах
Жуки ++++++
Пауки +++++++
Дождевые черви ++4- -1-
Улитки 4-4-4-4 +++
Сороконожки 4-4""+" +++++
Каких животных они чаще всего находили под камнями в су-
хих местах?
76. Ученик проводил опыты с магнитом и различными пред-
метами. По результатам наблюдений он составил таблицу (см.
табл. 5). Предложите наиболее правильное утверждение, которое
можно сделать на основании представленных в таблице данных.
Таблица 5
Название предмета Притягивает Не притягивает
Стальной гвоздь +
Деревянный карандаш +
Пластмассовая линейка +
Стеклянный шарик 4*
Чугунная подставка 4-
Медная проволока 4-
Серебряная ложка +
77. Старшеклассники проводили в кабинете химии экспери-
мент, схема которого приведена на рис. 18. Пятиклассник Миша
заметил, что ребята налили в каждую воронку по 100 см3 воды и
стали ждать, пока вода не перестала литься из воронок. Резуль-
таты опыта приведены на том же рисунке. Какой правильный
вывод сделал Миша на основании этого опыта?
14
Песок
Глина
Чернозем
78. Учитель предложил учащимся проверить, будут ли боль-
шие шары откатываться от нижнего края горки дальше, чем
маленькие. Для проведения опытов учащимся раздали шарики
разного размера и наклонные подставки разной высоты. Какую
группу опытов надо осуществить, чтобы найти ответ на постав-
ленный вопрос (см. рис. 19)?
79. Пять растений посадили в песчаную почву, а пять других
таких же — в глинистую. Обе группы растений держали на сол-
нце при комнатной температуре, поливая их одинаковым коли-
чеством воды в одно и то же время. Влияние какого фактора на
рост растений можно проверить с помощью этого опыта?
Рис. 19
15
80. У Наташи четыре одинаковых растения. Она не знает,
как их следует поливать. Помогите поставить опыт так, чтобы
можно было получить ответ на этот вопрос. Что следует поддер-
живать в этом опыте постоянным, а что изменять?
81. Как следует поставить опыт с растениями, чтобы устано-
вить влияние солнечного света на рост растений?
82. Ученые установили, что морские раковины с мелководья
в течение длительного времени превращаются в известняк.
Геологи обнаружили залежи известняка в районе, который
расположен далеко от моря.
Какую гипотезу можно высказать на основании этих опыт-
ных фактов?
83. Ученые установили, что нефть образовалась в результате
длительного разложения останков животных и растений.
Известно, что большинство мировых запасов нефти обнару-
жено в районах пустынь.
Какую гипотезу можно высказать на основании этих фактов?
§4. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА
84. Приведите примеры, которые могут служить косвенными
доказательствами существования мельчайших частиц вещества —
молекул и атомов.
85. Приведите примеры, которые могут служить косвенными
доказательствами существования промежутков между молеку-
лами или атомами вещества.
86. Если в стакан, наполненный водой доверху, осторожно и
медленно всыпать ложку соли, то вода не перельется через край.
Как можно объяснить этот опытный факт?
87. Если в мензурку налить 10 см3 воды, а затем долить 10 см’
ртути, то уровень воды окажется против отметки 20 см’ па шка-
ле мензурки. Если в мензурку налить 10 см8 спирта, а затем
долить 10 см3 воды, то уровень жидкости в мензурке окажется
ниже отметки 20 см3 на шкале прибора. Как можно объяснить
этот опытный факт?
88. Если в толстостенном стальном цилиндре сжимать масло,
то при очень больших значениях давления капельки масла выс-
тупают на внешних стенках цилиндра. Как можно объяснить
этот факт с помощью гипотезы о существовании молекул?
89. Плотины водохранилищ строят из самого плотного моно-
литного бетона. Однако при большом напоре воды происходит
просачивание (фильтрация) воды через плотину. Как можно
объяснить наблюдаемое явление?
16
90. К стальному тросу подвесили груз. Его длина увеличи-
лась. Груз сняли. Трос принял прежние размеры. Как изменя-
лось расстояние между молекулами троса сначала и потом?
91. Капля стеариновой кислоты растекается по поверхности
воды до образования очень тонкой пленки. Ее толщина около
0,000002 мм. Более тонких пленок стеариновой кислоты полу-
чить не удается. Как можно объяснить этот факт? Каков, по-
вашему, размер молекулы стеариновой кислоты?
92. Капля масла объемом 0,003 мм® растеклась по поверхнос-
ти воды тонким слоем и заняла площадь 300 см2. Определите
средний диаметр молекулы масла.
93. Кусочек парафина объемом 1 мм3 бросили в горячую воду.
Парафин расплавился и растекся по поверхности воды, образо-
вав тонкую пленку площадью I м2. Определите диаметр молеку-
лы парафина, полагая, что толщина пленки равна диаметру мо-
лекулы парафина.
94. Как можно объяснить распространение запахов бензина,
дыма, нафталина, духов и других пахучих веществ в воздухе?
95. Природные горючие газы не имеют запаха, поэтому в них
добавляют специальные пахучие вещества — одоранты. Для чего
это делают? На каком физическом явлении основано действие та-
ких одорантов? Объясните, почему достаточно нескольких грамм
одоранта на тысячи кубических метров газа, чтобы придать ему
запах?
9€. Почему дым от костра, поднимаясь вверх, быстро переста-
ет быть видимым даже в безветренную погоду?
97. Если поместить на дно стакана крупинку цветной гуаши и
добавить в стакан воду, то через некоторое время вода в стакане
окрасится, хотя он и стоял неподвижно. Объясните это явление.
98. Кальмар, спасаясь от преследования, выпускает темно-
фиолетовую защитную жидкость. Почему через некоторое время
вода вновь становится прозрачной, даже если она спокойная?
99. Почему не рекомендуется стирать окрашенные в темные
цвета ткани вместе с белыми?
100. Почему чернильные, жирные и другие пятна легче уда-
лить сразу после того, как они были оставлены, и значительно
труднее сделать это впоследствии?
101. На каком явлении основано консервирование фруктов и
овощей? Почему сладкий сироп приобретает со временем вкус
фруктов?
102. Открытый сосуд с эфиром уравновесили на весах и оста-
вили в покое. Через некоторое время равновесие весов наруши-
лось. Почему?
17
103. Воздушный шарик, накачанный гелием, поднялся к по-
толку комнаты. Через некоторое время он опустился на пол.
Почему?
104. В старинных книгах перед рисунками подклеивали лис-
ты тонкой прозрачной бумаги. Почему на сторонах этих листов,
соприкасающихся с рисунками, со временем появлялись отпе-
чатки рисунка?
105. Для придания стальным изделиям твердости их поверх-
ностный слой насыщают углеродом (цементация), азотом (азоти-
рование), алюминием (алютирование). Почему процессы прово-
дят при очень высоких температурах? На каком физическом яв-
лении они основаны?
106. Какую роль играет явление диффузии в очистке воздуха
от выхлопных газов автомобилей, дыма и других вредных для
здоровья примесей?
107. Почему чай заваривают горячей, а не холодной водой?
108. Фасоль, горох и сухие грибы перед варкой обычно зама-
чивают. Какую воду — горячую или холодную — целесообразнее
использовать для замачивания, чтобы овощи и грибы быстрее
набухли?
109. На каком физическом явлении основан процесс засолки
овощей, рыбы, мяса? В каком случае процесс происходит быст-
рее: если рассол холодный или горячий?
110. Для приготовления настоев из трав подготовленную тра-
ву заливают крутым кипятком и оставляют в теплом месте на
некоторое время. Какое явление лежит в основе этого процесса?
111. Почему ткани, на которые нанесен разноцветный рису-
нок, рекомендуется стирать в чуть теплой воде?
112. Какое физическое явление нашло свое отражение в следу-
ющих пословицах: «Ложка дегтя и бочку меда испортит» (рус-
ская), «Нарезанный лук сильнее пахнет» (малыашская), «Тухлое
яйцо портит всю кашу» (немецкая), «На мешке с солью и веревка
соленая» (корейская), «Овощной лавке вывеска не нужна» (япон-
ская)?
113. Специальные опыты позволяют измерить скорость дви-
жения молекул газа. При комнатной температуре скорость мо-
лекул газов воздуха составляет несколько сотен метров в секунду.
Почему же запах нафталина, эфира и других пахучих веществ
начинает ощущаться в другом конце комнаты не сразу, а лишь
спустя значительный промежуток времени?
114. Молекулы вещества притягиваются друг к другу. Поче-
му же между ними есть промежутки?
115. Молекулы твердых тел двигаются непрерывно и хаотич-
но. Почему же твердые тела не распадаются на части?
18
116. Почему из кусков разбитой чашки невозможно без при-
менения клея изготовить новую, хотя известно, что между моле-
кулами стекла действуют силы притяжения?
117. Почему мел оставляет на поверхности доски меловой след,
а кусок белого мрамора— царапину?
118. Почему мягкий карандаш из графита оставляет на бума-
ге жирный след, я твердый карандаш — слабый?
119. Для чего при складывании полированных стекол между
ними кладут бумажные ленты?
120. Если к стеклянной пластинке прикрепить, например с
помощью пластилина, резиновый жгут и осторожно положить
пластинку на поверхность воды, а затем попытаться поднять ее
вновь, то жгут значительно растягивается. Как это можно объяс-
нить?
121. Почему при перевозке листового стекла его смачивают
водой?
122. Перелистывание страниц учебника или другой книги не
требует практически никаких усилий. Однако если страницы
книги случайно залиты водой, то разделить их совсем не просто.
Почему?
123. Почему слипаются волосы человека и шерсть животных,
если их смочить водой, тогда как сухие волосы не слипаются?
124. Вода легче песка. Почему же ветер может поднять тучи
песка, но очень мало водяных брызг?
125. Если на поверхность воды положить нитку и с одной
стороны от нее капнуть эфиром, то нитка придет в движение.
Почему это происходит?
126. Если на поверхность чистой воды положить спичку и с
одной стороны от нее осторожно коснуться поверхности воды
мылом, то спичка начнет удаляться от мыла. Если повторить
опыт, заменив мыло на кусочек сахара, то спичка движется в
сторону сахара. Проверьте это на опыте.
127. Мыльная пленка, затягивающая отверстие воронки,
поднимается вверх, если держать воронку отверстием вниз.
Почему?
128. Почему острые края стекла при нагревании до плавле-
ния становятся закругленными?
129. После выхода космического корабля на орбиту оказа-
лось, что в закупоренном чистом сосуде с водой весь воздух со-
брался внутри воды в виде шара, а вода заполнила весь сосуд до
пробки. Объясните наблюдаемое явление.
130. Почему волейбольная сетка после дождя сильно натяги-
вается ?
10
131. У двух концов изогнутой стеклянной трубки выдуты два
мыльных пузыря разного диаметра (рис. 20). Будут ли меняться
размеры пузырей и как, если кран К закрыть?
132. Большинство людей любят горячий суп больше, чем хо-
лодный. Дайте возможное объяснение этому факту.
133. Горячей мыльной водой легче мыть посуду, чем холод-
ной чистой (или мыльной) водой. Почему?
134. Какая зубная паста лучше: с большим или малым повер-
хностным натяжением (при прочих равных условиях)? Почему?
135. Водные растворы солей и других веществ могут подни-
маться на много метров вверх: от корней деревьев до их вершин.
Дайте возможное объяснение этому факту.
136. Почему вода поднимается в капиллярных трубках, а
ртуть — опускается?
137. Почему бидон с керосином часто бывает покрыт снаружи
тонкой пленкой керосина?
138. Чем объяснить, что соломенная кровля, состоящая из
отдельных стебельков, между которыми имеется множество сква-
жин, надежно защищает от дождя?
139. Если мыло уменьшает поверхностное натяжение, то по-
чему мы выдуваем мыльные пузыри, а не водяные?
140. Деревянные изделия склеивают, металлические — сва-
ривают или паяют. Есть ли что-нибудь общее в этих процессах?
Ответ поясните.
141. Известно, что все тела изменяют свои размеры при на-
гревании. Как можно объяснить этот факт?
142. Зачем на точных измерительных инструментах указы-
вается температура (обычно 20 ’С)?
143. В стальной плоской пластине сделано отверстие, через
которое с малым зазором проходит стальной шарик. Что произой-
дет, если: а) шарик сильно нагреть в пламени спиртовки; б) пла-
стину сильно нагреть в пламени спиртовки?
144. В стальной пластинке сделано отверстие, диаметр кото-
рого чуть меньше размеров стального шарика. Пройдет ли этот
шарик через отверстие, если: а) шарик сильно нагреть; б) шарик
сильно охладить; в) пластину сильно нагреть? Ответ объясните.
145. Почему стаканы из толстого стекла чаще, чем топкостей
ные, лопаются при наливании в них крутого кипятка?
146. Трещины на поверхности скал чаще всего образуются в
жаркий летний день. Почему?
147. Почему между плитами бетонного шоссе делают зазоры?
148. Почему во время полировки зеркал крупных телескопов
важно поддерживать температуру в помещении постоянной?
20
Рис. 21
Рис. 20
149. Кто будет в выгоде — потребитель или поставщик газа,
если газ подавать в счетчик подогретым?
150. Бензиновая колонка имеет наверху 10-литровые емкос-
ти, которыми отмеривается бензин. Когда выгоднее покупать бен-
зин: среди жаркого дня или вечером, когда жара спадет?
151. Поршни цилиндров двигателей обычно делаются из того
же материала, что и стенки цилиндров. Почему?
152. Какие требования надо предъявить к проволоке, кото-
рую впаивают в стекло электрической лампочки? Почему?
153. Что надо сделать, чтобы вынуть стальной болт, застряв-
ший в бронзовой втулке?
154. Мальчик заметил, что если одинаковые хрустальные вазы
заполнить водой, температура которой 12 “С, и одну из них оста-
вить в помещении, где температура воздуха 5 ’С, а другую пере-
нести в комнату с температурой 20 С, то со временем в холод-
ном помещении высота уровня воды в вазе устанавливается не-
сколько ниже ее верхнего края, а в теплой комнате часть воды
выливается. Как можно объяснить наблюдаемое явление?
155. Увеличится или уменьшится объем пузырька воздуха II
(рис. 21), находящегося в плотно закупоренной бутылке с нагре-
тым маслом, после его остывания?
156. Если термометр погрузить в очень горячую воду, то сна-
чала столбик ртути опускается, а затем начинает подниматься.
Объясните это явление.
157. Если термометр быстро вынуть из горячей воды в холод-
ном помещении, то уровень ртути в термометре сначала немного
повышается, а затем начинает опускаться. Почему?
158. В каком состоянии при обычных условиях находятся сле-
дующие вещества: вода, сахар, ртуть, сталь, кислород, одеко-
лон, бензин, олово, молоко, соль, природный газ?
159. Могут ли сталь, чугун, алюминий находиться в жидком
состоянии? А в газообразном? Какие для этого необходимо вы-
полнить условия?
160. Могут ли находиться в твердом и жидком состояниях
кислород, азот, углекислый газ? При каких условиях?
21
Рис. 22
161. Одинаковы ли молекулы в воде, налитой в стакан, в
капельке росы, в водяном паре над кипящей в кастрюле водой,
в кубиках пищевого льда, только что вынутого из холодиль-
ника?
162. Можно ли считать точными такие выражения: пустое
ведро, пустой чемодан, пустое помещение? Почему?
163. Из бутылки вылили всю воду и прочно закупорили ее
пробкой. Можно ли сказать, что бутылка пустая? Когда такое
выражение возможно, а когда — нет?
164. Из бутылки вылили часть воды и прочно закупорили ее
пробкой. Можно ли утверждать, что в верхней части бутылки
воды нет?
165. Объясните, почему в обычных условиях газы легче сжать,
чем жидкости.
166. Почему не удается наполнить водой бутылку, если во-
ронка плотно прижата к стенке горлышка бутылки?
167. Можно ли заполнить открытый сосуд жидкостью, на-
пример водой, наполовину? А газом? Почему?
168. В мензурку налили 200 см8 воды. Какой объем будет зани-
мать вода из мензурки, если ее перелить в трехлитровую банку?
169. В сосуды, изображенные на рис. 22, налито по 200 смя
воды. Покажите примерно, каким будет уровень воды в каждом
сосуде. Сравните формы, которые примет вода в каждом сосуде.
Что сохраняется при переливании воды из одного сосуда в дру-
гой? Что меняется?
170. Какое свойство жидкостей нашло свое отражение в по-
словицах: «У воды гибкая спина» (финская), «Не расписывайся
на воде» (корейская), «Вилами по воде писано» (русская), «На
воде картины не напишешь» (японская)?
171. В помещениях, где пользуются медицинским эфиром,
обычно сильно им пахнет. В каком состоянии находится эфир в
этом помещении?
22
172. При неосторожном пользовании медицинским термомет-
ром его можно разбить. Почему в таких случаях рекомендуется
как можно быстрее собрать пролитую ртуть, всю до мельчайших
капелек?
173. Как можно объяснить тот факт, что твердые тела сохра-
няют собственную форму?
174. Как можно объяснить тот факт, что твердые тела сохра-
няют собственный объем?
175. Как можно объяснить, почему твердые тела обладают
механической прочностью?
176. Какие свойства твердых тел обусловливают их много-
численные применения в качестве конструкционных материа-
лов?
177. В природе существуют твердые тела, обладающие разны-
ми свойствами. Некоторые из них находятся, как правило, в виде
колоний кристаллов, имеющих правильную геометрическую
форму, а другие — всегда бесформенные. Можете ли вы объяс-
нить, какие особенности внутреннего строения этих веществ обус-
ловливают такие свойства?
178. Почему при сгибании прутика паяльного олова слышен
характерный треск?
179. Лед расплавили и превратили в воду. Эту воду нагрели
до кипения и полностью испарили. Изменились или нет молеку-
лы воды в этих превращениях? Что изменилось в характере дви-
жения и взаимодействия молекул?
180. Сравните между собой жидкое и газообразное состояния
вещества. Что общего и в чем различия в этих состояниях?
181. Сравните твердое и жидкое состояния вещества. Что об-
щего и в чем различия в этих состояниях?
182. Сравните между собой твердое и газообразное состояния
вещества. Есть ли в них что-то общее? В чем главное различие?
183. Вам надо установить, происходит ли в жидкостях про-
цесс самопроизвольного перемешивания — явление диффузии.
Как бы вы провели такой опыт? Проведите его и дайте объясне-
ние наблюдаемому.
184. Вам надо установить, зависит ли скорость диффузии r
жидкостях от температуры. Как вы поставите опыты? Проведите
их и проверьте, действительно ли такая зависимость существует.
185. Переверните стакан вверх дном и медленно погружайте
его в широкий сосуд с водой. Наблюдайте за объемом воздуха в
стакане при погружении. Какие выводы можно сделать? Как
объяснить наблюдаемое?
23
186. Возьмите кусок стеарина, парафина или сургуча. Разло-
майте его на две части. Попробуйте соединить их снова в один
кусок. Удается ли это сделать? Осторожно нагрейте концы этих
кусков на огне спички или спиртовки и вновь соедините. Сде-
лайте вывод из опыта. Объясните полученный результат.
187. Возьмите небольшие кусочки гуаши, марганцовки или
грифеля чернильного карандаша. Поместите их на дно стаканов
или стеклянных баночек. В один из стаканов налейте осторожно
холодную, а в другой — горячую воду. В течение нескольких часов
или суток отмечайте толщину окрашенного слоя, не взбалтывая
жидкость. Объясните наблюдаемое явление.
188. Приделайте к горлышку широкогорлой бутылки крыш-
ку из проволочной сетки. Заполните бутылку водой и перевер-
ните ее вверх дном. Что наблюдаете? Объясните увиденное.
II. ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
§ 5. МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ И ЕГО ОПИСАНИЕ
189. В движущемся относительно земли вагоне пассажирско-
го поезда лежит книга. В покое или движении находится книга
относительно: а) стола; б) рельсов; в) пассажира, сидящего в купе;
г) телеграфных столбов; д) пола вагона?
190. Пассажир летит самолетом из Санкт-Петербурга в Моск-
ву. Относительно каких тел в самолете пассажир находится в
состоянии покоя? Относительно каких тел он движется? Как он
может судить об этом?
191. Пассажиры на палубе судна, совершающего круиз, на-
блюдают, как оно подплывает к пристани. Относительно каких
тел эти пассажиры находятся в движении? Как они могут су-
дить об этом? Есть ли тела, относительно которых пассажиры
неподвижны?
192. Движутся или покоятся относительно друг друга пасса-
жиры метро, находящиеся на двух эскалаторах: а) движущихся
в одном направлении; б) движущихся в разных направлениях?
193. Летчик-спортсмен сумел посадить самолет на крышу ва-
гона движущегося относительно земли поезда. При каком усло-
вии это становится возможным?
194. Группа самолетов выполняет одновременно фигуры выс-
шего пилотажа, сохраняя заданный строй. Что можно сказать о
движении самолетов относительно друг друга?
195. Можно ли считать Луну материальной точкой: а) при
расчете расстояния от Земли до Луны; б) при измерении ее диа-
метра; в) при расчете движения спутника вокруг Луны; г) при
посадке космического корабля на ее поверхность; д) при опреде-
лении скорости ее движения вокруг Земли?
196. Можно ли считать материальной точкой человека, если:
а) он идет из дома на работу; б) он выполняет гимнастические
упражнения; в) он совершает путешествие на пароходе; г) изме-
ряют его рост?
25
197. Назовите, в каких из перечисленных случаев тело можно
принять за материальную точку: а) вычисляют давление вездехода
на грунт; б) определяют положение самолета, выполняющего рейс
из Санкт-Петербурга в Москву; в) определяют объем тела при
помощи мензурки; г) определяют скорость движения Марса во-
круг Солнца; д) измеряют массу тела при помощи весов.
198. Можно ли считать футболиста материальной точкой, ког-
да: а) он бежит от середины поля к воротам противника; б) он
отбирает мяч у противника; в) он делает пас другому игроку; г) он
спорит с судьей; д) врач оказывает ему помощь?
199. Определите, прямолинейным или криволинейным являет-
ся движение следующих тел относительно поверхности земли:
а) камень, выпущенный из рук, падает на землю; б) шарик пада-
ет на землю, скатившись с поверхности стола; в) движение лопа-
стей вентилятора; г) колебания груза, подвешенного на длинной
нити; д) движение веток дерева на ветру.
200. Определите, прямолинейным или криволинейным являет-
ся движение следующих тел относительно поверхности земли:
а) спортсмена, пробегающего 3000 м по дорожке стадиона; б) ка-
бины лифта; в) дождевых капель в безветренную погоду; г) ка-
рандаша, когда им пишут.
201. Рассмотрите движение конца минутной и секундной стре-
лок секундомера. Что общего и в чем различие в этих движениях?
202. Какую траекторию описывает при движении автомобиля
его фара, точка обода, центр колеса: а) относительно прямоли-
нейного шоссе; б) относительно центра колеса?
203. Одинаковые ли пути проходят электровоз и хвостовой
вагон при движении поезда?
204. Путь или перемещение мы оплачиваем при поездке в
такси? А при пользовании другими видами транспорта?
205. Мальчик подбросил вверх мяч и снова поймал его. Счи-
тая, что мяч поднялся на высоту 2 м, найдите путь и перемеще-
ние мяча.
206. В будний день троллейбус до возвращения в парк сделал
больше рейсов, чем в воскресенье. В какой из этих дней трол-
лейбус проехал больший путь? В какой из этих дней троллейбус
совершил большее перемещение?
207. Земля движется вокруг Солнца примерно по круговой
орбите радиусом 150 млн км. За один год Земля описывает пол-
ный оборот вокруг Солнца. Рассчитайте путь Земли за год. А
каково ее перемещение по отношению к Солнцу за то же время?
208. Вертолет пролетел на юг в горизонтальном полете 12 км,
затем повернул строго на восток и пролетел еще 16 км. Сделайте
чертеж, найдите путь и перемещение вертолета.
209. Почему на борту самолета и других средств передвиже-
ния имеются специальные часы, измеряющие так называемое
26
бортовое время? В какой момент времени эти часы начинают
идти? Что они показывают в начальный момент времени?
210. Почему часто при описании движения говорят следую-
щую фразу: «В начальный момент времени...»?
211. Приведите примеры таких движений, когда удобно из-
мерять время по секундомеру или часам, начинающим отсчет
времени в момент начала наблюдений.
212. Человеческое сердце — великолепный двигатель. В сред-
нем оно бьется с частотой 72 удара в минуту. Какой промежуток
времени проходит между двумя последовательными ударами
сердца?
213. Мальчик отправился в магазин за покупками в 14 ч 30 мин
и вернулся домой в 16ч 45мин. Сколько минут мальчик ходил
за покупками?
214. Самолет вылетел из Санкт-Петербурга в 8 ч 20 мин и при-
был в пункт назначения в 14 ч 45 мин. Сколько времени продол-
жался рейс самолета?
215. Поезд отправился от железнодорожной станции в 16 ч
27 мин. Он находился в пути 1 ч 43 мин. Вычислите время его
прибытия в пункт назначения.
216. На рис. 23 приведена шахматная позиция. Назовите ко-
ординаты фигур, стоящих на доске.
217. Максим записал шахматную позицию так:
Белые: Kpf4, СеЗ, Kf6, Kd8.
Черные: Kph6, Фе7, JIg6, Cg7.
Расставьте шахматные фигуры на доске в соответствии с этой
нотацией.
218. На рис. 24 приведена схема центральной части Санкт-Пе-
тербурга. Назовите, в каком квадрате находятся: а) Дворцовая
площадь; б) Казанский собор; в) Петропавловская крепость.
27
Рис. 25
219. На рис. 25 приведена карта Европы. Назовите пример-
ные координаты Москвы, Санкт-Петербурга, Парижа, Лондона,
Рима, Берлина, Женевы, Вены, Мадрида и сверьтесь с ответом.
220. На рис. 26 приведен фрагмент звездной карты неба Се-
верного полушария. Определите координаты Полярной звезды,
Сириуса, Веги, Альдебарана.
221. На рис. 27 изображена система координат XOY. Опреде-
лите координаты точек А, В, С, D и Е.
222. На рис. 28 изображена в плане спортивная площадка.
Определите координаты угловых флажков А, В, С, D; координа-
ты спортсменов К, L и М; координаты зрителей Е, N, F.
223. Рассмотрите рис. 29, а, б, и извлеките из них всю воз-
можную информацию. Кратко запишите ее.
224. Шарик сначала находился у верхнего края желоба. Ска-
тившись вниз, он прошел 60 см по поверхности стола и остано-
вился. Изобразите эту ситуацию в виде рисунка.
28
500 О
. , .X
О 100
Рис. 29
8
500 х, м
1500 х. м
225. Наблюдение за движением мотоциклиста было начато,
когда он находился па расстоянии 200 м от бензоколонки. Он
проехал мимо бензоколонки и остановился около кафе, находя-
щегося на расстоянии 1500 м от нее. Изобразите эту ситуацию в
виде рисунка.
§ 6. РАВНОМЕРНОЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ
226. Назовите, какие движения являются равномерными, а
какие — неравномерными: а) движение автомобиля на поворо-
те; б) движение самолета при взлете; в) спуск па эскалаторе мет-
рополитена; г) снижение и посадка самолета на аэродром.
227. Назовите, какие из движений являются равномерными,
а какие — неравномерными: а) течение воды в ручье, русло ко-
торого то расширяется, то сужается; б) движение автомобиля,
когда водитель увидел запрещающий сигнал светофора; в) подъем
на эскалаторе метрополитена.
228. Спортивный судья стоит на линии финиша. Должен ли
он пустить секундомер в тот момент, когда увидит огонь старто-
вого пистолета, или в тот момент, когда он услышит выстрел?
229. Точка движется по прямой. При этом движении за лю-
бой интервал времени длительностью 1 с она проходит путь, рав-
ный 1 м. Можно ли утверждать, что точка движется равномерно?
230. На одной из линий метрополитена поезд метро соверша-
ет каждый свой рейс в одном направлении за 50 мин. Можно ли
считать его движение равномерным?
231. Скорость автомобиля, движущегося равномерно, равна
120 км/ч. Что это значит?
232. При равномерном движении автобус за 1 ч проходит путь
в 75 км. С какой скоростью движется автобус?
233. Африканский слон может развивать скорость до 40 км/ч.
Выразите его скорость в м/с.
29
234. Дельфин-афалина может развивать скорость до 15 м/с.
Выразите эту скорость в км/ч.
235. Шмель в полете может развивать максимальную скорость
18 км/ч. Быстрее или медленнее летит стрекоза, если ее ско-
рость 10 м/с?
236. Беркут в полете может развить скорость до 77 км/ч. При
охоте на каких животных его можно использовать, если заяц
способен развивать скорость около 17 м/с, волк — до 18 м/с, джей-
ран — до 26 м/с, лиса — до 13 м/с?
237. Скорость звука в воздухе примерно равна 340 м/с. С какой
скоростью должен лететь самолет, чтобы его можно было назвать
сверхзвуковым? Выразите эту скорость в км/ч. Укажите, какие
из отечественных самолетов можно отнести к сверхзвуковым.
Можете использовать «Справочник по физике» А. С. Еноховича.
238. Какое из двух тел движется с большей скоростью: прохо-
дящее за 10 с путь 30 м или за 3 с — 12 м?
239. Рассмотрите таблицу 6 и составьте по ее данным задачи.
Решите их.
Таблица 6
№ п/п Тело Скорость Время Путь
1 Реактивный самолет ? 2 ч ?
2 ? 80 км/ч 90 мин ?
3 Мотоцикл ? ? 40 км
4 ? ? 20 мин 30 км
240. Мальчик едет в закрытом кузове автомобиля. Сквозь щель
в кузове он замечает, что расстояние между двумя соседними
километровыми столбами автомобиль проезжает за 40 ударов
пульса. С какой скоростью едет автомобиль?
241. Радиолокатор ГАИ дважды засек положение автомобиля
на прямолинейном шоссе. Первое измерение дало расстояние до
автомобиля 500 м, второе, проведенное через 2 с, дало расстоя-
ние 440 м. С какой скоростью двигался автомобиль? Превысил
ли он допустимую на этом участке шоссе скорость — 80 км/ч?
242. Ленточный транспортер движется со скоростью 18 см/с. За
какое время груз переместится с помощью транспортера на 24 м?
243. Атос, Портос и Арамис отправились на другой конец Пари-
жа в харчевню «Милости просим»: Атос и Арамис — пешком, а
Портос — на лошади. Прибыв на место раньше своих товарищей,
Портос решил подкрепиться жареными рябчиками. Одного рябчи-
ка он съедает за 5 мин. Сколько целых рябчиков он съест до при-
бытия товарищей, если Атос и Арамис шли со скоростью 4 км/ч,
Портос скакал со скоростью 20 км/ч, а расстояние до харчевни
5 км?
30
244. На рис. 30 изображен график зависимости скорости дви-
жения автомобиля по прямой автостраде от времени. Изменя-
лась или нет скорость движения автомобиля? Чему равна ско-
рость автомобиля в течение указанного па графике промежутка
времени?
245. На рис. 31 изображены графики зависимости скорости
движения двух тел от времени. Изменялась ли скорость тел в
течение указанного промежутка времени? Скорость какого тела
больше? Какое расстояние пройдет каждое тело за 5 с?
246. На рис. 32 изображен график зависимости перемещения
тела при равномерном прямолинейном движении от времени.
Пользуясь графиком, заполните таблицу 7. Подумайте и расска-
жите, как можно по графику зависимости перемещения от вре-
мени найти скорость движения.
Таблица 7
Время движения, с 1 2 3 4 5
Путь, пройденный телом, м
Скорость тела, м/с
247. По графикам зависимости перемещения от времени, изоб-
раженным на рис. 33, определите скорость движения каждого
из тел. Расскажите, что вы можете узнать о движении каждого
тела, пользуясь графиком.
31
Рис. 34
248. Среди графиков, изображенных на рис. 34, найдите те,
которые могут соответствовать равномерному прямолинейному
движению. Почему вы выбрали именно эти графики?
249. На рис. 35 изображены графики зависимости координа-
ты трех тел от времени. Какую информацию о движении каждо-
го тела вы можете извлечь из этих графиков? В чем сходство и в
чем различие в движении этих тел?
250. Радиолокатор дважды засек координаты тела, движущего-
ся равномерно по прямой: х} — 20 м, через 2 минуты хг = 220 м.
С какой скоростью двигалось тело? Постройте график скорости,
напишите уравнение движения, постройте график движения.
32
251. Уравнение зависимости координаты от времени движу-
щегося по прямолинейному участку шоссе автомобиля имеет вид:
х — 200-20/. 1) Изобразите рисунок, поясняющий движение
этого тела. 2) Каков вид движения автомобиля? 3) Найдите на-
чальную координату автомобиля. 4) Запишите уравнение зави-
симости проекции перемещения от времени. 5) Рассчитайте про-
екцию скорости движения тела. 6) Постройте график зависимо-
сти проекции скорости от времени. 7) Запишите уравнение
зависимости проекции скорости от времени. 8) Постройте гра-
фик зависимости координаты от времени. 9) Постройте график
зависимости проекции перемещения от времени.
252. Уравнения зависимости координаты от времени движения
двух тел имеют вид: г, - 100 - 5/, х2 “ 100 + 5/. Какую информа-
цию о движении каждого тела вы можете извлечь из этих урав-
нений? В чем сходство и в чем различие в движении этих тел?
§ 7. ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ
253. При езде на велосипеде без заднего крыла грязь с колеса
попадает на спину велосипедиста. Как получается, что комочки
грязи могут «догнать» велосипедиста?
254. По реке плывет плот. По плоту от одного его края до
другого идет мальчик. Изобразите векторы перемещения маль-
чика относительно плота и относительно земли. Рассмотрите все
возможные случаи. Какой вывод можно сделать?
255. По реке плывет плот. По плоту от одного его края до
другого идет мальчик. Дойдя до края плота, он поворачивает
назад и возвращается в исходную точку. Изобразите векторы
перемещения мальчика относительно плота и относительно зем-
ли. Какой вывод можно сделать?
256. Кабина лифта в шахте перемещается со скоростью 2 м/с
относительно стенок шахты. Как быстро движется противовес
лифта относительно стенок шахты, относительно кабины лифта,
если они связаны нерастяжимым тросом?
257. Кабина лифта движется относительно противовеса со ско-
ростью 2 м/с. С какой скоростью кабина лифта движется отно-
сительно стенок шахты? С какой скоростью противовес движет-
ся относительно стенок шахты? Кабина и противовес связаны
нерастяжимым тросом.
258. Мяч бросают со скоростью 5 м/с внутри железнодорож-
ного вагона. Поезд движется со скоростью 30 м/с. Чему равна
скорость мяча относительно земли, если один раз его бросают в
направлении движения поезда, а другой раз — в противополож-
ном направлении?
2 Эш 230
33
259. Мальчик вышел из купе поезда дальнего следования и
отправился к своему приятелю, едущему в том же поезде в голов-
ном вагоне. Через 5 минут он обнаружил, что оставил на столике
в купе шахматы. Сколько времени ему потребуется, чтобы вер-
нуться за шахматами, если его скорость относительно вагона
остается постоянной?
260. Девочка ехала в катере вниз по течению реки и вдруг
обнаружила, что обронила в воду соломенную шляпку. Развер-
нув катер, она поехала против течения реки и через 0,5 ч нашла
шляпку. Сколько времени прошло между моментом, когда шляп-
ка упала в воду, и моментом, когда была обнаружена пропажа?
Скорость катера относительно воды считать постоянной.
261. Мальчик решил устроить «снежный тир». Изготовил из
фанеры большую модель бронепоезда, заготовил снежки. На ка-
ком расстоянии друг от друга останутся следы от ударов снеж-
ков, если бронепоезд будет двигаться со скоростью 0,5 м/с, а
мальчик будет бросать снежки перпендикулярно направлению
движения бронепоезда каждую секунду?
262. Мимо железнодорожной будки прошел электровоз со скоро-
стью 70 км/ч. Через 15 мин по шоссе, параллельному железной
дороге, в том же направлении прошла автомашина «Волга* со
скоростью 90 км/ч. Через сколько времени ♦ Волга» нагонит элек-
тровоз?
263. Расстояние между городами равно 250 км. Одновремен-
но из обоих городов навстречу друг другу выезжают два автомо-
биля, один со скоростью 72 км/ч, другой — 90 км/ч. Определите
время и место встречи.
264. По прямолинейной автостраде навстречу друг другу рав-
номерно движутся два автомобиля. В начальный момент време-
ни расстояние между ними было равно 900 м. Первый автомо-
биль движется со скоростью 20 м/с, другой — 10 м/с. Каким
будет расстояние между автомобилями через 5 с? Через какой
промежуток времени автомобили встретятся?
§8. РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ПРОТЯЖЕННЫХ ТЕЛ
265. По мосту длиной 750 м движется равномерно со скоростью
36 км/ч поезд длиной 150 м. За сколько минут он пройдет мост?
266. Сколько времени потребуется скорому поезду длиной
150 м, чтобы проехать мост длиной 850 м, если скорость поезда
равна 72 км/ч?
267. По озеру буксир тянет баржу со скоростью 9 км/ч. Длина
буксира с баржой 110 м. Сколько времени буксир с баржой будет
проходить мимо теплохода, стоящего у пристани, если длина теп-
лохода 50 м?
34
268. Поезд длиной 240 м, двигаясь равномерно, прошел мост
за 2 мин. Какова скорость поезда, если длина моста 360 м?
269. По параллельным путям в одну сторону движутся два
электропоезда. Скорость первого поезда 54 км/ч, второго —
10 м/с. Сколько времени будет продолжаться обгон, если длина
каждого поезда 150 м?
270. По дороге с помощью тягача перевозят негабаритный груз.
Длина автомобил я-тягача с грузом равна 40 м. Вдоль дороги сто-
ит колонна автомобилей, пропускающая тягач с грузом. Какова
длина колонны, если известно, что тягач, двигаясь со скоростью
18 км/ч, проехал мимо нее за 1,5 мин?
271. Сколько времени пассажир, сидящий у окна движуще-
гося поезда — его скорость 54 км/ч,— будет видеть проходящий
мимо него встречный поезд, скорость которого 72 км/ч, а длина
150 м?
272. Два поезда движутся навстречу друг другу со скоростя-
ми 72 км/ч и 54 км/ч. Пассажир, находящийся в нервом поезде,
замечает, что второй поезд проходит мимо него в течение 14 с.
Какова длина второго поезда?
273. Поезд проходит мимо наблюдателя в течение 10 с, а по
мосту длиной 400 м— в течение 30 с. Определите длину и ско-
рость поезда.
274. Два мальчика бегут навстречу друг другу и перебрасыва-
ются мячом. Расстояние между мальчиками в начале движения
было равно 30 м. Скорость каждого мальчика относительно зем-
ли 2 м/с. Какой путь пролетит мяч, пока мальчики не сблизят-
ся, если скорость мяча относительно земли равна 5 м/с, а време-
нем пребывания мяча в руках можно пренебречь?
275. Два автопоезда двигаются навстречу друг другу по пря-
мому шоссе. Скорости автопоездов равны 72 км/ч и 54 км/ч со-
ответственно. В некоторый момент времени они оказываются на
расстоянии 40 км и 30 км соответственно от узкого участка шоссе
длиной 1,5 км. На этом участке возможно только одностороннее
движение. Помешают ли автопоезда друг другу при проезде это-
го участка?
276. По шоссе с помощью нескольких тягачей перевозят тру-
бы большого диаметра. Общая длина колонны, двигающейся со
скоростью и, равна /. В замыкающей машине находится руково-
дитель перевозки. Он посылает мотоциклиста к водителю пер-
вой машины с указанием. Через какое время мотоциклист вер-
нется обратно, если скорость его движения в обоих направлени-
ях была равна и, а временем па передачу информации и разворот
можно пренебречь?
33
§ 9. НЕРАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ. СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ.
УСКОРЕНИЕ
277. Как связано направление скорости тела с траекторией
его движения? Одинакова ли эта связь в разных системах отсчета?
278. Каждый из участков пути АВ. ВС и CD (рис. 36) автомо-
биль проезжает за 1 мин. Является ли движение автомобиля рав-
номерным на всем пути? На каком из участков скорость автомо-
биля наибольшая, наименьшая? Почему? Как изменялась ско-
рость автомобиля при ого движении?
279. Каждый из участков пути АВ. ВС и CD (рис. 37) мото-
циклист проехал за 15 мин. Является ли движение мотоцикла
равномерным на всем пути? На каком из участков скорость мо-
тоциклиста была наибольшей, наименьшей? Как менялась ско-
рость мотоциклиста во время движения?
280. Таракан Митрофан совершает прогулку по кухне. Первые
10 с он шел со скоростью 1 см/с в направлении на север, затем
повернул на запад и прошел 50 см за Юс, 5 с постоял, а затем
проделал путь длиной 20 см в направлении на северо-восток со
скоростью 2 см/с. Здесь его ждала кормушка. Сколько времени
гулял по кухне таракан Митрофан? Нарисуйте траекторию дви-
жения таракана.
281. Шарик скатывается с наклонного желоба за 3 с. Являет-
ся ли движение шарика по желобу прямолинейным? Равномер-
ным? Какова средняя скорость движения шарика по желобу,
если его длина 45 см?
282. По наклонному желобу шарик скатился за 2 с, а затем
двигался по горизонтальной поверхности пола еще 4 м в течение
8 с. Считая длину желоба равной 2 м, определите среднюю ско-
рость шарика при движении по желобу, при движении по полу
и на всем пути.
283. Магеллан совершил кругосветное путешествие за 824 дня.
Считая, что длина пути его кораблей равна длине экватора, най-
дите среднюю скорость путешественников.
284. Первый космонавт Земли Ю. А. Гагарин облетел Землю
за 108 мин. Пренебрегая высотой орбиты корабля по сравнению
с радиусом Земли, найдите среднюю скорость корабля «Восток»
на орбите. Орбиту считать круговой.
.4 В С Рис. 36 1 D
А В С D
Рис. 37
36
285. График бега спортсмена на стометровке таков: первые
30 м он пробежал за 3,6 с, следующие 50 м за 5 с, последние 20 м —
за 2,2 с. Рассчитайте средние скорости спортсмена на каждом
участке и на всем пути.
286. Мотоциклист за первые 10 мин движения проехал путь
5 км, а за следующие 8 мин — 9,6 км. Какова средняя скорость
его движения на каждом из участков? Какова средняя скорость
мотоциклиста на всем пути?
287. Пассажирский самолет ИЛ-18 вылетел из Красноярска в
10 ч 20 мин и в 16 ч того же дня прибыл в Нижний Новгород, не
делая остановок в пути. Определите среднюю скорость самолета,
приняв расстояние между городами равным 3000 км.
288. Крейсерской скоростью самолета называют наибольшую
скорость самолета на заданной высоте при экономном расходе
горючего. Например, крейсерская скорость самолета ИЛ-18 на
высоте 8-10 км равна 650 км/ч. Объясните, почему в задаче 287
получена меньшая скорость?
289. Теплоход «Ракета» на подводных крыльях может разви-
вать скорость до 70 км/ч. «Ракета» вышла из Рыбинска в 6ч
30 мин и в 17 ч 40 мин того же дня прибыла в Нижний Новго-
род. Но пути «Ракета» сделала 14 остановок общей продолжи-
тельностью 1,2 ч. Расстояние между городами по Волге около
480 км. Вычислите среднюю скорость движения теплохода: а) с
учетом времени остановок; б) без учета времени остановок. Срав-
ните полученные результаты со скоростью, которую «Ракета»
может развивать. Результат объясните.
290. Мотоциклист за первые 2 ч проехал 90 км, а следующие
3 ч двигался со скоростью 50 км/ч. Какова средняя скорость мо-
тоциклиста на всем пути?
291. Трамвай прошел первые 100 м со средней скоростью
5 м/с, а следующие 600 м — со средней скоростью 10 м/с. Опреде-
лите среднюю скорость трамвая на всем пути.
292. Из одного пункта в другой мотоциклист двигался со ско-
ростью 60 км/ч, обратный путь был им проделан со скоростью
10 м/с. Определите среднюю скорость мотоциклиста за все время
движения. Временем остановки во втором пункте можно пренеб-
речь.
293. Автомобиль двигался первую половину времени со ско-
ростью 60 км/ч, а вторую — со скоростью 40 км/ч. Определите
среднюю скорость движения автомобиля на всем пути.
294. Иа-Иа отправился навестить Братца Кролика. Две трети
времени он шел со скоростью 40 см/с и устал. Оставшуюся треть
времени он брел со скоростью 20 см/с. С какой средней скорос-
тью шел На?
37
295. Пешеход две трети времени своего движения шел со ско-
ростью 3 км/ч. Оставшееся время — со скоростью 6 км/ч. Опре-
делите среднюю скорость пешехода.
296. Винни-Пух пошел в гости к Пятачку. Первую половину
пути он шел со скоростью 20 см/с, вторую половину бежал со
скоростью 30 ем/с. С какой средней скоростью двигался Винни-
Пух?
297. Автомобиль проехал первую половину пути со скоростью
20 м/с, а вторую — со скоростью 30 м/с. Найдите среднюю ско-
рость автомобиля на всем пути.
298. Первую половину' пути велосипедист ехал со скоростью в
8 раз большей, чем вторую. Средняя скорость на всем пути ока-
залась равной 16 км/ч. Определите скорость велосипедиста на
каждой половине пути.
299. Первую четверть всего пути поезд прошел со скоростью
60 км/ч. Средняя скорость на всем пути оказалась равной
40 км/ч. С какой средней скоростью двигался поезд на остав-
шейся части пути?
300. Вагон шириной 2,7 м был пробит пулей, летевшей пер-
пендикулярно движению вагона. Смещение отверстий в двух бо-
ковых стенках вагона относительно друг друга равно 3 см. Како-
ва средняя скорость движения пули внутри вагона, если вагон
движется со скоростью 36 км/ч?
301. Бегун, стартовавший на дистанции 5 км, первый кило-
метр пробежал за время То = 200 с. Каждый следующий километр
он пробегал на Т секунд дольше. Определите Т, если известно,
что средняя скорость бегуна оказалась такой, как если бы он
каждый километр пробегал за 202 с.
302. Скорость каждого из двух тел изменилась с 1 м/с до
5 м/с. Первому телу для этого понадобилось 20 с, а второму' —
10 с. Чем отличались движения этих тел? Сравните изменения
скорости у этих тел. Найдите величину и направление ускоре-
ния каждого тела.
303. Скорость одного тела изменилась за 10 с от 2 м/с до
10 м/с, а скорость другого за то же время изменилась от 12 м/с
до 4 м/с. Каково ускорение, с которым двигалось каждое тело?
Что можно сказать о направлении векторов ускорения в этих
случаях? Изобразите рисунки, поясняющие движение каждого
тела.
304. Автомобиль через 10 с после начала движения, двигаясь
равноускоренно, приобретает скорость 20 м/с. С каким ускоре-
нием двигался автомобиль? Через сколько времени его скорость
станет равной 108 км/ч, если он будет продолжать двигаться с
тем же ускорением?
ЗЯ
305. Мотоциклист, подъезжая
к уклону, имеет скорость 10 м/с и
начинает двигаться с ускорением
0,5 м/с2. Какую скорость мотоцик-
лист приобретет через 20 с?
306. Сколько времени длится
разгон автомобиля, если он уве-
личивает свою скорость от 15 м/с
до 30 м/с, двигаясь с ускорением
0,5 м/с2?
307. Какой была начальная
скорость поезда, если через 40 с,
двигаясь с ускорением 0,06 м/с2,
он достиг скорости 3 м/с?
308. Отъезжая от остановки,
автобус за 10 с развил скорость
10 м/с. Определите ускорение ав-
тобуса. Каким будет ускорение ав-
тобуса в системе отсчета, связан-
ной с равномерно движущимся ав-
томобилем, проезжающим мимо
остановки со скоростью 15 м/с?
309. На рис. 38 представлен
график зависимости пути от вре-
мени движения велосипедиста.
Найдите промежутки времени, в
течение которых: а) велосипедист
двигался с постоянной скоростью;
6) покоился относительно земли.
310. На рис. 39 изображены раз-
личные графики. Дайте название
каждому графику и расскажите,
что можно узнать о движепии тел,
для которых они были построены.
311. Постройте графики зави-
симости пути от времени и скоро-
сти от времени к задаче 280.
312. Постройте графики зави-
симости пути от времени и скоро-
сти от времени к задаче 285.
313. Постройте графики зави-
симости скорости от времени и
средней скорости от времени по
условиям задач 294 и 296.
Рис. 39
39
Рис. 40
Рис. 42
314. На рис. 40 представлен гра-
фик зависимости пути от време-
ни движения лыжника. Найдите
промежутки времени, в течение
которых: а) лыжник двигался с
постоянной скоростью; б) скорость
лыжника изменялась.
315. На рис. 41 представлен гра-
фик зависимости скорости от вре-
мени движения велосипедиста.
Найдите промежутки времени, в
течение которых: а) велосипедист
двигался с постоянной скоростью;
б) скорость велосипедиста увели-
чивалась; в) скорость велосипеди-
ста уменьшалась.
316. На рис. 42 представлен гра-
фик зависимости скорости от вре-
мени движения лыжника. Найди-
те промежутки времени, в течение
которых: а) лыжник двигался с
постоянной скоростью; б) скорость
лыжника изменялась; в) скорость
лыжника увеличивалась; ^ско-
рость лыжника уменьшалась.
317. По графику (рис. 43) за-
висимости проекции скорости от
времени при равноускоренном
движении дайте ответы на такие
вопросы. 1) Какова проекция на-
чальной скорости? 2) Чему равна
проекция скорости через 6 с от на-
чала движения? 3) Покажите на
графике, каково изменение (при-
ращение) скорости за это время.
4) Каков знак (плюс или минус)
изменения скорости? 5) Увеличи-
вается или уменьшается скорость
при движении? 6) Какова проек-
ция ускорения? 7) Запишите урав-
нение зависимости проекции ско-
рости от времени. 8) Покажите на
графике штриховкой, каково пе-
ремещение тела за 8 с.
40
318. Но графику (рис. 44) зави-
симости проекции скорости от вре-
мени при равноускоренном движе-
нии дайте ответы на такие вопро-
сы. 1) Какова проекция начальной
скорости? 2)Чему равна проекция
скорости через 4 с от начала дви-
жения? 3) Покажите на графике,
каково изменение (приращение)
скорости за это время. 4) Каков
знак (плюс или минус) изменения
скорости? 5) Увеличивается или
уменьшается скорость при движе-
нии? 6) Какова проекция ускоре-
ния? 7) Запишите уравнение зави-
симости проекции скорости от вре-
мени. 8) Покажите на графике
штриховкой, каково перемещение
тела за 4 с.
319. На рис. 45 представлен гра-
фик зависимости проекции ско-
рости движения тела от времени.
1) Каков вид зависимости? 2) Како-
ва начальная скорость тела? 3) Рас-
считайте проекцию ускорения при
движении тела. 4) Постройте гра-
фик зависимости проекции ускоре-
ния от времени. 5) Запишите урав-
нение зависимости проекции ско-
рости от времени. 6) Запишите
уравнение зависимости проекции
перемещения от времени. 7) Запи-
шите уравнониезависимости коор-
динаты тела от времени. 8) Изоб-
разите рисунок, поясняющий дви-
жение этого тела.
320. На рис. 46 изображены гра-
фики зависимости проекции ско-
рости трех тел от времени. Какую
информацию о движении каждо-
го тела вы можете извлечь из этих
графиков? В чем сходство и в чем
различие в движении этих тел?
321. Уравнение зависимости
проекции скорости от времени дви-
жущегося по прямолинейному
41
участку шоссе автомобиля имеет вид: uz = 20 - 21. 1) Изобразите
рисунок, поясняющий движение этого тела. 2) Каков вид движе-
ния автомобиля? 3) Найдите проекцию начальной скорости ав-
томобиля. 4) Пост|>ойте график зависимости проекции скорости
от времени. 5) Покажите штриховкой, каково перемещение тела
за 10 с. 6) Сосчитайте это перемещение. 7) Какова скорость тела
через 10 с после начала движения?
322. Уравнения зависимости проекции скорости от времени
движения двух тел имеют вид: их1 = 10 - 2t, их2 - 10 + 2t. Какую
информацию о движении каждого тела вы можете извлечь из этих
уравнений? В чем сходство и в чем различие в движении этих тел?
323. Ученик проводил наблюдения за движением шарика, ска-
тывающегося с наклонного желоба длиной 1 м. Измерения време-
ни он проводил с погрешностью 0,1 с, я координаты — с погреш-
ностью 0,5 см. Результаты измерений представлены в таблице
(см. табл. 8).
Таблица 8
Время,с 0 1.0 ±0,1 2,0 ±0,1 3,0 ±0,1 4,0 ±0,1
Координата, м 0 1,0 ±0,5 3,5 ±0,5 9,5 ±0,5 16,0 ±0,5
По результатам измерений он построил график (рис. 47). Ка-
кой из графиков изображен правильно?
42
324. Вычислите скорость своего бега на дистанции 100 м и срав-
ните ее с наилучшим показателем Карла Льюиса— 10,2 м/с.
325. Предложите способ экспериментального определения ско-
рости движения эскалатора метрополитена. Проделайте необхо-
димые измерения и проведите расчеты.
326. Начертите в тетради схему маршрута, которым вы доби-
раетесь из дома до школы. Покажите на схеме свой путь и рас-
считайте его при помощи шагомера. Измерьте время, необходи-
мое для его преодоления. Вычислите среднюю скорость своего
движения на этом пути.
§ 10. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ. ИНЕРЦИЯ.
ПЕРВЫЙ ЗАКОН НЬЮТОНА
327. На столе лежит брусок из дерева (рис. 48). С какими
телами он взаимодействует? Почему брусок находится в покое?
328. На нити, закрепленной в лапке штатива, подвешен сталь-
ной шарик (рис. 49). С какими телами взаимодействует шарик?
Почему он находится в покое?
329. В широком сосуде с водой плавает деревянный брусок
(рис. 50). С какими телами этот брусок взаимодействует? Поче-
му он находится в равновесии?
330. На наклонной плоскости лежит поролоновая губка
(рис. 51). С какими телами она взаимодействует? Почему она
находится в покое?
Рис. 48
43
331. На резинке, закрепленной одним концом в лапке штати-
ва, подвешен стальной шарик. На столе, под шариком, лежит
намагниченное тело. С какими телами взаимодействует шарик?
Почему он находится в покое?
332. Объясните, действие каких тел компенсируется в следу-
ющих случаях: а) книга лежит на поверхности стола; б) автомо-
биль движется равномерно и прямолинейно; в) светильник под-
вешен к потолку.
333. Назовите тела, действие которых компенсируется в следу-
ющих случаях: а) айсберг плавает в океане; б) камень лежит на
дне ручья; в) подводная лодка равномерно и прямолинейно дрей-
фует в толще воды.
334. Назовите тела, действие которых компенсируется в следу-
ющих случаях: а) парашютист спускается на землю равномерно
и прямолинейно; б) аэростат равномерно и прямолинейно подни-
мается вверх; в) аэростат удерживается у поверхности земли ка-
натами.
335. Определите, в каких из приведенных ниже случаев речь
идет о движении тел по инерции: а) всадник летит через голову
споткнувшейся лошади; б) пыль вылетает из ковра при его вы-
бивании; в) искры слетают с точильного камня; г) пузырек воз-
духа равномерно поднимается в трубке с водой; д) человек, по-
скользнувшись, падает назад.
336. Назовите, в каких из приведенных ниже случаев речь
идет о движении тел по инерции: а) тело лежит на поверхности
стола; б) катер после выключения двигателя продолжает сколь-
зить по поверхности воды; в) спутник движется по орбите вокруг
Земли; г) автомобиль движется равномерно по прямому шоссе;
д) парашютист в безветренную погоду равномерно спускается
вниз.
337. Заяц, спасаясь от преследующей его собаки, делает рез-
кие прыжки в сторону. Почему собаке трудно поймать зайца,
хотя она бегает быстрее?
338. Почему грязь, слетая с вращающихся колес, сначала летит
почти по прямой?
339. Почему при прополке сорняков нельзя выдергивать их
из земли рывком?
340. Почему запрещается рывком поднимать груз подъемным
краном?
341. Почему при сплаве леса большое количество бревен вы-
брасывается на берег па поворотах реки?
342. Почему неопытный конькобежец падает назад, съезжая
со снеговой дорожки на лед катка, и вперед, если возвращается
со льда на снеговую дорожку?
•14
343. В чем основная причина разрушений при землетрясениях?
344. Какую роль играют ремни безопасности на автомобиль-
ном транспорте?
345. Правила безопасности на борту самолета предусматрива-
ют необходимость пристегнуться специальными ремнями безо-
пасности в момент взлета и посадки самолета. Почему это необ-
ходимо делать?
346. В вагоне прямолинейно и равномерно движущегося по-
езда мальчик выпустил из рук мяч. Где он упадет?
347. Аэростат опускается вниз равномерно. Как будет направ-
лен вектор его скорости относительно земли? Как будет направ-
лен вектор начальной скорости гайки, выпавшей из гондолы аэро-
стата?
348. Аэростат равномерно поднимается вверх. На некоторой
высоте из его гондолы выпадает гайка. Изобразите направление
вектора скорости гайки в этот момент времени. Куда этот вектор
направлен по сравнению с вектором скорости аэростата?
349. Укажите, как будет направлена скорость каждого из тел
А. В и С (рис. 52) в тот момент времени, когда они отрываются от
вращающегося колеса.
350. С летящего самолета сбрасывают груз. Изобразите на-
правление вектора скорости груза в тот момент, когда он теряет
связь с самолетом.
351. С летящего самолета сбрасывают груз. Упадет ли груз
точно под местом бросания? Где упадет этот груз?
352. Мяч, неподвижно лежащий на столике вагона равномер-
но движущегося поезда, вдруг покатился вперед, по направле-
нию движения поезда. Какие изменения в движении поезда про-
изошли?
45
§ 11. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ. МАССА
353. Почему трудно выпрыгнуть на берег из леткой надувной
лодки?
354. На одинаковом расстоянии от берега находятся две лод-
ки — груженая и порожняя. С какой лодки легче спрыгнуть на
берег? Почему?
355. Почему наковальня должна быть значительно массивнее
молота?
356. Почему при выстреле из орудия снаряд и орудие приоб-
ретают разные скорости? Скорость какого тела больше?
357. Почему пуля, вылетевшая из ружья, не может отворить
дверь, но пробивает в ней отверстие, тогда как давлением паль-
ца дверь отворить можно, а проделать отверстие невозможно?
358. Изменилась ли масса воздуха в баллоне, если кран от-
крыли и часть воздуха вышла из баллона?
359. Изменилась ли масса воздуха в цилиндре под герметич-
ным поршнем, если поршень вдвинули в цилиндр и газ стал
занимать объем в два раза меньше первоначального?
360. Изменилась ли масса сена в копне, когда это сено спрес-
совали в тюк? Что изменилось?
361. Изменилась ли масса хлопка в контейнере, когда его
спрессовали в тюки? Что изменилось?
362. Из овечьей шерсти скатали валенки. Сравните массы шер-
сти и валенок, если отходов не было. Что изменилось?
363. В стакане находится смесь воды и снега. Изменится ли
масса содержимого в стакане, если снег растает?
364. Изменяется ли масса воды при ее замерзании?
365. Деревянный шар массой 0,5 кг поместили в широкий со-
суд с водой. Шар плавает на поверхности воды. Изменилась ли
масса шара?
366. Тело переместили с Земли на Луну. Изменилась ли при
этом масса тела?
367. Тело перенесли с поверхности Земли в открытый космос.
Изменилась ли при этом масса тела?
368. В каком случае два неподвижных вначале тела приобре-
тут при взаимодействии одинаковые скорости?
369. Между двумя игрушечными автомобилями поместили свя-
занную нитью сжатую пружину. Когда нить пережгли, один из
автомобилей приобрел скорость в два раза большую, чем другой.
Масса какого автомобиля больше и во сколько раз?
370. Масса тела 2,5 т. Выразите ее в килограммах. Запишите
ее в стандартном виде.
371. Масса теля 25 г. Выразите ее в килограммах. Запишите
ее в стандартном виде.
46
372. Масса тела 250 г. Выразите ее в килограммах. Запишите
ее в стандартном виде.
373. Поставьте друг на друга несколько шашек в столбик.
Резко ударьте линейкой по самой нижней шашке. Что происхо-
дит? Объясните полученный результат.
374. Стакан накройте сверху картонной открыткой, положив
на нее сверху пуговицу или монету. Резким щелчком выбейте
открытку. Что произойдет? Объясните полученный результат. В
каком случае опыт получается лучше — когда вы пользуетесь
монетой или небольшой пуговицей из пластмассы? Почему?
375. Поставьте стакан с водой на полоску бумаги и медленно
тяните ее. Что происходит? Теперь резко выдерните полоску из-
под стакана. Опрокинулся ли стакан? Почему?
376. Проведите в классе такой опыт. Поставьте на стеклян-
ный стакан массивную 5-10-килограммовую гирю. Резко ударь-
те по гире молотком. Разобьется ли стакан? Объясните, что про-
исходит и почему.
§ 12. ПЛОТНОСТЬ
377. Сколько воды по объему выльется из отливного стакана,
если в него погрузить стальной брусок размером 245 см3?
378. В отливной сосуд, заполненный водой до нижнего края
носика, погрузили алюминиевый брусок, имеющий форму и раз-
меры, указанные на рис. 53. Сколько воды по объему выльется
при этом из сосуда?
379. В цилиндре под поршнем находится газ. Поршень начи-
нают осторожно выдвигать из цилиндра. Изменится ли при этом
масса газа в цилиндре? Его объем? Плотность? Число частиц
(молекул) газа? (Газ из цилиндра не вытекает.)
380. В цилиндре под поршнем находится кислород. Поршень
начинают вдвигать в цилиндр. Как при этом изменяются: а) его
масса; б) его объем; в) его плотность; г) число молекул?
47
381. Расширяется или сжимается вода при замерзании?
382. Изменяется ли плотность жидкостей при нагревании?
Как?
383. Увеличивается ли плотность газов при охлаждении?
384. Увеличивается или уменьшается плотность твердых тел
при нагревании?
385. Известно, что при нагревании все тела увеличиваются в
размерах. В одинаковой ли степени изменяется плотность газов,
жидкостей и твердых тел при нагревании? Увеличивается она
или уменьшается?
386. Два ведра наполнены доверху дистиллированной и морс-
кой водой. Если ведра одинаковы, то что можно сказать о массе
воды в них?
387. Два одинаковых ящика наполнены дробью из свинца: в
одном дробь крупная, одного размера, в другом — смесь круп-
ной и мелкой. Какой из ящиков имеет большую массу?
388. Из двух тел, имеющих одинаковую массу, второе имеет
больший объем. У какого из этих тел плотность меньше?
389. Два тела одинакового объема имеют массы, в два раза
отличающиеся друг от друга. У какого тела плотность больше и
во сколько раз?
390. Какая из трех ложек одинаковой массы — стальная, алю-
миниевая или серебряная — имеет большие размеры?
391. Какая из трех ложек одинакового объема — стальная,
алюминиевая или серебряная — имеет большую массу?
392. Могут ли тела, имеющие одинаковую массу, состоять из
разных веществ и иметь одинаковые размеры?
393. Могут ли тела, имеющие одинаковую массу, состоять из
одного вещества и иметь разные объемы?
394. Два однородных стержня цилиндрической формы, изго-
товленные из латуни и свинца, имеют одинаковые массы и пло-
щади поперечного сечения. Какой из них имеет большую дли-
ну? Во сколько раз?
395. Два сплошных однородных цилиндра одинаковы по вы-
соте и массе. Один из них изготовлен из алюминия, другой — из
стали. Какой из них «толще*?
396. Два однородных стержня цилиндрической формы изго-
товлены из свинца и олова. Их длины и массы одинаковы. Оди-
наковы ли диаметры стержней?
397. Длины двух однородных цилиндров, изготовленных из
меди и олова, одинаковы. Сравните массы этих цилиндров, если
диаметры их одинаковы.
398. Два сплошных цилиндра, свинцовый и стальной, имеют
одинаковые массы и диаметры. Который из них выше?
48
399. Два бруска прямоугольной формы имеют одинаковую дли-
ну. Один из брусков деревянный, другой — пластмассовый. При
взвешивании оказалось, что массы этих брусков одинаковы. Что
можно сказать о площади поперечного сечения брусков?
400. Какая чугунная гиря — массой 5 кг или 20 кг — имеет
больший объем и во сколько раз?
401. Объем одной отливки в пять раз больше объема другой
отливки из того же металла. Какая отливка имеет большую мас-
су и во сколько раз?
402. Два одинаковых бака наполнены керосином и нефтью.
Масса какого горючего больше и во сколько раз?
403. В каком случае уровень воды в сосуде поднимется выше:
если в него погрузить стальную гирю массой 1 кг или алюмини-
евый брусок массой 1 кг? Почему?
404. В два одинаковых стакана налита вода до одинаковой
высоты. В один стакан опустили однородный слиток серебра, в
другой — алюминиевый такой же массы. Сравните уровни воды
в стаканах после погружения в них слитков.
405. В два одинаковых стакана налита вода до одинаковой
высоты. В один стакан опустили однородный слиток стали, а в
другой — свинцовый слиток такой же массы. Сравните уровни
воды в стаканах после погружения в них слитков.
406. В два одинаковых стакана налили воду до одинаковой
высоты. Когда в один из них погрузили стальной шарик, уро-
вень воды поднялся до верхнего края. Что произойдет, если в
другой стакан погрузить алюминиевое тело такой же массы? А
медное такой же массы?
407. Из двух тел, имеющих одинаковый объем, второе имеет
массу на 5 кг больше, чем первое. На сколько плотность одного
тела больше плотности второго?
408. Рассмотрите таблицу 9, составьте по ней задачи и реши-
те их.
Таблица 9
№ п/п Вещество Плотность Объем Масса
1 Серная кислота ? 200 см3 ?
2 Алюминий ? ? 27 кг
3 ? 9 • 200 л 160 кг
409. Рассмотрите рис. 54 и рассчитайте массу тел, если они
изготовлены изо льда.
4»
410. Пользуясь таблицей плотности вещества, рассчитайте не-
обходимые величины и заполните таблицу 10. По данным таб-
лицы постройте графики зависимости массы тел, изготовленных
из данных веществ, от их объема.
Таблица 10
Объем, см3 2 4 6 8 10
Масса воды, г
Масса серебра, г
Масса льда, г
411. Определите массу воды, которая выльется из отливного
стакана, если в него погрузить тело объемом 100 см*.
412. В бутылку налито 0,5 л подсолнечного масла. Какова
масса масла в бутылке?
413. Вместимость цистерны 60 м3. Сколько тонн бензина можно
в нее налить?
414. Емкость ковша для разливки стали 2,5 м3. Какую массу
стали забирает этот ковш, если при температуре плавления плот-
ность стали равна 7100 кг/м3?
415. Какую массу имеет куб из дерева со стороной 1 дм?
416. Человек делает в среднем 15 вдохов в минуту. При каждом
вдохе в его легкие поступает 1600 см3 воздуха. Какая масса возду-
ха проходит через легкие человека за одну минуту? За один час?
417. Сколько штук строительного кирпича размером 250 х
х 120 х 65 мм допускается перевозить на автомашине грузоподъ-
емностью 4 т?
418. Аквариум длиной 1 м, шириной 0,5 м необходимо напол-
нить водой. Сколько ведер воды потребуется, если в ведро вхо-
дит 10 кг воды, а уровень воды в аквариуме должен быть 70 см?
419. Винни-Пух и Пятачок, побывав в гостях у Кролика, вы-
пили 4 л молока, съели 5 л меда и 2 кг малины. При этом Вин-
ни-Пух съел каждого продукта в 4 раза больше, че.м Пятачок.
Спрашивается, сможет ли воздушный шарик, рассчитанный на
поднятие груза в 30 кг. поднять Винни-Пуха? Масса голодного
Винни-Пуха 20 кг. Плотность меда принять равной 1,4 г/см3.
50
420. Пользуясь таблицей плотности вещества, рассчитайте не-
обходимые величины и заполните таблицу 11. По данным этой
таблицы постройте график зависимости объема, занимаемого 100 г
разных жидкостей, от их плотности.
Таблица 11
Масса, г 100 100 100 100 100
Вещество глицерин вода нефть спирт бензин
Плотность, г/см3
045-ъем, см3
421. Топливный бак трактора вмещает при нормальном на-
полнении 75 кг керосина. Определите емкость топливного бака.
422. Лаборант, идущий на склад для получения 5 кг ртути,
взял с собой поллитровую склянку. Не придется ли ему возвра-
щаться за пустой дополнительной посудой?
423. Масса медного чайника 1,32 кг. Определите массу тако-
го же алюминиевого чайника.
424. Рассмотрите рис. 55 и определите вещество, из которого
изготовлена ложка. Масса ложки 116 г.
425. Какая жидкость налита в емкость объемом 125 л, если ее
масса оказалась равной 100 кг?
426. Объем сплошного слитка металла 50 см’, а его масса 355 г.
Какова плотность этого металла? Какой металл имеет такую же
плотность?
427. Из одного и того же вещества отлили три шара объемами
18смя, 90 см3 и 120 см3. Масса первого шара 153 г. Из какого
вещества изготовлены шары и какова масса каждого из остав-
шихся шаров?
428. На рис. 56 представлены графики зависимости массы веще-
ства от объема для двух разных веществ. Определите по графику.
Рис. 5.5
51
у какого из двух веществ плотность больше. Найдите плотность
каждого вещества по данным графика и определите, какие это
вещества.
429. Масса пустой поллитровой молочной бутылки равна 400 г.
Каков ее наружный объем?
430. Найдите емкость стеклянного сосуда, если его масса 50 г
и наружный объем 37 см3.
431. Определите массу воды, которая выльется из стакана,
доверху заполненного водой, при погружении в него куска ста-
ли массой 78 г.
432. Стальная Эйфелева башня в Париже имеет высоту 300 м
и массу 9000 т. Какой будет масса точной модели Эйфелевой баш-
ни, если ее изготовить из материала, плотность которого в три
раза меньше, чем у стали? Высота копии 30 см.
433. Пробирка, наполненная водой, имеет массу 44 г. Эта же
пробирка, но с кусочком стали массой 10 г, доверху залитая водой,
имеет массу 52,7 г. Определите плотность стали, помещенной в
пробирку.
434. Стакан, заполненный до краев водой, имеет массу 214,6 г.
Когда в этот стакан с водой поместили небольшой камень массой
29,8 г и часть воды вылилась наружу, масса стакана с содержимым
оказалась равной 232 г. Определите плотность вещества камня.
435. В сосуд, заполненный водой, бросают кусок алюминиевого
сплава. После того как часть воды вылилась из сосуда, масса его
с оставшейся водой и куском сплава увеличилась на 25 г. Когда
вместо воды использовали жидкое масло плотностью 0,9 г/см3 и
повторили измерения, то масса сосуда с маслом и куском сплава
увеличилась на 26 г. Определите плотность сплава.
436. В куске кварца содержится небольшой самородок золота.
Масса куска равна 100 г, а его средняя плотность 8 г/см3. Опре-
делите массу золота, содержащегося в куске кварца, если плот-
ность кварца 2,65 г/сма.
437. Тщательным совместным растиранием смешано по 100 г
парафина, буры и воска. Какова средняя плотность получив-
шейся смеси, если плотность этих веществ равна соответственно
0,9 г/см8, 1,7 г/см8 и 1 г/см8?
438. Чугунный шар имеет массу 800 г при объеме 125 см3.
Сплошной или полый этот шар?
439. Стальной шар имеет объем 150 см3. В результате взвеши
вания оказалось, что его масса равна 900 г. Сплошной это шар
или полый?
440. Определите объем полости внутри пробки стеклянного
графина, если при погружении в воду она вытесняет 50 г воды и
имеет массу 100 г.
52
441. Вам даны кусок медной проволоки, измерительная лента,
кусачки, весы и разновес. Требуется отрезать два кусочка прово-
локи такой длины, чтобы масса одного из них была равна 2 г, а
другого — 5 г. Как это сделать, если кусачками можно пользо-
ваться лишь два раза?
442. Предложите способ определения плотности вещества, не-
растворимого в воде. Какие приборы для этого потребуются?
443. Предложите способ определения плотности вещества, ра-
створимого в воде. Какие приборы для этого потребуются?
444. Предложите способ определения плотности жидкости. Ка-
кие приборы вам для этого понадобятся?
445. Две стеклянные банки наполнены разными жидкостями.
Как определить, плотность какой из жидкостей больше?
446. Необходимо определить плотность вещества, из которого
изготовлена мелкая дробь. Предложите способ определения плот-
ности в этом случае. Какие приборы для этого потребуются?
447. Имеется 80 дробинок из неизвестного металла. Как, поль-
зуясь лишь большим стеклянным сосудом с водой и тонкостен-
ной мензуркой, определить плотность и массу одной дробинки?
448. Вам дана мелкая свинцовая дробь. Как определить, есть
ли в ней примеси?
449. Вам дано свинцовое тело неправильной формы. Опреде-
лите, содержит или нет это тело примеси других веществ? Как
это сделать?
450. Вам дали кусок неизвестного металла, кувшин с кероси-
ном и весы с разновесом. Как определить плотность куска ме-
талла?
451. Предложите способ определения плотности вещества, из
которого изготовлен стакан. Какое оборудование для этого по-
требуется?
452. Из дерева изготовлено тело неправильной формы. Как
определить плотность дерева? Предложите способ определения и
назовите приборы, которые для этого потребуются.
453. Вам надо определить плотность вещества, из которого из-
готовлена мелкая дробь. В вашем распоряжении имеются мен-
зурка, стакан, сосуд больших размеров с водой и дистиллирован-
ная вода. Удастся ли с таким оборудованием выполнить задание?
454. Предложите способ определения плотности неизвестной
жидкости, если вам даны только весы с набором гирь, стеклян-
ный стакан и вода.
455. Как определить длину медного провода в мотке, если его
нельзя разматывать? Провод имеет круглое сечение. Какие при-
боры для этого потребуются?
456. Вам дано медное тело неправильной формы. Как опреде-
лить, сплошное оно или полое?
53
457. Как, используя весы, разновесы и мензурку, проверить,
есть ли внутри данной стеклянной пробки воздушная полость
или она сплошь состоит из стекла?
458. В стеклянной пробке от графина имеется полость. Как
определить объем этой полости, не разбивая пробку? Какое обо-
рудование для этого потребуется?
§ 13. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ. СИЛА.
ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА. ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА
459. На горизонтальном участке пути маневровый тепловоз
толкнул вагон. Какие тела действуют на вагон во время и после
толчка? Как будет двигаться вагон под влиянием этих тел?
460. Мяч после удара футболиста летит вертикально вверх. Ука-
зать, с какими телами он взаимодействует: а) в момент удара;
б) во время полета вверх; в) во время полета вниз; г) при ударе о
землю. Изобразите и сравните силы, действующие на мяч во
всех этих случаях.
461. Изобразите и сравните силы, действующие на шарик в
следующих случаях: а) шарик лежит на горизонтальном столе;
б) шарик получает толчок от руки; в) шарик катится по столу; г)
шарик падает со стола.
462. Человек стоит в лифте. Укажите, с какими телами он вза-
имодействует, и сравните силы, которые действуют на человека в
следующих случаях: а) лифт неподвижен; б) лифт начинает движе-
ние вверх; в) лифт движется равномерно вверх; г) лифт, двигаясь
вверх, останавливается на нужном этаже; д) лифт начинает движе-
ние вниз; е) лифт, двигаясь вниз, останавливается на нужном этаже.
463. Изобразите и сравните силы, действующие на автомобиль,
когда он: а) стоит неподвижно на горизонтальном участке дороги;
б) трогается с места; в) двигается равномерно и прямолинейно
по горизонтальному шоссе; г) двигаясь равномерно, проходит се-
редину выпуклого моста; д) двигаясь с постоянной по величине
скоростью, поворачивает: е) тормозит на горизонтальной дороге.
54
464. На рис. 57 изображены тела и действующие на них силы.
Какие из этих тел движутся с ускорением? Почему? Ответ обо-
сновать.
465. На рис. 58 изображены тела и действующие на них силы.
Какие из этих тел движутся с ускорением? Почему?
466. На рис. 59 изображены движущиеся тела, а также направ-
ление вектора скорости и равнодействующая всех сил, действу-
ющих на каждое тело. Изобразите направление вектора ускоре-
ния. Как будет меняться скорость?
467. Сведения о движении тела приведены в таблице 12. Опи-
шите характер движения этого тела. Какая причина вызвала
изменение в движении тела?
Таблица 12
t, с 0 10 20 30 40 50 60 70
м/с . 10 10 10 12 14 16 16 16
468. На рис. 60 приведен график зависимости скорости дви-
жения тела от времени. В какие промежутки времени на тело
действовала сила, отличная от нуля?
Рис. 60
55
г
Рис. 61
е
469. На рис. 61 приведены графики, описывающие движение
разных тел. Какие тела движутся по инерции, а какие — под
действием нескомпенсированных сил?
470. Как изменяется скорость тела, движущегося под дей-
ствием постоянной силы?
471. На движущееся равномерно тело начинает действовать
постоянная сила. Можно ли утверждать, что: а) величина скорости
начнет расти; б) величина скорости начнет уменьшаться; в) на-
правление скорости изменится?
472. Какая сила подействовала на тело массой 2 кг, если оно
приобрело ускорение 0,5 м/с2?
473. Сила 5 Н сообщает телу ускорение 0,1 м/с2. Какова масса
этого тела?
474. Сила 5 Н сообщает телу ускорение 0,1 м/с2. Какая сила
сообщит этому же телу ускорение 0,01 м/с2?
475. Сила 50 И сообщает телу ускорение 0,1 м/с2. Какая сила
сообщит этому же телу ускорение 1 м/с2?
476. Тело массой 2 кг приобретает под действием некоторой
силы ускорение 2 м/с2. Какое ускорение приобретет под дей-
ствием этой силы тело массой 5 кг?
477. Сила 1,5 Н действует на тело массой 0,5 кг. Какое уско-
рение приобретает тело? Какая сила сообщит такое же ускоре-
ние телу массой 2 кг?
478. Сила 15 Н действует на тело массой 0,5 кг. Какая сила
сообщит такое же ускорение телу массой 2 кг?
479. Тело массой 2 кг приобретает иод действием некоторой
силы ускорение 2 м/с2. Какое ускорение приобретет под дей-
ствием этой силы тело массой 5 кг?
56
480. На рис. 62 приведен график зависимости проекции ско-
рости движения тела массой 2 кг от времени. В какие промежутки
времени на тело действовала сила? Чему равна сила? Каково ее
направление?
481. На рис. 63 приведен график зависимости проекции ско-
рости движения автобуса массой 15 т от времени. В какие про-
межутки времени действующая на него сила была равна нулю, а
в какие — отлична от нуля? Чему равна сила на разных этапах
движения автобуса? Каково ее направление?
482. Скорость автомобиля изменяется по закону *» 10 + 0,5/.
Найдите действующую на автомобиль силу, если его масса 3 т.
483. Координата движущегося тела изменяется со временем
по закону х - 200 - 20/. Найдите действующую на него силу.
484. Напишите уравнение скорости движения реактивного са-
молета, начинающего разбег по взлетной полосе аэродрома, если
результирующая сила тяги двигателя равна 90 кН, а масса само-
лета равна 60 т.
485. Сидевшая па ветке птица вспорхнула и улетела. Куда и в
какой момент отклонилась ветка? Почему?
486. На рис. 64 изображены тела. Укажите силы, которые
появляются при их взаимодействии.
57
////////
Z S'
! Солнце \ \
"'.Венера
_ О
/7/7777
Исхусстаеввый
спутник
Земля
777777777
Земля
Рис. 65
If
F, / * ----*
77/7/7/77 /777777777777
б
Рис. 66
487. Изобразите силы действия и противодействия в случаях
взаимодействия тел, изображенных на рис. 65.
488. Ученик, выполняя домашнее задание, изобразил на ри-
сунке силы, возникающие при взаимодействии тел (см. рис. 66).
Какие ошибки он допустил?
489. Как проявляется третий закон Ньютона при распилива-
нии бревен?
490. Почему при выстреле снаряд и орудие приобретают раз-
ные скорости, ведь по третьему закону Ньютона на них действу-
ют одинаковые по величине силы?
491. Два мальчика тянут веревку в разные стороны, прилагая
силы в 100 Н каждый. Веревка может выдержать, не разрыва-
ясь, груз весом 150 Н. Разорвется ли веревка?
§ 14. ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ СИЛ. СЛОЖЕНИЕ СИЛ
492. Назовите тела, с которыми взаимодействует кирпич, ле-
жащий на поверхности горизонтального стола. Изобразите силы,
действующие на кирпич. Обозначьте эти силы соответствующи-
ми буквами. Сравните эти силы по величине.
58
I
493. На тонкой шелковой нити подвешен маленький шарик
из стали. С какими телами взаимодействует шарик? Изобразите
силы, действующие на него. Обозначьте силы соответствующи-
ми буквами. Сравните силы между собой.
494. На рис. 67 изображены силы, действующие на шар, пла-
вающий в воде. Дайте название каждой из сил. Взаимодействие
с какими телами обусловливает появление этих сил?
495. Шар катится по горизонтальной поверхности стола. Изоб-
разите силы, действующие на шар.
496. Доска лежит горизонтально на двух опорах, расположен-
ных под ее концами. На середине доски стоит гиря. Какие силы
действуют: а) на эту гирю; б) на доску; в) на каждую из опор?
497. При каком условии пароход, плывущий против течения,
будет иметь постоянную скорость?
498. Пользуясь масштабом, определите модули сил, изобра-
женных на рис. 68.
499. Изобразите графически, выбрав подходящий масштаб,
силы: а) направленную вертикально вверх и равную 5 Н; б) на-
правленную горизонтально вправо и равную 10 Н; в) направлен-
ную вертикально вниз и равную 8 11; г) направленную под углом
45 и равную 6 Н.
500. На тело в горизонтальном направлении действуют две
силы — 5 Н и 7 Н. Изобразите эти силы. Сколько вариантов ри-
сунка вы можете сделать?
501. На тело вдоль вертикали действуют две силы — 10 Н и
15 Н. Изобразите эти силы. Сколько вариантов рисунка вы мо-
жете сделать?
502. На рисунке в одном и том же масштабе изобразите силы,
приложенные к одному телу, лежащему на горизонтальной по-
верхности: силу Ft, равную 5 Н и направленную горизонтально,
и силу F2, направленную под углом 45’ к горизонту и равную
10 Н. Сколько разных вариантов рисунка можно сделать при
такой формулировке задачи?
59
Рис. 69
Рис. 70
503. Как нужно изменить формулировку задачи 502, чтобы
задание стало однозначным?
504. Найдите равнодействующую сил во всех вариантах зада-
чи 500.
505. Найдите равнодействующую сил во всех вариантах зада-
чи 501.
500. На рис. 69 и 70 изображены тело и силы, действующие
на него. Равнодействующая каких сил равна нулю? Чему равна
равнодействующая всех сил, действующих на тело?
507. На тело, изображенное на рис. 71, действуют три силы.
Чему равна равнодействующая этих сил? Как проще всего вы-
полнить расчет равнодействующей?
508. Может ли равнодействующая двух сил, приложенных к
телу вдоль одной прямой и равных 2 Н и 10 Н, быть равной: а)
5 Н; б) 8 Н; в) 12 Н; г) 20 Н?
509. Какие силы, направленные вдоль одной прямой, могут
дать равнодействующую, равную 10 Н? Как они должны быть
направлены при этом?
510. На тело действуют три силы, направленные вдоль одной
прямой. Величины сил 3 Н, 12 Н, 6 Н соответственно. Каков!
может быть равнодействующая таких сил? Сделайте рисунки для
каждого из возможных случаев.
511. Одна из двух сил, действующих на тело вдоль одной пря-
мой, равна 5 11. Равнодействующая этих сил равна 8 Н. Какой
может быть по величине другая сила? Как она должна быть на-
правлена? Выполните построение.
512. Если равнодействующая всех сил, действующих на тело,
равна нулю, означает ли это, что действия всех тел скомпенси-
рованы?
GO
513. Равнодействующая сила
равна нулю. Означает ли это, что
никакие тела на данное тело не
действуют?
514. Тело движется равномер-
но и прямолинейно. Что можно
сказать о равнодействующей си-
ле?
515. На рис. 72 приведен гра-
фик зависимости проекции скоро-
сти движения тела от времени.
Найдите равнодействующую на
каждом этапе движения.
Рис. 72
§ 15. СИЛА УПРУГОСТИ.
ДИНАМОМЕТР
516. Составьте таблицу по теме
•Сила упругости», отвечая на сле-
дующие вопросы: а) что называ-
ется силой упругости; б) в каких
случаях возникает сила упругос-
ти; в) к чему приложена сила уп-
ругости; г) каково направление
силы упругости; д) от чего зави-
сит величина силы упругости?
517. Укажите направление си-
лы упругости, действующей на те-
ла, изображенные на рис. 73.
518. Назовите, какого рода де-
формации испытывают следующие
тела: а) подвес люстры: б) ножки
стола: в) струны музыкальных ин-
струментов; г) доска, перекинутая
через канаву; д) бумага при ре-
зании ножницами: е)сверло при
сверлении отверстия.
519. При выполнении прыжка
в воду спортсмен пользуется спе-
циальным трамплином. Изменя-
ется ли форма трамплина при вы-
полнении прыжка? Почему?
е
Рис. 73
61
a
л
Рис. 74
т - 1 кг
Рис. 75
Рис. 76
520. Назовите тела, с которыми
взаимодействует гиря: а) постав-
ленная на середину стола; б) по-
ставленная на середину доски,
опирающейся своими концами на
подставки; в) подвешенная на пру-
жине (рис. 74). Назовите силы,
которые действуют на гирю в этих
случаях.
521. Изобразите силы, действу-
ющие на гирю в задаче 520. Вы-
полните рисунок дважды: на од-
ном укажите точки приложения
сил там, где эти силы возникают,
на другом приложите все силы к
одной точке внутри тела — цент-
ру масс. Обсудите в классе, в ка-
ких случаях можно выполнять тот
или иной рисунок.
522. Рассмотрите рис. 75. С ка-
кими телами взаимодействуют
грузы? Какие силы на них дейст-
вуют? Если длина пружин в неде-
формированном состоянии одина-
кова, то чем вы можете объяснить
разную величину деформации
пружины? Изобразите силы, дей-
ствующие на грузы, и сравните их
по величине во всех случаях.
523. Рассмотрите рис. 76. С ка-
кими телами взаимодействуют
грузы? Какие силы на них дейст-
вуют? Чем вы можете объяснить,
что под действием разных грузов
пружины деформировались одина-
ково? Изобразите силы, действу-
ющие на груз в каждом случае, и
сравните их по величине.
524. Мальчик измерял величи-
ну деформации пружины при под-
вешивании к ней грузов разного
веса. Он получил результаты, при-
веденные в таблице 13. По данным
62
этой таблицы постройте график зависимости величины дефор-
мации от веса тела. Какой график получился? Можно ли по это-
му графику определить, какой будет величина деформации, если
к пружине подвесить груз весом 6 Н? В каком случае?
Таблица 13
Вес груза. Н 1 2 3 4 5
Величина деформации, см 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
525. Ученики в классе при выполнении лабораторного экспе-
римента изучали, как зависит величина силы упругости, возни-
кающей в пружине при ее деформации, от величины деформа-
ции. Они подвешивали к пружине грузы известного веса и изме-
ряли длину пружины в деформированном состоянии. Смогут ли
они выполнить задание правильно? Какие вычисления им надо
будет проделать, чтобы правильно выполнить задание?
526. При изучении зависимости величины силы упругости от
величины деформации были получены данные, приведенные в
таблице 14. Составьте по этим данным таблицу 15. Постройте
график зависимости Fy(AZ), где Д/ — величина деформации. Ка-
кой вывод можно сделать на основании этого графика?
Таблица 14
Вес тела, Н 0 2 4 6
Длина пружины, см 10 11 12 13
Таблица 15
Величина силы упругости, 11 0 2 4 6
Величина деформации, см
527. Мальчик измерял длину пружины при подвешивании к
ней грузов разного веса. Когда пружина не деформирована, ее
длина равна 15 см. Он получил результаты, приведенные в таб-
лице 16. Постройте график зависимости величины деформации
пружины от нагрузки. Можно ли по этому графику определить
величину деформации при нагрузке 5 Н? А длину пружины?
Таблица 16
Вес груза, 11 2 4 6 8
Длина пружины, см 16 17 18 19
63
528. На рис. 77 приведен гра-
фик зависимости величины силы
упругости от величины деформа-
ции А/ ~ I -10. Какую информацию
можно получить из этого графи-
ка?
529. Найдите жесткость каждой
пружины по графику зависимос-
ти силы упругости, возникающей
при растяжении, от величины де-
формации (рис. 78). У какой из
пружин жесткость больше и во
сколько раз?
530. На рис. 79 приведены гра-
фики зависимости величины силы
упругости от величины деформа-
ции для двух пружин. Какую из
пружин — I или II — надо растя-
нуть сильнее, чтобы величина си-
лы упругости пружин была оди-
наковой?
531. На рис. 80 приведены гра-
фики зависимости величины силы
упругости для двух пружин от
величины деформации. К какой
из пружин — I или II — надо под-
весить груз большего веса, чтобы
величина деформации пружин
была одинаковой?
532. Найдите жесткость пружи-
ны, которая под действием силы
5 Н удлинилась на 0,5 см.
533. Какую зависимость меж-
ду физическими величинами ил-
люстрирует монгольская послови-
ца « Натягивай лук по расстоянию
до цели»?
534. Когда тепловоз резко тро-
гает с места, то иногда при этом
сцепки между вагонами разрыва-
ются. Почему и в каком месте ча-
ще всего может происходить раз-
рыв сцепок?
64
Рис. 81
535. Если снабженная пружиной дверь сильно хлопает, то
между дверью и концом пружины вставляют тросик, не меняя
место крепления на двери, как показано на рис. 81. Почему пос-
ле этого дверь закрывается медленнее?
536. На пружину подвесили груз весом 5 Н. Какова величина
силы упругости, возникшей в пружине? Объясните, почему вы
так считаете?
537. Как называется прибор, при помощи которого можно из-
мерять силы?
538. Расскажите об устройстве динамометра. Какое свойство
пружины положено в основу его принципа действия?
539. На рис. 82 изображены различные динамометры. Найди-
те цену деления каждого из них и пределы измерения. С какой
погрешностью можно провести измерения с их помощью?
А
Рис. 82
3 Лх2»
65
Рис. 83
540. Найдите показания динамометров, изображенных на
рис. 83. Запишите результаты с учетом погрешности.
541. Для чего у динамометров делают ограничители растяже-
ния пружин?
542. Рассчитайте, что покажет динамометр, если на него под-
весить груз: а) массой 2 кг; б) из свинца, объемом 200 см3.
543. Отличается ли принцип действия динамометра, в кото-
ром пружина под действием нагрузки сжимается, от принципа
действия динамометра, в котором пружина растягивается? По-
чему вы так считаете?
544. Можно ли с помощью динамометра измерять силы в ка-
бине космического корабля?
545. Можно ли с помощью динамометра измерять силы в от-
крытом космосе?
546. Пружина растянулась под действием двух гирь массой
по 1 кг каждая. Под действием какой одной гири пружина рас-
тянется на столько же?
547. Что покажет динамометр, если к его концам приложить
две силы — одну в 5 И, другую в 7 И, направленные в противо-
положные стороны?
§ 16. ЯВЛЕНИЕ ТЯГОТЕНИЯ. СИЛА ТЯЖЕСТИ
548. Изобразите схематично Землю и Луну. Отметьте на этом
рисунке силы всемирного тяготения, которые действуют между
этими телами. Как направлены эти силы? К каким телам прило-
жены? Что можно сказать о величине этих сил?
549. Нарисуйте схематично Землю, Луну и искусственный
спутник Земли. Изобразите, какие силы действуют на каждое
из этих тел. Сравните между собой
по величине силы тяготения, дейст-
вующие между Землей и Луной и
между' Землей и искусственным спут-
ником.
550. На рис. 84 изображены два
тела шарообразной формы. Нари-
суйте силы тяготения, действующие
между ними. От чего зависит вели-
чина этих сил?
551. Изобразите в масштабе силы
тяготения, возникающие между дву-
мя телами на рис. 85.
552. Почему тела, находящиеся в
комнате, несмотря на взаимное при-
тяжение, не приближаются друг к
другу?
553. Между двумя телами действу-
ет сила всемирного тяготения. Уве-
личится или уменьшится эта сила,
если расстояние между телами уве-
личить?
554. Между двумя телами действу-
ет сила всемирного тяготения. Если
массу одного из тел увеличить, на-
пример вдвое, а расстояние между
телами сохранить прежним, то из-
менится ли сила тяготения между
ними? Если изменится, то как?
555. Что нужно сделать, чтобы
увеличить силу тяготения между те-
лами?
556. Какие явления на Земле свя-
заны с явлением тяготения между
телами? Приведите примеры.
557. Составьте таблицу по теме
♦Сила тяжести», отвечая на следую-
щие вопросы: а) что называется си-
лой тяжести; б) к чему приложена
сила тяжести; в) каково направление
силы тяжести; г) от чего зависит ве-
личина силы тяжести вблизи повер-
хности Земли?
558. Изобразите силу тяжести,
действующую на тела, представлен-
ные на рис. 86.
г
Рис. 84
г
Рис. 85
67
zz/z///
a
559. Изобразите силу тяжести, действующую на тела, пред-
ставленные на рис. 87.
560. Действует ли сила тяжести на дерево, растущее во дворе?
561. Действует ли сила тяжести на деревянный шар, плаваю-
щий на поверхности воды?
562. Действует ли сила тяжести на водоросли, которые растут
на дне водоема?
563. Действует ли сила тяжести на летящего в воздухе стрижа?
564. Одинаковые или разные силы тяжести действуют на пти-
цу, когда она сидит на ветке и когда находится в полете?
565. Действует ли сила тяжести на космонавта, который на-
ходится в кабине космического корабля: а) во время старта ко-
рабля с поверхности Земли; б) во время выхода корабля на орбиту
вокруг Земли; в) во время движения корабля по орбите; г) при
выходе космонавта в открытый космос?
566. Почему камень, брошенный вертикально вверх, падает'
на землю?
567. Какая сила вызывает приливы и отливы в морях и океа-
нах Земли?
568. Какая « ила вызывает образование камнепадов в горах?
569. Известно, что ледники могут «сползать» с гор. Какая
причина лежит в основе этого явления?
570. На прочной невесомой нити подвешен стальной шар.
Снизу к нему поднесли сильный магнит. Изменится ли при этом:
а) масса шара; б) сила тяжести, действующая на него; в) объем
шара; г) сила натяжения нити?
571. На прочной невесомой нити подвешен шар. Снизу к нему
поднесли такой же шар. Изменится ли при этом: а) масса верх-
него шара; б) сила тяжести, действующая на него; в) объем шара;
г) сила натяжения нити?
572. Вблизи гор, образованных твердыми, плотными порода-
ми, отвес немного отклоняется от вертикали. Как можно объяс-
нить это явление?
(18
573. Почему во всех задачах о силе тяжести уточняется «вблизи
поверхности Земли*?
574. Вели поднимать тело над поверхностью Земли на рассто-
яния, сравнимые с радиусом Земли, то что будет происходить с
величиной силы тяжести? Ответ обосновать.
575. Экваториальный радиус Земли больше полярного. Одина-
ковой ли будет сила тяжести, действующая на гирю массой 1 кг
вблизи поверхности Земли на полюсе и экваторе? Где больше?
576. Масса гири на экваторе и на полюсе одинакова. Почему
же силы тяжести, действующие на нее на полюсе и экваторе,
разные, ведь величина силы тяжести находится по формуле
Л’гяж =
577. Стальной и пробковый шары имеют одинаковые массы.
Сравните силы тяжести, действующие на них.
578. Стальной шар перенесли с поверхности стола в стакан с
водой. Изменилась ли при этом сила тяжести шара?
579. Пробковый шар с поверхности стола перенесли в стакан
с водой. Изменилась ли при этом сила тяжести шара?
580. Почему пуговица, оторвавшись, падает на землю, а не
притягивается к человеку, ведь она значительно ближе к телу
человека, чем к земле?
581. Гирю перенесли с поверхности Земли на поверхность
Луны. Изменилась ли при этом масса гири? Изменилась ли сила
тяжести, действующая на гирю на Луне, по сравнению с земной?
582. К штативу на нити подвешен груз массой 1 кг. Изобрази-
те в выбранном масштабе силы, действующие на это тело.
583. Найдите силу тяжести, действующую на следующие тела:
а) человека массой 50 кг; б) щенка массой 5 кг; в) муху массой
0,1 г; г) самолет ТУ-154 массой 98 т вблизи поверхности Земли.
584. Найдите силу тяжести, действующую на 10 л воды.
585. В ведро массой 2 кг налили 10 л воды. Найдите силу тя-
жести ведра с водой. Каким свойством массы вы воспользовались?
586. Найдите силу тяжести, действующую на стальную от-
ливку объемом 20 дм3.
587. Сравните силы тяжести, действующие на 1 мя гранита и
на автомобиль массой 1,5 т.
588. Стальной и пробковый шары имеют одинаковые разме-
ры. Сравните силы тяжести, действующие на них.
589. Найдите массу тела, если вблизи поверхности Земли на
него действует сила тяжести: а) 500 Н; б) 80 Н; в) 2,5 кН; г) 0,8 Н.
590. Какого объема алюминиевый брусок надо взять, чтобы
действующая на него сила тяжести вблизи поверхности Земли
была равна 270 Н?
69
Рис. 88
591. Ученые исследовали графики зависимости силы тяжести
от массы тела на разных планетах (рис. 88). На какой из них
«постоянная тяготения планеты» больше и во сколько раз?
592. Ученые измеряли силу тяжести, действующую на гирю
массой 1 кг на разных высотах от поверхности Земли. Результа-
ты измерений представлены в таблице 17. Какой вывод можно
сделать на основании этих данных?
Таблица 17
Высота, м Сила тяжести, Н (±0,01 И)
0 9,81
100 9,81
1000 9,80
10 000 9,77
50 000 9,65
100 000 9,50
120 000 9,45
593. Ученые рассчитали силу тяжести, действующую на гирю
массой 1 кг на разных расстояниях от центра Земли. Результаты
расчетов представлены в таблице 18. Какой вывод можно сделать
на основании этих данных?
Таблица 18
Расстояние, км Расстояние, R^,, Сила тяжести, Н
6400 1 9,8
12 800 2 2,4
19 200 3 1,1
25 600 4 0,6
70
§ 17. ВЕС ТЕЛА. НЕВЕСОМОСТЬ
594. Составьте таблицу по теме
«Вес тела», отвечая на следующие
вопросы: а) что называется весом
тела; б) из-за чего возникает вес тела;
в) к чему приложен вес тела; г) как
направлена эта сила; д) от чего зави-
сит величина этой силы?
595. Рассмотрите рис. 89 и укажи-
те, к чему приложен и как направ-
лен вес изображенных на нем тел.
596. Есть ли вес у дерева, расту-
щего во дворе?
597. Обладает ли весом шар, пла-
вающий на поверхности воды?
598. Обладает ли весом стриж,
летящий по воздуху?
599. Обладают ли весом водорос-
ли, растущие на дне водоема?
600. Брусок давит на поверхность
стола с силой в 50 Н. Как называет-
ся эта сила? Больше она или мень-
ше, чем сила тяжести бруска? Како-
ва масса этого бруска?
601. Подъемный кран поднимает
контейнер весом 5 кН. На некоторой
высоте контейнер остановился. Изоб-
разите силы, действующие на кон-
тейнер в этом положении, и сравни-
те их по величине. Найдите равно-
действующую этих сил.
602. Свинцовый шар висит на
прочной нити и действует на нее с
силой в 30 Н. Как называется эта
сила? К чему она приложена? Боль-
ше она или меньше силы тяжести?
603. Автомобиль имеет массу 1,5 т
и стоит на горизонтальной поверх-
ности дороги. Каков вес этого авто-
мобиля? К чему он приложен?
604. Определите вес алюминиево-
го цилиндра объемом 200 см3, под-
вешенного на прочной нити. К чему
приложен его вес?
а
71
605. Определите вес стальной болванки объемом 0,2 м3, лежа-
щей на горизонтальной поверхности стола. К чему приложен ее
вес?
606. Определите вес дубового бруска, размеры которого ука-
заны на рис. 90.
607. Люстра подвешена к потолку. Ее масса равна 3 кг. С ка-
кой силой люстра действует на потолок? Как называется эта сила?
608. Сколько весит канистра с бензином, если ее емкость 10 л?
Канистра заполнена доверху, и весом самой канистры можно
пренебречь.
609. Какую поправку надо будет внести в ответ предыдущей
задачи, если масса канистры 800 г?
610. На сколько увеличится вес бочки, если ее на половину
объема заполнить водой? Внутренний объем бочки равен 50 л.
611. В кастрюлю .массой 1 кг налили 2 л молока. На сколько
увеличился вес кастрюли?
612. Масса сосуда равна массе воды в нем. Как изменится вес
сосуда с водой, если массу воды в нем удвоить?
613. Водитель грузового автомобиля, отправляясь в рейс, запра-
вил в бак 150 л дизельного топлива. Принимая плотность топлива
равной 825 кг/м3, рассчитайте, на сколько увеличилась масса
автомобиля. А его вес?
614. Объем бензина в баке автомобиля во время поездки умень-
шился на 25 л. На сколько уменьшился вес автомобиля?
615. Мальчик массой <50 кг надел на плечи рюкзак веном 50 Н.
С какой силой он давит на пол?
616. Штангист массой тела 140 кг поднимает в рывке штангу
весом 1,9 кН и 3 секунды удерживает ее над головой. Какова сила,
с которой штангист в это время давит на помост?
617. Тело массой 1 кг подняли на высоту, сравнимую с ради-
усом Земли. Каким будет вес этого тела по сравнению с его весом
вблизи поверхности Земли?
618. Тело массой 5 кг подняли на высоту, сравнимую с ради-
усом Зе.мли. Каким будет вес этого тела по сравнению с силой
тяжести на этой же высоте?
619. Тело массой 10 кг перенесли с поверхности Земли на Луну.
Изменится ли вес тела по сравнению с его весом на Земле? По-
чему?
72
620. Тело массой 15 кг поместили на Луну. Изменится ли масса
тела? Его сила тяжести? Каким будет вес тела по сравнению с
«лунной» силой тяжести?
621. Автомобиль массой 1,5 т движется по горизонтальной до-
роге. Чему равен вес автомобиля? Больше он или меньше силы
тяжести?
622. Если автомобиль будет двигаться по горизонтальной до-
роге с изменяющейся скоростью, например увеличивающейся,
то будет ли меняться вес автомобиля?
623. Брусок лежит на поверхности наклонной доски (рис. 91)
и давит на нее с силой 20 Н. Изобразите эту силу.
624. Брусок лежит на поверхности наклонной доски и давит
на нее с силой 40 Н. Равны ли между собой сила тяжести и вес
тела в этом случае? Почему вы так считаете?
625. Всегда ли вес тела массой 10 кг равен 100 Н? Приведите
примеры, когда вес теля может отличаться от силы тяжести по
величине.
626. Приведите примеры таких движений тела, когда вес тела
равен силе тяжести, больше силы тяжести и меньше силы тя-
жести.
627. Тело массой 10 кг поместили в кабину космического ко-
рабля. Сравните вес тела с силой тяжести вблизи поверхности
Земли в трех случаях: а) до момента старта; б) в момент подъема
корабля; в) после выхода era на круговую орбиту.
628. Мальчик высоко подпрыгнул. На каких этапах прыжка
предметы, находящиеся в карманах его костюма, находились в
состоянии невесомости?
629. Изменится ли плотность воздуха в кабине космического
корабля в состоянии невесомости?
630. Мальчик, поднявшись на лестницу, выпустил из рук со-
суд с водой. Чему раано давление воды на дно сосуда во время
падения?
631. К одному концу упругой стальной пружины АВ подвешен
груз, а второй конец укреплен на доске, как показано на рис. 92.
Объясните изменения, которые будут наблюдаться в электричес-
кой цепи, когда доска начнет свободно падать в вертикальной
плоскости.
632. Коробку, в которой находится мышь, подбросили вверх. В
какой момент времени мышь оказалась в состоянии невесомости?
73
633. Аквалангист полностью погружен в воду и находится в
ней в положении равновесия. Можно ли утверждать, что аква-
лангист находится в состоянии невесомости?
634. Необходимо проверить, не превышает ли вес чемодана
200 И. В вашем распоряжении имеются лишь динамометры с пре-
делом измерения 100 Н. Предложите, как это можно сделать.
Изобразите схему подвешивания чемодана и правило подсчета
его веса.
635. Вес рюкзака не должен превышать 100 Н. Предложите
способ его определения, если в вашем распоряжении имеется
один динамометр с пределом измерения 50 Н. Нарисуйте схему
того, как это можно сделать.
§ 18. СИЛА ТРЕНИЯ
636. Составьте таблицу по теме «Сила трения», отвечая на
следующие вопросы: а) что называется силой трения; б) когда
возникает сила трения; в) к чему приложена сила трения; г) куда
направлена сила трепия; д) от чего зависит сила трения?
637. На рис. 93 указаны тела, которые двигаются в воздухе,
воде или другой «вязкой* среде. Рядом с каждым телом указано
направление вектора его скорости. Укажите, как в каждом слу-
чае направлена сила сопротивления движению.
638. На рис. 94 изображены тела, движущиеся по поверхнос-
ти. Вектор скорости каждого тела указан рядом с ним. Укажите
направление силы трения, действующей на каждое тело.
74
639. На какое движущееся тело действует большая сила трения
при прочих равных условиях: имеющее вес 5 Н или ЮН? Что,
по-вашему, в этом случае означают слова ♦при прочих равных
условиях»?
640. На какое тело — движущееся по льду или по гравию —
при прочих равных условиях действует большая сила трения?
Что в этом случае означают слова «при прочих равных условиях»?
641. В каком случае на доску действует большая сила трения:
когда ее тащат по поверхности земли или катят, подложив кат-
ки, при прочих равных условиях? Что в этом случае означают
слова «при прочих равных условиях»?
642. Кирпичи поднимают на склад с помощью наклонного
транспортера. Они неподвижны относительно ленты транспорте-
ра. Какая сила удерживает их на ленте транспортера?
643. К телу, лежащему на горизонтальной поверхности стола,
приложили силу 1 Н, направленную горизонтально. Тело оста-
лось в покое. В каком случае это возможно? Чему равна сила
трения покоя в этом случае?
644. Тело лежит на поверхности стола. Чему равна сила тре-
ния покоя, действующая на тело, если поверхность горизонталь-
на? А если она наклонена под углом к горизонту?
645. Назовите известные вам способы уменьшения трения.
646. Назовите известные вам способы увеличения трения. В
каких случаях такие способы применяются?
647. Приведите примеры, когда трение вредно и когда полезно.
648. Какой вид трения имеет место при катании па ролико-
вых и обычных коньках?
649. Зачем в гололедицу тротуары посыпают песком?
650. Для чего на металлический диск проигрывателя грам-
пластинок наклеивают грубошерстное сукно или микропорис-
тую резину?
651. Зачем на шинах автомобилей, колесных тракторов дела-
ют глубокие насечки?
652. Почему металлические ступеньки и подножки поездов
имеют не гладкую, а рифленую поверхность?
653. Для чего делается насечка около головки гвоздя?
654. Зачем вратарь футбольной команды пользуется во время
игры специальными перчатками, особенно в дождливую пого-
ду? Какому требованию должны удовлетворять перчатки?
655. С какой целью приводные ремни, передающие вращение
одних шкивов другим, натираются специальными пастами?
656. В столовой морского судна накрахмаленные скатерти на
столах во время качки слегка увлажняют водой. Зачем это дела-
ется?
75
657. Дайте физическое обоснование русской пословицы «Коси,
коса, пока роса. Роса долой — и мы домой».
658. Почему трудно удержать в руках только что пойманную
рыбу?
659. Зачем стапели, по которым судно спускают на воду, обиль-
но смазывают маслом?
660. Почему шелковый шнурок развязывается быстрее, чем
хлопчатобумажный или шерстяной?
661. Почему медицинские иглы полируют до зеркального
блеска?
662. Зубья пилы разводят в разные стороны от плоскости пилы.
Какой пилой труднее пилить — разведенной или неразведенной?
663. В каких случаях машина буксует? Что надо сделать, чтобы
сдвинуть машину с места, не пользуясь никакими посторонними
силами тяги?
664. Почему автомобиль с неисправными тормозами нельзя
буксировать при помощи гибкого троса?
665. Вырежьте из бумаги два одинаковых по размерам круга.
Скомкайте один из них в компактный комок и уроните их с оди-
наковой высоты одновременно. Объясните полученный результат.
666. Почему капли дождя легко скатываются с наклонного
ската крыши, а снег скапливается на крыше толстым слоем?
667. Почему мука или крупа, высыпанные из стакана на стол,
образуют горку конической формы, а вода растекается тонким
слоем?
668. Почему хозяйки часто режут хозяйственное мыло креп-
кой ниткой, а не ножом?
669. Гвоздь сравнительно легко вынуть из сухой доски и трудно
из набухшей от влаги. Почему? Ведь, казалось бы, вода, играя
роль смазки, должна уменьшать трение.
670. Тело прижимают к потолку, действуя на него силой, на-
правленной: а) перпендикулярно к потолку; б) под углом к по-
толку. Тело при этом не сдвигается с места. Объясните, как та-
кое оказывается возможным?
671. Тележка начинает двигаться. Какая сила приводит в дви-
жение груз, лежащий в тележке? Как она направлена?
672. На наклонном транспортере движется ящик с грузом.
Куда направлена сила трения покоя между лентой транспортера
и ящиком, действующая на ящик?
673. Чтобы сдвинуть тяжелый железнодорожный состав с
места, машинист сначала дает задний ход, а потом уже пере-
дний. Почему таким образом легче стронуть состав с места?
674. На столе лежит стопка книг. Что легче: вытянуть ниж-
нюю книгу, придерживая (но не приподнимая!) остальные, или
привести в движение всю стопку, потянув за нижнюю книжку?
76
675. На столе лежит стопка из 10 одинаковых книг. Что лег-
че: сдвинуть пять верхних или вытянуть из стопки четвертую
сверху книгу? Ответ объясните.
676. Может ли велосипедист двигаться по горизонтальной до-
роге равномерно, не вращая педали? Почему?
677. Автомобиль массой 1000 кг движется равномерно по пря-
молинейному участку шоссе. Его двигатель развивает силу тяги
0.6 кН. Изобразите все силы, действующие на автомобиль. Срав-
ните их по величине. Найдите равнодействующую этих сил.
Почему вы так думаете?
678. На движущийся автомобиль действуют в горизонтальном
направлении сила тяги двигателя 1,25 кП и сила сопротивления
движению величиной 1 кН. Какова равнодействующая этих сил?
Куда она направлена? Что можно сказать о скорости автомобиля?
679. Чтобы сдвинуть тяжелое тело, к нему приложили силу,
направленную горизонтально вдоль стола. Сила в 50 И оказа-
лась недостаточной, а под действием силы 80 Н тело стало дви-
гаться равномерно. Изобразите эти силы в масштабе и определи-
те численное значение силы трения.
680. Чтобы сдвинуть ящик с песком, к нему приложили силу,
направленную горизонтально вдоль земли. Силы в 60 Н оказалось
недостаточно для движения. Под действием силы в 100 Н ящик
стал двигаться равномерно. Выбрав масштаб, изобразите силы,
действующие на ящик, и определите величину силы трения сколь-
жения.
681. Парашютист весом 720 Н спускается с раскрытым пара-
шютом. Чему равна сила сопротивления воздуха при равномер-
ном движении парашютиста? Чему равна равнодействующая сил
в этом случае?
682. Парашютист массой 70 кг равномерно опускается на зем-
лю. Чему равна в этом случае сила сопротивления воздуха?
683. Брусок привязан к нити, на другом конце которой при-
вязан груз (рис. 95). Груз опускается вниз равномерно. В каком
случае это возможно? Чему равна при этом сила трения, если
77
684. На рис. 96 приведен график зависимости силы трения
скольжения от веса тела (для некоторой пары поверхностей).
1) Определите по графику коэффициент трения скольжения.
2) Сможет ли мальчик сдвинуть с места ящик весом 600 Н, если
максимальная сила тяги, которую он способен развить, равна
150 Н? 3) Какой массы ящик этот мальчик сможет перемещать
по этой поверхности?
685. На рис. 97 приведены графики зависимости силы трения
скольжения от веса тела для двух пар поверхностей. Возможно
ли, чтобы при движении по каждой из них возникали одинако-
вые силы трения скольжения? При каком условии?
686. Предложите способ определения силы тяги игрушечного
автомобиля.
687. Рабочий во время проведения ремонтных работ присло-
нил лом к стене дома. Назовите, какие силы возникают в месте
соприкосновения лома со стеной дома и асфальтовым покрыти-
ем дорожки.
688. К стене дома прислонена лестница. Человек поднимает-
ся по лестнице. В некоторый момент времени концы лестницы
начинают соскальзывать вдоль стены дома. Почему это может
произойти?
689. Муравей ползет по соломинке, которая свободно падает,
оставаясь в вертикальном положении. Сравните время падения
соломинки с муравьем, если он: а) ползет вверх; б) ползет вниз;
в) неподвижен относительно соломинки.
§ 19. ДАВЛЕНИЕ
690. Давление — векторная или скалярная величина? А сила
давления? Как она направлена?
78
691. Как будет меняться давление, оказываемое телом на го-
ризонтальную поверхность стола, если его вес будет увеличи-
ваться при прочих равных условиях? Что в этом случае являет-
ся «прочими равными условиями»?
692. Как будет меняться давление, оказываемое телом на го-
ризонтальную поверхность стола, если площадь опоры, при про-
чих равных условиях, будет уменьшаться? Что в этом случае
является «прочими равными условиями»?
693. Будет ли меняться давление тела и как, если его поста-
вить на горизонтальный стол и начать приподнимать за один из
концов?
694. Назовите известные вам способы уменьшения давления.
В каких случаях эти способы используются?
695. Назоните известные вам способы увеличения давления.
В каких случаях эти способы используются?
696. На земле лежат два кирпича, один на другом. Они со-
прикасаются широкими гранями. Что произойдет с давлением
верхнего кирпича на нижний и нижнего на землю, если повер-
нуть верхний кирпич, поставив его па узкую грань?
697. На земле лежат два кирпича, один на другом. Они со-
прикасаются широкими гранями. Что произойдет с давлением
верхнего кирпича на нижний и нижнего на землю, если нижний
кирпич повернуть, поставив его на узкую грань?
698. Вам даны два кирпича. Как следует их расположить,
чтобы давление, оказываемое ими на пол, было максимальным?
699. Вам даны три кирпича. Как их уложить друг на друга,
чтобы давление на поверхность пола было минимальным? А что-
бы давление было максимальным?
700. Вам даны три кирпича. Как их расположить, чтобы дав-
ление, оказываемое ими на поверхность земли, было наиболь-
шим?
701. Вблизи государственных границ устраивают контрольные
полосы — тщательно вспахивают и разравнивают полоску зем-
ли. Как такая полоса выполняет свое назначение?
702. Можно ли по следу на контрольной пограничной полосе
определить, прошел ли человек без груза или он нес какой-то
тяжелый груз?
703. Сумки, предназначенные для переноски значительных
тяжестей, снабжают широким ремнем и даже широкой проклад-
кой на плечо. Для чего это делают?
704. При скреплении различных деталей винтами, болтами и
заклепками под них подкладывают специальные шайбы. Для
чего это делают?
705. Грузовые автомобили часто имеют сзади колеса с двой-
ными баллонами. Для чего это делается?
7»
706. Зависит ли давление, которое оказывается автомобилем
на землю, от того, как сильно накачаны его колеса?
707. Объясните назначение мягких подушек, перин и матра-
цев.
708. Почему Принцесса на горошине испытывала дискомфорт,
лежа на перине, под которую были положены горошины?
709. Почему трудно или даже невозможно идти в обуви, если
в нее попал небольшой осколок камня?
710. Почему человек может ходить по берегу моря, покрыто-
му галькой, не испытывая болезненных ощущений, и не может
идти по дороге, покрытой щебенкой?
711. Что значит «острый предмет»?
712. Для чего животным нужны когти, зубы, бивни, рога?
Почему они имеют острые концы?
713. Сравните форму зубов хищников и травоядных. Какую
роль играют в этих случаях давление и сила давления, которые
могут быть созданы животными?
714. Полотно штыковой лопаты с одного конца хорошо зато-
чено, а другой его конец закруглен. Для чего это делается?
715. Почему столярный инструмент, как правило, хорошо за-
точен? Для чего это делается?
716. Почему большие головки сыра в магазине режут сталь-
ной проволокой, а не ножом?
717. При вышивании или ручном шитье на палец надевают
наперсток. Какую роль выполняет наперсток?
718. Какой физический смысл заложен в русской пословице
«Шила в мешке не утаишь»?
719. Два тела равной массы поставлены на стол так, как по-
казано на рис. 98. Одинаковое ли давление они оказывают на
стол? Что произойдет, если их перенести на разные чашки ве-
сов, не меняя их ориентации в пространстве?
Рие. 98
80
720. Что означает высказывание: «Давление на стол равно
15 Па»? Означает ли это, что в любом месте стола давление рав-
но 15 Па?
721. На столе стоит тело, оказывающее на стол давление
200 Па. Площадь поверхности стола 1м2, а площадь опоры тела
10 см2. Во всех ли точках стола давление равно 200 Па?
722. Гусеничный вездеход оказывает на землю примерно та-
кое же давление, что и человек. Почему же тогда человек легко
может стоять на кирпиче, в то время как вездеход этот кирпич
сломает?
723. Лыжник оказывает на снег очень маленькое давление.
Почему же тогда ломаются сухие ветки, если они попадают под
лыжи?
724. Почему при строительстве дома не возводят сначала одну
стену, а затем по очереди другие, а ведут строительство сразу по
всему периметру здания?
725. На табуретку площадью 16 дм2 поставили ящик шири-
ной 4 дм и длиной 1 м. Вес ящика 800 Н. Какое давление он
оказывает на табуретку? А табуретка на пол? Что необходимо
знать, чтобы ответить на последний вопрос не качественно, а
количественно?
726. Сила давления, которую оказывает мальчик на пол, рав-
на 500 Н. Какую массу он имеет?
727. Мальчик имеет массу 50 кг. Чему равна сила давления,
которую он оказывает на пол?
728. Каким образом человек, стоящий на полу, может быстро
удвоить свое давление на пол?
729. Два тела имеют одинаковые массы. Площадь опоры од-
ного из них в 3 раза больше, чем у другого. Как отличаются
величины давлений этих тел на стол?
730. Два тела имеют массы, отличающиеся друг от друга в 5
раз. Если площади основания одинаковы, то как отличаются ве-
личины давлений этих тел на стол?
731. Масса одного тела в 2 раза больше, чем масса другого.
Могут ли эти тела оказывать одинаковое давление на стол? В
каком случае?
732. Масса одного тела в 5 раз больше, чем масса другого.
Площадь опоры первого тела в 2 раза меньше. Какое тело оказы-
вает большее давление на стол и во сколько раз?
733. Масса одного тела в 10 раз больше массы другого. Пло-
щадь опоры второго тела в 10 раз меньше площади опоры перво-
го. Сравните давления, оказываемые этими телами на поверх-
ность стола.
81
734. Как произвести давление в 50 кПа, если в вашем распо-
ряжении сила только в 1 кН?
735. Как произвести давление в 1 кПа, если в вашем распоря-
жении сила в 50 кН?
736. Тело имеет массу 20 кг. Может ли оно оказать на поверх-
ность стола давление 2 кПа, 120 кПа, 12 Па? В каком случае?
737. Площадь опоры каждого колеса автомобиля равна 125 см2.
Масса автомобиля 1,5 т. Какое давление оказывает автомобиль
на дорогу: а) когда стоит неподвижно; б) когда движется по ней?
738. Вычислите давление острия шариковой авторучки на лист
бумаги, если масса ручки 12 г, а площадь острия 0,1 мм2. Авто-
ручка находится в вертикальном положении.
739. Площадь дна кастрюли равна 1300 см2. Вычислите, на
сколько увеличится давление кастрюли на стол, если в нее на-
лить 2 л воды.
740. Принимая длину одной лыжи равной 1,5 м и ширину —
8 см, определите давление, которое оказывает на снег мальчик
массой тела 50 кг. Сможет ли он проехать на лыжах по льду,
который выдерживает давление 1700 Па?
741. Лед выдерживает давление 90 кПа. Пройдет ли по этому
льду трактор массой 5,4 т, если он опирается на гусеницы общей
площадью 1,5 м2?
742. Штормовой ветер силой 10 баллов создает давление на
преграду около 100 Па. Определите силу давления на стену дома
высотой 5 м и длиной 10 м, если ветер дует перпендикулярно
поверхности дома.
743. Больше или меньше была бы сила давления, если бы
ветер дул под углом к поверхности дома? (См. задачу 742.)
744. Какое давление оказывает на грунт мраморная колонна
объемом 6 ма, если площадь ее основания равна 1,5 м2?
745. Какое давление создает на фундамент кирпичная стена
высотой 10 м?
746. Цилиндр, изготовленный из алюминия, имеет высоту
10 см. Какую высоту имеет медный цилиндр такого же диамет-
ра, если он оказывает на стол такое же давление?
747. Цилиндр, изготовленный из стали, имеет площадь попе-
речного сечения 10 см2. Какую площадь сечения должен иметь
гранитный цилиндр такой же высоты, чтобы давление, оказыва-
емое цилиндрами на стол, было одинаковым?
748. Предел прочности гранита равен 270 МПа. Какой высоты
можно было бы изготовить обелиск из цельного куска гранита,
чтобы он не разрушился под действием собственной тяжести?
82
749. Рассчитайте давление, которое вы производите на пол,
если стоите: а) на двух ногах; б) на одной ноге; в) на лыжах.
Какие измерения вам придется сделать предварительно?
750. Найдите давление, которое может производить на стол
строительный кирпич. Что для этого необходимо измерить пред-
варительно?
751. Предложите способ определения давления, которое ока-
зывает на пол обеденный стол.
752. На сколько увеличится давление, оказываемое на пол
ножками стула, если вы сядете на него? Выполните расчет.
- - 1 -L-!.......... 5—
III. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
§ 20. ИМПУЛЬС. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА
753. Два тела одинакового объема — стальное и свинцовое —
движутся с одинаковыми скоростями. Сравните импульсы этих
тел.
754. Положите на стол портфель и привяжите к нему нитку.
Медленно потяните нитку, и портфель начнет двигаться с ускоре-
нием. А теперь резко дерните нить. Что наблюдаете? Попробуй-
те объяснить результаты опыта при помощи понятия «импульс».
755. Какое физическое явление иллюстрирует корейская по-
словица «Легким молоточком гвоздя не забить»? Верна ли она?
756. Почему при стрельбе из пневматического или другого
оружия приклад винтовки надо прижать плотнее к плечу?
757. Мальчик прыгает с нагруженной баржи на берег. Поче-
му практически не заметно движение баржи в сторону, противо-
положную прыжку?
758. Некоторые морские животные, например каракатицы,
перемещаются в воде, выбрасывая из себя струю жидкости. Ка-
кое физическое явление лежит в основе такого движения?
759. Белку с полными лапками орехов посадили на гладкий
стол и толкнули по направлению к краю. Как белка может пре-
дотвратить падение на пол?
760. Почему пожарному трудно удерживать в руках бранд-
спойт, из которого бьет вода?
761. Каким образом космонавт, не связанный с кораблем,
может вернуться на корабль, не прибегая к помощи троса или
других космонавтов?
762. Надутый воздушный шарик пущен в воздух выпускным
отверстием вниз, так что воздух свободно выходит из него. По-
чему шарик стремительно взлетает вверх?
84
763. Почему при посадке космического корабля на поверх-
ность Луны его сопло должно быть направлено к Луне?
764. Метеорит сгорает в атмосфере, не достигая поверхности
Земли. Куда девается при этом его количество движения (им-
пульс)?
765. Рассчитайте импульсы перечисленных ниже тел и срав-
ните их между собой (см. табл. 19). Недостающие данные найди-
те в соответствующих справочниках.
Таблица 19
Тело Масса Скорость Импульс
Мальчик 50 кг
Мотоцикл 200 кг
Автомобиль 1200 кг
Пуля 9 г
766. Тело имеет массу 2 кг. Можно ли изменить скорость это-
го тела от 2 м/с до 20 м/с с помощью силы в 2 Н? А с помощью
силы в 9 Н? Что для этого необходимо?
767. Можно ли изменить скорость тела массой 5 кг от 1 м/с до
11 м/с за 2 с? А за 5 с? Что для этого необходимо сделать?
768. На тело массой 2 кг в течение 5 с действовала сила 12 Н.
Найдите изменение импульса этого тела. Можно ли найти изме-
нение скорости тела за это время?
769. Шарик массой 100 г упал на горизонтальную площад-
ку, имея в момент удара скорость 10 м/с. Скорость направле-
на вдоль вертикали. Считая, что в момент отскока шарик имел
скорость 10 м/с (абсолютно упругий удар), найдите изменение
его импульса и рассчитайте среднюю силу удара. Удар длился
0,01 с.
770. Шарик массой 100 г упал на горизонтальную площадку,
имея в момент удара скорость 10 м/с. Скорость направлена вдоль
вертикали. Считая, что шарик прилип к площадке (абсолютно
неупругий удар), найдите изменение его импульса и рассчитай-
те среднюю силу удара. Удар длился 0,05 с.
771. Скорость тела, движущегося прямолинейно, изменяется
по закону: их = 10 + 2t (все величины измерены в единицах СИ).
Найдите импульс тела через 5 с после начала наблюдения, если
его масса 2 кг. Каково изменение импульса за эти 5 с?
85
772. На рис. 99 изображен график зависимости скорости тела
массой 0,5 кг от времени. В какие промежутки времени импульс
этого тела изменялся? Найдите изменение импульса за первые
4 с и за следующие 4 с движения. Результат объясните.
773. На рис. 100 изображены графики зависимости скорости
двух тел от времени. Массы тел одинаковы и равны 1 кг. В ка-
кие промежутки времени импульс этих тел изменялся? Найдите
изменение импульса каждого тела за первые 10 с наблюдения.
Объясните полученный результат и изобразите на рисунке на-
правление силы, действующей на каждое из тел.
774. Мальчик массой 30 кг, бегущий со скоростью 2,5 м/с, вска-
кивает на неподвижную тележку массой 15 кг. Чему равна ско-
рость тележки с мальчиком?
775. Вагон массой 30 т, движущийся по горизонтальному пути
со скоростью 1,5 м/с, автоматически сцепляется на ходу с непод-
вижным вагоном массой 20 т. С какой скоростью движется сцепка?
776. Вагон массой 30 т, движущийся по горизонтальному пути
со скоростью 1,5 м/с, автоматически сцепился на ходу с непод-
вижным вагоном. Какова масса этого вагона, если после сцепки
вагоны движутся со скоростью 0,9 м/с?
777. Мальчик массой 30 кг спрыгивает с неподвижной тележ-
ки со скоростью 2,5 м/с. Чему равна скорость тележки сразу
после этого прыжка, если ее масса 15 кг?
778. Два неупругих шара массами 6 кг и 4 кг движутся со
скоростями, соответственно равными 8 м/с и 3 м/с, направлен-
ными вдоль одной прямой. С какой скоростью будут двигаться
шары после абсолютно неупругого столкновения, если они дви-
гались навстречу друг другу?
779. Два неупругих шара массами 6 кг и 4 кг движутся в од-
ном направлении вдоль одной прямой. С какой скоростью будут
86
двигаться шары после столкновения, если непосредственно пе-
ред ним скорость первого шара была равна 8 м/с, а скорость вто-
рого 3 м/с?
780. Тележка с песком катится со скоростью 1 м/с по гори-
зонтальному пути без трения. Навстречу тележке летит ядро
массой 2 кг со скоростью 7 м/с, направленной горизонтально.
После попадания в тележку ядро застревает в песке. С какой
скоростью и в какую сторону будет двигаться тележка после стол-
кновения с ядром, если масса тележки равна 10 кг?
781. Тележка с песком общей массой 10 кг катится равномер-
но со скоростью 2 м/с по горизонтальному пути без трения. На-
встречу тележке летит шар массой 2 кг с горизонтальной скоро-
стью 7 м/с. Шар после попадания в песок застревает в нем. В
какую сторону и с какой скоростью покатится тележка после
столкновения с шаром?
782. Тележка с песком общей массой 10 кг катится равномерно
со скоростью 2 м/с по горизонтальному пути без трения. Вслед за
тележкой летит шар массой 2 кг с горизонтальной скоростью
7 м/с. Шар после попадания в песок застревает в нем. В какую
сторону и с какой скоростью покатится тележка после столкно-
вения с шаром?
783. Тележка с песком общей массой 10 кг катится равномер-
но со скоростью 2 м/с по горизонтальному пути без трения. На-
встречу тележке летит шар массой 2 кг с горизонтальной скоро-
стью 10 м/с. Шар после попадания в песок застревает в нем. В
какую сторону и с какой скоростью покатится тележка после
столкновения с шаром?
784. Шар массой 10 кг катится по горизонтальной поверхнос-
ти со скоростью 2 м/с и сталкивается с другим шаром, движущим-
ся ему навстречу со скоростью 1 м/с. В результате абсолютно
неупругого столкновения шары остановились. Какова масса вто-
рого шара?
785. На тележку массой 100 кг, движущуюся равномерно по
гладкой горизонтальной поверхности со скоростью 3 м/с, верти-
кально падает груз массой 50 кг. С какой скоростью будет дви-
гаться тележка, если груз остается на ней?
§ 21. РАБОТА И МОЩНОСТЬ
786. Какие условия необходимы для совершения работы? На
основе вашего ответа укажите, в каком случае совершается рабо-
та: а) девочка играет на пианино; б) голодный мальчик ест; в) че-
ловек держит тяжелый мешок на плечах; г) мальчик плечом под-
пирает дверь; д) человек влезает на дерево; е) вода давит на стенку
сосуда.
87
787. Гиря висит неподвижно на проволоке и действует на нее
силой, равной весу гири. Совершается ли при этом механичес-
кая работа?
788. Совершает ли человек работу, поднимаясь по лестнице
на верхний этаж дома? А если он поднимается на лифте?
789. Почему тяжело ходить по глубокому снегу или рыхлому
песку?
790. Совершает ли работу сила тяжести, когда тело свободно
падает?
791. Тело бросили вертикально вверх. Совершает ли при этом
работу сила тяжести?
792. Шарик равномерно катился по поверхности стола и, ска-
тившись с него, стал приближаться к поверхности земли. По
какой траектории двигался шарик? Совершала ли сила тяжести
работу при его падении на землю?
793. Из арбалета выпустили стрелу под углом к горизонту.
Стрела описала в полете параболу. Совершала ли сила тяжести
работу, когда: а) стрела поднималась в точку наивысшего подъе-
ма; б) опускалась вниз на землю?
794. Тело двигается с постоянной скоростью по горизонталь-
ной поверхности стола. Совершает ли при этом движении работу
сила тяжести?
795. Спутник движется по круговой орбите вокруг Земли. Со-
вершает ли работу сила притяжения к Земле?
796. Тело подвешено к пружине и находится в равновесии.
Совершает ли работу сила упругости, действующая на тело? Ка-
кое условие совершения работы отсутствует?
797. Тело, подвешенное на пружине, сначала находилось в рав-
новесии. Затем тело оттянули из положения равновесия, растянув
пружину дополнительно, и отпустили. Совершает ли сила упру-
гости работу, пока тело возвращается к положению равновесия?
798. Автомобиль, совершая экстренное торможение, испыты-
вает действие силы трения. (На горизонтальной дороге сила тя-
жести и сила упругости опоры компенсируют друг друга.) Со-
вершает ли работу сила трения?
799. Что происходит со скоростью автомобиля, если сила тре-
ния совершает работу при отсутствии силы тяги?
800. Шар катится по горизонтальной поверхности. Соверша-
ется ли при этом работа силой тяжести? Совершается ли в этом
случае работа какой-либо другой силой?
801. При обработке стальной заготовки резцом на токарном
станке резец перемещается относительно заготовки и во все вре-
мя движения действует на нее с некоторой силой. Можно ли
утверждать, что резец совершает работу?
нм
802. Мальчики тянут за веревку санки и перемещают их из
одного места в другое. Совершают ли мальчики работу?
803. В каком случае совершается большая работа: при дей-
ствии силы в 5Н на расстоянии 6 м или при действии силы в
15 II на расстоянии 2 м?
804. Измерьте высоту’ стола и определите работу, которую необ-
ходимо совершить, чтобы поднять гирю массой 5 кг на этот стол.
805. Пользуясь динамометром и измерительной линейкой, оп-
ределите работу, совершаемую при равномерном перемещении
книги или стопки книг по поверхности стола на расстояние 80 см.
806. Мальчики, прикладывая силу в 50 Н, перемещают каж-
дый свои санки с грузом: один — на расстояние 50 м, другой —
на расстояние 100 м. Какой из мальчиков совершает большую
работу? Какую?
807. Мальчики перемещают каждый свой велосипед на одно
и то же расстояние — 2 км. Но один из них развивает усилие в
60 Н, а другой — в 70 П. Одинаковую ли работу совершают маль-
чики?
808. Вычислите работу, произведенную силой 0,02 кН, если
расстояние, пройденное телом по направлению действия этой
силы, равно 10 м.
809. Как велика механическая работа, совершаемая при штам-
повке пластмассового изделия на гидравлическом прессе, если
поршень перемещается на 17 мм, а действующая на изделие прес-
сующая сила равна в среднем 1,2 кН?
810. При равномерном подъеме из шахты нагруженной углем
бадьи массой 10,5 т произведена работа 6200 кДж. Какова глу-
бина шахты?
811. Башенный кран поднимает на высоту 12 м стальную балку
длиной 5 м и сечением 100 см3. Балка при этом остается все вре-
мя в горизонтальном положении. Какую полезную работу совер-
шил кран?
812. Шарик массой 50 г падает с крыши дома высотой 40 м на
балкон второго этажа, находящийся на высоте 4 м от земли.
Какую работу совершает при этом падении сила тяжести?
813. Большую или меньшую работу совершит сила тяжести,
если шарик из задачи 812 упадет на землю? Чему равна эта
работа?
814. Двигатель автомобиля развивает силу тяги 1,2 кН. Какую
полезную работу совершит двигатель автомобиля на расстоянии
в 1 км?
815. Двигатель автомобиля развивает силу тяги 1,2 кН, сила
сопротивления движению равна 1,0 кН. Какую работу соверша-
ет равнодействующая этих сил на пути в 1 км?
8»
816. В задаче 815 найдите работу, которую совершает сила со-
противления на пути в 1 км. Если вам известна работа силы тяги
автомобиля (см. задачу 814) и работа силы сопротивления дви-
жению, то какой знак следует приписать работе силы сопротив-
ления, чтобы найти правильно работу равнодействующей силы?
817. Напорный бак колхозного водопровода находится на вы-
соте 8 м над уровнем земли и вмещает 64 м3 воды. Как велика
работа, совершаемая при заполнении этого бака, если вода пода-
ется насосом из колодца глубиной 12 м?
818. Транспортер за 1 ч поднимает 30 м3 песка на высоту 6 м.
Определите мощность двигателя транспортера. В ходе решения
выполните рисунок, поясняющий этот процесс, покажите силу,
которая совершает работу. Какие поправки следовало бы вне-
сти, если бы были учтены все реально действующие силы? Плот-
ность песка равна 1500 кг/м3.
819. Оконная штора массой 1,4 кг и длиной 2 и свертывается
на тонкий валик наверху окна. Какая при этом совершается ра-
бота? Трением и толщиной валика пренебречь.
820. Из залитого подвала, площадь пола которого равна 50 м2,
требуется откачать воду ня мостовую. Глубина воды в подвале
1 м, а расстояние от уровня воды в подвале до уровня мостовой
2 м. Определите работу, которую надо совершить, чтобы отка-
чать воду.
821. Из колодца глубиной 40 м поднимают ведро с водой мас-
сой 14 кг на цепи, масса каждого метра которой равна 1 кг.
Какая при этом совершается работа?
822. Из шахты глубиной 200 м поднимают груз массой 500 кг
на канате, каждый метр которого имеет массу 1,5 кг. Определи-
те КПД установки.
823. Одинаковую ли работу совершают мальчики, вбегающие
на одну и ту же высоту, один — за 1 мин, другой — за 40 с? Оди-
наковую ли мощность развивают они при этом? Массы мальчи-
ков одинаковы.
824. Мощность паровой машины первого паровоза «Локомо-
шен» была равна 6 кВт. Современные тепловозы имеют мощность
2940 кВт. Что показывают эти числа? Во сколько раз мощность
современных машин больше?
825. Определите мощность двигателя, совершающего в течение
часа работу 18 000 кДж.
826. Вычислите полезную мощность насоса, подающего еже-
минутно 1300 л воды на высоту 24 м.
827. Вычислите мощность, развиваемую при обработке детали
на строгальном станке, если резец проходит в 1 с расстояние 56 см,
а сила резания равна в среднем 3,6 кН.
по
828. Наибольшая мощность, которую может развивать магис-
тральный электровоз ВЛ-85 при непрерывной работе в течение
часа, равна 11 400 кВт. Что это значит? Какую работу совершит
такой двигатель за это время?
829. Сколько времени должен работать двигатель мощностью
25 кВт, чтобы совершить работу 36 000 кДж?
830. Мощность двигателя транспортера равна 1 кВт. За какое
время он может поднять на высоту 6 м 40 ма песка? Выполните
рисунок, поясняющий этот процесс, изобразите силу, которая
совершает работу. Как изменится время подъема, если учесть все
реально действующие силы? Плотность песка равна 1500 кг/мя.
831. Тепловоз тянет состав со скоростью 72 км/ч, развивая
мощность 880 кВт. Как велика в этом случае сила тяги?
832. Автомобиль развивает силу тяги 1,2 кН при скорости
30 м/с. Какова мощность двигателя автомобиля?
833. Тело массой 100 кг поднимают сначала равномерно на
высоту 25 м. Затем его поднимают на высоту 25 м с ускорением
2 м/с*. Какая работа совершается в каждом случае? Сравните
полученные результаты и объясните их.
834. Скорость автомобиля, движущегося по горизонтально-
му’ прямолинейному участку шоссе, изменяется по закону:
иж = 10 + 5t. Подсчитайте работу, совершаемую равнодействую-
щей всех сил, действующих на автомобиль, если перемещение
составило 1500 м. Массу автомобиля принять равной 2000 кг.
835. Скорость автомобиля, движущегося по горизонтальному
прямолинейному участку шоссе, изменяется по закону: иж = 10 + 5t.
Подсчитайте работу, совершаемую двигателем автомобиля, если
перемещение составило 1500 м. Сила сопротивления составляет
0,01 веса автомобиля. Массу автомобиля принять равной 2000 кг.
836. На рис. 101 приведен график зависимости скорости от
времени для тела массой 2 кг. Какая работа совершена за 15 с?
Какое тело совершало эту работу?
91
§ 22. ЭНЕРГИЯ
837. Можно ли утверждать, что летящая пуля обладает толь-
ко кинетической энергией?
838. На легкоатлетических соревнованиях спортсмены толка-
ют ядро: мужчины — ядро массой 7 кг, женщины — ядро мас-
сой 4 кг. Какое ядро обладает большей кинетической энергией
при одинаковой скорости полета?
839. Какое из двух одинаковых тел обладает большей кинети-
ческой энергией: то, которое двигается со скоростью 10 м/с, или
движущееся со скоростью 20 м/с?
840. Тело лежит на столике вагона, движущегося относитель-
но земли. Чему равна кинетическая энергия этого тела относи-
тельно вагона? Обладает ли кинетической энергией это тело от-
носительно поверхности земли? Какой вывод можно сделать?
841. Обладает ли кинетической энергией колесо, которое ка-
тится по поверхности земли? А колесо обозрения?
842. Два тела одинакового объема — стальное и алюминие-
вое — движутся с одинаковыми скоростями. Одинаковые ли ки-
нетические энергии у этих тел?
843. Тело массой 1 кг движется со скоростью 2 м/с. Какова
его кинетическая энергия?
844. Тело массой 2 кг движется со скоростью 10 м/с. Какова
масса тела, обладающего такой же кинетической энергией при
скорости движения 5 м/с?
845. От каких условий зависит тормозной путь автомобиля,
то есть расстояние, которое автомобиль проходит с момента на-
чала торможения до полной остановки?
846. Какое из двух тел обладает большей потенциальной энер-
гией: кирпич, лежащий на поверхности земли, или кирпич, на-
ходящийся в стене дома на уровне второго этажа?
847. Судно, идущее из Казани в Астрахань, прошло шлюз.
Изменилась ли при этом его потенциальная энергия?
848. Какое из двух тел, лежащих на балконе пятого этажа,
обладает большей потенциальной энергией: стальной шарик или
свинцовый такого же размера?
849. Тело массой 1 кг находится на высоте 2 м от поверхности
земли. На какой высоте следует расположить тело массой 0,5 кг,
чтобы оно обладало такой же потенциальной энергией?
850. Спортсмен-тяжелоатлет поднял штангу массой 200 кг от
уровня плеч (170 см над уровнем пола) до высоты 210 см над
уровнем пола. На сколько изменилась при этом потенциальная
энергия штанги?
92
851. Найдите потенциальную энергию тела массой 3 кг на высо-
те 6 м и 1 м от поверхности земли. Ня сколько больше потенциаль-
ная энергия этого тела на высоте 6 м? Тело упало с первой высоты
до уровня второй. Какую работу совершила сила тяжести? Срав-
ните убыль потенциальной энергии тела с работой силы тяжести
при падении. Какой вывод можете сделать?
852. Для забивания в землю деревянных и железобетонных
свай применяют копер — массивный груз, поднимаемый при по-
мощи двигателя. Свободно падая несколько раз на сваю, груз
постепенно загоняет ее в грунт на требуемую глубину. Какие
превращения энергии происходят при подъеме и падении груза?
Во сколько раз потенциальная энергия груза массой 6 т, подня-
того на высоту 1,5 м, больше или меньше потенциальной энер-
гии груза массой 1,8 т, поднятого на высоту 2 м?
853. Для того чтобы дверь автоматически закрывалась, к ней
прикрепляют специальную пружину. За счет какой энергии со-
вершается работа при открывании двери и при ее закрывании?
854. С помощью понтонов со дна моря поднимают затонув-
ший корабль. За счет какой энергии происходит этот подъем?
855. Какая энергия воздуха используется в тормозах желез-
нодорожных вагонов?
856. За счет какой энергии увеличивается скорость стрелы,
вылетающей из лука?
857. Ледокол колет только очень тонкий лед. Чаще он впол-
зает на ледяное поле и ломает его своей тяжестью. «За счет какой
энергии в этом случае совершается работа по разрушению льда?
858. Автомобиль спускается с горы с выключенным двигате-
лем. За счет какой энергии движется автомобиль при этом?
859. Почему лыжник, стремительно спустившийся с горы, ка-
тится дальше по ровной горизонтальной поверхности (‘нежного
поля с уменьшающейся скоростью?
860. Почему при выключении двигателя сверлильного станка
патрон еще некоторое время продолжает вращаться?
861. Каков физический смысл финской пословицы *Чго тра-
тишь, поднимаясь в гору, вернешь на спуске»?
862. Проследите за качаниями грузика, подвешенного на
нитке. Какие превращения энергии происходят при колебаниях
грузика?
863. Одним из видов легкой атлетики являются прыжки с
шестом в высоту. Почему спортсмен должен сильно разбежаться
перед прыжком?
864. Зачем велосипедист, приближаясь к подъему дороги, уве-
личивает скорость движения?
»3
865. Опишите превращения энергии, которые происходят при
спортивной стрельбе из лука.
866. Пожарный насос выбрасывает воду. На что расходуется
энергия насоса?
867. Как изменится энергия пули, если на ее пути встретится
доска, которую она пробивает? Не противоречит ли закону со-
хранения энергии изменение кинетической энергии пули при
пробивании доски?
868. Автомобиль движется равномерно и прямолинейно по
горизонтальной дороге. На что расходуется энергия топлива?
869. Тело массой 2 кг свободно падает с высоты 5 м. В момент
удара о землю оно имеет скорость 10 м/с. Какую работу совер-
шила сила тяжести при падении тела?
870. Найдите потенциальную и кинетическую энергию тела
массой 3 кг на высоте 2 м от поверхности земли. Известно, что
тело свободно падает с высоты 5 м.
871. Камень массой 2 кг бросают вертикально вверх с началь-
ной скоростью 20 м/с. Какова начальная кинетическая энергия
камня? Какова потенциальная энергия камня на максимальной
высоте? Какова максимальная высота подъема камня? Какой
была скорость камня на половине максимальной высоты?
872. Найдите потенциальную и кинетическую энергию тела
массой 3 кг, свободно падающего с высоты 5 м, на расстоянии
2 м от поверхности земли.
873. Камень брошен вертикально вверх со скоростью 10 м/с.
На какой высоте кинетическая энергия камня станет равной его
потенциальной энергии?
874. Стрела вылетает из арбалета вертикально вверх со скоро-
стью 60 м/с. На какую высоту поднимется стрела, если ее масса
равна 200 г? На какую высоту поднимется стрела с вдвое боль-
шей массой? Потерями энергии пренебречь.
875. Неупругие шары массой 1 кг и 2 кг двигаются навстречу
друг другу со скоростями, равными соответственно 1 м/с и 2 м/с.
Найдите изменение кинетической энергии шаров после удара.
Куда «исчезла» кинетическая энергия?
§ 23. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ
876. Какие простые механизмы вам известны?
877. На рис. 102 изображены простые устройства, позволяю-
щие изменять направление действующей силы, получать выиг-
рыш в силе или расстоянии. Рассмотрите рисунок и дайте назва-
ния этим механизмам. В чем удобство их использования?
91
Рис. 102
878. На рис. 103 изображено тело, к которому приложены
силы в точках А, В, С и D. Направления и величины сил указа-
ны на рисунке. Найдите: а) линию действия каждой силы; б) пле-
чо каждой силы относительно точки О.
879. На рис. 104 изображено тело, к которому приложены
силы в точках А, В и С. Изобразите линии действия этих сил и
найдите плечи этих сил относительно оси вращения в точке О.
880. На рис. 105 изображено тело, которое может вращаться
относительно точки О. В точках А, В и С к телу приложены
силы, плечи которых относительно оси вращения равны нулю.
Изобразите эти силы.
881. К телу, изображенному на рис. 106, приложены в точках
А и В силы Fx и J1,. В какой точке следует расположить ось
вращения, чтобы плечи указанных сил были равны нулю?
Рис. 104
95
882. Какому числу должно быть равно отношение длин плеч
рычага, который не дает ни выигрыша, ни проигрыша в силе? В
каких случаях есть смысл применять такой рычаг?
883. На рис. 107 изображены тела, действие которых основа-
но на принципе рычага. Найдите точки опоры этих рычагов,
укажите точки приложения сил и обозначьте плечи этих сил.
Оцените на глаз, какой выигрыш в силе можно получить с помо-
щью каждого из этих рычагов.
и
Рис. 107
к
96
884. Будет ли какой-либо из рычагов, изображенных па
рис. 108, находиться в равновесии?
885. Почему ручку двери располагают ближе к ее краю?
886. Одинаковыми ли будут показания динамометра, если груз
массой 100 г поднимать вверх равномерно, направляя нить так,
как показано на рис. 109?
887. Будет ли находиться в равновесии рычаг, нагруженный
гирями одинаковой массы так, как показано на рис. 110?
888. Найдите модули сил, удерживающих в равновесии рыча-
ги, изображенные на рис. 111.
889. Если на доске, перекинутой через бревно, качаются двое
ребят различного веса, то следует ли им садиться на одинаковом
расстоянии от опоры?
890. Плечи рычага, находящегося в равновесии, соответственно
равны 15 см и 90 см. Меньшая сила, действующая на рычаг, равна
1,2 Н. Найдите ббльшую силу. Какой выигрыш можно получить
с помощью этого рычага в работе? В силе?
891. Длина рычага 1 м. Где должна находиться точка опоры,
чтобы груз массой 5 кг, подвешенный на одном конце рычага,
уравновешивался грузом массой 20 кг, подвешенным к другому
концу рычага?
4 MD0
97
892. Рычагом, одно плечо которого в 12 раз короче другого,
поднят па высоту 6 см груз, масса которого равна 108 кг. При
этом на длинное плечо пришлось подействовать силой 100 Н.
Вычислите силу, достаточную для подъема груза этим рычагом
в идеальном случае.
893. Объясните причину того, что в задаче 892 для подъема
груза потребовалась в действительности большая сила. Опреде-
лите КПД этого рычага.
894. При помощи рычага приподняли немного дверь весом
0,84 кН, действуя на длинное плечо силой 30 Н. При этом была
совершена механическая работа в 26 Дж. На какую высоту была
приподнята дверь и как велико расстояние, на которое перемес-
тился конец длинного рычага?
895. Вычислите работу, совершенную при подъеме тяжелого
ящика на высоту 12 см посредством рычага с отношением плеч
10:1, если сила, действовавшая на длинное плечо, равна 150 Н.
896. Как известно, неподвижный блок выигрыша в силе не дает.
Однако при проверке динамометром оказывается, что сила, удер-
живающая груз, несколько меньше силы тяжести груза, а при
равномерном подъеме — несколько больше ее. Чем это можно
объяснить?
897. Какую силу F надо приложить к веревке, чтобы поднять
5 грузиков равномерно вверх (рис. 112)? Масса каждого грузика
равна 100 г.
898. Какие из изображенных на рис. 113 блоков дают выиг-
рыш в силе, а какие — в расстоянии?
Рис. 113
98
Рис. 114
899. Можно ли поднять груз массой 2,5 кг, потянув свобод-
ный конец веревки, перекинутой через неподвижный блок, с
силой 12,5 Н?
900. Скопируйте рис. 114, сохранив масштаб, и изобразите
графически силы, действующие вниз на точки подвеса и на крюк
подвижного блока. Вес веревок и блока не учитывать.
901. На какую длину надо протянуть свободный конец верев-
ки подвижного блока, чтобы груз, висящий на крюке блока, под-
нять на 120 см?
902. Груз имеет массу 100 кг. Определите, какую силу надо
приложить к концу веревки в точке Л (рис. 115), чтобы равно-
мерно поднять груз на некоторую высоту, если не учитывать
трение и массу блоков.
903. Какую силу надо дополнительно приложить к веревке из
задачи 902, если сила трения между веревкой и каждым блоком
равна 2,5 Н?
904. Какого веса груз можно поднять при помощи подвижно-
го блока весом 40 Н, если тянугь веревку с силой 0,2 кН?
905. Бадью с известковым раствором массой 120 кг поднима-
ют на второй этаж строящегося дома. Делают это при помощи
подвижного блока. На веревку во время подъема действуют си-
лой 720 Н. Определите КПД установки.
906. Диаметр вала ворота равен 20 см, а радиус колеса 0,6 м.
Какой величины силу надо приложить к колесу ворота, чтобы
поднять из колодца ведро с водой весом 120 Н?
907. Железный брусок был поднят на высоту 5 м за 20 с при
помощи комбинации подвижного и неподвижного блоков. Изоб-
разите, как производился подъем, и вычислите совершенную
человеком работу, если к веревке прикладывалась сила 240 Н.
Какую мощность развил при этом человек?
99
908. Па какую высоту поднимется груз, если блок 3 (рис. 115)
поднялся на высоту 1 м? Какую мощность надо развить, чтобы
груз поднялся на эту высоту за 1 с? Масса поднимаемого груза
равна 100 кг, а массой блоков пренебречь.
909. Чему равен КПД установки, изображенной на рис. 115,
если между каждым блоком и веревкой действует сила трения
2,5 Н? Масса поднимаемого груза равна 100 кг, а массой блоков
можно пренебречь.
910. При помощи лебедки груз поднят на высоту 10 м в тече-
ние 0,8 мин, причем совершена работа 120 кДж. Вычислите массу
груза, его вес и развиваемую при его подъеме мощность.
911. Вычислите работу, производимую рабочим при подъеме
груза на высоту 12 м при помощи подвижного блока, если рабо-
чий прилагает к веревке блока силу 0,25 кН.
912. С помощью подвижного блока поднимают в течение
0,5 мин ящик с кирпичами на высоту 12 м, действуя с силой
320 Н. Как велика мощность, развиваемая при подъеме ящика?
913. Какая из наклонных плоскостей (рис. 116), по-вашему,
дает больший выигрыш в силе? Почему?
914. Изобразите наклонную плоскость, которая при длине 8 м
дает выигрыш в силе в 4 раза.
915. Высота наклонной плоскости равна 2 м. Какой должна
быть длина наклонной плоскости, чтобы получить выигрыш в
силе в 3 раза?
916. Одна наклонная плоскость имеет длину 6 м и высоту 1,5 м,
другая при длине 7,2 м имеет высоту 1,8 м. Какая из этих на-
клонных плоскостей обеспечит больший выигрыш в силе при
подъеме по ней какого-либо тела?
100
917. Стальную болванку втащили за 30 с на высоту 1,5 м по
наклонной доске длиной 4,5 м. В процессе подъема к болванке
прикладывали силу 360 Н, направленную вдоль наклонной плос-
кости. Изобразите, как производился подъем, и вычислите со-
вершенную человеком работу.
918. Высота наклонной плоскости равна 1,2 м, а длина 10.8 м.
Для подъема по этой наклонной плоскости груза массой 180 кг
потребовалась сила 250 Н. Определите КПД наклонной плоско-
сти и силу трения.
919. Предложите простые механизмы, которые позволяют по-
лучить выигрыш в силе в 4 раза, в 8 раз, в 12 раз.
IV. ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
§ 24. ДАВЛЕНИЕ ГАЗА
920. Чем заполнена открытая пустая бутылка из-под молока?
921. Отличаются ли друг от друга условия и характер движе-
ния молекул газа в открытой бутылке и вне ее?
922. Отличаются или нет друг от друга условия движения и
характер движения молекул газа в закрытой бутылке и вне ее?
Приведите примеры, подтверждающие ваши высказывания. Как
это можно проверить?
923. В закрытом сосуде находится газ. Опишите поведение
молекул газа в этом сосуде. Что происходит с молекулами, когда
они подлетают к стенкам сосуда?
924. Можно ли утверждать, что в момент соударения молеку-
лы со стенкой сосуда она взаимодействует со стенкой? Что явля-
ется результатом такого взаимодействия?
925. Зная, что молекулы газа непрерывно и хаотически дви-
гаются, придумайте и объясните «механизм давления* газа на
стенки сосуда.
926. Допустим, что придуманный вами «механизм давления
газа» (см. задачу 925) правилен. Ответьте, увеличится или умень-
шится давление газа в сосуде, если масса газа в нем увеличится
при постоянной температуре? Почему? Приведите примеры, под-
тверждающие ваш вывод.
927. Допустим, что «механизм давления газа» (см. задачу 925)
правилен. Увеличится или уменьшится давление газа, если при
постоянной температуре той же массе газа предоставить больший
объем? Почему? Приведите примеры, подтверждающие вывод.
928. Допустим, что «механизм давления газа» (см. задачу 925)
правилен. Увеличится или уменьшится давление газа данной
массы при фиксированном объеме, если температуру газа увели-
чить? Почему? Приведите примеры, подтверждающие ваш вывод.
929. Допустим, что «механизм давления газа» (см. задачу 925)
правилен. Будет ли зависеть давление газа от природы газа (на-
пример. водород или кислород заполняют этот сосуд) при прочих
102
равных условиях? Какие «прочие условия» должны быть рав-
ными?
930. Из баллона с газом было израсходовано около половины
газа. Как изменилось при этом его давление?
931. Если в камеру футбольного мяча накачать воздух, давле-
ние в ней увеличивается, даже если температура газа не меняется.
Почему?
932. Почему при накачивании воздуха в шины автомобиля с
каждым разом становится все труднее двигать ручку насоса?
933. Почему давление в камере велосипедного колеса быстро
падает, если камеру случайно проколоть гвоздем?
934. Число молекул газа, находящегося в закрытом сосуде,
при нагревании не увеличивается. Почему же тогда давление
газа в сосуде растет?
935. Массы газа в двух одинаковых баллонах равны. Балло-
ны закрыты герметично. Один из баллонов находится в теплом
помещении, а другой — в холодном. В каком из сосудов давле-
ние газа больше и почему?
936. При изготовлении электрических ламп их баллоны на-
полняют инертным газом, давление которого значительно мень-
ше атмосферного. Почему так поступают?
937. Каким простым способом устраняют небольшие вмяти-
ны па поверхности шарика для настольного тенниса?
938. Воздушный резиновый шарик купили зимой на улице и
принесли домой. Что может произойти с надутым шариком в
теплом помещении? Почему?
939. Хорошо накачанный волейбольный мяч вынесли зимой
на улицу. Оказалось, что им трудно играть, он плохо накачан. В
чем тут дело?
940. В горизонтально расположенном цилиндре посередине
находится подвижный поршень (рис. 117). Справа и слева от него
находится газ. Поршень неподвижен. Что можно сказать о дав-
лении газа слева и справа от поршня?
941. Справа и слева от поршня (рис. 117) находится воздух.
Массы воздуха одинаковы, а температура слева выше, чем спра-
ва. В каком направлении будет двигаться поршень, если его от-
пустить? Почему? До каких пор?
942. Справа и слева от поршня (рис. 117) находится воздух
одинаковой массы и температуры. Поршень немного сместили
вправо и отпустили. Что будет происходить? Почему?
943. Справа и слева от поршня (рис. 117) находится воздух,
температура которого поддерживается постоянной и одинаковой;
масса слева больше, чем справа. Сначала поршень находится в
середине цилиндра. Что произойдет, если поршень отпустить?
Почему?
103
Рис. 117
Рис. 118
Рис. 119
944. Поршень неподвижно прикреплен ко дну цилиндричес-
кого сосуда, из которого можно выкачивать воздух. Что про-
изойдет с цилиндром, надетым на поршень (рис. 118), если воз-
дух: а) откачать из сосуда; б) накачать в сосуд? Ответ поясните.
945. В цилиндре под поршнем находится газ (рис. 119). Ока-
зывает ли газ давление на стенки цилиндра? На его дно? На
поршень?
946. Поршень стали вдвигать в цилиндр (рис. 119). Увеличи-
вается ли давление газа только на дно цилиндра? Меняется ли
при этом давление на стенки цилиндра? А на поршень?
947. Надувной матрац заполнен воздухом до некоторого дав-
ления, превышающего атмосферное. Что произойдет с давлени-
ем в матраце, когда на него ляжет человек?
§ 25. ЗАКОН ПАСКАЛЯ. ДАВЛЕНИЕ ВНУТРИ ЖИДКОСТИ
948. Вспомните и назовите те свойства жидкостей и газов,
которые принципиально отличают их от твердых тел.
949. Имеют ли определенные количества газа и жидкости мас-
су? Действует ли на них сила тяжести? Будут ли они оказывать
♦ весовое» давление на дно сосудов, в которые помещены?
950. Можно ли для расчета «весового» давления пользоваться
теми же формулами, что и для твердых тел?
951. Рассмотрите рис. 120 и укажите, какие явления могут
происходить с жидкостями и газами и никогда в обычных усло-
виях не происходят с твердыми телами.
Рис. 120
104
Рис. 121
952. Какие предположения об особенностях передачи давле-
ния можно сделать в отношении газов и жидкостей (рис. 121)?
953. В состоянии невесомости твердое тело не оказывает дав-
ления на опору. Будет ли газ давить на стенки сосуда в таком
состоянии?
954. Если в тонкую резиновую оболочку (например, воздуш-
ный шарик) налить некоторое количество воды, то в условиях
невесомости она приобретет шарообразную форму. Можно ли ут-
верждать, что в условиях невесомости вода давит на стенки ре-
зиновой оболочки во всех направлениях одинаково?
955. В чем различие в передаче давления в случаях, изобра-
женных на рис. 122?
956. В чем состоял опыт Паскаля (с шаром Паскаля)? Можно
ли этот опыт показать, используя газ, а не только жидкости?
Рис. 122
105
957. Если в тюбике зубной пасты случайно проколоть отвер-
стие в боковой стенке, то при выдавливании пасты она выходит
и из этого отверстия тоже. Почему? Разве паста газообразная
или жидкая?
958. Будет ли вытекать вода из шара Паскаля, если ему дать
возможность свободно падать?
959. Справедлив ли закон Паскаля в невесомости?
960. Почему для космических путешествий приготавливают
полужидкое питание и помещают его в тюбики?
961. Почему взрыв глубинной бомбы губителен для обитате-
лей моря и озер?
962. Пуля, выпущенная из пневматического ружья, в пустой
бутылке пробивает небольшое отверстие и проходит ее насквозь.
Если бутылка заполнена водой, то при попадании в нее пули она
разлетается вдребезги. Почему?
963. Если из пневматического ружья произвести выстрел в
вареное яйцо, то пуля проходит насквозь, оставляя в нем не-
большое отверстие. Что произойдет, если выстрел произвести в
сырое яйцо? Ответ обосновать.
964. Горизонтальна ли поверхность воды в реке? А в пруду?
965. К трубке прикреплен тонкостенный резиновый шар, на-
полненный водой (рис. 123). Изменится ли уровень воды в труб-
ке, если шар начать погружать в аквариум с водой?
966. Почему пловец, нырнувший на большую глубину, испы-
тывает боль в ушах?
967. Уровень жидкостей в сосудах, изображенных на рис. 124,
одинаков. В один из сосудов налит керосин, а в другой — вода.
Будет ли переливаться жидкость из одного сосуда в другой, если
открыть кран (К)? Рассмотрите два случая: а) керосин в правом
сосуде; б) керосин в левом сосуде.
Рис. 12.3
Рис. 124
106
968. Какую форму следует при-
дать сосуду, чтобы давление на дно
было наибольшим при использова-
нии заданного количества жидко-
сти?
969. Сосуд с водой имеет форму,
изображенную на рис. 125. Одина-
ково ли давление воды на боковые
стенки сосуда на уровне АВ?
970. Сосуд с жидкостью накло-
нили. Одинаковое ли давление ока-
зывает после этого жидкость на
боковые стенки в точках А и В,
лежащих на одном горизонтальном
уровне (рис. 126)?
971. В левой части сосуда над
жидкостью находится воздух
(рис. 127). Какую высоту столба
жидкости следует учитывать при
расчете давления на дно сосуда?
Ответ обосновать.
972. Герметически закрытый
сосуд заполнен водой до самого
верха, а на дне имеется пузырек
воздуха. Изменится ли давление на
дно сосуда после того, как пузы-
рек воздуха поднимется вверх?
973. В трех сосудах с одинако-
вой площадью дна налита вода до
одного уровня (рис. 128). В какой
сосуд налито больше воды? Оди-
наково ли давление воды на дно в
этих сосудах? Почему?
974. Сравните давление одной
и той же порции воды на дно ци-
линдрического стакана и двух ко-
нических колб, изображенных на
рис. 128.
975. Высота воды в стакане —
10 см. Какое давление на дно ста-
кана производит вода?
976. Уровень воды в двух сосу-
дах (рис. 129) одинаковый. Будет
ли переливаться вода из одного со-
суда в другой, если кран (К) от-
крыть?
Рис. 125
Рис. 126
Рис. 127
777//77//7////7//7//
Рис. 129
107
977. В таблице 20 приведены значения давления воздуха в
зависимости от высоты. Представьте эту информацию графичес-
ки. Потребуются ли вам для этого какие-либо дополнительные
сведения?
Таблица 20
h. км 0 2 4 6 8 10 12
р. кПа 100 80 61 47 36 27 20
978. В таблице 21 приведены значения давления нефти а за-
висимости от высоты столба этой жидкости, отсчитанной от сво-
бодной поверхности. Изобразите графически приведенную в таб-
лице зависимость. Сможете ли вы найти по графику давление
нефти на глубине 25 и 45 см? Рассчитайте плотность нефти по
приведенным данным.
Таблица 21
Л, см 0 10 20 30 40
р, Па 0 800 1600 2400 3200
979. В таблице 22 приведены значения давления воды в озере
в зависимости от высоты водяного столба, отсчитанного от сво-
бодной поверхности. Представьте информацию, собранную в таб-
лице, в виде графика. Сможете ли вы найти по графику давле-
ние воды на глубине 15 м, 25 м, 50 м?
Таблица 22
h, м 0 10 20 30 40
р, кПа 0 100 200 300 100
980. Как изменится давление на дно стакана, если в него на-
ливать поочередно воду, керосин, масло так, чтобы высота стол-
ба жидкости в нем была равна 5 см?
981. Одинаково ли давление воды на дно сосудов (рис. 130)?
Чему равно это давление? Изменится ли оно, если воду заменить
ртутью? Спиртом? Чему будет равно давление на дно в этих
случаях?
Рис. 1.30
108
Рис. 131
Рис. 132
982. Сосуды с водой имеют одинаковые площади дна (рис. 131).
В каком из них давление на дно больше и во сколько раз?
983. В цилиндрические сосуды налиты вода и керосин до од-
ного уровня. Оказалось, что силы давления жидкостей на дно
сосудов одинаковы. Возможно ли это?
984. В цилиндрические сосуды с разной площадью попереч-
ного сечения налиты вода и керосин одинаковой массы. Оказа-
лось, что давление на дно сосудов одинаково. Возможно ли это?
985. Жидкость налита в сосуд (рис. 132). Как найти величину
давления жидкости на дно АВ?
986. Цилиндрические сосуды уравновешены на весах. Нару-
шится ли равновесие весов, если в сосуды налить воды столько,
что ее поверхность установится на одинаковом уровне от дна со-
судов? Одинаково ли при этом давление жидкости на дно сосудов?
Рассмотрите случаи, когда: а) площади дна одинаковы; б) пло-
щади дна различны.
987. Мальчик уравновесил на чашках весов два цилиндричес-
ких сосуда. Площади поперечного сечения сосудов различны.
Затем он налил в сосуды одинаковые массы воды. Нарушится ли
равновесие весов? Одинаковым ли будет давление воды на дно
сосудов?
988. Мальчик уравновесил на весях два цилиндрических со-
суда, имеющих разные площади поперечного сечения. Затем он
налил в сосуды одинаковые по объему количества воды. Нару-
шится ли равновесие весов? Почему? Одинаковым ли будет дав-
ление воды на дно сосудов?
989. Рассчитайте давление воды: а) на глубине 20 м, на которую
может погружаться искусный ныряльщик; б) на глубине 250 м,
на которую может погрузиться водолаз в жестком скафандре.
990. С какой площадью поперечного сечения следует выбрать
цилиндрический сосуд, чтобы при наливании в него подсолнеч-
ного масла до высоты 10 см давление на дно сосуда оказалось
равным давлению, которое оказывает вода, налитая до этого же
уровня в цилиндрический сосуд с площадью дна 100 см2?
109
991. Плоскодонная баржа получила пробоину в днище пло-
щадью 200 см2. С какой силой надо прижимать пластырь, кото-
рым заделывают пробоину, чтобы выдержать напор воды на глу-
бине 2 м?
992. В аквариум высотой 50 см, длиной 70 см и шириной 30 см
налита вода. Рассчитайте давление воды на дно аквариума, если
вода не доходит до верхнего края на 10 см. Какова сила давле-
ния поды на дно сосуда? Приведите два способа ее расчета. Смо-
жете ли вы рассчитать силу давления воды на боковые стенки
аквариума? Как это сделать?
993. В цистерне, заполненной нефтью, находится кран пло-
щадью поперечного сечения 10 сма. С какой силой нефть давит
на кран, если его средняя часть находится на глубине 2 м?
994. Ширина шлюза 10 м. Он заполнен водой на глубину 10 м.
С какой силой давит вода на ворота шлюза?
995. Давление, развиваемое насосом водонапорной башни, рав-
но 500 кПа. На какую высоту сможет поднимать воду такой насос?
996. Определите высоту водонапорной башни, если манометр,
установленный у основания, показывает давление, равное 50 кПа.
997. В цилиндрический сосуд налиты ртуть и вода в равных
по массе количествах. Общая высота двух слоев жидкости равна
29,2 см. Вычислите давление на дно этого сосуда.
998. Изменится ли давление, производимое при помощи гид-
равлического пресса, если вместо масла в него налить воду?
999. Будет ли действовать гидравлический насос на косми-
ческой орбитальной станции?
1900. Будет ли гидравлический пресс работать на Луне? Бу-
дет ли какая-нибудь разница в его работе на Луне по сравнению
с работой на Земле?
1001. Какой выигрыш в силе можно получить в гидравличес-
кой машине, если: а) площадь меньшего поршня 10 см2, а боль-
шего — 100 см2; 6) отношение площадей поршней равно 2 : 50;
в) площадь большего поршня в 50 раз больше, чем меньшего?
1002. Площадь меньшего поршня гидравлической машины
10 см’, и на него действует сила в 200 Н. Площадь большего пор-
шня равна 200 см2. Какая сила действует на больший поршень?
1003. Поршень гидравлического пресса площадью 180 см2 дей-
ствует с силой 18 кН. С какой силой действует на масло в прессе
малый поршень, если площадь его 4 см2?
1004. Два сообщающихся сосуда с разным поперечным сече-
нием наполнены водой. Площадь меньшего сечения в 100 раз
меньше, чем площадь большего. На поршень меньшего сечения
поставили гирю массой 10 кг. Какой груз надо положить на боль-
ший поршень, чтобы оба груза находились в равновесии?
110
1005. Малый поршень гидравлического пресса под действием
силы в 500 Н опустился на 15 см. При этом больший поршень
поднялся на 5 см. Какая сила действует на больший поршень?
1006. Малый поршень гидравлического пресса площадью 2 см2
под действием силы опустился на 16 см. Площадь большего пор-
шня 8 см2. Определите вес груза, поднятого поршнем, если на
малый поршень действовала сила 200 Н. На какую высоту был
поднят груз?
1007. Площадь поршней гидравлического пресса 2 см2 и 400 см2.
Определите силу давления набольший поршень и высоту его под-
нятия, если при опускании малого поршня на 20 см производит-
ся работа 10 Дж.
1008. Предложите конструкцию прибора, при помощи кото-
рого можно определить угол отклонения плоскости от горизон-
тальной поверхности.
§ 26. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
1009. Древнегреческий ученый Аристотель для доказатель-
ства невесомости воздуха взвешивал кожаный мешок без возду-
ха и тот же мешок, надутый воздухом. В обоих случаях показа-
ния весов были одинаковы. Почему замечание Аристотеля, что
воздух не имеет массы, неверно?
1010. В опыте Торричелли заполненная ртутью и закрытая с
одного конца трубка открытым концом помещалась в сосуд с
ртутью. При этом часть ртути выливалась из трубки и устанав-
ливалась в ней на высоте около 76 см над уровнем ртути в сосу-
де. Что произойдет, если вместо сосуда с ртутью использовать
сосуд с водой и в него погружать открытый конец трубки, запол-
ненной ртутью?
1011. Почему наиболее удобной жидкостью для опыта Торри-
челли оказалась ртуть?
1012. В барометрическую трубку попал пузырек воздуха. Будет
ли такой ртутный барометр давать правильные показания? По-
чему?
1013. Длинная цилиндрическая трубка заполнена водой. Один
из ее концов погружен в воду, а другой — закрыт пальцем. Бу-
дет ли выливаться вода из трубки? Что произойдет, если палец,
закрывающий верхнее отверстие, убрать? Почему?
1014. Почему не выливается вода из молочной бутылки, если
ее перевернуть вверх дном в сосуд с водой?
1015. Почему не выливается вода из молочной бутылки, если
ее перевернуть вверх дном, предварительно прикрыв горлышко
листом бумаги небольшого размера?
111
б
в
Рис. 133
Ртуть
10 мм
10 мм
б в
Рис. 134
1016. Почему поршневым насо-
сом не удается поднять воду на
высоту, большую чем 10 м?
1017. Рассчитайте силу давле-
ния воздуха на обеденный стол.
1018. Жидкостный поршневой
насос выходит из строя, если пор-
шень неплотно прилегает к стен-
кам цилиндра насоса. Почему? Как
можно устранить такую неисправ-
ность?
1019. Смогут ли действовать
поршневые насосы в безвоздушном
пространстве?
1020. В каком из сосудов, изоб-
раженных на рис. 133, давление
воздуха больше атмосферного?
Меньше его? Равно атмосферному?
Ответ обосновать.
1021. В какой из трубок, изоб-
раженных на рис.134, давление
воздуха больше атмосферного?
Меньше атмосферного? Равно ат-
мосферному? Ответ обосновать.
1022. Рассчитайте (в мм ртутно-
го столба) давление в каждой из
трубок на рис. 134. Атмосферное
давление принять равным 760 мм
рт. ст.
1023. Почему трудно пить из
опрокинутой бутылки, если плот-
но охватить ее горлышко губами?
1024. В литейном цехе завода
используются формы для отлива
металлических слитков. Почему в
таких формах имеется не менее
двух отверстий? Почему недоста-
точно одного отверстия для зали- ,
ва расплава металла?
1025. Почему практически не- <
возможно откачать воздух из ме-
таллического баллона с помощью
тонкостенной резиновой трубки?
112
1026. Какие требования надо
предъявить к трубкам, с помощью
которых предстоит производить
откачивание воздуха из сосуда?
1027. На рис. 135 изображены
схемы простых установок для со-
здания фонтана жидкости. Объяс-
ните их действие.
1028. На рис. 136 приведен гра-
фик зависимости величины атмос-
ферного давления от высоты. Ка-
кую информацию можно извлечь
из этого графика?
1029. При ясной погоде измери-
ли атмосферное давление в точках
М, X, Д и Г (рис. 137). Сравните
показания барометров, считая, что
температура в этих точках была
одинаковой и при измерении дав-
ления погода везде была ясной. Где
давление наибольшее? Наимень-
шее? Объясните свой результат.
1030. Многие полезные ископа-
емые добывают шахтным способом.
Сравните давление воздуха на ниж-
нем уровне шахты с атмосферным
давлением у поверхности земли.
1031. На большую или мень-
шую, чем 10 м, высоту поднимет-
ся вода с помощью поршневого на-
соса, если эту операцию проделы-
вать не на поверхности земли, а
на высокой горе? В глубокой шах-
те? Ответ обосновать.
Рис. 136
Рис. 137
113
Рис. 138
& см
1032. Можно ли по графику, изображенному на рис. 136, оп-
ределить примерно высоту горы, на которую поднялись турис-
ты, если у них есть с собой барометр-анероид?
1033. Как можно определить приблизительно глубину шах-
ты? Предложите способ и дайте его обоснование.
1034. При измерении давления на дне шахты получили такое
значение: 109 000 Па. Считая давление воздуха на поверхности
земли нормальным, определите глубину шахты.
1035. Во сколько раз давление колеса автомобиля на поверх-
ность шоссе больше нормального атмосферного давления? Вос-
пользуйтесь рис. 138, чтобы выбрать необходимые для решения
задачи данные.
1036. Какова сила трения, действующая на пробку, если она
удерживает в сосуде воздух, давление которого больше атмосфер-
ного на 25 кПа? Пробка имеет площадь поперечного сечения 2 см2.
1037. Какую силу надо приложить к пробке, имеющей квад-
ратное сечение 4 см2, чтобы вытащить ее из горлышка сосуда,
если при давлении воздуха в сосуде на 25 кПа меньше атмосфер-
ного она еще выдерживает давление?
1038. Проделайте в шарике для настольного тенниса (уже не-
пригодном для игры) несколько отверстий в разных местах по-
верхности, как у шара Паскаля. Погрузите шарик в широкий
сосуд с водой. Что наблюдаете? Как можно объяснить наблюдае-
мое? Когда шарик наполнится водой, выньте его из воды. Объяс-
ните, почему вода вытекает из шарика. Что произойдет, если
шарик с водой подбросить вверх? Дайте необходимые пояснения.
1039. Возьмите два одинаковых стакана, две одинаковые чаш-
ки или банки. Вырежьте из нескольких слоев бумажной салфет-
ки кольцо, внутренний диаметр которого чуть меньше, а вне-
шний — чуть больше соответствующих диаметров сосуда. Слег-
ка смочите кольцо водой, наложите его на край одного из сосудов.
114
Положите небольшой кусочек горящей бумаги в другой сосуд и
сразу накройте им первый сосуд. Что вы наблюдаете? Спустя
некоторое время после того, как бумажка сгорела, попытайтесь
поднять верхний сосуд. Что получилось? Объясните результат.
1040. Надуйте в классе резиновый воздушный шарик (не слиш-
ком сильно!), подготовьте гладкую доску. Тщательно протрите
демонстрационный стол тряпкой. Положите шарик на стол, на
него сверху положите доску, а на нее поставьте массивное тело
(например, гантели или 5-10-килограммовую гирю). Что про-
изойдет? Объясните. Какова роль тряпки в этом опыте? Если
вам помогут одноклассники, можно тщательно подмести пол,
положить на него шарик и самому встать на доску, положенную
предварительно на шарик. Держитесь за руки одноклассников,
чтобы сохранить равновесие! Какова роль метлы в этом опыте?
1041. Возьмите полиэтиленовый флакон из-под шампуня и
проделайте в его дне несколько отверстий. Убедитесь в том, что
вода вытекает из этих отверстий. Плотно завинтите крышку
флакона. Что вы наблюдаете? Объясните опыт.
1042. Положите на дно блюдца монету и залейте тонким сло-
ем воды. Сможете ли вы достать монету из воды, не замочив
пальцев рук? Как это сделать? Монету нельзя вынимать, напри-
мер, пинцетом или подталкивать карандашом к краю блюдца.
1043. Подберите в кабинете физики или химии две пробирки
так, чтобы одна из них с небольшим зазором входила в другую.
Налейте в большую пробирку воды, вставьте в нее пробирку мень-
шего диаметра и поверните открытыми концами вниз. Что на-
блюдаете? Объясните опыт.
1044. Сварите куриное яйцо вкрутую. Очистите его. Посмот-
рите, входит ли оно в горлышко пустой широкогорлой бутылки
из-под сока. Подожгите небольшой кусочек бумаги, поместите
его в бутылку и сразу сверху прикройте выходное отверстие бу-
тылки яйцом. Наблюдайте, что произойдет. Об ьясните этот опыт.
О чем он свидетельствует?
1045. Вспомните, как было расположено горлышко бутылки
при проведении опыта из задачи 1044: открытым концом вверх,
вниз, вбок? Как вы думаете, удастся ли этот опыт, если горлыш-
ко будет расположено любым из указанных способов? Ответ обо-
сновать и проверить на опыте.
1046. Сможете ли вы достать теперь яйцо из бутылки? Разру-
шать его не разрешается. Попробуйте выдуть яйцо из бутылки.
Чтобы опыт удался, сначала, слегка потряхивая бутылку, распо-
ложите яйцо узкой частью у входа в горлышко бутылки и затем
сильно вдуйте воздух в бутылку. Объясните наблюдаемое.
115
1047. Предложите способ измерения объема воздуха, выды-
хаемого человеком.
§ 27. АРХИМЕДОВА СИЛА
1048. Известно, что жидкости и газы оказывают давление на
тело, погруженное в них, во всех направлениях — вверх, вниз, с
боков. Почему же тогда на любое тело действует выталкиваю-
щая сила?
1049. Можно ли обнаружить наличие архимедовой силы, если
в вашем распоряжении имеются тонкий резиновый гпнур, кар-
тофелина и сосуд с водой?
1050. Почему выталкивающая сила, действующая на одно и
то же тело, в газах во много раз меньше, чем в жидкостях?
1051. Почему многие тела тонут в воде, хотя на каждое из
них действует выталкивающая сила?
1052. Возникает ли архимедова сила ня борту космической
орбитальной станции в сосудах, заполненных еще на Земле во-
дой и плотно закрытых?
1053. Пузырек воздуха всплывает со дна водоема под действи-
ем силы Архимеда. Совершает ли работу архимедова сила? (Мож-
но ли пренебречь силой тяжести по сравнению с силой Архимеда?)
1054. В жидкости свинцовая дробинка падает значительно
медленнее, чем в воздухе. Назовите все возможные причины та-
кого явления.
1055. Многие водоросли имеют длинные, гибкие стебли, под-
нимающиеся со дна водоема вверх. Что произойдет с водоросля-
ми, если воду из водоема спустить?
1056. Ученик взвесил алюминиевый шарик и пластинку из
алюминия. Он обнаружил, что их массы равны. Может ли уче-
ник сделать вывод о величине выталкивающей силы, которая
будет действовать на эти тела, если их полностью погрузить в
воду? Какой это будет вывод?
1057. Купаясь в речке с илистым дном, можно заметить, что
вблизи берега ноги вязнут в иле сильнее, чем ня большей глуби-
не. Как можно объяснить этот факт?
1058. Почему в речной воде плавать труднее, чем в морской?
1059. Почему нельзя тушить горящий керосин водой?
1060. Может ли тело в одной жидкости тонуть, а в другой
плавать? Приведите примеры.
1061. Всплывет или утонет слиток свинца в ртути? Брусок из
дубовой древесины в бензине? Платиновая пластинка в ртути?
Кусок льда в воде?
116
A
В
Рис. 139
С
1062. В сосуд с ртутью опустили железную гайку. Утонет ли
гайка?
1063. Есть ли тела, которые могут утонуть в ртути?
1064. Из каких материалов можно изготовить предметы, что-
бы они плавали в ртути?
1065. На рис. 139 изображены тела, имеющие одинаковую мас-
су и размеры. Они погружены в жидкости А, В и С. В каком
случае выталкивающая сила, действующая на тело, наимень-
шая? Наибольшая? Что можно сказать о плотностях жидкостей?
1066. Будет ли плавать в ртути стеклянная бутылка, запол-
ненная ртутью?
1067. Будет ли плавать в воде стеклянная бутылка, заполнен-
ная водой?
1068. Кирпич тонет в воде, а полено всплывает. Значит ли
это, что на полено действует большая выталкивающая сила?
1069. В сосуде с водой плавает в вертикальном положении
брусок. Как изменится уровень воды в сосуде, если брусок зай-
мет горизонтальное положение?
1070. Парафиновый и дубовый шарики плавают на поверхно-
сти воды. Объемы шариков одинаковы. Какой из шариков по-
тру жер глубже в воду?
1071. На поверхности воды плавают одинаковые по размерам
бруски из дерева, льда и пробки. Изобразите примерную карти-
ну их расположения в воде.
1072. Для определения плотности молока пользуются специ-
альным прибором — лактометром. В каком молоке — с большим
или меньшим содержанием жира — лактометр погрузится глуб-
же? Почему?
1073. В какой части шкалы ареометра находится деление,
соответствующее «единице», если он предназначен для измере-
ния плотностей меньших, чем плотность воды?
117
1074. В какой части шкалы ареометра находится деление,
соответствующее «единице», если он предназначен для измере-
ния плотностей больших, чем плотность воды?
1076. Тщательно отшлифованный брусок из парафина погру-
зили в сосуд с водой и сильно прижали к плоскому дну сосуда. К
удивлению учеников, брусок не всплыл на поверхность воды, а
остался лежать на дне сосуда. Как можно объяснить этот факт?
1076. Почему подводным лодкам запрещается ложиться на
дно, если оно песчаное или илистое?
1077. Объясните, почему наполненный водородом шар, дос-
тигнув некоторой максимальной высоты, перестает поднимать-
ся выше?
1078. Тело объемом И, уравновешено на весах с помощью гру-
за массой М и объемом Уг < Vt. Весы накрыли колпаком и отка-
чали из-под него воздух. Останутся ли весы в равновесии? Если
нет, то в какую сторону они отклонятся? Определите ошибку,
допущенную при взвешивании.
1079. К концам коромысла рычажных весов подвешены тон-
костенная стеклянная колба и гиря из стали. Весы находятся в
равновесии. Нарушится ли равновесие, если весы вместе с кол-
бой и гирей поместить в атмосферу углекислого газа? Давление
углекислого газа равно атмосферному.
1080. На рычаге уравновешены две гири разной массы, но
изготовленные из одного материала. Нарушится ли равновесие
рычага, если обе гири поместить в воду?
1081. На рычаге уравновешены две гири одинакового объема,
но изготовленные из разных материалов. Нарушится ли равно-
весие рычага, если гири погрузить в воду?
1082. Из какого материала надо сделать гири, чтобы при взве-
шивании не вводить поправки на архимедову силу?
1083. На рис. 140 изображены тела, имеющие одинаковые
объемы, но разные массы. Тела погружены в сосуд с водой. На
какое из них действует большая выталкивающая сила? На ка-
кое — наименьшая? В каком случае придется приложить боль-
шую силу, чтобы начать поднимать тело из воды? К какому телу
придется приложить большую силу, чтобы полностью погрузить
его в воду?
1084. Одинаковую ли силу придется приложить, чтобы удер-
жать на весу пустое ведро или то же ведро, наполненное водой и
целиком находящееся в воде?
1085. В сосуд с водой опущен кусок дерева. Изменится ли
давление на дно сосуда, если вода не выливалась?
118
1086. В сосуде, доверху наполненном водой, плавает кусок
парафина. Сравните давление на дно сосуда в этом случае с тем
давлением, которое оказывает одна вода, заполняющая этот со-
суд доверху.
1087. Стакан доверху наполнен водой. В него помещают ку-
сок древесины. Часть воды выливается. Изменится ли вес стака-
на с содержимым, если он по-прежнему заполнен водой доверху?
1088. В сосуд с водой полностью погружают подвешенное на
нити тело, не касаясь стенок и дна сосуда. Изменится ли при
этом давление воды на дно сосуда? Зависит ли изменение давле-
ния от объема тела? А от веса при неизменном объеме?
1089. В один из двух сообщающихся сосудов, заполненных
однородной жидкостью, поместили тело, которое плавает на по-
верхности этой жидкости. Одинаков ли уровень жидкости в обо-
их коленах?
1090. В одну бутылку налиты подсолнечное масло и столовый
уксус. Жидкости не смешиваются друг с другом. Предложите
способ отлить из бутылки требуемое количество любой жидкости.
1091. На поверхность воды в сосуде налито некоторое коли-
чество подсолнечного масла. Предложите способ, позволяющий
собрать масло в пробирку, не имея никаких других приспособле-
ний и не трогая сосуда. Где еще может использоваться данная
идея?
1092. Стальной шарик плавает на поверхности ртути. Изме-
нится ли уровень погружения шарика в ртуть, если сверху до-
лить воды?
1093. В сосуд налиты вода и керосин (рис. 141). На поверхно-
сти воды плавает шарик из парафина. При этом часть его нахо-
дится в воде, а другая полностью покрыта керосином. Изменит-
ся ли объем части шарика, погруженной в воду, если сосуд до-
лить доверху керосином?
119
1094. На поверхности воды на спине лежит человек. Будет ли
изменяться положение тела человека относительно поверхности
воды, когда он сделает глубокий вдох? Выдох?
1095. В большом сосуде на поверхности воды плавает сталь-
ная кастрюля. Изменится ли уровень воды в сосуде, если каст-
рюлю утопить?
1096. Почему тарелка, положенная на воду дном, плавает, а
опущенная в воду ребром — тонет?
1097. Где грузоподъемность баржи больше — в речной или
морской воде?
1098. В сосуде с водой плавает игрушо’пгый кораблик с поме-
щенной в него гирей массой 1 кг. Изменится ли осадка этого
кораблика, если всю систему перенести с экватора на полюс?
1099. Деревянный плот с привязанным к нему грузом плавает
в воде. Что произойдет с уровнем погружения плота, если он
перевернется? Плот считать однородным и имеющим прямо-
угольное сечение.
1100. В озере плавает деревянный плот прямоугольной формы.
К его дну привязан на веревке груз. Какие изменения произой-
дут, если веревку вытянуть из воды и груз положить на плот?
1101. К коромыслу весов подвешены два одинаковых шарика
из свинца. Нарушится ли равновесие весов, если один из шари-
ков погрузить в воду? Вели оба шарика погрузить в воду? Если
один из шариков погрузить в воду, а другой — в керосин?
1102. Алюминиевый и стальной шарики насажены на тонкий
стержень. Стержень подвешивается на тонкой нити так, что он
занимает горизонтальное положение в воздухе. Грузы находятся
в равновесии. Нарушится ли равновесие, если шары погрузить в
воду? Рассмотрите два случая: а) шары имеют одинаковые объе-
мы; б) шары имеют одинаковые массы. Объемом и массой стер-
жня можно пренебречь.
1103. К коромыслу весов подвешены два свинцовых шарика
и вся система находится в равновесии, если один шарик опущен
в спирт, а другой — в воду. Нарушится ли равновесие весов, если
один из шариков вынуть из жидкости? Если оба шарика вынуть
из жидкости?
1104. Объем какого шарика из задачи 1103 больше: того, ко-
торый был погружен в спирт, или того, который был погружен в
воду?
1105. На рычажных весах уравновешены два одинаковых ста-
кана, доверху наполненные водой. Как изменится равновесие
весов, если в один из стаканов поместить деревянный брусок?
Площади чашек весов значительно больше площади основания
стаканов. Ответ обосновать.
120
1106. Два сосуда, до краев наполненные жидкостью, уравно-
весили на рычажных весах. В один из сосудов поместили пла-
вать кусок дерева. Как изменится равновесие весов? Площади
чашек весов меньше площадей основания сосудов.
1107. Два алюминиевых шарика имеют одинаковый объем,
но один из них полый, а другой — сплошной. Можно ли, ис-
пользуя только сосуды с разными жидкостями, определить, ка-
кой из них полый, а какой сплошной? Как это сделать?
1108. В сосуде плавает кусок льда. Вода в сосуде доходит до
его краев. Сосуд цилиндрический. Как изменится уровень воды
в сосуде, если лед растает? Решите эту задачу для трех случаев:
а) лед однородный; б) в куске льда находится вмерзший в него
кусочек стали; в) в куске льда находится вмерзший в него шарик
от пинг-понга.
1109. Кубик с ребром 10 см имеет массу 480 г. Он изготовлен
из алюминия. Что можно узнать по этим данным? Поставьте как
можно больше вопросов и ответьте на них.
1110. Кубик сребром 10 см изготовлен из железа и весит 14 В.
Что можно узнать по этим данным? Поставьте как можно больше
вопросов и ответьте на них.
1111. В воду погружен стеклянный кубик с ребром 10 см. Ниж-
няя его грань находится на глубине 30 см. Рассчитайте силу давле-
ния, действующую: а) на верхнюю грань кубика; б) на нижнюю
грань кубика; в) на правую грань кубика; г) на левую грань. Что
можно сказать о силе давления, действующей на переднюю и зад-
нюю грани кубика? Найдите равнодействующую всех этих сил.
1112. Какой объем воды вытеснил кубик, о котором шла речь
в задаче 1111? Найдите вес воды, имеющей такой же объем. Сра-
вните его с найденной ранее равнодействующей силой. Какой
вывод можно сделать?
1113. Тела изготовлены из стекла, пластмассы и алюминия.
Они имеют объем 100 см3 каждое. Найдите архимедову силу,
действующую на каждое из этих тел, если их поместить в воду.
1114. Какой будет величина выталкивающей силы в воде, если
при определении объема тела с помощью мензурки получили
результат 75 см3?
1115. Определите объем куска алюминия, на который в керо-
сине действует архимедова сила величиной 120 П.
1116. Определите массу куска алюминия, на который в керо-
сине действует выталкивающая сила, равная 120 Н.
1117. Тело плавает в воде. Известно, что действующая на него
выталкивающая сила равна 150 Н. Достаточно ли этих сведе-
ний, чтобы определить массу тела? Ответ обосновать.
121
1118. Тела изготовлены из дуба, пробки и стали. Они имеют
объем 100 см3 каждое. Найдите архимедову силу, действующую
на каждое тело, если его целиком погрузить в воду.
1119. Тело при полном погружении в воду становится легче в
5 раз, чем в воздухе. Определите плотность этого тела.
1120. На предмет, целиком погруженный в керосин, действует
выталкивающая сила величиной 2 кН. Какой будет архимедова
сила, действующая на него в воде? А в спирте?
1121. Груз, объем которого определяли при помощи отливного
сосуда, вытеснил 250 г воды. Какая выталкивающая сила дейст-
вует на это тело в воде? А какой она станет, если тело погрузить
в керосин?
1122. Цинковый шар имеет массу 360 г. При погружении в
воду его вес становится равным 2,8 Н. Сплошной это шар или с
полостью?
1123. Кусок металла в воздухе весит 7,8 Н, в воде — 6,8 Н, в
жидкости А — 711, а в жидкости В — 7,1 Н. Определите плот-
ности жидкостей А и В.
1124. Камень имеет объем 7,5 дм3 и массу 18,7 кг. Какую силу
придется приложить, чтобы удерживать его в воздухе и в воде?
1125. Масса мраморной плиты равна 120 кг. Какую силу надо
приложить, чтобы удержать ее пол водой?
1126. Какую силу надо приложить к пробковому кубу с реб-
ром 0,5 м, чтобы удержать его под водой?
1127. Пузырек метана объемом 2 см3, образовавшийся на дне
озера глубиной 5 м. всплывает на поверхность. Чему равна работа
по всплыванию пузырька? Изменением объема пузырька пре-
небречь.
1128. Из воды с глубины 5 м поднимают до поверхности камень
объемом 0,6 м3. Плотность камня 2500 кг/м3. Найдите работу по
подъему камня.
1129. Сплошное однородное тело, будучи погруженным в воду,
весит 170 мН, а в глицерин— 144 мН. Каким будет вес этого
тела, если его погрузить в четыреххлористый углерод? Плотность
глицерина принять равной 1,26 г/см3, а четыреххлористого уг-
лерода — 1,63 г/см3.
ИЗО. Слиток золота и серебра имеет массу 300 г. При погру-
жении в воду его вес равен 2,75 Н. Определите массу серебра и
массу золота в этом слитке.
1131. Кусок сплава из меди и цинка массой 5,16 кг в воде
весит 45,6 Н. Сколько меди содержится в этом сплаве?
1132. К куску железа массой 11,7 г привязан кусок пробки
массой 1,2 г. При полном погружении этих тел в воду их вес
равен 64 мН. Определить плотность пробки. Объемом и массой
нити пренебречь.
122
1133. Два куба, изготовленные из сплавов некоторых металлов,
имеют одинаковую массу. Плотности их соответственно равны
5 г/см3 и 10 г/см*. Подвесив эти кубы к концам рычага, их по-
гружают в воду. Каким должно быть отношение плеч рычага,
чтобы рычаг находился в равновесии?
1134. Плавающий деревянный брусок вытесняет 0,5 л воды.
Сколько весит брусок?
1135. Тело, масса которого 2,5 кг, при полном погружении в
жидкость вытесняет 2 кг этой жидкости. Утонет это тело в жид-
кости или всплывет на ее поверхность?
1136. Предмет, масса которого 50 г, погрузили в мензурку
с ценой деления 5 см3. Уровень воды в мензурке повысился
при этом на 12 делений. Утонет этот предмет в воде или всплы-
вет?
1137. Какой наибольшей массы железный груз может быть
подвешен к пробковому кубу с ребром 3 см, чтобы оба тела не
утонули в воде?
1138. Кусок парафина толщиной 5 см плавает в воде. Он име-
ет форму прямоугольного параллелепипеда. Какая часть куска
парафина выступает над водой?
1139. Какая часть айсберга находится под водой?
1140. В сосуде с водой в вертикальном положении плавает
тонкий полый алюминиевый цилиндр. На дне цилиндра помещен
некоторый груз. Площадь поперечного сечения цилиндра 5 см2,
высота цилиндра 40 см, а его масса с грузом 100 г. Какая часть
цилиндра погружена в воду?
1141. В сосуде с водой в вертикальном положении плавает тон-
кий полый алюминиевый цилиндр. На дне цилиндра для устой-
чивости помещен некоторый груз. Площадь поперечного сечения
цилиндра 5 см2, высота 40 см, а масса цилиндра с грузом равна
100 г. Какая часть цилиндра будет погружена в воду, если сверху
воды налить слой керосина толщиной 10 см?
1142. Изготовленный из дуба брусок плавает па границе двух
несмешивающихся жидкостей, одна из которых имеет плотность
^00 кг/м*. Определите плотность другой жидкости, если известно,
что брусок погружен в верхнюю жидкость на одну треть своею
объема.
1143. Цилиндр, изготовленный из неизвестною материала,
плавает на границе двух несмешивающихся жидкостей. Плот-
ность одной жидкости 800 кг/м3, а другой 1000 кг/м3. Определите
плотность вещества цилиндра, если известно, что в нижнюю
жидкость он погружен на 2/а своего объема.
123
1144. В широкий сосуд налита вода так, что ее глубина 3 см.
Будет ли плавать в этом сосуде деревянное тело размерами
10 см х 20 см х 8 см?
1145. Будет ли в сосуде из задачи 1144 плавать доска такого
же веса, что и тело из задачи 1144, но толщиной 2 см?
1146. Можно ли заставить алюминиевую кастрюлю массой
400 г плавать в 200 г воды?
1147. Масса пробкового спасительного круга равна 5 кг. Оп-
ределите *подъемную силу* этого спасательного круга в воде.
1148. Прямоугольная баржа после приема груза осела на 0,5 м.
Принимая длину баржи равной 5 м, а ширину 3 м, рассчитайте
вес груза.
1149. После разгрузки баржи ее осадка в реке уменьшилась
на 60 см. Определите массу спитого с нее груза, если площадь
сечения баржи на уровне воды равна 240 м2.
1150. Какой груз может удержать на воде плот, связанный из
25 сосновых бревен, если объем каждого бревна в среднем равен
0,8 ма?
1151. Закрытая колба из стекла емкостью 1,5 л имеет массу
250 г. Какой минимальный груз следует поместить в колбу, чтобы
она стала тонуть в воде?
1152. Плот состоит из 12 бревен, каждое из которых имеет
объем 0,8 м3. Бревна сосновые. Можно ли на этом плоту пере-
править на другой берег автомобиль массой 1,5 т?
1153. Океанский нефтеналивной танкер имеет водоизмеще-
ние 850 МН. Каков вес танкера вместе с грузом? Как велик объем
его подводной части?
1154. Теплоход, вес которого вместе с оборудованием со-
ставляет 20 МН, имеет объем подводной части при погружении
до ватерлинии 6000 м”. Как велика грузоподъемность теплохо-
да?
1155. Погрузится ли до ватерлинии судно водоизмещением
124 МН, если оно примет груз массой 5900 т? Вес самого судна
со всем оборудованием равен 65 000 кП.
1156. Деревянная доска плавает в воде таким образом, что
под водой находится а/4 ее объема. Какой минимальной массы
груз нужно закрепить сверху на доске, чтобы она полностью по-
грузилась в воду?
1157. Радиозонд наполнен водородом и имеет объем Юм’.
Какого веса радиоаппаратуру он может поднять в воздух, если
его оболочка с водородом весит 6 Н? Плотность воздуха принять
равной 1,29 кг/м’.
1158. Оболочка аэростата, привязанного с помощью стального
троса к крюку на столбе, весит 550 Н. Он вмещает 350 м3 газа,
124
плотность которого 0,6 кг/м’. Определите силу, действующую
на крюк, если масса троса 75 кг. Плотность воздуха принять
равной 1,29 кг/м3.
1159. В сосуд налиты ртуть и вода. Кусок гранита, помешен-
ный в сосуд, плавает на границе раздела этих жидкостей. Опреде-
лите отношение объемов гранита, находящихся в воде и ртути.
1160. В сообщающиеся цилиндрические сосуды с внутренним
диаметром d каждый налита жидкость плотностью р. В один со-
суд опустили тело массой /п, которое стало плавать в жидкости.
Как и на сколько изменится уровень жидкости в сосудах?
1161. Узнайте опытным путем, не пользуясь весами и мензур-
кой, больше или меньше 1000 кг/м3 плотность ученического ла-
стика.
1162. Придумайте конструкцию весов, принцип действия ко-
торых основан на использовании архимедовой силы.
1163. Проверьте, плавает ли куриное яйцо в водопроводной
воде. Объясните результат.
1164. Предложите способ определения степени свежести ку-
риных яиц с использованием архимедовой силы.
1165. Дайте возможность свече плавать на поверхности воды
в вертикальном положении. .Зажгите свечу. Зальет ли вода пла-
мя свечи? Ответ обосновать.
1166. На дне сосуда с водой лежит картофелина. Предложите
способ, позволяющий картофелине всплыть на поверхность воды.
1167. Как определить массу деревянного шарика, имея от-
ливной стакан, воду и мензурку?
1168. Определите объем пузырька воздуха в куске стекла, если
вам даны динамометр, мензурка с водой и нитка. Плотность стек-
ла известна.
1169. Вам дали кусок сплава из некоторых металлов. Необхо-
димо определить его плотность. В вашем распоряжении из изме-
рительных приборов имеются только весы с разновесом. Как мож-
но выполнить это задание?
1170. Предложите способ определения объема свинцовой дро-
бинки, вплавленной в кусок парафина, если даны мензурка с
водой, динамометр и нитка. Плотность парафина известна.
1171. На плоское дно кастрюли положите небольшое плоское
зеркало и заполните кастрюлю соленой водой. Сделайте свежий
срез на картофелине и убедитесь, что она плавает в соленой воде.
Сильно прижмите картофелину срезом к зеркалу. Что вы на-
блюдаете? Объясните опыт. Вместо картофелины можно восполь-
зоваться куском парафина или стеарина (бытовые свечи) с тща-
тельно обработанным нижним плоским срезом. В чем трудность
в осуществлении этого опыта?
125
1172. Поместите на поверхность воды брусок из пенопласта, а
на него положите кусочек сахара. Сможете ли вы опустить этот
♦ плот* на дно сосуда, не замочив при этом сахара? Как это сде-
лать? Покажите этот опыт одноклассникам и объясните его.
1173. В прозрачную полистироловую бутылку из-под лимона-
да налейте воду не до самого верха. Возьмите медицинскую пи-
петку. наберите в нее немного воды и опустите в бутылку. Плот-
но закройте бутылку пробкой. Слегка надавите пальцами на бу-
тылку. Что вы наблюдаете? Дайте объяснение.
V. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 28. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ И СПОСОБЫ ЕЕ ИЗМЕНЕНИЯ
1174. Назовите, какие из перечисленных явлений относятся
к механическим, я какие — к тепловым: падение тела на землю,
испарение воды, движение планеты вокруг Солнца, нагревание
спутника при спуске в плотных слоях атмосферы, закалка рез-
ца, колебания груза па пружине, воспламенение горючей смеси
при ее сжатии в двигателе, распространение запаха одеколона в
комнате, движение одной молекулы газа.
1175. В один стакан налита холодная вода, в другой — столько
же горячей воды. Одинакова ли внутренняя энергия воды в этих
стаканах?
1176. В колбе находятся одинаковые массы воды и льда при
температуре О "С. Обладает ли лед внутренней энергией? Одина-
ковы ли внутренние энергии воды и льда?
1177. Из чайника выкипела почти вся вода. В некоторый мо-
мент массы воды и пара оказались равными. Их температура
100 ‘С. Можно ли утверждать, что внутренние энергии пара и
воды одинаковы?
1178. Объясните, происходит ли изменение внутренней энер-
гии при сжатии и расширении воздуха, если его давление не ме-
няется? При переливании воды из одного сосуда в другой? При
растяжении пружины? При испарении воды? При таянии льда?
При равномерном движении автомобиля? При взлете самолета?
1179. Чайную и столовую ложки из стали надолго погрузили
в кипящую воду. Изменилась ли внутренняя энергия ложек?
Можно ли утверждать, что внутренняя энергия столовой ложки
изменилась па большую величину? Объясните.
1180. Какие превращения энергии происходят при торможе-
нии автомобиля? При падении стального шарика с некоторой
высоты? При ударе молотком но свинцовой пластине? При вы-
лете пробки из пробирки с кипящей водой? При выстреле из
пневматического ружья?
127
1181. Рассмотрите процессы, благодаря которым ваше тело
получает тепловую энергию. Проследите весь путь переноса энер-
гии и покажите, что ее источником служит Солнце.
1182. Каким способом — совершением работы или теплопере-
дачей — изменялась внутренняя энергия детали при ее нагрева-
нии в печи перед закалкой? При сверлении в ней отверстия?
При быстром охлаждении детали в воде?
1183. Каким способом изменяется внутренняя энергия тел в
следующих случаях: при трении гоночного автомобиля о воз-
дух, при трении обода колеса о тормозную колодку, при обработ-
ке заготовок на токарном станке, при нагревании детали в тер-
мической печи?
1184. Кусок свинца можно нагреть разными способами: уда-
рив по нему несколько раз молотком, помещая в пламя горелки,
сгибая и разгибая несколько раз, помещая в горячую воду. Можно
ли утверждать, что во всех случаях кусок свинца получал неко-
торое количество теплоты? Что во всех случаях его внутренняя
энергия изменилась?
1185. Почему нагревается насос при накачивании шипы?
1186. На каком физическом явлении основан способ получе-
ния огня трением?
1187. Спичку можно зажечь, если поместить ее в пламя свечи
или чиркнуть ею о коробок. Одинаковы ли способы изменения
внутренней энергии спички при ее возгорании?
1188. Почему при быстром скольжении вниз по шесту или
канату можно обжечь руки?
1189. Для фрикционной резки металлов используют сталь-
ной диск без зубьев, вращающийся с очень большой скоростью.
Почему такой диск режет металл?
1190. В чем преимущество керамических резцов по сравне-
нию с металлическими?
1191. Чем объяснить, что при вколачивании гвоздя его шляп-
ка почти не нагревается, но, когда гвоздь вбит, достаточно не-
скольких ударов, чтобы шляпка сильно нагрелась?
1192. Граф Румфорд (американский ученый Б. Томсон), рабо-
тая в Мюнхене в оружейном арсенале, обратил внимание на то,
что при холостом выстреле ствол пушки нагревается сильнее,
чем при выстреле снарядами. Не можете ли вы объяснить этот
опытный факт?
1193. Сжатую пружину поместили в сосуд с кислотой и раство-
рили ее. Куда «исчезла» потенциальная энергия сжатой пружины?
1194. Почему крышка чайника, в котором кипит вода, иног-
да подпрыгивает, а иногда — нет?
12Я
1195. Одинаковое ли количество теплоты необходимо для на-
гревания газа до одной и той же температуры, если он находит-
ся в цилиндре под легко подвижным поршнем или если пор-
шень не может перемещаться?
1196. Приведите примеры изменения внутренней энергии тела
в процессе теплообмена.
1197. На стальную плиту положили раскаленную стальную
болванку. Между какими телами происходит теплообмен? Ка-
кие из них отдают тепло? Какие — получают? До каких пор бу-
дет происходить этот процесс?
1198. Для закалки раскаленный резец поместили в сосуд с
водой. Между какими телами происходит теплообмен? Назовите
тела, которые отдают тепло и которые получают тепло.
1199. В теплое помещение внесли с улицы кусок льда и поло-
жили его в тарелку. Можно ли сказать, что лед обменивается
теплом с окружающими телами? Какими? До каких пор проис-
ходит этот процесс?
1200. Воду в чайнике нагревают на газовой плите. Опишите,
как происходит теплообмен в этом случае. Все ли тепло, выделя-
ющееся при сгорании газа, расходуется на нагревание воды?
1201. Для чего при наливании в стакан крутого кипятка в
него предварительно опускают ложку?
1202. Чтобы прогреть холодную комнату, в ней включили ба-
тарею парового отопления. Через некоторое время воздух в ком-
нате прогрелся, а батарея по-прежнему осталась горячей. Нет ли
в этом противоречия, ведь батарея отдает столько тепла, сколько
получает комната?
§ 29. ВИДЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
1203. В каком чайнике, новом или старом (на стенках которого
отложилась накипь), быстрее нагреется вода на газовой плите?
1264. Ножницы и карандаш, лежащие на столе, имеют оди-
наковую температуру. Почему же на ощупь ножницы кажутся
холоднее?
1205. При какой температуре и металл, и дерево будут ка-
заться на ощупь одинаково нагретыми?
1206. Почему алюминиевая кружка с чаем обжигает губы, а
фарфоровая — нет?
1207. Почему опытные хозяйки предпочитают жарить на чу-
гунных сковородках, а не на алюминиевых?
1208. Почему пища не пригорает, если для ее приготовления
используют посуду со специальным тефлоновым покрытием?
3 ЗиЛ»
129
Рис. 142
1209. Почему в бесснежные зимы многие растения погибают,
а при достаточно толстом снежном покрове они могут выдержи-
вать значительные морозы?
1210. Почему не замерзает картофель зимой, если он зарыт в
яму?
1211. Половина ледяной поверхности пруда была покрыта с
начала зимы толстым слоем снега, а другая половина расчищена
для катания на коньках. На какой половине толщина льда больше?
1212. Пробирки А и В плотно закупорили пробками, в кото-
рые вставлены стержни одинаковой массы: один — медный (С),
другой — латунный (Р). С помощью манометра (М) можно срав-
нить давление воздуха в пробирках (рис. 142). Что произойдет,
если концы стержней С и Р поместить в пламя спиртовки?
1213. Если медную или латунную сетку разместить над пламе-
нем газовой горелки, то пламя оказывается как бы срезанным
сеткой. Объясните причину этого явления. Можно зажечь газ над
сеткой, пламя снизу гореть не будет. Как объяснить этот факт?
12141. В рудниках, шахтах часто скапливается легко воспламе-
няющийся и взрывоопасный рудничный газ. Чтобы избежать не-
счастных случаев, раньше горняки пользовались предохранитель-
ными лампами Дэви. Это обыкновенная лампа, пламя которой
со всех сторон окружено металлической сеткой. Объясните прин-
цип действия такой лампы. Можно ли зажигать лампу в шахте?
1215. Как вы думаете, где выше температура спирали лампы
накаливания, электроплитки или электрокипятильника: у ее
поверхности или в центре нити? Ответ обосновать.
1216. К искусственному спутнику Земли, с его теневой сторо-
ны, прикреплен термометр. От чего зависят его показания?
1217. Почему радиаторы парового отопления располагают
внизу под окнами?
1218. В промышленных холодильниках воздух охлаждается
с помощью труб, по которым течет охлажденная жидкость. Где
лучше всего расположить эти трубы?
130
1219. Когда скорее остынет чайник с кипятком: когда его
поставили на лед или когда лед положили на крышку чайника?
1220. Какие фабричные трубы лучше выполняют свое назна-
чение — железные или кирпичные? Почему?
1221. Когда тяга в трубах лучше — зимой или летом? Почему?
1222. В каком случае кастрюля с горячей водой быстрее осты-
нет: если дать ей плавать на поверхности холодной воды или
поставить на дно большого сосуда с водой?
1223. Почему на зиму ставят двойные рамы?
1224. Почему тонкая полиэтиленовая пленка или колпак из
бумаги защищает растение от ночного холода?
1225. Будет ли гореть свеча на борту космического орбиталь-
ного комплекса?
1226. Пламя горелки коптит. Если к нему сверху поднести
вертикально стеклянную трубку, то копоть пропадает, но появ-
ляется снова, если трубку сверху закрыть. Объясните явление.
1227. Что остынет быстрее: стакан компота или стакан кисе-
ля? Почему?
1228. Почему горячий чай остывает быстрее, если его поме-
шивать ложкой?
1229. Зачем поверхность цилиндров двигателей внутреннего
сгорания и радиаторов парового отопления делают ребристой?
Где еще в технике применяют такие поверхности?
1230. Рассмотрите нагревательные элементы электрического
чайника или самовара, нить накаливания и спираль электро-
плитки. Объясните, почему выбрана именно такая форма нагре-
вательного элемента.
1231. На подоконнике был оставлен на ночь аквариум с мут-
ной водой. К утру муть (взвешенные в воде частицы) оказалась
только у той стенки, которая обращена к комнате. В какое вре-
мя года проведен этот опыт?
1232. Свечу боковой поверхностью прикрепили к стене дома.
Зажгли ее. Куда будет стекать стеарин?
1233. Почему снег, покрытый сажей или грязью, тает быст-
рее, чем чистый?
1234. Почему холодильники красят в белый цвет?
1235. Почему жарким летом люди предпочитают легкие, свет-
лые ткани?
1236. В каком чайнике — белом или темном — горячая вода
дольше сохраняется горячей? В каком чайнике она быстрее за-
кипает?
1237. Скафандры, одеваемые космонавтами, обычно окраше-
ны в белый цвет. В то же время некоторые поверхности косми-
ческих кораблей черные. Чем объясняется выбор цвета?
131
1238. Почему показания термометра, находящегося на солн-
це. больше, чем у такого же термометра, помещенного в тени,
хотя температура воздуха одна и та же?
1239. Двое в столовой взяли на третье чай. Первый сразу до-
лил в стакан сливки, а другой сначала съел первое и второе, а
затем долил сливки в чай. Кто будет пить более горячий чай?
1240. Почему в холодную погоду многие животные спят, свер-
нувшись в клубок?
1241. Какие термосы выгоднее при одной высоте и вместимо-
сти: круглого или квадратного сечения?
1242. Всем известно, что в термосе чай остается горячим не-
сколько часов. Объясните, почему в жаркий день компот остает-
ся холодным, если его налить в термос.
1243. Собираясь на лыжную прогулку, Лена решила взять с
собой термос с горячим чаем. Мама сказала ей, что один из двух
одинаковых термосов неисправен. По внешнему виду отличить
исправный термос от неисправного не удалось. Какой опыт сле-
дует провести, чтобы установить, у какого из термосов имеется
трещина во внешней стенке?
1244. Нагревая кусок стали, мы при температуре 800 'С бу-
дем наблюдать яркое вишнево-красное каление, но прозрачный
стерженек плавленого кварца при той же температуре совсем не
светится. Объясните этот эффект.
1245. Почему мел выглядит среди раскаленных углей темным?
1246. Проведите следующие опыты в кабинете физики. Возьми-
те два вогнутых зеркала и расположите их напротив друг друга.
В фокус одного из них поместите термометр, а в фокус другого:
а) пламя свечи; б) кусок льда. Следите за показаниями термомет-
ра. Объясните явление. Что произойдет, если в фокусе одного
зеркала поместить мощную электрическую лампу, а в фокусе
другого — спичку?
1247. Можно ли, а если можно, то как, измерить температуру
тела больного медицинским термометром, если в помещении
поддерживается температуря 42 С?
1248. Пусть у вас есть два непроградуированных термометра.
Как определить, какой из них показывает большую температуру?
§ 30. КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ.
УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ ВЕЩЕСТВА
1249. Что потребует большего количества теплоты для нагре-
вания на 1 С: стакан воды или бидон воды?
1250. Что потребует большего количества теплоты для нагре-
вания на 1 С: 100 г воды или 100 г меди?
132
1251. Ученик на вопрос учителя, что означает выражение
♦ Удельная теплоемкость стали равна 500 Дж/(кг • 'С)», ответил:
♦Это значит, что для нагревания стали на 1 "С потребуется 500 Дж
теплоты». Правильный ли ответ дал ученик?
1252. Другой ученик на тот же вопрос учителя (см. зада-
чу 1251) ответил так: ♦Удельная теплоемкость стали равна
500 Дж/(кг • 'С). Это значит, что внутренняя энергия 1 кг стали
уменьшается на 500 Дж при охлаждении на 1 “С, если при этом
не совершается работа*. Прав ли он?
1253. Медной и стальной гирькам одинаковой массы переда-
ли равные количества теплоты. У какой гирьки температура из-
менится сильнее?
1254. На что расходуется больше энергии: на нагревание воды
или кастрюли, если их массы одинаковы?
1255. В два стакана, стеклянный и алюминиевый, одинаковой
емкости и массы одновременно наливают одинаковые массы го-
рячей воды. Прикасаясь к стаканам руками, обнаруживают, что
один стакан (какой?) прогрелся быстрее, хотя удельные тепло-
емкости стекла и алюминия почти одинаковы. Объясните явле-
ние.
1256. Для придания необходимых физических свойств инст-
рументам (резцам, сверлам, зубилам) их нагревают до высокой
температуры порядка 800 *С, а затем охлаждают (закаливают) в
воде, машинном масле или воздухе. В какой среде охлаждение
идет быстрее? Почему?
1257. В процессе закаливания в воде нагретых до высокой
температуры деталей вокруг них часто образуется слой пара и
охлаждение деталей замедляется. Почему?
1258. Что эффективнее использовать в качестве грелки — 2 кг
воды или 2 кг песка при той же температуре?
1259. Почему реки и озера нагреваются солнечными лучами
медленнее, чем суша?
1260. Опытные садоводы знают, что плодовые плантации вы-
годнее всего размещать вблизи больших масс воды. Почему?
1261. Можно ли вскипятить кастрюлю воды на спиртовке?
1262. В одинаковые сосуды налили одинаковые массы воды
при одной температуре, а затем в них поместили предваритель-
но нагретые до одинаковой температуры стальной и свинцовый
шары одинаковой массы. Установятся ли в сосудах одинаковые
температуры? В каком сосуде температура будет выше и почему?
Одинаково ли изменение внутренней энергии воды в сосудах?
1263. В каком случае горячая вода в стакане охладится боль-
ше: если в него опустить серебряную или алюминиевую ложку
той же массы? Ответ обосновать.
133
1264. Алюминиевую и серебряную столовые ложки опустили
в сосуд с кипящей водой. Какой будет температура ложек через
несколько минут? Одинаковы ли внутренние энергии ложек при
температуре 100 С? Какая из ложек получила от воды большее
количество теплоты? Внутренняя энергия какой из ложек изме-
нилась больше и почему?
1265. Вода нагревается на электроплитке постоянной мощно-
сти. Одинаковое ли время потребуется для нагревания ее от 20 'С
до 30 °C или от 90 "С до 100 ’С?
1266. Какое количество теплоты потребуется, чтобы увели-
чить на 10 ’С температуру куска олова массой 500 г?
1267. Иа сколько уменьшится внутренняя энергия латунной
детали массой 0,1 т, если она охладится на 20‘С?
1268. Какое количество теплоты отдаст кирпичная печь мас-
сой 0,3 т, остывал от 70 ’С до 20 'С?
1269. Внимательно рассмотрите таблицу 23. Составьте по дан-
ным таблицы задачи и решите их.
Таб.ч ица 23
.4 п/п Вещество С, ДжДкг ’С) Масса, кг fv С tf с At, ’С Q, кДж
1 Вода ? 0,2 20 100 ? ?
2 ? 4 G0 ? 20 80 ? 13,8
3 ? ? 0,05 — — 200 3,8
4 Кирпич ? 4,0 -10 ? ? 105,6
5 Олово ? 0,5 ? 80 ? 9,2
1270. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы
в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 2 кг воды?
Начальная температура воды 20 ’С.
1271. Сравните количества теплоты, которые потребуются для
нагревания на 20 С стального и свинцового брусков, если: а) мас-
сы брусков одинаковы; 6) объемы брусков одинаковы.
1272. Стальную болванку массой 150 г, раскаленную до 650 "С,
опускают для закалки в сосуд, содержащий 800 г воды при тем-
пературе 15 *С. Какова удельная теплоемкость стали, если вода
нагрелась до 28 *С?
1273. Какое количество теплоты необходимо для нагревания
20 л воды в стальном котле массой 5 кг от 10 'С до 50 'С? Решите
задачу для случая, когда потерями энергии можно пренебречь,
и для случая, когда потери тепла составляют 20%.
134
1274. Сколько горячей воды, температура которой 90 °C, надо
добавить в 5 кг холодной воды при температуре 10 *С, чтобы темпе-
ратура смеси оказалась равной 40 ‘С? Считать, что сосуд тепла
не получает. Больше или меньше горячей воды потребуется в
действительности? Выполните расчеты, если масса сосуда из алю-
миния 2 кг. Других потерь энергии не учитывать.
1275. Температура холодной воды в водопроводе равна 12 ’С,
а горячей — 70 'С. Сколько холодной и горячей воды потребует-
ся, чтобы наполнить ванну водой при температуре 37 ’С? Масса
воды в ванной равна 150 кг.
1276. В медный калориметр массой 100 г налито 740 г воды
температурой 15 С. В нее опустили 200 г меди, прогретой в кипя-
щей воде, после чего температура воды в калориметре поднялась
до 17 С. Какова удельная теплоемкость меди?
1277. Для определения удельной теплоемкости вещества сталь-
ной цилиндр массой 156 г, предварительно прогретый в кипящей
воде, поместили в алюминиевый калориметр с водой. Масса ка-
лориметра 45 г, воды 100 г, начальная температура воды 17 °C.
Спустя некоторое время в калориметре установилась температу-
ра, равная 29 ‘С. Найдите удельную теплоемкость стали.
1278. В алюминиевый калориметр массой 45 г, содержащий
100 г воды при температуре 20 "С, поместили чугунную гирю мас-
сой 50 г, предварительно нагретую до 100 ‘С. Какая температура
установится в калориметре?
1279. В медный калориметр массой 200 г налито 250 г воды
при температуре 10 "С. В этот калориметр опустили алюминиевые
стружки, предварительно нагретые до 100 "С. В результате тепло-
обмена в калориметре установилась температура, равная 28 "С.
Какова масса стружек?
1280. Какое количество теплоты должны передать батареи па-
рового отопления воздуху в комнате, размеры которой 6x4x3м8,
чтобы его температура увеличилась на 5 ’С? Давление возду-
ха равно нормальному атмосферному и не меняется. Плотность
воздуха принять равной 1,29 кг/м8, удельную теплоемкость —
1 кДжДкг *С).
1281. При ковке каждого из двух стержней массой 1 кг — мед-
ного и золотого — совершена работа 10 кДж. Какой из стержней
нагреется сильнее и на сколько? Считать, что потерь энергии нет.
1282. Стальной шарик массой 50 г падает с высоты 1,5 м на
каменную плиту и, отскакивая от нее, поднимается на высоту
1,2 м. Почему шарик не поднялся на прежнюю высоту? Сколько
механической энергии превратилось в тепловую? На сколько
градусов нагрелся шарик (потерями энергии пренебречь)?
135
1283. В калориметре массой 100 г, изготовленном из алюми-
ния, находится 500 г воды при температуре 15 С. В калориметр
опускают смесь из двух веществ — свинца и алюминия, нагре-
тых до 100 ’С. В результате в калориметре устанавливается темпе-
ратура 17 С. Известно, что масса смеси равна 150 г. Определите
массу свинца в смеси.
1284. В прозрачный калориметр, содержащий 650 см3 воды,
погружается электрическая лампа накаливания мощностью 60 Вт.
За три минуты вода нагревается на 3,5 “С. Какая часть расходу-
емой энергии пропускается калориметром наружу в виде лучис-
той энергии?
1285. В одном из своих опытов Джоуль перемешивал 7 кг воды
мешалкой, приводимой в движение двумя грузами по 14 кг каж-
дый, опускающимися с высоты 2 м по вертикали. После каждо-
го перемешивания он поднимал грузы и повторял опыт. На сколь-
ко может увеличиться температура воды после 10-кратного по-
вторения опыта? Потерями энергии пренебречь.
1286. Чтобы ускорить нагревание до кипения 2т грамм воды
в кастрюле, мальчик долил в нее т грамм кипятка. Добился ли
он ожидаемого результата?
1287. На практике часто используется калориметрический спо-
соб измерения температуры. Он состоит в следующем: калоримет-
рическое тело известной массы и удельпой теплоемкости приводят
в тепловое равновесие с телом, температура которого измеряется.
Затем это тело помещается в калориметр с водой. Массы воды и
калориметра, удельные теплоемкости воды и калориметра извест-
ны. Измерение установившейся в калориметре температуры по-
зволяет рассчитать начальную температуру калориметрического
тела.
Рассчитайте температуру в стеклодувной печи, если после того,
как стальной шарик массой 10 г был вынут из печи и помещен в
калориметр массой 45 г, изготовленный из алюминия, содержа-
щий 100 г воды при температуре 10 С, температура в нем подня-
лась до 17,6 ”С.
Подумайте и приведите примеры, где может применяться ука-
занный способ измерения температуры.
Как следует проводить опыт, чтобы получить более точный
результат?
1288. Подумайте, не сможете ли вы предложить ♦калоримет-
рический метод измерения массы» тела? Какие приборы для этого
необходимы? Какие измерения надо провести? Поставьте опыт в
школьной физической лаборатории.
130
1289. Чтобы чай хорошо заварился, его рекомендуют заливать
крутым кипятком и настаивать при высокой температуре 5-
10 мин. Рассчитайте, какой будет температура воды в чайнике
массой 400 г, если в него наливают 500 г воды при 100 С. На-
чальная температура чайника 20 С. Расчеты выполните для слу-
чаев, когда чайник изготовлен: а) из фарфора с удельной тепло-
емкостью 1100 Дж/(кг • С);б) из меди. В каком из чайников тем-
пература заваривания выше? Какую роль играет предварительное
ополаскивание чайника кипятком? Почему для заваривания
применяются фарфоровые чайники? Нет ли здесь противоречия?
1290. У вас имеется два кипятильника: один мощностью 1 кВт,
другой — 300 Вт. Надо вскипятить 0,5 л воды. Каким кипятиль-
ником надо воспользоваться, чтобы затраты электроэнергии были
минимальными?
1291. Установка развивает мощность 40 кВт. Для ее охлажде-
ния используется проточная вода, текущая по спиральной трубке
сечением 1 см2. При установившемся режиме работы установки
проточная вода наг{>евается на 2 'С. Определите скорость течения
воды, предполагая, что вся энергия, выделяющаяся при работе
установки, идет на нагревание воды.
1292. На рис. 113 представлен график зависимости темпера-
туры 100 г воды от количества теплоты, полученной ею от нагрева-
теля. 1) Какова начальная температура воды? 2) Какова конечная
температура воды? 3) Какое количество теплоты пошло на на-
гревание воды? 4) Какой была температура воды, когда ей пере-
дали 2100 Дж теплоты?
1293. На рис. 144 представлен график зависимости темпера-
туры воды от количества теплоты, полученной ею от нагревате-
ля. 1) Какова начальная температура воды? 2) Какова конечная
температура воды? 3) Какое количество теплоты было использо-
вано для нагревания воды? 4) Какова масса воды в опыте?
137
1294. На рис. 145 представлен
график зависимости температуры
тела массой 0,5 кг от количества
теплоты, полученной им от нагре-
вателя. 1) Какова начальная тем-
пература тела? 2) Какова конечная
температура тела? 3) Какое коли-
чество теплоты получило тело от
нагревателя? 4) Из какого веще-
ства изготовлено тело?
1295. На рис. 146 изображен
график зависимости температуры
воды от количества теплоты, отдан-
ной ею окружающим телам. 1) Ка-
кова начальная температура воды?
2) Какова температура окружаю-
щей среды? 3) Как изменилась
внутренняя энергия воды? 4) На
сколько изменилась внутренняя
энергия воды? 5) Найдите массу во-
ды по графику.
1296. На рис. 147 представлены
графики А и В нагревания двух
тел. Массы тел одинаковы и рав-
ны 50 г каждая. Найдите началь-
ные и конечные температуры тел.
Объясните причину различия гра-
фиков. Какое из тел изготовлено из
вещества с меныпей удельной теп-
лоемкостью? Из каких веществ из-
готовлены тела?
1297. Два ученика получили за-
дание построить графики зависи-
мости температуры воды от коли-
чества теплоты, полученной ею от
нагревателя. Эти графики представ-
лены на рис. 148. 1) Объясните, по-
чему графики оказались разными.
2) Какой из графиков соответству-
ет нагреванию большей массы во-
ды? 3)Во сколько раз отличались
массы воды в опытах мальчиков?
1298. Ученик, выполняя домаш-
нее задание, допустил небрежность
(какую?) при построении графиков
зависимости температуры двух тел
138
от количества теплоты, получен-
ной ими от нагревателя. Графики
изображены на рис. 149. Можно ли
по виду графиков определить, ка-
кое задание получил ученик? При-
ведите возможные варианты за-
даний и ответы на них. Постройте
вариант графика без ошибок!
1299. По графикам, представ-
ленным на рис. 150, ответьте на
следующие вопросы. 1) Каким про-
цессам соответствуют графики А и
В? 2) Что можно сказать о началь-
ных и конечных температурах тел?
3) Можно ли утверждать, что тела
имеют одинаковую массу? 4) Мож-
но ли утверждать, что тела изготов-
лены из одного и того же вещества?
5) Если тА - тв, то что можно ска-
зать об удельной теплоемкости ве-
ществ? 6) Если сА = св, то что мож-
но сказать о массах тел?
1300. Ученик получил задание
построить график зависимости тем-
пературы воды от времени ее нагре-
вания. Он налил в большую, окра-
шенную в темный цвет кастрюлю
5 л воды и поставил ее на газовую
плиту. График, который он полу-
чил, изображен на рис. 151. Каким
процессам соответствуют участки
графика А и В? Объясните, поче-
му вода перестала нагреваться? Что
нужно сделать, чтобы температу-
ра воды снова стала повышаться?
Какие ошибки были допущены уче-
ником при постановке опыта?
1301. На рис. 152 представлен
график зависимости температуры
воды от времени. Опишите, каким
процессам соответствуют участки
А, В и С графика. Опишите в общих
чертах условия, в которых прово-
дился опыт. Чем можно объяснить
разный угол наклона участков А
и С графика?
139
1302. Два ученика получили задание построить график зави-
симости температуры воды от времени при ее остывании от 80 "С
до 20 С. Чтобы сверить результаты опытов, они договорились
взять одинаковые сосуды и равные массы воды. Графики, полу-
ченные по результатам опытов, изображены на рис. 153. Помо-
гите разобраться, кто из учеников ошибся.
1303. На рис. 154 изображен график зависимости температуры
тела от времени. Объясните ход графика и опишите приблизи-
тельно условия опыта, в котором мог быть получен такой график.
§ 31. ТОПЛИВО. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА
1304. При полном сгорании 1 кг природного газа выделяется
44 МДж теплоты. Какова удельная теплота сгорания газа?
1305. На вопрос учителя, что означает выражение «Удельная
теплота сгорания водорода равна 1,2 • 10я Дж/кг*, ученик ответил:
♦<>го значит, что при сгорании некоторого количества водорода
выделяется 1,2 • 108 Дж теплоты*. Найдите ошибки в ответе уче-
ника.
1306. На вопрос учителя, что означает выражение «Удельная
теплота сгорания керосина равна 46 МДж/кг», ученик ответил:
«Это значит, что при полном сгорании 1 л керосина выделяется
46 • 106 Дж теплоты». Правильный ли ответ дал ученик?
1307. Удельная теплота сгорания каменного угля примерно в
2 раза больше, чем удельная теплота сгорания торфа. Что это
означает?
1308. Известно, что температура пламени наибольшая в верх-
ней его части. Почему же часто, спеша нагреть воду в чайнике,
увеличивают пламя, открывая кран горелки?
1309. Почему рачительный хозяин предпочитает покупать бе-
резовые дрова, а не сосновые? Цена дров за единицу объема оди-
накова.
1310. Вспомните, почему нагреваются шины автомобиля при
движении. В каком случае они нагреваются сильнее: если в них
давление воздуха в норме или если меньше нормы? В каком
случае расход бензина на 100 км пути больше?
140
1311. Проще всего отапливать помещение с помощью элект-
ронагревательных приборов. Является ли этот способ энергети-
чески выгодным? А экологически?
1312. Удельная теплота сгорания водорода больше, чем у газа
бутана. Чем же тогда можно объяснить то, что при сгорании
баллона бутана выделилось больше тепла, чем при сгорании та-
кого же объема водорода? Давление газов одинаково.
1313. Ученикам предложили опытным путем определить вели-
чину удельной теплоты сгорания спирта и дали им следующее
оборудование: спиртовку со спиртом, весы с разновесом, мензурку,
калориметр, колбу с водой и термометр. Можно ли с помощью
указанных приборов выполнить задание? Каким образом? Почему
можно лишь оценить, а не определить точно величину удельной
теплоты сгорания в таком опыте? Меньшее или большее по срав-
нению с табличным получится в опыте значение указанной ве-
личины?
1314. Игрушка «курильщик» устроена следующим образом:
в рот сплошной фигурки вставляется «сигарета», состоящая из
пластмассового прутика, обернутого слоем бумаги. Если «сигаре-
ту» поджечь, то дым идет не непрерывно, а порциями. Почему?
1315. Внимательно рассмотрите таблицу 24. По ее данным со-
ставьте задачи и решите их.
Таблица 24
№ п/п Топливо 9. М Дж/кг р. кг/м3 т, кг V, л Q. МДж
1 Бурый уголь 16 — 30 — ?
2 Дрова 10 — ? — 55
3 9 ? •— 1,5 — 45
4 Спирт 30 ? ? 0,01 9
5 ? 710 9 5,0 ?
6 Природный газ 45,6 2 ? 9 11
1316. Для питания котла водяного отопления требуется в час
35 МДж энергии. Сколько нужно ежедневно сжигать для питания
котла: а) дров; б) нефти; в) каменного угля; г) природного газа?
1317. Сколько теплоты выделяется при сгорании 200 г спирта?
Сколько воды можно нагреть до 80 С этим теплом? Начальную
температуру принять равной 20 С.
1318. Сколько тепла выделится при сгорании 1 л природного
газа (при нормальном атмосферном давлении)? На сколько уве-
личится температура 1 л воды, если ей передать это тепло?
141
1319. Сколько дров необходимо для того, чтобы нагреть 50 л
воды в стальном котле массой 10 кг от 15 ‘С до 65 С? Потерями
тепла пренебречь.
1320. Сколько дров понадобится, чтобы истопить кирпичную
русскую печь? КПД печи равен 25%, масса печи 1,5 т, в процес-
се протапливания температура печи меняется от 10 С до 70 С.
1321. На газовой плите за 15 мин вскипятили в чайнике воду.
Сколько газа сгорает за 1 с, если в чайнике находилось 3 л воды
при температуре 20 С? Теплоемкостью чайника и другими поте-
рями тепла пренебречь.
1322. Ученики провели опыт для оценки величины удельной
теплоты сгорания спирта (см. задачу 1313). Какое значение ве-
личины они получили, если масса спиртовки до начала опыта
равна 155 г, после опыта — 153 г, в алюминиевом калориметре
массой 50 г было 100 г воды и она в процессе опыта нагрелась на
80 ’С? Можно ли по результатам этого опыта найти КПД спир-
товки? Каким образом? Найдите его.
1323. Гусеничный трактор развивает мощность 60 кВт и при
этой мощности расходует в среднем за 1 ч 18 кг дизельного топ-
лива. Найдите КПД двигателя. Удельная теплота сгорания ди-
зельного топлива 42 МДж/кг.
1324. Мощность двигателя автомобиля «Жигули» 50 кВт. Ка-
ков КПД его двигателя, если при скорости 100 км/ч он потреб-
ляет 14 л бензина на 100 км пути?
1325. Междугородный автобус прошел за 2 ч расстояние 160 км,
развивая при этом мощность 70 кВт. Сколько горючего израсхо-
довал автобус, если КПД его двигателя 25% ? Норма расхода го-
рючего 40 л на 100 км пути. Сколько топлива сэкономил води-
тель в рейсе? Плотность дизельного топлива 800 кг/мя, удельная
теплота сгорания 42 МДж/кг.
§ 32. ПЛАВЛЕНИЕ И КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ
1326. Ученик на вопрос учителя, что означает выражение
«Удельная теплота плавления свинца равна 25 кДж/кг», отве-
тил: «Это значит, что для плавления свинца ему надо передать
25 кДж теплоты». Правилен ли ответ?
1327. Можно ли расплавить серебро в алюминиевом тигле?
1328. В каком агрегатном состоянии находятся при температу-
ре 1000 ‘С следующие вещества: алюминий, вольфрам, железо,
золото, свинец, серебро? Ответ обосновать.
1329. Какие вещества можно расплавить в кипящей воде?
1330. Одну свинцовую проволочку поместили в расплавлен-
ное олово, а другую — в расплавленный цинк. В каком состоя-
нии они будут находиться через некоторое время? Почему?
142
1331. Почему на Крайнем Севере для измерения температуры
используют спиртовые термометры, а не ртутные?
1332. Почему тонкая медная проволока плавится в пламе-
ни горелки, а толстый медный гвоздь даже не раскаляется до-
красна?
1333. Расплавится ли гвоздь в пламени свечи, если темпера-
тура пламени около 1600 ’С, а температура плавления железа
1539 ‘С? Ответ обосновать.
1334. Можно ли расплавленным металлом заморозить воду?
1335. Почему корпус «Бурана.» — космического корабля мно-
горазового использования — покрыт специальными керамичес-
кими плитками?
1336. Возможно ли такое физическое явление: тело отдает
некоторое количество теплоты окружающим телам, но при этом
не охлаждается?
1337. Что больше охладит воду: кусок льда при 0 "С или та-
кая же масса воды при 0 "С? Ответ обосновать.
1338. Почему весной во время ледохода вблизи рек становится
холоднее?
1339. Чем объясняется появление зимой инея на оконных стек-
лах? С какой стороны он появляется?
1340. Почему пальцы рук на сильном морозе примерзают к
металлическим ручкам и не примерзают к деревянным?
1341. Лед внесли с улицы в подвал, температура воздуха в
котором О С. Будет ли лед таять в подвале?
1342. Мальчики решили залить каток в школьном дворе. Меж-
ду ними возник спор, в каком случае поверхность льда будет
более гладкой: если залить площадку холодной водой или горя-
чей? Выскажите свои соображения по этому поводу и дайте обо-
снование своей точке зрения.
1343. Чтобы лед в теплой комнате быстрее растаял, мальчик
укутал его куском ваты. Правильно ли он поступил?
1344. Предложите способ определения массы воды в кастрю-
ле, если в вашем распоряжении имеются только термометр и
кусок льда известной массы и температуры.
1345. Почему в смотровые окошечки больших заводских печей,
служащих для плавления стали и других металлов, вмонтирова-
ны не обычные стекла, а специальные — из кварцевого стекла?
1346. Ученикам предложили задание: опытным путем опре-
делить удельную теплоту плавления льда. Какие приборы и обо-
рудование понадобятся для этого? Как выполнить задание? Мож-
но ли таким способом получить достаточно точное значение
искомой величины? Какие факторы снижают точность измере-
ний?
143
1347. Внимательно рассмотрите таблицу 25. По ее данным со-
ставьте задачи и решите их.
Таблица 25
Л6 п/п Вещество т, кг 1^ *с t^.c Q. кДж
1 Лед 0,5 0 ?
2 Нафталин 1 80 ? 15
3 ? 15 пл. ? 1680
4 Лед 2 -10 ? ?
5 Свинец ? 27 327 13,4
1348. Какое количество теплоты потребуется, чтобы распла-
вить 100 г льда, взятого при температуре -5 С, а затем воду на-
греть до 20 С?
1349. Сколько газа надо сжечь, чтобы расплавить 1 кг льда,
взятого при температуре 0 'С? На сколько надо увеличить массу
сгоревшего газа, чтобы образовавшуюся воду довести до кипения?
1350. В кокиль залили 50 кг расплавленного железа. Какое
количество теплоты выделится при его кристаллизации и охла-
ждении до 39 ’С?
1351. В холодильнике изготовили 750 см3 льда при темпера-
туре -5 С. Сколько энергии было отведено от воды и льда при
этом, если начальная температура воды 15 С?
1352. На нагревание и плавление олова, взятого при темпе-
ратуре 32 "С, было израсходовано 25 кДж теплоты. Масса олова
250 г. Расплавилось ли все олово? Что будет происходить, если:
а) продолжать передавать олову тепло; б) снять олово с горелки?
1353. В алюминиевом тигле массой 0,5 кг находится 200 г
цинка при температуре 500 С. Какое количество теплоты будет
отдано окружающей среде при охлаждении тигля с цинком до
комнатной температуры (20 С)? Сколько спирта надо сжечь, что-
бы получить такое же количество теплоты?
1354. Кусок свинца, имеющий начальную температуру 27‘С,
нагревают до температуры плавления за 10 мин. Через сколько
времени он весь расплавится?
1355. Кусок льда растаял через 30 мин. Сколько времени он
нагревался на этой же горелке от -20 “С до температуры плавле-
ния?
1356. В углубление, сделанное во льду, взятом при температуре
0 С, положили кусок олова массой 66 г при температуре 110*С.
Какая масса льда растает?
1357. Когда в лед, температура которого 0 *С, положили ку-
сок металла массой 3 кг, прогретый в кипящей воде, под ним
расплавилось 360 г льда. Какова удельная теплоемкость металла?
144
1358. В калориметре находится смесь снега и воды. В него
наливают 200 г воды при температуре 20 С, при этом весь снег
тает и превращается в воду при 0 ’С. Общая масса воды в кало-
риметре оказалась равной 500 г. Определить процентное содер-
жание снега в воде. Потерями в калориметре пренебречь.
1359. Зимой Нева покрывается льдом, толщина слоя которо-
го около 60 см. Сколько вагонов угля понадобится для того, что-
бы растопить этот лед? Принять среднюю ширину реки равной
300 м, длину — 65 км. Вагон вмещает 50 т угля. Откуда посту-
пает тепло, когда лед тает в естественных условиях?
1360. В чашке содержится 500 г льда. Что будет находиться в
чашке после того, как в нее влили 100 г воды при температуре
80 °C, если температура окружающей среды равна 0 ’С?
1361. В калориметре, теплоемкостью которого можно прене-
бречь, находится 200 г воды при 12 °C. В воду бросают кусок
льда массой 15 г при температуре -10 °C. Какая температура
установится в калориметре?
1362. В калориметр, теплоемкостью которого можно прене-
бречь, брошен кусок льда массой 20 г при температуре -15 С.
Затем в калориметр наливают воду при 70 ’С. Окончательная
температура, которая устанавливается в калориметре, равна 10 'С.
Сколько воды было налито в калориметр?
1363. В сосуде с нодой плавает кусок льда массой 0,1 кг. В его
верхнюю сторону вмерзла дробинка из свинца массой 5 г. Какое
количество теплоты надо затратить, чтобы дробинка начала то-
нуть? Температура воды в сосуде 0 С.
1364. С какой скоростью должен лететь кусок льда массой 2 кг,
чтобы при ударе о каменную стену он полностью расплавился?
Температура льда 0 С. Как влияет на величину скорости изме-
нение массы? Что делает эту задачу нереальной?
1365. По графику зависимости температуры свинца от коли-
чества теплоты, полученного от нагревателя, изображенному па
рис. 155, ответьте на следующие вопросы. 1) Какому процессу
соответствует участок I графика? 2) Какому процессу соответствует
участок П графика? 3) Какова начальная температура свинца?
4) Какова температура плавления свинца? 5) Какова температура
свинца в конце процесса плавления? 6) Какое количество теплоты
пошло на нагревание свинца? 7) Какова масса свинца? 8) Какое
количество теплоты было израсходовано на процесс плавления?
9) Сколько свинца расплавлено? 10) Сколько еще теплоты потре-
буется, чтобы завершить процесс плавления? 11) Что произойдет,
если полностью расплавленный свинец поместить в термостат
(устройство, в котором поддерживается постоянная температу-
ра; в данном случае 327 С)? 12) Что произойдет, если полностью
14а
расплавленный свинец оставить в
помещении с температурой возду-
ха 27 "С? 13) Изобразите график
этого (см. пункт 12) процесса.
1366. По графику, изображен-
ному на рис. 156, составьте задачу
и решите ее. Массу льда принять
равной 0,5 кг.
1367. Па рис. 157 приведены
графики зависимости температуры
от количества теплоты, полученно-
го от нагревателя, для нафталина
и смолы. Известно, что точка А
графиков соответствует состоянию,
когда вещества полностью распла-
вились. Как можно объяснить раз-
личный ход графиков? Какой из
них соответствует нафталину, а
какой — смоле?
1368. На рис. 158 изображен
график зависимости температуры
олова от количества теплоты, от-
данного окружающей среде. 1) Ка-
ким процессам соответствуют
участки I и II графика? 2) Какова
начальная температура олова?
3) Какова температура кристалли-
зации? 4) Какова масса олова? 5) Ка-
кая масса олова отвердела? 6) Что
произойдет, если олово находится
в помещении с температурой воз-
духа 22 С? 7) Какое еще количест-
во теплоты выделится? Изобрази-
те этот процесс графически.
1369. В калориметре находится
100 г льда при температуре -20 С.
Калориметр поместили на газовую
горелку, тепловая отдача которой
постоянна и все тепло передается
калориметру с содержимым. На
рис. 159 приведен график зависи-
мости температуры льда от време-
ни его нагревания. Пользуясь при-
веденным графиком, постройте гра-
фики последующих процессов, если известно, что в результате в
калориметре вода была при температуре 20 "С. Теплоемкостью
калориметра можно пренебречь.
§ 33. ИСПАРЕНИЕ И КОНДЕНСАЦИЯ. КИПЕНИЕ
1370. В теплой комнате на столе оставлены две одинаковые
банки с водой, но одна из банок закрыта крышкой, а другая
открыта. Какие изменения можно будет обнаружить через не-
сколько дней?
1371. В теплой комнате на столе оставлены два сосуда с одина-
ковыми массами воды: один с узким горлом, другой — с широким.
Какие изменения можно будет обнаружить через несколько дней?
1372. Два одинаковых открытых сосуда с водой оставлены:
один — на балконе, другой — в комнате. Какие изменения мож-
но будет обнаружить через несколько дней?
1373. Что нужно предпринять для скорейшего испарения дан-
ного количества жидкости?
1374. При испарении из жидкости вылетают наиболее быст-
рые молекулы. Значит ли это, что пар имеет более высокую тем-
пературу, чем жидкость?
1375. Один ученик на вопрос учителя, что означает выраже-
ние «Удельная теплота парообразования воды равна 2,3 МДж/кг»,
ответил: «Это значит, что для полного выкипания воды при тем-
пературе 100 С потребуется 2,3 МДж теплоты». Другой ученик
уточнил его ответ: «Такое количество теплоты надо, чтобы испа-
рить при кипении 1 л воды». Кто из учеников прав? Дайте пра-
вильный ответ.
1376. Одинакова ли внутренняя энергия 1 кг воды и 1 кг пара
при температуре 100 "С, 80 С, 0 'С? Дайте обоснованный ответ.
1377. На сколько внутренняя энергия паров эфира при темпе-
ратуре 35 'С и нормальном атмосферном давлении больше внут-
ренней энергии жидкого эфира при той же температуре?
1378. Как влияет испарение на температуру жидкости? При-
ведите примеры.
1379. Для того чтобы снять с плиты горячую кастрюлю, ско-
вороду или вынуть из духового шкафа противень, хозяйки ис-
пользуют прихватки. Почему? Объясните, почему нельзя пользо-
ваться прихваткой, смоченной водой.
1380. Найдите по таблице удельную теплоту парообразования
воды и эфира. У какой жидкости она больше? Что это означает?
Почему же эфир, если смочить им руку, сильнее охлаждает ее,
чем вода?
147
Рис. 160
1381. Почему для того, чтобы спасти хранимые в погребе ово-
щи от промерзания, в него помещают большую кадку с водой?
1382. Почему кастрюля прогорает лишь после того, как вся
вода выкипит?
1383. Можно ли вскипятить воду в бумажном стаканчике?
1384. Летом, сразу после дождя, температура воздуха понижа-
ется. Почему?
1385. Почему мы мерзнем в мокрой одежде?
1386. На улице температура воздуха около О °C. Дети играют
в снежки. Андрюша снял рукавицы и лепит снежки голыми ру-
ками, а Миша — в варежках. Кто из мальчиков по дороге домой
сильнее замерзнет?
1387. В жарких странах часто используют посуду, изготов-
ленную из пористых материалов. В пей скоропортящиеся про-
дукты долго сохраняются свежими. Например, масленку-холо-
дильник предварительно опускают на некоторое время в воду, а
затем вынимают оттуда. Масленка готова к употреблению. По-
пробуйте объяснить принцип действия масленки. До каких пор
масленка будет «холодильником»?
1388. На рис. 160 изображен юньнаньский горшок. Рассмот-
рите его устройство и объясните принцип действия. Какое физи-
ческое явление положено в основу его принципа действия? Где
еще применяется это явление?
1389. Почему конденсация пара в атмосфере в капельки дож-
дя или снежинки ведет к потеплению воздуха?
1390. Приведите примеры старинных примет и поговорок о
погоде. Попробуйте их объяснить с точки зрения физики.
1391. Как образуется дождь, град и снег?
1392. Почему летом осадки выпадают в виде дождя или гра-
да, а снега летом не бывает?
1393. Почему запотевают очки, когда человек с мороза вхо-
дит в комнату?
1394. Почему в морозные дни над полыньей в реке образуют-
ся клубы тумана?
148
1395. Если в комнате достаточно тепло и влажно, то при от-
крывании зимой форточки образуются клубы тумана, которые в
комнате опускаются вниз, а на улице поднимаются вверх. Объяс-
ните явление.
1396. Как по внешнему виду отличить в бане трубу с холод-
ной водой от трубы с горячей?
1397. Почему иногда поверхности окон запотевают? Какие
это поверхности — внешние или внутренние? При каких усло-
виях на этих поверхностях образуется лед?
1398. Почему в теплый сухой день наше самочувствие лучше,
чем в теплый и сырой?
1399. В большинстве домов для одинакового ощущения ком-
форта температура воздуха зимой должна быть выше, чем ле-
том. Чем можно объяснить этот эффект?
1400. Почему влажность воздуха имеет такое большое значе-
ние для нашего самочувствия и здоровья?
1401. В каком месте земной поверхности абсолютная влаж-
ность воздуха может быть максимальной?
1402. Почему в теплые влажные дни одни водопроводные тру-
бы покрываются капельками влаги, а другие — нет? На каких
трубах оседают капельки влаги?
1403. Почему нагревание воздуха понижает его влажность?
1404. Как известно, для кипения жидкости необходимо все
время передавать некоторое количество теплоты. Почему же вода
в чайнике продолжает кипеть еще несколько секунд после того,
как его сняли с плиты?
1405. В жаркий день, когда входишь в воду, кажется, что
вода холоднее воздуха, а когда выходишь из воды, воздух холод-
нее. Почему?
1406. В ветреный день нам становится теплее, если спрятать-
ся от ветра, зайдя, например, за угол дома. Одинаковы ли пока-
зания термометра на ветру и за углом?
1407. Можно ли в воде расплавить олово? Как это сделать?
1408. В кастрюле кипит водя и в ней варится картофель. Что-
бы ускорить варку, девочка увеличила подачу газа в газовую
горелку в 4 раза. Быстрее ли сварится картофель?
1409. Почему вода в чайнике с крышкой закипает раньше,
чем в открытом?
1410. Почему 100-градусный пар обжигает сильнее воды та-
кой же температуры?
1411. Для охлаждения резца (фрезы) в процессе обработки
детали его поливают специальной охлаждающей жидкостью. В
каком случае охлаждение более эффективно: когда жидкость
течет струей или когда предварительно разбрызгивается струей
воздуха в мелкие капли?
149
а б
Рис. 161
Пар
Рис. 162
1412. Тепловая трубка устроена так: на конце полой ме-
таллической трубки укреплен массивный металлический ци-
линдр. Внутри цилиндра находится небольшое количество воды
(рис. 161). Тепловая трубка используется для быстрого приго-
товления пищи в духовом шкафу. Рассмотрите рис. 161, а и объяс-
ните принцип действия тепловой трубки.
1413. Незадачливая хозяйка при приготовлении пищи распо-
ложила тепловую трубку так, как показано на рис. 161,6. Будет
ли пища готова быстрее?
1414. Какая вода будет быстрее охлаждать раскаленный ме-
талл: холодная (Г = 20 С) или горячая (Г = 100 "С)? Объясните.
1415. Рассмотрите установку для перегонки жидкости
(рис. 162). Объясните назначение каждого элемента установки.
Почему выгоднее холодную воду впускать снизу, в отверстие Е,
а не сверху, в отверстие F?
1416. В кастрюле бурно кипит вода. В нее помещают другую,
меньших размеров кастрюлю с водой, нагретой до 100 С. Заки-
пит ли вода в малой кастрюле?
1417. Кипит ли вода в трубках макарон?
1418. Ученик заметил, что в выходной день утром быстрее
высыхает та половина шоссе, что ведет из города, а вечером —
та, что ведет в город. Он высказал предположение и проверил
его в следующий раз. Его предположение оказалось верным.
Сможете ли вы объяснить это наблюдение?
1419. Маленькая капля воды оказалась в открытом космосе.
Что с нею будет происходить?
1420. Ртуть кипит при температуре 327 С. Как же можно при-
менять ртутные термометры для измерения температур до 550 *С?
1421. Почему капли воды на раскаленной сковороде «живут»
дольше, чем на просто горячей?
1422. Объясните, почему часто, чтобы согреть руки, мы дуем
на них, а если хотим охладить — дуем тоже?
150
1423. В ветреную погоду у людей замерзают носы. Однако всем
известно, что метеориты и спутники, попадая в верхние слои
атмосферы, раскаляются от трения о воздух и сгорают. Почему
же не нагревается нос?
1424. Закрытый металлический сосуд, частично заполненный
водой, долго стоял в холодильнике. Как, не открывая крышки
сосуда, приблизительно определить уровень воды в сосуде? Сосуд
можно вынуть из холодильника.
1425. Предложите способ определения удельной теплоты па-
рообразования воды. Какие приборы и оборудование для этого
понадобятся? Как следует поставить эксперимент, чтобы резуль-
тат был точнее?
1426. Внимательно рассмотрите таблицу 26. По данным этой
таблицы составьте задачи и решите их.
Таблица 26
Лй п/п Вещество р, кг/м1 V, см* т, кг *С t„-c Q, кДж
1 Спирт ? 10 ? 78 ? ?
2 ? ? ? 0,2 4 ? 71
3 ? 13 600 ? ? Ч ? 15
4 2 1000 2000 ? 20 100 ?
5 Эфир ? ? ? 20 ? 225,05
1427. Сколько 100-градусного пара необходимо для нагрева-
ния стального радиатора массой 12 кг от 15 'С до 85 ‘С?
1428. Девочка налила в чайник 3 л воды, начальная температу-
ра которой 20 С, и поставила его на газовую горелку. Через неко-
торое время она обнаружила, что вода в чайнике уже кипит, при-
чем треть воды выкипела. Во сколько раз израсходованное коли-
чество теплоты больше того, что необходимо было для доведения
воды до кипения? Сколько газа было израсходовано напрасно?
(Считать, что все тепло, выделяющееся при сгорании газа, пошло
на нагревание и испарение воды.)
1429. Воду при температуре 20 'С наливают в электрический
чайник. Через 15 мин вола закипела. Через какое время она вся
выкипит?
1430. Известно, что вода из чайника вся выкипела за 40 мин.
Сколько времени она нагревалась в этом чайнике от 15 С до
кипения?
1431. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы
получить 10 л дистиллированной воды, если первоначально в пе-
регонном аппарате находилось 15 л воды при температуре 20 °C?
Сколько газа было при этом израсходовано, если КПД газовой
горелки равен 30% ?
151
1432. В алюминиевом калориметре массой 50 г находится 100 г
воды при температуре 0 С. От электроплитки калориметр с во-
дой получил 161,6 кДж теплоты. Какие процессы происходили
с водой и калориметром? Сколько воды испарилось?
1433. Требуется пропусканием пара нагреть 80 л воды, взя-
той при температуре 6 С, до 35 °C. Какое количество 100-градус-
ного пара потребуется для этого?
1434. Для определения удельной теплоты парообразования
воды в алюминиевый калориметр массой 50 г, содержащий 100 г
воды при температуре 20 'С, впустили некоторое количество 100-
градуспого водяного пара. В результате температура содержимо-
го калориметра увеличилась до 40 С. После повторного взвеши-
вания масса воды в калориметре оказалась равной 104 г. Опре-
делите удельную теплоту парообразования воды по результатам
опыта.
1435. В парниковых хозяйствах для уничтожения личинок
вредителей грунт обрабатывают горячим водяным паром. Опреде-
лите расход пара на кубометр грунта, если его надо нагреть от
15 С до 95 “С. Плотность грунта в среднем равна 1,8 г/сма, удель-
ная теплоемкость грунта — 800 Дж/(кг • “С), температура пара —
100 ‘С.
1436. В сосуд с водой, взятой при 0 ‘С, впустили 1 кг пара при
100 °C. Спустя некоторое время в сосуде установилась темпера-
тура 20 С. Сколько воды было в сосуде? Теплообмен с окружаю-
щей средой отсутствует.
1437. В сосуде, из которого быстро откачивают воздух, нахо-
дится небольшое количество воды при температуре 0 ’С. В ре-
зультате интенсивного испарения происходит замораживание
воды. Какая часть первоначального количества воды обратилась
в лед? Удельная теплота парообразования воды при 0 С равна
2,5 10е Дж/кг.
1438. В сосуде находится вода при температуре 0 ’С. Откачи-
вая воздух из сосуда, воду заморозили посредством испарения.
Какая часть воды испарилась? Удельная теплота парообразова-
ния воды при 0 С равна 2,5 • 10е Дж/кг.
1439. В калориметр, содержащий 100 г сухого снега при тем-
пературе -10 °C, впустили 13 г водяного пара при температуре
100 С. Определите установившуюся в калориметре температу-
ру. В каком состоянии находится вещество в калориметре? Как
изменится ответ, если учесть теплоемкость калориметра? Реши-
те эту задачу для случая, когда масса пара равна 25 г.
1440. На рис. 163 представлен график зависимости темпера-
туры эфира от количества теплоты, полученной эфиром от на-
152
гревателя. Ответьте, пользуясь графиком, на следующие вопро-
сы. 1) Какому процессу соответствует участок I графика? 2) В
каком состоянии находится эфир в конце этого процесса? 3) Ка-
кому процессу соответствует участок II графика? 4) В каком
состоянии находится эфир в конце этого процесса? 5) Какому
процессу соответствует участок III графика? 6) Изобразите ха-
рактер зависимости температуры эфира от времени, если его
изолировать от нагревателя в помещении, температура воздуха
в котором равна 35 °C. 7) То же, что в пункте 6, если темпера-
тура воздуха 20 'С. 8) Рассчитайте, какое количество теплоты
необходимо для проведения процессов I и II с эфиром массой
т [кг].
1441. На рис. 164 приведен график зависимости температуры
вещества от времени. Ответьте на следующие вопросы. 1) Каким
процессам соответствуют участки I, II, III, IV графика? 2) Отдает
или получает тепло вещество в процессах I, П, III и IV? 3) В
каком состоянии находится вещество в моменты времени t = 0,
t- t- ta, t = f8, t - t<?
1442. На рис. 165 приведен график зависимости температуры
воды от количества теплоты, полученной от нагревателя. Най-
дите по графику массу воды. Вся ли вода испарилась? Если не
вся, то сколько воды испарилось? Сколько еще теплоты понадо-
бится, чтобы испарить всю воду?
163
§ 34. ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ
1443. Можно ли механическую энергию тела целиком пре-
вратить во внутреннюю?
1444. Можно ли внутреннюю энергию тела целиком превра-
тить в механическую?
1445. Известно, что любой тепловой двигатель состоит из трех
частей: нагревателя, рабочего тела и холодильника. Приведите
примеры известных вам тепловых двигателей. Что служит в этих
двигателях нагревателем? Холодильником? Что используется в
качестве рабочего тела? Можно ли обойтись без холодильника?
1446. Почему при сжатии воздуха в цилиндре дизеля или го-
рючей смеси в двигателе внутреннего сгорания (ДВС) его темпе-
ратура увеличивается?
1447. Когда газ в цилиндре ДВС обладает большей внутрен-
ней энергией: а) в начале или в конце рабочего хода? б) в конце
такта всасывания или в конце такта сжатия? Почему?
1448. Для чего топливо в цилиндры ДВС подается в распы-
ленном состоянии?
1449. Как влияет неполное сгорание топлива на работу тепло-
вого двигателя?
1450. Почему топливо впрыскивается в цилиндры дизеля в
разогретом состоянии?
1451. Какими недостатками обладает одноцилиндровый дви-
гатель и в чем преимущество многоцилиндровых двигателей?
1452. Для чего на ось коленчатого вала помещают массивный
маховик?
1453. Почему размеры маховика тем меньше, чем больше ци-
линдров у двигателя внутреннего сгорания?
1454. Почему КПД двигателя внутреннего сгорания падает
при детонации (взрывном сгорании горючей смеси)?
1455. Почему для запуска ДВС необходим стартер?
1456. Какой вид механической энергии водяного пара исполь-
зуется в паровых турбинах?
1457. Почему температура отработанного газа в газовой турбине
меньше температуры газа, подающегося на лопатки турбины?
1458. В одну из паровых турбин поступает пар при темпера-
туре 250 С, а в другую — при 500 С. У какой из них КПД боль-
ше, если температура отработанного пара одинакова?
1459. В одной паровой турбине для совершения полезной ра-
боты используется 1/6 часть энергии пара, а в другой — 1 /3 часть.
КПД какой турбины больше? Найдите КПД каждой турбины.
1460. Как изменится температура воздуха в кухне, если двер-
цу работающего пустого холодильника оставить открытой?
154
1461. Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную ра-
боту, равную 27,6 МДж, и израсходовал при этом 3 л бензина.
Вычислите КПД двигателя.
1462. В паровой турбине на производство 1 кВт • ч энергии рас-
ходуется 0,35 кг дизельного топлива. Каков КПД паровой тур-
бины? Удельная теплота сгорания дизельного топлива равна
42 МДж/кг.
1463. Определите КПД трактора, который для выполнения
работы 1,89 107 Дж израсходовал 1,5 кг топлива с удельной теп-
лотой сгорания, равной 42 МДж/кг.
1464. Паровая машина мощностью 14,7 кВт потребляет за 1 ч
работы 8,1 кг угля с удельной теплотой сгорания 33 МДж/кг.
Найдите КПД паровой машины.
1465. Для работы турбины, развивающей мощность 100000 кВт,
в топках паровых котлов за сутки сжигается 960 т каменного
угля. Определите КПД этой паротурбинной установки.
1466. Определите число ходов, совершаемых всеми поршня-
ми четырехтактного восьмицилиндрового двигателя за время од-
ного оборота коленного вала.
1467. Сколько рабочих ходов происходит в четырехцилинд-
ровом двигателе внутреннего сгорания за время одного оборота
коленного вала?
1468. Сколько вспышек горючей смеси происходит за 1 с в
каждом цилиндре четырехтактного двигателя, если его вал со-
вершает 3000 оборотов в минуту?
1469. В четырехтактном двигателе внутреннего сгорания на
каждые 100 оборотов вала приходится 400 рабочих ходов порш-
ней в цилиндрах. Сколько цилиндров имеет двигатель?
1470. Автомобиль проехал 100 км, израсходовав 6,9 кг бензина.
Средняя мощность, развиваемая двигателем, была равна 13 кВт,
а средняя скорость движения — 75 км/ч. Найдите КПД двигате-
ля автомобиля.
1471. Найдите расход бензина на 100 км двигателем ♦Запорож-
ца» при скорости 72 км/ч, считая его мощность равной 23 л. с.,
а КПД равным 30%.
VI. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 35. ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ТЕЛ
1472. Какое действие будет оказывать наэлектризованная па-
лочка на подвешенный на шелковой нити шарик в случаях, изоб-
раженных на рис. 166?
1473. Рассмотрите рис. 167. Определите знаки зарядов шари-
ков А и В.
1474. Можно ли при электризации трением зарядить только
одно из соприкасающихся тел? Ответ обоснуйте.
1475. Отрицательно заряженное тело притягивает подвешен-
ный па нити маленький шарик, а положительно заряженное
тело — отталкивает. Можно ли утверждать, что шарик заряжен?
Каков знак заряда?
1476. Положительно заряженное тело отталкивает подвешен-
ный на нити легкий шарик. Можно ли утверждать, что шарик
заряжен положительно?
1477. Почему при расчесывании волос пластмассовой расчес-
кой чистые волосы словно прилипают к ней?
1478. Наблюдается ли это явление (см. задачу 1477), если
вместо пластмассовой расчески воспользоваться металлической?
Ответ поясните.
1479. Почему ворсинки и пыль прилипают к одежде при чи-
стке ее волосяной щеткой? Почему, если щетка слегка влажная,
этого не происходит?
1480. Почему между ремнем и шкивом, на который он надет,
при работе время от времени проскакивает искра?
1481. При заправке баков бензином металлический наконеч-
ник рукава тщательно присоединяется проволокой к металли-
ческому корпусу до погружения наконечника в бак. Объясните,
зачем это делается и как такой способ выполняет свою задачу.
1482. Почему к корпусу автоцистерны, предназначенной для
. оевозки бензина, прикрепляют массивную металлическую цепь,
... жолько звеньев которой волочатся по земле?
156
1483. Почему к железнодорожным цистернам, предназначен-
ным для перевозки бензина, металлические цепи не прикрепляют?
1484. Почему легкая станиолевая гильза притягивается и к
положительно заряженной стеклянной палочке, и к отрицатель-
но заряженной эбонитовой?
1485. Стеклянная палочка при трении о шелк электризуется
положительно. Избыток или недостаток электронов образуется
при этом на ткани?
1486. На стержень электроскопа насадили полый металли-
ческий шар. Над ним расположили отверстие стеклянной ворон-
ки с мелким речным песком так, чтобы струйка песка попадала
в шар. Почему при этом листочки электроскопа расходятся? Как
определить знак заряда электроскопа? Какие еще тела приоб-
ретают при этом электрический заряд? Какого знака?
1487. Уличная пыль обычно электризуется положительно, под-
нимаясь в воздухе. Каким электрическим свойством должна об-
ладать краска, чтобы препятствовать оседанию пыли на стенках
зданий?
1488. На стержни двух электроскопов насадили металлические
полые шары. В один из них поместили эбонитовый стержень,
обернутый мехом. Стержень вынули (мех остался в шаре) и по-
местили в шар другого электроскопа. Листочки обоих электро-
скопов разошлись. Почему? Объясните наблюдаемое явление.
1489. Заряды какого знака приобрели электроскопы (см. за-
дачу 1488)? Как это проверить? Что произойдет, если стержни
электроскопов соединить металлическим стержнем-разрядником?
157
1490. Что произойдет, если к электроскопу, заряженному от-
рицательно, поднести, не прикасаясь к нему, положительно за-
ряженную палочку из стекла?
1491. К легкой незаряженной станиолевой гильзе, подвешенной
на шелковой нити, поднесли наэлектризованную стеклянную
палочку и слегка коснулись гильзы пальцем другой руки. Что
произойдет?
1492. К стержню электроскопа, стоящего на изолирующей
подставке, поднесли, не касаясь его, положительно заряженную
стеклянную палочку. Листочки электроскопа разошлись. Затем
к стержню прикоснулись пальцем другой руки. Что произойдет?
Можно ли утверждать, что стержень электроскопа приобрел за-
ряд? Какого знака? Что произойдет, если палочку теперь удалить?
1493. К стержню электроскопа, стоящего на изолирующей под-
ставке, поднесли, не касаясь его, положительно заряженную стек-
лянную палочку. Листочки электроскопа разошлись. Затем к стер-
жню прикоснулись пальцем другой руки и удалили стеклянную
палочку. После этого убрали палец со стержня электроскопа. Что
произойдет?
1494. Положительно заряженное тело притягивает подвешен-
ный на шелковой нити легкий шарик. Можно ли утверждать,
что шарик заряжен отрицательно?
1495. Отрицательно заряженное тело притягивает подвешен-
ный на шелковой нити легкий шарик. Можно ли утверждать,
что шарик заряжен положительно?
1496. Когда двум одинаковым легким гильзам из фольги, подве-
шенным в одной точке, сообщили одноименные заряды, они от-
клонились от вертикали. Что произойдет, если одну из гильз
разрядить?
1497. На тонких шелковых нитях подвешены две одинако-
вые легкие бумажные гильзы. Одна из них заряжена, а дру-
гая — нет. Как определить, какая из них заряжена?
1498. На тонких шелковых нитях подвешены два одинако-
вых легких шарика. Учитель попросил учеников определить,
заряжены эти шарики или нет. Одна ученица предложила вос-
пользоваться для решения этой задачи наэлектризованной стек-
лянной палочкой, а другая сказала, что сможет вьшолнить зада-
ние, поднося к шарикам (сначала к одному, а затем к другому)
палец. Какая из девочек даст правильный ответ? Почему? Как
бы вы поступили в таком случае?
1499. Если зарядить эбонитовую палочку, сильно потерев ее о
кусок сукна, и поднести к шарику бузины, подвешенному на
шелковой нити, то шарик сначала притянется к палочке, а пос-
ле соприкосновения с ней тут же оттолкнется (рис. 168). Почему
это происходит?
15в
Рие. 168
Рис. 169
1500. Почему заряженный электроскоп разрядится быстрее,
если его шар покрыт пылью?
1501. К стержню электроскопа, стоящего на изолирующей
подставке, поднесли, не касаясь его, положительно заряженную
стеклянную палочку. Листочки электроскопа разошлись. Мож-
но ли утверждать, что стержень электроскопа приобрел заряд?
Что произойдет, если палочку удалить?
1502. Что произойдет, если к стержню заряженного электро-
скопа поднести наэлектризованную стеклянную палочку, не ка-
саясь ею стержня? Почему? Объясните наблюдаемое явление.
1503. Как с помощью отрицательно заряженного шарика заря-
дить отрицательно другой такой же шарик, не меняя заряда нер-
вого?
1504. Предложите способ, как зарядить положительно метал-
лический шарик, укрепленный на изолирующей подставке, если
в вашем распоряжении имеется отрицательно заряженный ша-
рик. Менять заряд этого шарика не разрешается!
1505. Что произойдет, если заряд сообщить не стержню элек-
троскопа, а его металлической оправе? Электроскоп стоит на изо-
лирующей подставке.
1506. Как с помощью заряженного шара, не меняя его заря-
да, наэлектризовать два других металлических шара, один —
положительно, а другой — отрицательно?
1507. Заряженный электроскоп стоит на изолирующей под-
ставке. Когда мальчик прикоснулся к стержню электроскопа,
листочки опали. Однако когда он убрал руку, листочки разо-
шлись снова. Объясните наблюдаемое явление.
1508. На столе на изолирующей подставке стоит электроскоп.
Чтобы его разрядить, девочка прикоснулась к стержню электро-
скопа. Однако листочки, вместо того чтобы опасть, отклонились
на больший угол. Почему это произошло?
1509. На изолирующей подставке стоит внутренний стакан ка-
лориметра, на краю которого подвешена полоска бумаги (рис. 169).
Что произойдет, если: 1) прикоснуться к калориметру наэлект-
ризованной стеклянной палочкой; 2) поднести к заряженному
159
1
калориметру наэлектризованную стеклянную палочку со сторо-
ны бумажной полоски: 3) поднести заряженную стеклянную па-
лочку со стороны, противоположной бумажной полоске; 4) в тех
же случаях подносить не стеклянную, а эбонитовую палочку?
1510. Можно ли, имея два металлических шарика, один из
которых заряжен, сообщить полому металлическому цилиндру
заряд больший, чем заряд на шарике?
1511. Сколько избыточных электронов содержится в теле, если
отрицательный заряд равен 150 е?
1512. Через сколько времени разрядится тело, имеющее избы-
точный электрический заряд 10 000 е, если каждую секунду тело
теряет 100 электронов?
§ 36. ПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ
1513. Из перечисленных ниже материалов укажите, какие
относятся к проводникам, а какие — к изоляторам: серебро, брон-
за, порошок медного купороса, уголь, стекло, раствор медного
купороса в воде, сталь, графит, пластмасса, песок, раствор пова-
ренной соли в воде, бетон, воск, алюминий, медь, бензин, сахар,
шелк, воздух. Как это можно доказать?
1514. Почему в опытах по электростатике рекомендуется подве-
шивать электризуемые тела на шелковых нитях, а не на простых?
1515. У вас в руках медная, стальная и пластмассовая палочки.
Какую из них удастся наэлектризовать трением?
1516. Почему опыты по электростатике рекомендуется прово-
дить в сухом, протопленном помещении?
1517. Почему стержень электроскопа всегда делают из ме-
талла?
1518. Почему стеклянную или эбонитовую палочку легко на-
электризовать, держа ее в руке, а металлический стержень та-
ким образом наэлектризовать нельзя?
1519. Что происходит при заземлении положительно заря-
женного тела?
1520. Что происходит при заземлении отрицательно заряжен-
ного тела?
1521. Можно ли зарядить заземленное тело, поднося к нему
другое, заряженное положительно? Если да, то зарядом какого
знака?
1522. Почему заряженный электроскоп всегда через некото-
рое время разряжается?
1523. Почему нижний конец молниеотвода — металлическую
пластину — стараются закапывать поглубже в землю?
1524. Если газету прижать к стене и потереть ее суконкой
или щеткой, то она прилипнет к стене. Почему?
160
1525. Если к стержню заряженного электроскопа поднести
палец, то листочки электроскопа сближаются. Почему?
1526. Чтобы передать электроскопу наибольший заряд, его
стержня не просто касаются наэлектризованной палочкой, а про-
водят ею несколько раз по стержню, все время поворачивая ее
вокруг продольной оси. Почему?
1527. Изменится ли масса положительно заряженного шара,
если его разрядить? Если изменится, то как?
1528. Изменится ли масса отрицательно заряженного шара,
если к нему прикоснуться рукой? Если изменится, то как?
1529. Два одинаковых шарика заряжены разноименно. Их
привели в соприкосновение, а затем вернули в первоначальное
положение. Изменились ли при этом заряды шариков? Массы
шариков? Как?
1530. Каким образом заряженный проводник может отдать
весь свой заряд другому изолированному проводнику?
§ 37. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
1531. Какой заряд на маленьких шариках (рис. 170)? Почему
шарик 1 отклонился на больший угол, чем шарик 3?
1532. Электрическое поле равномерно заряженного шара дей-
ствует на пылинку, находящуюся в нем. Действует ли поле пы-
линки на шар?
1533. В электрическом поле равномерно заряженного шара в
точке А находится заряженная пылинка (рис. 171). Как направ-
лена сила, действующая на пылинку со стороны поля шара?
1534. Будут ли взаимодействовать заряженный шар и заря-
женная пылинка, если их перенести в безвоздушное простран-
ство, например на Луну?
1535. Обладают ли металлы экранирующим от электрическо-
го поля действием? А диэлектрики?
Рис. 170
77777
Рис. 171
6 W 230
161
Рис. 175
1536. В электрическое поле рав-
номерно заряженного шара А по-
мещены два одинаковых металли-
ческих шарика, имеющих равные
разноименные заряды. Сравните
силы, действующие на шарики со
стороны поля. Изобразите эти силы
графически (рис. 172).
1537. Предложите проект уста-
новки, позволяющей с помощью
электрического поля улавливать
частицы пыли, дыма или эконо-
мить краску при нанесении ее рас-
пылителем на металлические по-
верхности.
1538. Пылинка надает под дей-
ствием силы тяжести. Оказавшись
над пластиной, заряженной отри-
цательно (рис. 173), она замедли-
ла свое движение. Почему? Каков
знак заряда пылинки? Как изме-
нится скорость пылинки, если пла-
стину зарядить положительно?
1539. Маленькая капелька мас-
ла, заряженная отрицательно, па-
дает на пластипу А (рис. 174). Заряд
пластины можно изменять. Что не-
обходимо сделать, чтобы: 1) капель-
ка остановилась; 2) капелька стала
быстрее двигаться вверх; 3) капель-
ка быстрее падала на пластину А?
1540. Па рис. 175 показаны
штриховыми линиями траектории
движения двух одинаковых капе-
лек воды, которые при свободном
падении попали в поле заряженно-
го шара. Какая капелька имела
больший заряд? Каков знак заря-
да капелек? Ответ обосновать.
1541. Как обнаружить действие
электрического поля?
1542. Что общего между грави-
тационным и электрическим вза-
имодействием? Каковы наиболее
заметные отличия?
162
§ 38. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
1543. Коснувшись рукой стер-
жня электроскопа, его разрядили.
Можно ли говорить о наличии тока
в стержне электроскопа при его
разрядке?
1544. Песок тонкой струйкой
падает в полый шар, насаженный
на стержень электроскопа. Элект-
роскоп при этом заряжается. Мож-
но ли говорить о наличии тока в
стержне электроскопа? В воздухе
между воронкой и шаром?
1545. Имеется заряженный
электроскоп и металлический стер-
жень. Что нужно сделать, чтобы по
стержню потек ток?
1546. Искра проскакивает меж-
ду шариками разрядника электро-
форной машины. Можно ли утвер-
ждать, что между шариками раз-
рядника течет ток?
1547. Молнии во время грозы
возникают между облаками или
между облаком и землей. Можно
ли утверждать, что между облака-
ми или между облаком и землей
течет ток?
1548. Капли дождя в процессе
падения на землю электризуются.
Можно ли говорить ©наличии элек-
трического тока между воздухом и
землей в данном случае?
1549. Укажите, в каких случаях
по металлическому стержню раз-
рядника течет ток, если им кос-
нуться одновременно двух стерж-
ней заряженных электрометров
(рис. 176).
1550. В чем главное отличие
электрического тока, возникаю-
щего в металлической проволоке.
163
Рис. 179
соединяющей полюсы гальвани-
ческого элемента, от тока, возни-
кающего при разрядке электроско-
па?
1551. Назовите основные состав-
ные элементы, входящие в цепь
электрического тока.
1552. В чем отличие электри-
ческой цепи от схемы электричес-
кой цепи?
1553. Начертите схему электри-
ческой цепи, содержащей гальва-
нический элемент, выключатель и
электрическую лампу.
1554. Рассмотрите схему элек-
трической цепи, изображенную на
рис. 177. Назовите составные час-
ти цепи. Укажите стрелками на-
правление электрического тока в
цепи при замыкании ключа.
1555. Начертите схемы устано-
вок, изображенных на рис. 178.
1556. Будет ли светиться элек-
трическая лампа, если ее присое-
динить только к положительному'
полюсу батареи? Только к отрица-
тельному полюсу? Когда нить лам-
пы будет светиться?
1557. Рассмотрите электричес-
кую установку, изображенную на
рис. 179. Назовите отдельные эле-
менты этой цепи и укажите их
назначение. Укажите направление
тока в электрической цепи, когда
ключ замкнут. Что произойдет,
если лампочка перегорит? Изобра-
зите схему этой цепи.
1558. Начертите схему электри-
ческой цепи, содержащей гальва-
нический элемент, выключатель,
электрическую лампу и звонок.
Приведите различные способы со-
единения.
164
1559. Укажите направление электрического тока в проводах,
подсоединенных к лампе в электрической цепи, изображенной
на рис. 180. Укажите направление тока внутри аккумулятора.
Будет ли гореть лампа, если поменять местами провода, присое-
диненные к полюсам источника? Начертите схему этой цепи.
1560. Начертите схему электрической цепи, содержащей ис-
точник тока, две электрические лампы, два ключа и один элек-
трический звонок, так, чтобы звонок звонил, когда какая-ни-
будь лампа горит.
1561. Изобразите схему электрической цепи, в которой мож-
но включать и выключать электрическую лампу, присоединен-
ную к источнику тока, в разных концах длинного коридора.
1562. Рассмотрите схему электрической цепи, изображенной
на рис 181. Назовите составные части цепи. Укажите стрелками
направление тока, возникающего в цепи при замыкании: а) ключа
Кр б) ключа К2; в) при одновременном замыкании ключей Kt и К2.
1563. На трамвайных путях в некоторых местах устанавлива-
ют автоматические сигналы «Берегись трамвая». Сигнал зажи-
гается до того, как трамвай подходит, и гаснет, когда трамвай
проходит. Предложите схему включения этого сигнала.
1564. Составьте электрическую цепь из двух ламп, одного звон-
ка, кнопки и однополюсного переключателя. Она предназнача-
ется для вызова хозяина дома и передачи информации о том,
дома хозяин или нет. Цепь должна работать следующим обра-
зом: при нажатии кнопки, если хозяин дома (одно положение
однополюсного переключателя), звонит звонок и загорается лам-
па, освещающая табло «Подождите, сейчас открою!». Если хозя-
ина нет дома, то звонок не звонит, а загорается другая лампа,
освещающая табло «Хозяина нет дома». Где еще можно исполь-
зовать такую цепь? Предложите свои варианты.
1565. Предложите систему сигнализации между двумя поме-
щениями. В системе используются два электрических звонка и
две звонковые кнопки.
165
1566. При открывании дверцы холодильника внутри него за-
горается лампочка, которая горит все время, пока холодильник
открыт, и гаснет при закрывании дверцы. Предложите схему
подобного включения лампы.
1567. Все автомобили снабжены сигнализацией поворотов. Для
этого можно использовать переключатель с нейтральным сред-
ним положением. Предложите такую схему, если известно, что
при переключении рычага переключателя в правое (или левое)
положение должны гореть лампочка на щитке водителя и две
одинаковые лампочки в правых (или левых) переднем и заднем
подфарниках. В среднем положении рычага переключателя ни
одна лампа не горит.
1568. Жильцы трехэтажного дома в целях экономии электро-
энергии устроили такую электрическую проводку, которая по-
зволяла бы включать или выключать одновременно все три лам-
почки на лестнице и еще одну у подъезда с любой из трех лест-
ничных площадок или у входа в подъезд. При этом включение
или выключение всех ламп происходит независимо от того, в
каких положениях находятся все другие выключатели. Предло-
жите схему такой проводки.
1569. Контролер поезда должен иметь возможность подавать
сигнал в служебное помещение из каждого вагона. Какой долж-
на быть схема цепи со звонком и кнопками?
1570. Охраняемый объект окружен тонкой проволокой. При
разрыве проволоки срабатывает сигнализация, например, в по-
мещении охраны после разрыва проволоки звенит звонок. Со-
ставьте схему сигнализации.
§ 39. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ
1571. Что представляет собой электрический ток в вакууме?
1572. В чем состоит явление термоэлектронной эмиссии?
1573. Где используется явление термоэлектронной эмиссии?
1574. В кинескопе телевизора расстояние от анода до экрана
равно 30 см. За какое время электроны проходят это расстояние,
если их скорость 30 000 км/с?
1575. Что управляет электронным лучом в электронно-луче-
вой трубке?
1576. Электронный луч скользит по экрану телевизора шири-
ной 50 см со скоростью 2500 км/с. Определите время перемеще-
ния электронного луча слева направо по экрану.
1577. В чем различие в движении свободных электронов в
металлическом проводнике, когда он подсоединен к полюсам ис-
точника тока и когда он отсоединен от него?
1«6
1578. Скорость направленного
движения электронов в металли-
ческом проводнике очень мала, со-
ставляет доли миллиметра в секун-
ду. Почему же лампа начинает све-
титься практически одновременно
с замыканием цепи?
1579. Могут ли жидкости быть
проводниками? Диэлектриками?
Приведите примеры.
1580. Чем отрицательно заря-
женный ион в растворе электроли-
та отличается от электрона?
1581. Почему в металле под дей-
ствием сил электрического поля
движутся только носители отрица-
тельного заряда, а в растворе элек-
тролита — как носители отрица-
тельного, так и положительного
заряда?
1582. Оказывает ли электричес-
кий ток химическое действие в ме-
таллическом проводнике?
1583. В каком из сосудов на
рис. 182 находится дистиллирован-
ная вода? Почему вы так решили?
1584. Покажите стрелками, в
каком направлении перемещают-
ся в растворе электролита положи-
тельно и отрицательно заряженные
ионы (рис. 183). Укажите направ-
ление электрического тока в элек-
тролите и в подводящих проводах.
1585. Какой из электродов под-
ключен к положительному полю-
су источника тока (рис. 184)? По-
чему? Дайте объяснение.
1586. На уроке физики, желая
показать одноклассникам интерес-
ный опыт, ученик собрал электри-
ческую цепь из батарейки и элек-
трической лампочки так, как по-
казано на рис. 185, и сказал, что
заставит лампочку светиться при
помощи яблока. Возможно ли это?
б
Рис. 182
Рис. 184
Рис. 185
167
1587. Для того чтобы определить, какой полюс источника тока
положительный, ученик опустил провода, присоединенные к
нему, в стакан с раствором медного купороса. Объясните, можно
ли таким образом получить ответ? Как вы рассуждали?
1588. Для того чтобы осуществить антикоррозийное покрытие
никелем, металлические изделия погружают в электролитичес-
кую ванну в качестве одного из электродов. При пропускании
тока на детали осаждается тонкий слой никеля. Почему это проис-
ходит? Каким электродом должна служить в этом случае деталь?
1589. Металлическую кастрюлю следует изнутри покрыть тон-
ким слоем никеля. Как это можно сделать? Предложите способ,
изобразите схему электрической цепи и поясните происходящее.
1590. Каким образом, опустив в стакан с водой два провода,
присоединенные к полюсам источника тока, можно узнать, ис-
правен ли он?
1591. Часть электрической цепи, содержащая источник тока,
электрическую лампу и ключ, скрыта в «черном ящике». Ключ
замкнут, но лампа не горит. Когда в «черный ящик» наливают
воду, лампа загорается. Предложите варианты устройства «чер-
ного ящика* и скрытой в нем части цепи.
1592. Один из видов фотоэлементов представляет собой мед-
ную пластинку, покрытую с одной стороны слоем закиси меди.
Пограничная прослойка между этими веществами обладает свой-
ствами пропускать электроны преимущественно в одном направ-
лении: от закиси меди к меди. Какого направления ток возник-
нет при освещении меднозакисного слоя в цепи, содержащей
фотоэлемент? Какое превращение энергии происходит в фото-
элементе, когда он служит источником тока?
1593. Заполните таблицу 27, вписывая названия устройств для
получения электрического тока в нужные графы в зависимости
от того, какие виды энергии они используют: аккумулятор, фо-
тоэлемент, солнечная электробатарея, ТЭЦ (теплоэлектроцент-
раль), гидроэлектростанция, ветроэлектрогеператор.
Таблица 27
Энергия
Механическая Внутренняя Химическая Световая
$ 40. СИЛА ТОКА
1594. На цоколе лампы от карманного фонаря написано:
«0,28 А». Что это означает? Что произойдет, если по спирали
лампы пропустить ток меньшей силы? Что произойдет, если сила
тока в спирали будет значительно больше?
168
1595. Ученик получил задание измерить силу тока, которую
потребляет электрический звонок. Он собрал электрическую цепь,
изображенную на рис. 186. Правильно ли он выполнил задание?
1596. Через спираль электроплитки за 2 мин прошло 6000 Кл
электричества. Какова сила тока в спирали?
1597. При электросварке сила тока достигает 200 А. Какой
электрический заряд проходит через поперечное сечение элект-
рода за 1 с? За 1 мин?
1598. Две лампы соединены последовательно (рис. 187). Че-
рез первую лампу за 1,5 мин прошло 90 Кл электричества. Опре-
делите силу тока во второй лампе.
1599. При включении лампы накаливания в электрическую
сеть через ее нить за 0,5 мин проходит 9 Кл электричества, а
после того как накал достигнет максимальной величины — 12 Кл
за 1 мин. Как изменяется сила тока в лампе?
1600. Две лампы включены в цепь параллельно друг другу,
как показано ня рис. 188. В течение 3 мин через одну лампу про-
ходит заряд 90 Кл, а через другую за то же время — 60 Кл. Воз-
можно ли такое? Определите силу тока в каждой лампе.
1601. Чтобы предотвратить значительные утечки тока, при
строительстве линий электропередач применяют изоляционные
материалы. Однако полностью устранить утечки не представля-
ется возможным. Максимальный ток утечки в линиях освети-
тельной сети составляет 0,02 мА. Какой заряд пройдет через изо-
ляцию такой линии за сутки?
169
г
е
Рис. 1X9
1602. Через поперечное сечение
проводника за 1 с проходит 6 10”
электронов. Какова сила тока в про-
воднике? Заряд электрона равен
1,6 10 19 Кл.
1603. Безопасной для человека
считается сила тока 1 мА. Какой за-
ряд проходит за 1 с при таком токе?
Сколько электронов должно прохо-
дить через поперечное сечение про-
водника за 1 с, чтобы создать такую
силу тока? Заряд электрона равен
1,6- 10” Кл.
1604. Сколько времени длится
пуск стартера автомобиля, если при
силе тока в 200 А за это время в цепи
стартера протекает 5000 Кл электри-
чества?
1605. Наибольшее количество
электричества, которое можно полу-
чить от аккумулятора при его разряд-
ке, называется емкостью аккумуля-
тора. Емкость аккумулятора обычно
измеряют не в кулонах, а в ампер-
часах. 1 А • ч — это такой заряд, ко-
торый проходит за 1 ч при силе тока
в 1 А. Сколько Кл содержит 1 А ч?
Какой величины заряд отдает при
полной разрядке аккумуляторная
батарея емкостью 40 А ч?
1606. Через сколько времени раз-
рядится аккумуляторная батарея
емкостью 60 А ч, если сила тока при
разрядке равна 0,15 А; ЗА; 10 А;
200 А (при работе стартера)?
§41. НАПРЯЖЕНИЕ
1607. При прохождении одинако-
вого количества электричества в од-
ном проводнике совершена работа
80 Дж, а в другом — 200 Дж. На ка-
ком проводнике напряжение больше?
Во сколько раз?
170
1608. Напряжение на лампе элек-
трического фонаря 3,5 В. Что это зна-
чит?
1609. Ученик получил задание из-
мерить напряжение на каждой лам-
пе, включенной в электрическую
цепь, изображенную на рис. 187. Как
ему следует включать вольтметр,
чтобы выполнить задание? Начертите
схемы включения вольтметров.
1610. Напряжение на каких при-
борах показывает вольтметр в каждом
из случаев, приведенных на рис. 189?
1611. Найдите и исправьте ошиб-
ки, которые были допущены учени-
ком при сборке электрической цепи,
изображенной на рис. 190.
1612. Найдите и исправьте ошиб-
ки, допущенные учеником при сбор-
ке электрической цепи, представлен-
ной на рис. 191.
1613. Найдите ошибки в каждой
из указанных схем (рис. 192).
1614. На рис. 193 изображена
электрическая цепь. Ученику пред-
ложили взять амперметр и измерить
силу тока поочередно в каждой лам-
пе, а с помощью вольтметра измерить
напряжение на каждой лампе. Какие
электрические цепи он должен соста-
вить, чтобы выполнить это задание?
1615. Каково напряжение на авто-
мобильной лампе, если при прохож-
дении через нее 100 Кл электриче-
ства была совершена работа 1,2 кДж?
1616. Определите напряжение на
участке цепи, если при прохождении
по нему заряда в 10 Кл током была
совершена работа 15 кДж.
1617. Электрическая лампа от кар-
манного фонаря и электрическая лам-
па, применяемая в обычной освети-
тельной сети, рассчитаны на потреб-
ление силы тока величиной 0,28 А.
171
Однако вторая лампа излучает значительно больше света и теп-
ла, чем первая. Почему?
1618. При переносе 240 Кл электричества из одной точки элек-
трической цепи в другую за 15 мин совершена работа 1200 Дж.
Определите напряжение и силу тока в цепи.
1619. На одном участке цепи при перемещении по нему 100 Кл
электричества была совершена такая же работа, как и при пере-
мещении 600 Кл электричества на другом участке. На концах
какого участка напряжение больше и во сколько раз?
§ 42. СОПРОТИВЛЕНИЕ
1620. Чем различаются электрическое сопротивление и удель-
ное сопротивление?
1621. Имеются две проволоки одинакового сечения и длины.
Одна проволока — из меди, другая — из никелина. Какая из них
имеет меньшее сопротивление? Почему? Во сколько раз?
1622. Кусок проволоки без изоляции разрезали пополам и по-
ловинки свили вместе. Изменилось ли сопротивление проволо-
ки? Во сколько раз?
1623. Почему реостаты изготавливают из проволоки, удель-
ное сопротивление которой велико?
1624. Ученик заменил перегоревшую медную спираль на сталь-
ную такого же сечения и длины. Как изменится сила тока в
новой спирали по сравнению с медной, если напряжение на ее
концах такое же, какое было на медной?
1625. В каком направлении следует перемещать ползунок ре-
остата, чтобы его сопротивление уменьшилось (рис. 194)?
1626. Рассмотрите установку, изображенную на рис. 195, и
объясните принцип ее действия. Где такая установка может найти
применение?
Рис. 194
Рис. 195
172
£□>
Рис. 197
1627. Рассмотрите установку, изображенную на рис. 196, и
объясните принцип ее действия. Где такая установка может найти
применение?
1628. Рассмотрите установку, изображенную на рис. 197, и
объясните принцип ее действия. Где еще такая или подобная ей
установка может найти применение?
1629. Предложите способ определения длины проволоки в ка-
тушке. не разматывая ее. Какие приборы вам для этого понадо-
бятся?
1630. В вашем распоряжении реостат известного сопротивле-
ния. Можете ли вы с помощью штангенциркуля определить, из
какого материала выполнена его обмотка? Выполните это зада-
ние в классе.
1631. Ученику предложили определить площадь классной ком-
наты с помощью батарейки карманного фонарика, амперметра,
вольтметра и мотка медной проволоки известного сечения. Можно
ли выполнить это задание? Как это сделать?
1632. Ученик заменил медную проволоку на алюминиевую
такой же массы и сечения. Сравните сопротивления медной и
алюминиевой проволоки.
1633. В нити лампы карманного фонарика при напряжении
3,5 В течет ток силой 0,28 А. Каково сопротивление нити лампы
накаливания?
1634. В рабочем состоянии по спирали электроплитки, вклю-
ченной в сеть с напряжением 220 В, течет ток силой 5 А. Каково
сопротивление спирали в нагретом состоянии?
1635. Имеются две проволоки одинакового сечения и изготов-
ленные из одного материала. Длина одной — 10 см, другой —
80 см. Какая проволока имеет большее сопротивление и во сколь-
ко раз?
173
1636. Имеются две медные проволоки одинаковой длины. У
одной площадь поперечного сечения 1 мм2, а у другой — 5 мм2.
У какой проволоки сопротивление меньше и во сколько раз?
1637. Рассмотрите внимательно таблицу 28. По ее данным со-
ставьте и решите задачи.
Таблица 28
Материал Длина, м Площадь сечения, мм2 Сопротивление, Ом
Медь ИЮ 1 ?
Никелин 60 ? 60
Графит ? 4 0,5
? 0,1 0,001 5,5
1638. В первых лампах накаливания их изобретатель А. Н. Ло-
дыгин использовал графитовые (угольные) стержни площадью
поперечного сечения 3 мм2 и длиной 6 см. Вычислите сопротив-
ление стержня накаливания.
1639. При устройстве молниеотвода использовали стальной про-
вод сечением 35 мм2 и длиной 25 м. Определите его сопротивление.
1640. Ртуть заполняет стеклянную трубку с внутренним сече-
нием 1 мм2 и имеет сопротивление 2 Ом. Вычислите длину стол-
бика ртути в трубке.
1641. При напряжении 220 В сила тока в резисторе равна 6 А.
Какой будет сила тока в нем, если напряжение уменьшить до
110 В? Если напряжение уменьшить в 4 раза?
1642. Шнур телефонной трубки состоит из 20 медных прово-
лочек сечением 0,05 мм2 каждая. Определите сопротивление 5 м
такого шнура.
1643. Сколько метров никелинового провода сечением 0,1 мм2
потребуется для изготовления реостата сопротивлением 180 Ом?
1644. Найдите сопротивление и массу алюминиевых прово-
дов, используемых для изготовления электропроводки в жилом
помещении, если сечение провода 0,6 мм2, а длина проводки НО м.
1645. Вам необходимо изготовить спираль для электроплит-
ки, рассчитанной на напряжение 220 В и силу тока 4,5 А. Сколько
метров нихромовой проволоки сечением 0,1 мм2 потребуется для
изготовления спирали?
1646. На катушку электромагнита намотан медный провод се-
чением 0,03 мм2 и длиной 200 м. Найдите сопротивление и массу
обмотки.
1647. На рис. 198 изображен график зависимости тока в спи-
рали от приложенного к ее концам напряжения. Каково сопро-
174
тивление спирали? Какой будет сила
тока в ней, если ее включить в сеть с
напряжением 220 В?
1648. На рис. 199 изображены гра-
фики зависимости силы тока от на-
пряжения для двух металлических
проводников. У какого из проводни-
ков сопротивление больше и во
сколько раз?
1649. В одном из двух проводни-
ков сила тока равна 1 А при напря-
жении 100 В, а в другом — при на-
пряжении 200 В на его концах. По-
стройте графики зависимости силы
тока от напряжения (вольтамперные
характеристики) для этих проводни-
ков. Чем отличаются эти проводни-
ки друг от друга?
1650. Ученик построил график за-
висимости сопротивления провода
постоянного сечения от его длины
(рис. 200). Можно ли по графику оп-
ределить: а) материал, из которого
изготовлен провод, если известна
площадь поперечного сечения про-
водника; б) площадь поперечного се-
чения, если известно, из какого ма-
териала изготовлен проводник? Как
это сделать?
1651. Ученик построил график
зависимости сопротивления двух
проводников, изготовленных из ме-
ди, от их длины. Чем отличаются эти
проводники? У какого из них пло-
щадь поперечного сечения больше
(рис. 201)?
1652. Ученик построил графики
зависимости сопротивления двух про-
волок одинакового сечения от дли-
ны. Что можно сказать о материале,
из которого изготовлены проволоки?
У какой из них удельное сопротив-
ление больше (рис. 201)?
175
§ 43. ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ
1653. Необходимо вдвое уменьшить силу тока в данном про-
воднике. Что для этого надо сделать?
1654. К источнику напряжения подключают сначала элект-
рическую лампу, а затем электрическую плитку. Сила тока в
плитке больше, чем в лампе. Почему?
1655. Необходимо вдвое увеличить силу тока в цепи. Как это
можно сделать?
1656. В каком направлении следует перемещать ползунок ре-
остата (рис. 202), чтобы увеличить силу тока в цепи?
1657. К концам медного и алюминиевого проводников одина-
ковых размеров приложены одинаковые напряжения. Одинако-
вы ли силы тока в них?
1658. Металлическую проволоку, включенную в цепь гальва-
нического элемента последовательно с миллиамперметром, на-
грели в пламени спиртовки. При этом показания прибора умень-
шились. ’1то можно сказать о зависимости сопротивления ме-
таллического проводника от температуры?
1659. У некоторых видов резисторов (полупроводниковый фо-
торезистор) сопротивление зависит от степени освещения. В тем-
ноте миллиамперметр, соединенный последовательно с фоторе-
зистором, показывает 2,4 мА при напряжении 24 В, а при осве-
щении — 4 мА. Как зависит сопротивление фоторезистора от
освещения?
1660. К проводникам одинакового сечения, изготовленным из
нихрома и никелина, приложены одинаковые напряжения. Силы
тока в них оказались равными. Сравните длины проводников.
1661. Если присоединить к полюсам батарейки две тонкие длин-
ные стальные проволоки, расположив их параллельно (рис. 203),
а затем к проволокам подключить лампу сначала вблизи от ис-
точника, а затем вдали от батарейки, то накал лампы будет не-
одинаковым. Объясните это явление. В каком случае накал нити
лампы будет больше?
Рис. 202
176
Рис. 204
1662. К концам медного и алюминиевого проводников одного
сечения и массы приложены одинаковые напряжения. В каком
проводнике сила тока больше?
1663. Определите силу тока в спирали плитки, если ее сопро-
тивление в рабочем состоянии равно 24 Ом, а напряжение в сети
равно 127 В.
1664. При напряжении 220 В сила тока в спирали лампы рав-
на 0,3 А. Какой будет сила тока, если напряжение уменьшится
на 10 В? Увеличится на 10 В?
1665. Какой силы ток возникнет в реостате сопротивлением
650 Ом, если к нему приложить напряжение 12 В?
1666. Школьный рычажный реостат имеет максимальное
сопротивление 10 Ом и рассчитан на максимальную силу тока
5 А. Какое максимальное напряжение может быть подано на
реостат?
1667. Па цоколе электрической лампы написано: 3,5 В; 0,28 А.
Что это значит? Найдите сопротивление спирали лампы.
1668. Напряжение на участке ab (рис. 204) равно 220 В. Ам-
перметр показывает 0,5 А. Каково сопротивление лампы?
1669. При электросварке в дуге при напряжении 30 В сила
тока достигает 150 А. Каково сопротивление дуги?
1670. Какое напряжение нужно создать на концах провод-
ника сопротивлением 20 Ом, чтобы в нем возникла сила тока
0,5 А?
1671. На какое напряжение рассчитана электрическая лампа
сопротивлением 480 Ом, если она горит полным накалом при
силе тока 0,25 А?
1672. Какой ток течет через вольтметр, если его сопротивле-
ние 12 кОм и он показывает напряжение 120 В?
1673. В паспорте амперметра написано, что его сопротивле-
ние равно 0,1 Ом. Амперметр показывает 10 А. Чему равно на-
пряжение на амперметре?
1674. Сопротивление изоляции проводов 11 кОм. Если напря-
жение в сети 220 В, а допустимый ток утечки составляет 0,001 А,
то можно ли использовать такую изоляцию?
1675. Сила тока в спирали электрокипятильника 4 А. Кипя-
тильник включен в сеть с напряжением 220 В. Какова длина
нихромовой проволоки, из которой изготовлена спираль кипя-
тильника, если ее сечение 0,1 мм2?
177
Рис. 205
1676. Сварочный аппарат соеди-
няют с источником медными про-
водами длиной 100 м и сечением
50 мм2. Определите напряжение на
проводах (падение напряжения на
проводах), если по ним течет ток
силой 125 А.
1677. Линия электропередач
имеет длину 200 км. Для ее изго-
товления использован провод из
алюминия сечением 150 мм3. Сила
тока в линии 150 А. Определите
падение напряжения в линии.
1678. По графикам зависимос-
ти 1 (V) — вольтамперным харак-
теристикам (рис. 205) — определи-
те сопротивление данных участков
цепи.
1679. Ученику предложили
вольтамперные характеристики,
полученные для различных участ-
ков цепи. Они изображены на
рис. 206. Какой из этих графиков
соответствует участку цепи, содер-
жащему однородный металличес-
кий проводник?
§44. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ
СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
1680. Андрюша включил элек-
трическую плитку, которая потреб-
ляет ток силой 6 А, в сеть и спро-
сил у папы, каково значение силы
тока, который течет по проводам к
розетке. Какой (правильный!) от-
вет дал папа?
1681. Изменятся ли показания
амперметра и вольтметра, если пол-
зунок реостата передвинуть в на-
правлении стрелки (рис. 207)? Как?
1682. В каком направлении сле-
дует передвинуть ползунок реоста-
та, чтобы показания амперметра и
вольтметра увеличились (рис. 208)?
178
Рис. 208
1683. Лампы в елочной гирлянде соединены последователь-
но. Что произойдет, если: а) одна лампа перегорит; б) одну лам-
пу закоротить?
1684. Можно ли использовать одинаковые лампы, рассчитан-
ные на напряжение 110 В, в сети с напряжением 220 В? Как?
1685. Участок цепи содержит две проволоки одинаковой дли-
ны и сечения. Одна изготовлена из меди, а другая — из стали.
Проволоки соединены последовательно. На какой проволоке па-
дение напряжения больше? Почему?
1686. Общее сопротивление пяти одинаковых потребителей
электроэнергии, соединенных последовательно, равно 150 Ом.
Каково сопротивление каждого потребителя?
1687. Сколько одинаковых резисторов было соединено после-
довательно, если каждый из них имеет сопротивление 100 Ом, а
их общее сопротивление составило 700 Ом?
1688. При монтаже схемы радиоприемника монтажник дол-
жен был иметь резистор сопротивлением 1200 Ом. В его распо-
ряжении есть резисторы сопротивлением 100, 200, 300, 400, 500
и 600 Ом. Какие резисторы выбрать и как их соединить, чтобы
получить необходимый для монтажа?
1689. Общее сопротивление обмотки трех телефонных реле,
соединенных последовательно, равно 3200 Ом. Сопротивление
одного из реле равно 600 Ом, другого — 1200 Ом. Вычислите
сопротивление обмотки третьего реле.
1690. Штепсельный реостат включен в цепь, как показано на
рис. 209. Чему равно сопротивление включенного реостата?
в
Рис. 209
179
1691. Вычислите сопротивление цепи, состоящей из электри-
ческой лампы сопротивлением 9,5 Ом, реостата сопротивлением
12 Ом и медных проводов длиной 4 м и сечением 0,4 мм2, соеди-
ненных последовательно,
1692. Электрическая лампа сопротивлением 430 Ом включена
в сеть с напряжением 220 В. Сопротивление подводящих проводов
10 Ом. Вычислите падение напряжения на лампе и в проводах.
1693. Последовательно с дуговой лампой сопротивлением 4 Ом
включен реостат сопротивлением 8 Ом. Какой силы ток течет в
цепи, если напряжение па ее концах 120 В? Под каким напря-
жением находится дуговая лампа?
1694. Сколько электрических лампочек нужпо взять для изго-
товления елочной гирлянды, чтобы ее можно было включать в
городскую осветительную сеть с напряжением 220 В, если каждая
лампа имеет сопротивление 23 Ом и рассчитана на силу тока
0,28 А?
1695. В электрическую сеть с напряжением 120 В включены
последовательно три резистора, сопротивления которых соответ-
ственно равны 12 Ом, 9 Ом и 3 Ом. Вычислите силу тока в цепи
и падение напряжения на каждом резисторе.
1696. Три проволочных резистора соединены последовательно.
Их сопротивления равны соответственно 180 Ом, 20 Ом и 80 Ом.
Вычислите силу тока и падение напряжения на каждом резисто-
ре, если они включены в сеть с напряжением 40 В.
1697. Участок электрической цепи содержит три резистора
сопротивлением 10 Ом, 20 Ом и 30 Ом, соединенных последова-
тельно. Вычислите силу тока в каждом резисторе и напряжение
на концах этого участка цепи, если падение напряжения на вто-
ром резисторе равно 40 В.
1698. Делитель напряжения состоит из четырех сопротивлений,
соединенных последовательно: Rx = 15 Ом, Л2 - 21 Ом, Л3 = 9 Ом,
/?4 = 35 Ом. Какое напряжение можно получить с делителя, если
подключить его к источнику напряжения 120 В?
1699. Постройте график зависимости силы тока в цепи от со-
противления реостата, если напряжение на его концах поддержи-
вается постоянным и равным 120 В. а сопротивление может при-
нимать различные значения в зависимости от того, как включен
реостат (рис. 210).
ОН ПО ЦО ЦО ЦО
Рис. 210
180
1700. Постройте график зависимости силы тока в цепи, на-
пряжение на концах которой может изменяться при помощи де-
лителя напряжения от 20 до 120 В с шагом в 20 В, а сопротивле-
ние цепи остается постоянным и равным 200 Ом.
1701. В цепь с напряжением 40 В включен реостат, состоя-
щий из восьми последовательно соединенных резисторов. Сопро-
тивление одного резистора равно 5 Ом. На каком контакте дол-
жна быть установлена рукоятка реостата, чтобы ток в цепи рео-
стата был равен 2 А?
1702. Три электрические спирали соединены последователь-
но и включены в сеть с напряжением 220 В. Сопротивления Пер-
S. вых двух спиралей равны 50 Ом и 10 Ом соответственно. Паде-
ние напряжения на них равно 120 В. Вычислите силу тока в
каждой спирали и сопротивление третьей спирали.
1703. На втором из четырех сопротивлений величиной 5 Ом,
15 Ом, 20 Ом и 10 Ом, соединенных последовательно, измерили
вольтметром напряжение. Оно оказалось равным 24 В. Вычис-
лите силу тока в каждом сопротивлении, падение напряжения
на каждом сопротивлении и напряжение во всей цепи.
1704. Нити накала трех ламп радиоприемника включены пос-
ледовательно с ограничительным сопротивлением и батареей с
напряжением 110 В. Рассчитайте величину ограничительного со-
противления, если две лампы рассчитаны на напряжение 6,3 В
каждая, а третья — на 30 В и величину накала 0,3 А.
1705. 1) В цепи последовательно соединены два потребителя
сопротивлением 120 Ом и 60 Ом и реостат, полное сопротивле-
ние обмотки которого 300 Ом. Вычислите силу тока и падение
напряжения на каждом потребителе, если в цепь подать напря-
жение 60 В. 2) Движок реостата переместили так, что его сопро-
тивление стало равным 100 Ом. Как изменилась сила тока и
падение напряжения на потребителях?
1706. В сеть с напряжением 220 В включен электродвига-
тель. По его обмотке течет ток силой 15 А. Найдите напряжение
на электродвигателе, если он подключен к сети медным прово-
дом сечением 10 мм2 и находится на расстоянии 350 м от источ-
ника напряжения.
1707. Электродвигатель рассчитан на напряжение 120 В и силу
тока 20 А. Он установлен на расстоянии 150 м от источника
напряжения величиной 127 В. Каким должно быть сечение мед-
ных подводящих проводов, чтобы обеспечить нормальную рабо-
ту двигателя?
1708. Электродвигатель рассчитан на напряжение 120 В и силу
тока 20 А. На каком расстоянии от источника тока напряжени-
ем 127 В он установлен, если подводящие провода изготовлены
из алюминия и имеют сечение 25 мм2?
181
Рис. 214
1709. В цепь включены после-
довательно пять резисторов и рео-
стат сопротивлением 20 Ом. На-
пряжение на зажимах цепи 120 В.
Какими должны быть сопротивле-
ния каждого из пяти резисторов,
чтобы при переключении ключа в
положение 1, 2 и т. д. (рис. 211)
сила тока менялась на 1 А?
§45. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ
СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
1710. Будут ли изменяться и как
показания амперметра и вольтмет-
ра, если ползунок реостата пере-
мещать в направлении, указанном
стрелкой (рис. 212)? Напряжение
на зажимах цепи поддерживается
постоянным.
1711. В каком направлении сле-
дует перемещать ползунок реоста-
та (рис. 213), чтобы показания ам
перметра и вольтметра уменьша-
лись?
1712. В цепь батареи включе-
ны три электрические лампы. На
рисуйте схему включения двух
ключей так, чтобы один управлял
двумя лампами одновременно, а
другой — только третьей лампой.
1713. Ученик включил две лам-
пы так, как показано на рис. 214.
Как будут гореть обе лампы, ког-
да ключ: а) замкнут; б) разомкнут?
1714. Две проволоки одинако-
вой длины и сечения, изготовлен-
ные из меди и алюминия, соеди-
нены параллельно. В какой из них
возникнет большая сила тока при
присоединении их к источнику то-
ка? Почему?
182
1715. N одинаковых проводни-
ков соединили один раз последова-
тельно, а другой раз параллельно.
Сопротивление одного проводника
равно R. Каково сопротивление
каждого соединения?
1716. Докажите, что при парал-
лельном соединении двух провод-
ников общее сопротивление тако-
го соединения меньше меньшего из
них.
1717. Как изменится показание
амперметра в цепи, изображенной
на рис. 215, если замкнуть ключ
К? Лампы Л1 и Л2 одинаковы, на-
пряжение на участке ab поддержи-
вается постоянным.
1718. Для контроля за предо-
хранителями применяют устрой-
ства, схемы которых приведены на
рис. 216. Объясните действие каж-
дого из них.
1719. В квартире включены те-
левизор и электрический камин.
Сила тока в телевизоре 0,4 А, а в
камине — 6 А. Какой силы ток те-
чет через плавкий предохранитель,
находящийся в счетчике электро-
энергии?
1720. В комнате горит люстра с
пятью лампами накаливания. Каж-
дая лампа потребляет ток силой
0,3 А. Можно ли, не выключая
люстры, включить в сеть электри-
ческий кипятильник, потребляю-
щий ток 9 А, если предохранитель
рассчитан на силу тока 10 А?
1721. Как соединены лампы на
рис. 217?
1722. Как следует соединить три
проводника сопротивлением по
2 Ом каждый, чтобы получить со-
противление 3 Ом? Нарисуйте схе-
му соединения.
183
1723. Два резистора сопротивлением 75 Ом и 300 Ом соедине-
ны параллельно. Вычислите общее сопротивление.
1724. Обмотка электромагнита имеет сопротивление 70 Ом. Па-
раллельно ей подключили сопротивление 200 Ом. Вычислите об-
щее сопротивление этого участка цепи.
1725. В микротелефонной трубке, служащей для проверки
исправности линий, телефон и микрофон соединены параллельно.
Сопротивление телефона 120 Ом, а микрофона — 300 Ом. Вычис-
лите общее сопротивление.
1726. Проводники сопротивлением 2,3 Ом и 4 Ом соединены
параллельно. Вычислите сопротивление соединения.
1727. Вычислите сопротивление цепи, состоящей из трех резис-
торов, сопротивления которых равны 540 Ом, 270 Ом и 135 0м,
если они соединены один раз последовательно, а другой — па-
раллельно.
1728. Три резистора соединены параллельно. Один из них имеет
сопротивление 100 Ом, другой — 400 Ом, а третий — 800 Ом. Ка-
ково сопротивление соединения?
1729. Три сопротивления 40 Ом, 80 Ом и 20 Ом соединены один
раз последовательно, а другой раз — параллельно. В каком слу-
чае сопротивление больше и во сколько раз?
1730. Когда четыре одинаковых проволочных резистора со-
единили параллельно, оказалось, что их сопротивление равно
200 Ом. Каково сопротивление каждого резистора?
1731. Шесть лампочек соединены параллельно. Сопротивле-
ние каждой из них равно 30 Ом. Вычислите сопротивление дан-
ного участка цепи.
1732. На сколько равных частей надо разрезать проводник со-
противлением 100 Ом, чтобы при параллельном соединении этих
частей получить сопротивление 1 Ом?
1733. Ламповый реостат состоит из шести ламп сопротивле-
нием по 240 Ом каждая. Лампы соединены параллельно. Какие
сопротивления можно получать при помощи этого реостата?
1734. Какой резистор надо соединить параллельно с резисто-
ром в 300 Ом, чтобы получить сопротивление 120 Ом?
1735. Какие сопротивления можно получить, имея в своем
распоряжении резисторы сопротивлением 2 Ом, 3 Ом и 4 Ом?
1736. Ламповый реостат состоит из 8 одинаковых ламп, соеди-
ненных параллельно. Сопротивление одной лампы 400 Ом. Вычис-
лите сопротивление реостата, если включены одна, две, три и т. д.
лампы. Начертите схему реостата. Начертите график зависимо-
сти сопротивления от числа включенных ламп.
184
Рис. 218
Рис. 219
1737. Вычислите напряжение на зажимах двух электричес-
ких печей сопротивлением 10 Ом и 20 Ом, соединенных парал-
лельно, если сила тока в неразветвленной части цепи равна 33 А.
1738. Три проводника сопротивлением 2 Ом, 3 Ом и 6 Ом
соединены параллельно. Определите распределение силы тока,
если в неразветвленной части цепи сила тока равна 12 А. Каково
напряжение на концах каждого проводника?
1739. Четыре резистора соединены параллельно. Их сопро-
тивления равны соответственно 1 Ом, 2 Ом, 3 Ом и 4 Ом. Какова
сила тока в каждом резисторе, если в общей части цепи течет
ток силой 50 А? Каково напряжение на каждом резисторе?
1740. Вычислите величину сопротивления /?3 (рис. 218), если
Я, = 6 Ом, Я2 = 4 Ом, 1а = 3 А, 1 = 9 А.
1741. Четыре лампы сопротивлением 4 Ом, 5 Ом, 10 Ом и
20 Ом соединены параллельно. Определите напряжение на каждой
лампе и силу тока в каждой из них, если в первой течет ток
силой 2,5 А. Какова сила тока в неразветвленной части цепи?
1742. Общее сопротивление двух проводников, соединенных
параллельно, равно 12 Ом, а если они соединены последователь-
но, то их общее сопротивление равно 50 Ом. Вычислите сопро-
тивление каждого проводника.
§46. СМЕШАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
1743. Как изменится накал ламп Jlt и Л2, если лампу Л3 вы-
вернуть из патрона? Если закоротить лампу Л3 (рис. 219)? На-
пряжение на участке ab поддерживается постоянным.
1744. Восемь проводников сопротивлением по 20 Ом соедине-
ны последовательно по два в четыре параллельные ветви. Вы-
числите общее сопротивление.
1745. Три резистора соединены так, как показано на рис. 220.
Предложите способ определения сопротивления каждого резис-
тора, если к точке О нельзя подсоединять измерительные прибо-
ры. Какие приборы вам понадобятся?
185
Рис. 222
1746. Вычислите общее сопротивление цепи, изображенной
ня рис. 221.
1747. Вычислите общее сопротивление участка цепи, изобра-
женного на рис. 222, если Rx ** 1000 Ом, Я2 = 75 Ом, Я3 = 300 Ом,
= 300 Ом, Я5 = 31 Ом.
1748. Вычислите сопротивление участка цепи, схема которого
приведена на рис. 223, если Rt = 120 Ом, Я2 = 18 Ом, Я3 = 27 Ом,
R4 » 9 Ом.
1749. Вычислите сопротивление участка цепи, схема которого
приведена на рис. 224, если Л, ® 80 Ом. Н2 » 20 Ом, Л3 — 100 Ом,
= 30 Ом, Л5 = 3000 Ом, Rb * 24 000 Ом.
1750. В одной из схем первого телеграфного аппарата резис-
торы включены согласно схеме, приведенной на рис. 225. Вы-
числите сопротивление между точками а и Ь, если Я, = 1000 Ом,
R, - 100 Ом, Яя - 500 Ом, Я4 = 460 Ом. ЯБ = 1000 Ом.
186
1751. В комнате, в которой горит электрическая лампа, вклю-
чают электронагревательный прибор, потребляющий ток силой
10 А. На сколько понизится напряжение на лампе, если комна-
та удалена от магистрали на 30 м и сечение медного провода, из
которого выполнена проводка, равно 1 мм2?
1752. Сто электрических ламп сопротивлением по 400 Ом каж-
дая включены параллельно в сеть с напряжением 220 В. Вычис-
лите силу тока и падение напряжения на подводящих проводах,
если их сопротивление равно 0,4 Ом.
1753. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи,
изображенной на рис. 226, если Я, = 3 Ом, Ra = 2 Ом, R3 - 4 Ом,
а амперметр показывает 6 А.
1754. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи,
изображенной на рис. 227, если U* = 96 В, 24 Ом, R, — 18 Ом,
/?3 “ 36 Ом, “ 60 Ом.
1755. Найдите распределение сил токов и напряжений в цени
на рис. 228, если U,b = 100 В, R{ = 3 Ом, Ra = 2 Ом, Ra - 7,55 Ом,
Rt — 2 Ом, Rs = 5 Ом, Яв = 10 Ом.
1756. Вычислите показания вольтметра, если его присоединить
к точкам А и В, С и D, Е и F в цепи, изображенной на рис. 229.
1757. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи,
изображенной на рис. 230, если вольтметр показывает НОВ, а
Рис. 226
Рис. 227
Рис. 230
187
R} = 6,4 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 12 Ом, = 6 Ом, Яа = 3 Ом, Яв = 8 Ом,
R7 — 20 Ом.
1758. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи,
изображенной на рис. 231, если вольтметр показывает 32 В, а
Rx “ 6,4 Ом, R2 = 4 Ом, Я3 = 12 Ом, = 6 Ом, Я5 = 3 Ом, /?в = 8 Ом,
R, = 20 Ом.
1759. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи,
изображенной на рис. 232, если вольтметр показывает напряже-
ние 30 В, а сопротивления имеют те же значения, что и в зада-
че 1757.
1760. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи,
изображенной на рис. 233, если известно, что вольтметр показы-
188
вает 8 В, а сопротивления имеют значения, приведенные в зада-
че 1757.
1761. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи,
изображенной на рис. 234, если амперметр показывает 10 А, а
величины сопротивлений такие же, как в задаче 1757.
1762. Найдите распределение сил токов и напряжении в це-
пи, изображенной на рис. 235, если известно, что амперметр
показывает 11 А, а величины сопротивлений указаны в зада-
че 1757.
1763. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи,
изображенной на рис. 236, если амперметр показывает 7,5 А, а
величины сопротивлений приведены в задаче 1757.
Рис. 235
189
1764. Найдите распределение сил токов и напряжений в схе-
ме, приведенной на рис. 237, если амперметр показывает 1 А, а
величины сопротивлений такие же, как в задаче 1757.
1765. Предложите схему электрической цепи, в которой од-
новременно с включением электродвигателя гасла бы одна сиг-
нальная лампа и загоралась другая, осветительная. Учтите, что
двигатель и лампы должны быть включены параллельно. Для
чего это нужно?
1766. В технике для обеспечения большей надежности како-
го-либо узла дублируют в этом устройстве отдельные узлы и де-
тали. Зная это, предложите схему цепи, предназначенной для
освещения комнаты. Допустим, что в комнате две лампы и два
выключателя. Даже одновременный выход из строя любой из
ламп и любого из выключателей не должен мешать включению
исправной лампы исправным выключателем.
1767. Что нужно сделать, чтобы во время работы на прессе
или гильотине руки работника не могли попасть под пресс или
гильотину? Оба эти устройства приводятся в действие электро-
двигателем. Предложите схему электрической цепи, обеспечива-
ющей безопасность работника, используя в создании цепи кнопки.
1768. Одна секция автоматической камеры хранения насчи-
тывает 9 ячеек. Если хотя бы одна ячейка свободна, то над сек-
цией горит зеленая лампочка. Предложите схему цепи, обеспе-
чивающей сигнализацию о наличии свободной ячейки. Исполь-
зуйте в создании цепи кнопки.
§ 47. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА
1769. Почему на электрических приборах обычно указывают
их мощность и напряжение, на которое они рассчитаны, а не
силу тока или сопротивление прибора?
1770. Мама поручила Андрюше каждый месяц регистриро-
вать расход электроэнергии в семье. Показания счетчика, запи-
санные Андрюшей, приведены в таблице 29.
190
Рассчитайте по данным таблицы количество израсходованной
в семье электроэнергии за каждый месяц. Проанализируйте, как
он изменялся в течение полугода. Дайте возможные объяснения
такого изменения расхода электроэнергии.
Таблица 29
Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь
Начало 8531 8635 8737 8867 8997 9150
Конец 8635 8737 8867 8997 9150 9325
1771. Электрический звонок, включенный последовательно с
электрической лампочкой мощностью 40 Вт, звонит слишком
тихо. С какой лампой — мощностью 15 Вт или 60 Вт — следует
включить звонок, чтобы он звонил громче?
1772. Почему при работе на токарном или сверлильном стан-
ке с неправильно заточенным или затупленным инструментом
расход электроэнергии увеличивается?
1773. Имеется пять электрических ламп на 110 В мощностью
3 по 40 Вт и 2 по 60 Вт. Как следует включить их в сеть с
напряжением 220 В, чтобы все они горели полным накалом?
1774. Из-за испарения вольфрама с поверхности нити нака-
ливания лампы нить становится тоньше. Как это отражается на
потребляемой лампой мощности?
1775. Три лампы одинаковой мощности включены в сеть так,
как изображено на рис. 238. Сравните накал ламп, если они рас-
считаны на одинаковое напряжение.
1776. Три лампы одинаковой мощности включены в сеть так,
как изображено на рис. 239. Сравните накал ламп, если они рас-
считаны на одинаковое напряжение.
1777. Как влияет на накал нитей ламп включение в сеть и
выключение мощных электронагревательных приборов? Зави-
сит ли наблюдаемый эффект от того, в каком месте линии — на
входе или вдали от него — прибор включают в сеть?
Рис. 239
191
1778. Какой силы ток потребляет домашний телевизор мощ-
ностью 300 Вт?
1779. Мощность, отдаваемая динамику с сопротивлением 6 Ом
усилителем низкой частоты, равна 10 Вт. Какой силы ток течет
в динамике?
1780. Рассчитайте силу тока, которую потребляют бытовые
электроприборы, включенные в сеть с напряжением 220 В: а) лам-
па мощностью 100 Вт; б) электроутюг мощностью 1000 Вт;
в) электроплитка мощностью 800 Вт; г) электрический фен мощ-
ностью 400 Вт; д) стиральная машина мощностью 80 Вт; е) пы-
лесос мощностью 600 Вт.
1781. Рассчитайте сопротивление бытовых электроприборов,
о которых шла речь в задаче 1780.
1782. Какое максимальное напряжение можно приложить к
резистору сопротивлением 22 Ом и мощностью 10 Вт при соблю-
дении правил техники безопасности?
1783. Плавкий предохранитель рассчитан на ток силой 6 А.
Можно ли включить в сеть прибор, рассчитанный на 220 В и
имеющий мощность 2,2 кВт? Почему?
1784. В квартире имеется плавкий предохранитель, рассчи-
танный на силу тока 10 А. Можно ли одновременно включить в
электрическую сеть квартиры четыре лампы мощностью 100 Вт
и электрогриль мощностью 1000 Вт? Все приборы рассчитаны
на напряжение 220 В.
1785. По рис. 240 определите, какую энергию потребляет элек-
трическая лампа в течение 1 мин. Как изменится эта энергия,
если ползунок реостата переместить: а) вниз; б) вверх? Напря-
жение в цепи поддерживается постоянным.
1786. 1) Резисторы, используемые в различных электричес-
ких цепях, могут иметь одинаковое сопротивление, но разные
размеры. Чем может быть обусловлено это различие? 2) В прода-
жу поступают резисторы со стандартными значениями сопро-
тивлений (например, 22 Ом), рассчитанные на разные мощнос-
ти, например на 0,5 Вт, 1 Вт, 2 Вт и т. д. Какой резистор следует
выбрать, чтобы его можно было использовать в цепи батарейки
карманного фонарика (4,5 В), в цепи аккумулятора (12 В). в до-
машней осветительной цепи (220 В)?
1787. Средняя продолжительность службы лампы накалива-
ния 800 ч. Вычислите расход электроэнергии за это время, если
мощность лампы 100 Вт.
1788. Сколько будет стоить просмотр одного фильма телеви-
зионного сериала? Мощность телевизора принять равной 80 Вт,
а продолжительность серии — 50 минут.
192
Рис. 241
1789. 1) В комнатную осветительную сеть включены две лам-
пы, пылесос и телевизор. Начертите схему включения и вычисли-
те силу тока, сопротивление и мощность этих потребителей, если
мощность первой лампы равна 60 Вт, сопротивление обмотки
двигателя пылесоса 120 Ом, мощность телевизора 300 Вт, а вто-
рая лампа потребляет ток 0,5 А. 2) Определите стоимость израс-
ходованной этими приборами энергии, если лампы были вклю-
чены в течение 3 ч, пылесос работал 0,5 ч, а телевизор — 2,5 ч.
1790. Из какого материала изготовлена спираль нагреватель-
ного элемента мощностью 480 Вт, если его длина равна 16 м,
сечение 0,24 мм2 и напряжение в сети 120 В?
1791. Можно ли соединить в цепи с напряжением 10 В последо-
вательно полуваттные резисторы сопротивлением 10 Ом и 22 Ом?
1792. Можно ли соединить в цепи с напряжением 6 В полу-
ваттные резисторы сопротивлением 10 Ом и 22 Ом?
1793. Сравните мощность тока в двух проводниках сопротивле-
нием 50 Ом и 10 Ом, если они соединены: а) параллельно; б) после-
довательно. Напряжение на концах цепи в обоих случаях одина-
ково.
1794. Изменится ли и как общая мощность двух одинаковых
электроплиток при переключении их с параллельного соедине-
ния на последовательное при неизменном напряжении в цепи?
1795. В сеть с напряжением 120 В (рис. 241) включены две
лампы. Первая мощностью 300 Вт рассчитана на напряжение
120 В. Вторая, рассчитанная на напряжение 12 В, соединена
последовательно с резистором, и по ней течет ток силой 2 А.
Определите показания приборов, сопротивление резистора и мощ-
ность, потребляемую резистором и второй лампой в отдельности.
1796. Комната освещена с помощью 50 ламп от карманного
фонарика, соединенных последовательно и включенных в сеть с
напряжением 220 В. После того как одна лампа перегорела, ос-
тавшиеся 49 ламп снова соединили последовательно и включили
в ту же сеть. Когда в комнате было светлее: в первом или во
втором случае?
7 Зш 230
193
1797. Цепь состоит из резистора сопротивлением 2 Ом, вклю-
ченного последовательно с резисторами сопротивлением 6 Ом и
12 Ом, соединенными между собой параллельно. На зажимах цепи
создано напряжение 4 В. Какие минимальные значения мощно-
сти может иметь каждый резистор, если стандартные резисторы
рассчитаны на мощности 0,5 Вт, 1 Вт, 2 Вт?
1798. Какую работу совершает двигатель полотера за 30 мин,
если он потребляет в цепи с напряжением 220 В ток силой 1,25 А,
а его КПД равен 80% ?
1799. Башенный кран равномерно поднимает груз массой 0,5 т
на высоту 30 м за 2 мин. Сила тока в электродвигателе равна 16,5 А
при напряжении 220 В. Определите КПД электродвигателя крана.
1800. Трамвай развивает скорость 20 м/с при силе тяги элек-
тродвигателя, равной 1,2 кН. Напряжение в контактной цепи
600 В, сила тока в двигателе 50 А. Каков КПД электродвигателя
трамвая?
1801. Троллейбус движется равномерно со скоростью 10 м/с.
Найдите силу тяги двигателя троллейбуса, если при КПД, рав-
ном 80%, и напряжении в контактной цепи 550 В по обмотке
двигателя течет ток силой 50 А.
§ 48. ТЕПЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА
1802. Оказывает ли электрический ток тепловое действие в
водном растворе электролита, например поваренной соли?
1803. Провода, ведущие от батареи аккумулятора к стартеру
в автомобиле, очень толстые. Почему?
1804. В некоторых генераторах и электромагнитах потребля-
ются токи по 10 000 А и выше. Почему «провода* для таких боль-
ших токов изготавливают из чистой меди в виде пластин (шин)
с площадью сечения в несколько квадратных сантиметров?
1805. Почему провод, с помощью которого настольная лампа
включается в сеть, практически не нагревается, в то время как
нить лампы раскаляется добела?
1806. Электроплитка выделяет большее количество теплоты,
чем электрическая лампа, если они включены параллельно. У
кого из них сопротивление больше?
1807. Из каких материалов изготавливают плавкие предохра-
нители? Почему?
1808. Два медных провода одинакового сечения соединили
один раз последовательно, а другой раз параллельно и включи-
ли в цепь, на концах которой поддерживается постоянное на-
194
пряжение, одинаковое в обоих случаях. Определите, в каком из
проводов выделяется большее количество теплоты в том и дру-
гом случае, если при параллельном соединении It = 10 1Г Здесь
/, — ток, протекающий по одному проводу, /2 — по другому.
1809. Две нихромовые проволоки поперечными сечениями <Sn
S, и одинаковой длины соединили один раз последовательно, а
другой раз параллельно и включили в сеть с постоянным и одина-
ковым в обоих случаях напряжением. В какой из них выделит-
ся большее количество теплоты в каждом случае, если S, - 2S2?
1810. Два проводника одинаковой длины и сечения, изготов-
ленные из меди и стали, соединили последовательно. В каком из
проводников выделится большее количество теплоты при подсо-
единении к источнику тока? Почему?
1811. Два проводника одинаковой длины и сечения, изготов-
ленные из меди и стали, соединили параллельно. В каком из
них выделится большее количество теплоты, если их подсоеди-
нить к источнику тока? Почему?
1812. Почему лампочка накаливания сгорает, как правило, при
включении?
1813. Почему нить лампы накаливания ярко вспыхивает, преж-
де чем перегореть?
1814. Если на открытую спираль включенной электроплитки
случайно попадает холодная вода, то та часть спирали, на кото-
рую попала вода, перестает светиться, в то время как оставшая-
ся часть спирали светится еще ярче. Почему это происходит?
1815. Две электрические лампы, рассчитанные на напряже-
ние 220 В, мощностью 60 Вт, одна с угольной, а другая с метал-
лической нитью накаливания, включены последовательно в элек-
трическую сеть с напряжением 220 В. Одинаков ли накал ламп?
1816. К концам графитового стержня, сопротивление которого
уменьшается с ростом температуры, приложено постоянное напря-
жение. Когда количество теплоты, выделенное стержнем, боль-
ше: когда он ничем не покрыт или когда он покрыт асбестом?
1817. Какое количество теплоты выделится в резисторе сопро-
тивлением 25 Ом при протекании по нему тока силой 1,2 А за
1,5 мин?
1818. Какое количество теплоты выделится в резисторе сопро-
тивлением 100 Ом, включенном в сеть с напряжением 60 В, за
10 мин?
1819. Два резистора сопротивлением 6Ом и 10 Ом включены
в цепь последовательно. Какое количество теплоты выделяется в
каждом резисторе за 2 мин, если напряжение на втором равно
20 В?
195
1820. Два резистора сопротивлением 10 Ом и 12 Ом соединены
последовательно и включены в цепь с напряжением 44 В. Какое
количество теплоты выделяется обоими резисторами за 30 с?
1821. Два резистора сопротивлением 3 Ом и 6 Ом включены в
цепь параллельно. В первом течет ток силой 2 А. Какое количе-
ство теплоты выделится обоими резисторами за 10 с?
1822. Три проводника соединены последовательно. Первый
имеет сопротивление 2 Ом, второй — 6 Ом, а в третьем за 1 мин
выделилось 2,4 кДж теплоты. Каково сопротивление третьего
проводника, если напряжение на втором равно 12 В?
1823. Два проводника соединены параллельно. В первом за
1 мин выделилось 3,6 кДж теплоты, а во втором за то же вре-
мя — 1,2 кДж. Вычислите сопротивление второго проводника,
если сопротивление первого равно 2 Ом.
1824. Спираль в электроплитке рассчитана на 110 В. Она пе-
регорела. Так как аналогичной спирали не оказалось, ученик
решил заменить ее половиной спирали, рассчитанной на напря-
жение 220 В и такую же мощность тока. Что произойдет в ре-
зультате таких действий?
1825. Подошва стального утюга массой 700 г в процессе рабо-
ты нагрелась от 20 ’С до 200 °C. Сколько времени ушло на нагре-
вание утюга, если его мощность 750 Вт и КПД 80%?
1826. Какую силу тока надо пропускать через стальную про-
волоку длиной 1 м и массой 1 г, чтобы за 1 с нагреть ее до темпе-
ратуры плавления? Начальная температура проволоки О С.
1827. За сколько времени можно с помощью электрического
кипятильника мощностью 300 Вт нагреть воду в стакане от 20 С
до кипения? Масса воды в стакане равна 200 г. Потерями теплоты
пренебречь.
1828. Необходимо изготовить электрический кипятильник, с
помощью которого можно нагреть 2 л воды от 20 С до кипения
за 10 мин. Каким должно быть сопротивление никелиновой про-
волоки, если она включается в сеть с напряжением 220 В? Поте-
рями теплоты пренебречь.
1829. С помощью электрического кипятильника можно нагреть
3 л воды от 20 С до кипения за 15 мин. Кипятильник имеет КПД,
равный 80%, и включается в сеть с напряжением 220 В. Какую
силу тока он будет потреблять от сети?
1830. Электрокипятильник со спиралью сопротивлением
160 Ом помещен в сосуд, содержащий 0,5 кг воды при 20 °C. Его
включили в сеть с напряжением 220 В. Через 5 мин спираль вы-
ключили. Какова температура воды в сосуде? Потерями теплоты
пренебречь.
196
1831. Электрический кипятильник со спиралью сопротивле-
нием 160 Ом поместили в сосуд, содержащий 0,5 л воды при 20 ‘С,
и включили его в сеть с напряжением 220 В. Через сколько вре-
мени вода закипит? КПД кипятильника принять равным 80%.
1832. Кипятильник с КПД 80% изготовлен из нихромовой
проволоки сечением 0,84 мм2 и включен в сеть с напряжением
220 В. За 20 мин с его помощью было нагрето 4 л воды от 10 С
до 90 "С. Какова длина проволоки, из которой изготовлен кипя-
тильник?
1833. Электроплитка с двумя спиралями позволяет получить
три степени нагрева в зависимости от порядка и характера вклю-
чения спиралей. 1) Начертите схемы включения. 2) Как соотно-
сятся количества теплоты, полученные от плитки за одинаковые
промежутки времени? 3) Придумайте схему переключения.
1834. Электрический чайник закипает через 15 мин после его
включения в сеть. Нагревательный элемент чайника содержит
6 м проволоки. Как нужно переделать нагревательный элемент,
чтобы вода закипала через 10 мин после включения? Потерями
тепла пренебречь.
1835. Электрический чайник имеет две обмотки. Если вклю-
чить в сеть первую, вода в чайнике закипает через 15 мин, если
включить вторую — через 30 мин. Через сколько времени заки-
пит чайник, если обе обмотки включить последовательно? На-
пряжение в сети равно 220 В.
1836. Электрический чайник имеет две обмотки. Если вклю-
чить в сеть первую, то чайник закипает через 15 мин, если вклю-
чить вторую — через 30 мин. Через сколько времени закипит
чайник, если обе обмотки соединить параллельно? Напряжение
в сети 220 В.
1837. Электрический кипятильник, включенный в сеть с на-
пряжением 220 В, помещен в сосуд, содержащий смесь воды
при 0 С и льда. Масса воды 1 кг, льда— 100 г. Через 5 мин
температура содержимого в сосуде оказалась равной 10 С. Како-
во сопротивление спирали кипятильника?
1838. Электрический кипятильник со спиралью сопротивле-
нием 200 Ом помещен в сосуд, содержащий смесь воды и льда.
Напряжение в сети 220 В. Масса льда в смеси 100 г. Через 10 мин
температура воды в сосуде стала равной 20 *С. Сколько воды было
первоначально в сосуде? Потерями тепла можно пренебречь.
1839. Электрический кипятильник со спиралью сопротивле-
нием 160 Ом помещен в сосуд, содержащий 0,5 кг воды при 20 "С,
и включен в сеть с напряжением 220 В. Через 20 мин спираль
выключили. Сколько воды выкипело, если КПД спирали 80% ?
197
1840. Из однородной проволоки сделано кольцо. Напряжение
на полюсах источника постоянно (рис. 242). При каком положе-
нии контакта в кольце выделяется минимальное количество теп-
лоты?
1841. В вашем распоряжении большой сосуд с водой, имею-
щий дополнительное отверстие у дна, два термометра и электри-
ческая спираль с источником тока. Сконструируйте прибор, при
помощи которого можно показать, что основной вид теплопере-
дачи в жидкости — конвекция.
1842. Придумайте опыт, позволяющий выяснить, изменяется
ли и на сколько длина нихромовой проволоки при ее нагрева-
нии. Какое оборудование вам потребуется для проведения опыта?
1843. Какие физические закономерности можно обнаружить
с помощью опыта, установка для проведения которого изобра-
жена на рис. 243? Где еще может найти применение подобная
установка?
VII. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 49. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ТОКА
1844. Оказывает ли электрический ток магнитное воздействие
в водном растворе электролита, например поваренной соли?
1845. Каким способом можно узнать, есть ли ток в проводе,
не пользуясь амперметром?
1846. Магнитная стрелка, помещенная около провода, откло-
нилась при пропускании по нему тока. За счет какого вида энер-
гии совершена работа, необходимая для поворота стрелки?
1847. В сочинении французского физика Араго «Гром и мол-
ния» приведены многочисленные примеры перемагничивания
стрелок компаса, намагничивания стальных предметов под дей-
ствием молнии. Как это можно объяснить?
1848. Каким полюсом повернется к наблюдателю магнит-
ная стрелка SN, если ток в проводнике направлен от А к В?
Изменился бы ответ, если бы стрелка находилась над проводом
(рис. 244)?
Рис. 244
199
Рис. 247
К
Рис. 248
в
’Н
Рис. 249
А
fllllfllll
1849. На полу лаборатории под
слоем линолеума проложен прямой
изолированный провод. Как опре-
делить местонахождение провода
и направление тока в нем, не
вскрывая линолеума?
1850. У зажимов аккумулято-
ров не оказалось пометок о том,
какой из них положительный, а
какой — отрицательный. Можно
ли это узнать, имея в своем распо-
ряжении только компас и моток
проволоки?
1851. Определите направление
тока в проводнике, сечение ко-
торого П и одна из силовых линий
магнитного поля В изображены на
рис. 245.
1852. Одинаковые ли полюсы
электромагнита образуются на кон-
це стального стержня В (рис. 246),
если на него намотать катушку из
точки С в точку D: а) по ходу часо-
вой стрелки; б) против часовой
стрелки?
1853. Дочертите обмотку элек-
тромагнита так, чтобы справа был
северный магнитный полюс
(рис. 247).
1854. Какой полюс магнитной
стрелки будет отталкиваться от ле-
вого конца катушки К (рис. 248)?
1855. Намотку катушки А вы-
полнили по часовой стрелке, а ка-
тушки В — против хода часовой
стрелки (рис. 249). Одинаковые ли
полюсы имеют левые концы элек-
тромагнитов?
1856. Какая сила — притяже-
ния или отталкивания — действу-
ет между обращенными друг к дру-
гу концами соленоидов С\ и С2
(рис. 250)?
200
1857. Укажите, какой полюс ак-
кумулятора имеет знак «плюс» и
каково направление тока в витках
обмотки U-образпого электромаг-
нита, если его полюсы таковы, как
указано на рис. 251.
§ 50. ПОСТОЯННЫЕ МАГНИТЫ
1858. Будет ли действовать маг-
нит на магнитную стрелку, если
между ними поместить руку? Алю-
миниевый лист? Органическое
стекло? Железный лист?
1859. Установится ли в вакууме
магнитная стрелка компаса в плос-
кости магнитного меридиана Зем-
ли?
1860. Как вынуть стальную бу-
лавку из стеклянной бутылки, не
опрокидывая ее и не опуская
внутрь каких-либо предметов?
1861. На пластмассовый стер-
жень надеты неплотно два керами-
ческих магнита. Один магнит ле-
жит на пластмассовом основании
О, а другой висит (рис. 252). Объяс-
ните этот опыт. Будет ли висеть
второй магнит, если его снять со
стержня и, повернув на другую
сторону, снова надеть на стержень?
1862. Если у постоянного маг-
нита отпилить тот конец, на кото-
ром находится северный полюс, то
получится ли магнит с одним юж-
ным полюсом?
1863. От разных мест горизон-
тально расположенного полосово-
го магнита с помощью резиновой
нити отрывается стальной шарик
(рис. 253). В каком из положений
степень натяжения нити в момент
отрыва будет наибольшей? Наи-
меньшей?
201
1864. Полосовой магнит распилили на несколько кусков оди-
наковой длины. Какой из получившихся кусков окажется на-
магниченным сильнее: тот, который находится ближе к концам,
или тот, который находится ближе к середине магнита?
1865. Намагниченная стальная игла, воткнутая в пробку, пла-
вает на поверхности воды н сосуде (рис. 254). Можно ли заста-
вить перемещаться такой поплавок, приближая к нему предмет
из ненамягниченного материала (железа или стали)?
1866. Когда к компасу приблизили ножницы, стрелка компа-
са отклонилась. Можно ли утверждать, что ножницы были пред-
варительно намагничены?
1867. Настя поднесла к магнитной стрелке стальную спицу.
Магнитная стрелка при этом повернулась к спице своим южным
полюсом. Из этого факта Настя сделала вывод, что спица намаг-
ничена. Верно ли это?
1868. Стальной болт поднесли к мелким железным опилкам
и обнаружили, что они не притягиваются к болту. Что это озна-
чает? Затем сверху к этому болту поднесли, не касаясь его, поло-
совой магнит и снова поднесли болт к опилкам. Что произойдет?
Как это можно объяснить? Что произойдет с опилками, если, не
меняя положения болта, удалить от него магнит?
1869. К середине стальной полосы поднесли магнитную стрел-
ку. Стрелка притянулась к полосе. Можно ли утверждать, что
стальная полоса намагничена?
1870. Одним и тем же магнитом можно намагнитить большое
количество стальных спиц. За счет какой энергии происходит
намагничивание этих спиц?
1871. По стальной спице, расположенной горизонтально, не-
сколько раз провели сильным постоянным магнитом. При этом
вдоль спицы магнит скользил всегда в одном направлении и од-
ним полюсом (рис. 255). Каким полюсом будет конец спицы В?
202
Рис. 256 Рис. 257 Рис. 258
1872. Желая намагнитить стальную спицу, ученик провел по
ней несколько раз магнитом, двигая его то в одном направле-
нии, то в другом. Удалось ли ученику осуществить задуманное?
1873. Можно ли изготовить полосовой магнит так, чтобы на
концах его были одноименные полюсы?
1874. При намагничивании стального стержня его помещают
в магнитное поле и слегка постукивают. Почему же, если уро-
нить магнит, он размагничивается?
1875. Железные опилки, притянувшись к полюсу магнита,
образуют веер расходящихся кистей. Почему?
1876. К полюсам одинаковых постоянных магнитов притяну-
лось по гвоздю (рис. 256), но если привести магниты в соприкос-
новение, гвозди сразу же отваливаются. Почему?
1877. Подковообразный магнит удерживает цепочку гвоздей
(рис. 257). Объясните явление. Какой полюс на острие гвоздя С?
Почему цепочка гвоздей сразу же распадается, если полюсы маг-
нита замки уть, например, лезвием ножа или другим стальным
предметом?
1878. Почему магниты при хранении замыкают стальными
якорями?
1879. Намагниченный стальной стержень и ненамагниченный
железный имеют одинаковый внешний вид. Как определить,
какой стержень намагничен, а какой — нет, не пользуясь ника-
кими приборами?
1880. На рис. 258 изображено расположение и направление
некоторых силовых линий магнитного поля прямого магнита.
Определите полюсы магнита.
1881. Почему стальные полосы и рельсы, лежащие на скла-
дах, через некоторое время оказываются намагниченными?
1882. Почему стальные корабли намагничиваются? Почему
для размагничивания они снабжаются специальными обмотка-
ми, по которым пропускают ток?
1883. Почему па судах, предназначенных для изучения зем-
ного магнетизма, не допускается наличие предметов, изготов-
ленных из чугуна и стали?
203
§ 51. ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
1884. Вещества, которые быстро намагничиваются в магнит-
ном поле, так же быстро размагничиваются. Они называются
магнитомягкими. Вещества, которые медленно намагничивают-
ся и долгое время сохраняют магнитные свойства, называются
магнитожееткими. Из какой стали — магнитомягкой или маг-
нитожесткой — следует изготавливать: а) магнитную стрелку ком-
паса; б) сердечник электромагнита: в) постоянный магнит; г) сер-
дечники электрического звонка, реле?
1885. Притянет ли электромагнитный кран закрытую цинко-
вую коробку со стальными гвоздями, шпильками или шурупами?
1886. Как быстро и просто осуществить разделение черных и
цветных металлов в металлическом ломе?
1887. Нередки случаи, когда стальные предметы, переноси-
мые подъемным магнитным краном, не отпадают после выклю-
чения тока в обмотке. Чем это объяснить? Что следует сделать,
чтобы предметы отпали?
1888. Для чего на полюсах сердечников некоторых электро-
магнитов делают медные напайки?
1889. Можно ли электромагнитным краном, не имеющим до-
полнительных захватов, поднимать и переносить раскаленные
стальные и чугунные слитки? Ответ поясните.
1890. Поток зерна, поступающего на жернова мельницы, про-
пускается сначала между полюсами сильного электромагнита.
Зачем это делается?
1891. Как проще и быстрее осуществить правильную укладку
гвоздей, шурупов, стальных шпилек и т. п. в заводских условиях?
1892. Придумайте проект машины для очистки сыпучих мате-
риалов, например сыпучих кормов для животных, от железных
примесей. Сделайте схематический рисунок и напишите поясне-
ние к нему.
1893. Сконструируйте устройство, которое позволяет извле-
кать железные, стальные и изготовленные из схожих материа-
лов предметы из-под воды, не замочив при этом рук.
1894. Можно ли изготовить подковообразный электромагнит
с одноименными полюсами? Ответ обоснуйте.
1895. Предложите способ исследования зависимости силы вза-
имодействия электромагнита с железным якорем, если в обмот-
ке электромагнита изменять силу тока. Для измерения силы мож-
но использовать демонстрационный динамометр.
1896. Предложите способ исследования зависимости силы вза-
имодействия электромагнита с железным якорем, если между
ними помещать тонкие прослойки из немагнитных веществ, на-
пример картона, оргстекла, пластмассы, алюминия и др.
204
1897. Что общего имеется в устрой-
стве электрического звонка, телеграф-
ного аппарата и телефонной трубки?
1898. Рассмотрите устройство
электрического звонка (рис. 259) и
ответьте на следующие вопросы. 1) Из
какого материала изготовлен сердеч-
ник электромагнита? 2) Изменится
ли действие звонка, если направле-
ние тока в цепи звонка изменить на
противоположное? 3) Почему звонок
перестает работать, если регулиро-
вочный винт слишком завинтить или
вывинтить? 4) Зачем в том месте яко-
ря, где оп касается конца винта, на-
паивается слой неокисляющегося ма-
териала?
1899. Отвинтив крышку телефон-
ной трубки, можно убедиться в том,
что стальная мембрана притягивает-
ся электромагнитом даже и в том
случае, когда в катушках телефона
нет тока. Почему? Что является сер-
дечником электромагнита в телефон-
ной трубке?
1900. Электромагнитное реле слу-
жит для включения цепи сильного то-
ка (рабочая цепь) при помощи очень
слабого управляющего тока. К каким
зажимам реле вы присоединили бы
рабочую цепь, а к каким — источник
управляющего тока (рис. 260)?
1901. Объясните принцип дейст-
вия электромагнитного прерывателя
тока. Что характерно для накала ни-
ти электрической лампочки, вклю-
ченной последовательно в цепь дей-
ству ющехх» прерывателя (рис. 261)?
1902. Объясните действие автома-
тического электромаг-нитного выклю-
чателя, самостоятельно прерываю-
щего ток при больших перегрузках
(рис. 262).
Рис. 262
205
к, к2
Рис. 263
Рис. 264
Рис. 265
1903. На рис. 262-263 изобра-
жены схемы различных по устрой-
ству автоматических выключате-
лей при перегрузках в сети. Какой
из этих приборов может через не-
которое время снова автоматичес-
ки замкнуть цепь тока?
1904. На рис. 264 изображен
схематически так называемый ми-
нимальный автомат, отключающий
установку при резком уменьшении
напряжения в сети. На рукоятке
1 укреплен якорь 2, втягивающий-
ся в катушку 3 и удерживающий
рубильник 4 в таком положении,
что он замыкает контакты 5 и 6
рабочей цепи. Объясните, как сра-
батывает автомат.
1905. Предложите схему элект-
рической цепи, в которой можно
было бы, нажимая кнопки, менять
направление тока в обмотке элек-
тромагнита на обратное.
1906. Предложите несколько
способов применения двухполюс-
ного переключателя для измене-
ния направления тока в обмотке
электромагнита на обратное. Для
чего может понадобиться такая
цепь? Как можно убедиться в том,
что полюсы электромагнита поме-
нялись?
1907. На рис. 265 изображены
схемы электрических цепей с элек-
тромагнитным реле. Чем отличают-
ся эти цепи друг от друга? Как они
работают?
1908. Как работают цепи, схемы
которых приведены на рис. 266?
Где они могут использоваться?
1909. Предложите схему элект-
рической цепи, содержащей реле,
206
источники тока и позволяющей с
помощью одной сигнальной лам-
почки судить о том, работает элек-
тродвигатель или нет.
1910. Предложите схему «ми-
галки», т. е. такой электрической
цепи, в которой после замыкания
ключа электрическая лампочка
автоматически то зажигается на
некоторое время, то гаснет.
1911. Предложите схему элект-
рической цепи, в которой после
замыкания ключа две лампочки
начинают автоматически переклю-
чаться, т. е. поочередно загораться
и гаснуть. Где такие цепи могут
найти применение?
§ 52. ДЕЙСТВИЕ
МАГНИТНОГО ПОЛЯ
1912. В каком направлении дей-
ствует сила на проводник А, рас-
положенный перпендикулярно к
плоскости чертежа между полю-
сами магнита, если ток в провод-
нике направлен от наблюдателя
(рис. 267)?
1913. Проводник А поместили
между полюсами магнита перпен-
дикулярно к плоскости чертежа
так, как показано на рис. 268. Ток
в проводнике направлен к наблю-
дателю. Укажите направление дви-
жения проводника.
1914. Укажите направление ли-
ний магнитного поля В, если изве-
стно, что проводник с током откло-
няется под действием этого поля
вправо (рис. 269).
в
Рис. 266
Рис. 267
Рис. 268
207
Рис. 270
Рис. 271
Рис. 272
1915. Как направлена механи-
ческая сила, действующая на про-
водник с током (рис. 270)?
1916. Определите полюсы источ-
ника, если при замыкании цепи ня
ее участок 1, действует сила в на-
правлении, указанном стрелкой
(рис. 271).
1917. Крупинку радиоактивно-
го вещества поместили в магнитное
поле, перпендикулярное к плоско-
сти рисунка и направленное от на-
блюдателя. Излучение разделилось
на три пучка (рис. 272). Что мож-
но сказать о каждом из этих пуч-
ков? Что произойдет, если направ-
ление магнитного поля изменить
на противоположное?
1918. Будет ли происходить
электролиз, если электролитичес-
кую ванну поместить в магнитное
поле, силовые линии которого на-
правлены так, как показано на
рис. 273? Как наличие магнитно-
го поля отразится на процессе элек-
тролиза?
1919. Если по двум параллель-
ным проводникам текут токи, то
проводники притягиваются или от-
талкиваются друг от друга в зави-
симости от направления тока в них.
Пользуясь правилом буравчика и
правилом левой руки, определите,
в каком случае такие проводники
притягиваются, а в каком — оттал-
киваются.
1920. Проволочный виток (рам-
ка) с током вращается в магнитном
поле. За счет какой энергии совер-
шается механическая работа по вра-
щению рамки?
1921. В каком направлении нач-
нет вращаться проволочная рамка
с током из положения, изображен-
ного на рис. 274? Будет ли пово-
208
рачиваться рамка, находясь в горизонтальном или вертикаль-
ном положении?
1922. Проволочная рамка с током повернулась под действием
магнитного поля в направлении, противоположном направлению
движения часовой стрелки. Перерисуйте рис. 275, дополнив его
условным изображением источника тока и указав стрелками на-
правление тока в рамке, а знаками «+» и «-» полюсы источника.
1923. Какие преобразования энергии происходят в электро-
двигателе постоянного тока?
1924. Из какой стали должен быть сделан сердечник электро-
магнита электродвигателя?
1925. Для чего служит якорь в электродвигателе постоянного
тока и как он устроен?
1926. Каково назначение и устройство коллектора электро-
двигателя постоянного тока?
1927. Каково назначение щеток электродвигателя постоянно-
го тока? Из чего их делают? Почему?
1928. Изменится ли направление вращения якоря, если изме-
нится направление тока: а) в обмотке якоря электродвигателя;
б) в обмотке электромагнитов; в) одновременно в обмотках якоря
и электромагнита?
§ 53. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
1929. При вдвигании магнита в катушку с замкнутой обмот-
кой в последней появляется электрический ток. За счет какой
энергии возникает ток?
1930. Определите направление индукционного тока в прямом
проводнике А, расположенном перпендикулярно к плоскости
чертежа, если он будет перемещаться между полюсами магнита
SN в направлении, указанном стрелкой (рис. 276).
Рис. 276
20»
Рис. 278
1931. Кольцо из проволоки, приведенное в быстрое вращение
между полюсами электромагнита, заметно нагревается. Объяс-
ните это явление. Будет ли нагреваться при тех же условиях
кольцо, имеющее разрыв?
1932. Рассмотрите установку, изображенную на рис. 277. Что
произойдет со стрелкой гальванометра, если катушку Kt вдви-
гать внутрь катушки К2? Почему?
1933. Что произойдет, если катушку К, вынести из катушки
К2 (рис. 277)? В каком направлении отклонится стрелка гальва-
нометра в этом случае?
1934. Будет ли возникать индукционный ток в цепи катушки
К2, если ее надевать на неподвижную катушку К2 (рис. 277)?
1935. Будет ли меняться направление индукционного тока в
цепи катушки К2, если ее надевать или снимать с неподвижной
катушки К, (рис. 277)?
1936. Будет ли наблюдаться явление электромагнитной ин-
дукции, если в цепи, изображенной на рис. 278: а) замкнуть ключ;
б) разомкнуть ключ?
1937. Будет ли возникать индукционный ток в витках, изоб-
раженных на рис. 279, если стрелки указывают направление дви-
жения витка в магнитном поле?
210
Рис. 280
а б в г
Рис. 281
1938. Если начать вращать подковообразный магнит, то зам-
кнутый виток провода, который находится между его полюса-
ми, тоже начинает вращаться. Почему?
1939. Почему колебания стрелки компаса быстрее прекраща-
ются, если его корпус латунный или алюминиевый, и медлен-
нее — если корпус прибора пластмассовый?
1940. Два гальванометра соединили проводниками так, как
показано на рис. 280. Если один гальванометр покачать так, чтобы
его стрелка пришла в движение, то начинает колебаться и стрелка
другого гальванометра. Объясните наблюдаемое явление.
1941. Найдите направление индукционного тока в случаях,
изображенных на рис. 281.
VIII. СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 54. ЗАКОН ПРЯМОЛИНЕЙНОГО
РАСПРОСТРАНЕНИЯ СВЕТА
1942. Чему равна скорость света, если расстояние от Луны до
Земли, примерно равное 3,84 106 км, он проходит за 1,88 с?
1943. Сколько времени понадобится свету, чтобы пройти рас-
стояние от Земли до Солнца? Это расстояние примерно равно
150 млн км.
1944. Как влияют размеры источника света на ширину обла-
сти полутени?
1945. На крытых стадионах часто можно наблюдать, что у
спортсменов, находящихся на поле, четыре тени. Чем это можно
объяснить?
1946. Тень от штанги футбольных ворот утром и вечером длин-
нее, чем днем. Меняется ли в течение дня длина тени от пере-
кладины ворот?
1947. По какому признаку можно обнаружить, что вы оказа-
лись в полутени некоторого предмета?
1948. Как и почему меняются очертания тени и полутени че-
ловека, когда он удаляется вечером от фонаря уличного освеще-
ния?
1949. Диаметр источника света равен 10 см. Расстояние от
него до экрана равно 2 м. На каком расстоянии от источника
света следует расположить мяч диаметром 5 см, чтобы на экра-
не: а) размеры тени были равны половине размера мяча; б) была
только полутень мяча?
1950. В романе Г. Уэллса «Человек-невидимка» герой романа
изобрел особый состав и, выпив его, стал невидимым. Может ли
такой человек-невидимка видеть сам?
1951. Почему мы не видим лица фехтовальщика, если оно
закрыто частой сеткой, но сам фехтовальщик хорошо видит че-
рез нее окружающие предметы?
212
1952. Почему влажная почва кажется более темной, чем сухая?
1953. Как расположена Луна во время новолуния по отноше-
нию к Солнцу и к Земле?
1954. Может ли во время полнолуния наступить солнечное
затмение?
1955. Почему в южном и северном полушарии лето наступает
не в одно и то же время? Ответ поясните с помощью рисунка.
1956. Ученик заметил, что палка длиной 1,2 м, поставленная
вертикально, отбрасывает тень длиной 0,8 м. А длина теки от
дерева в это же время оказалась ровно в 12 раз больше длины
палки. Какова высота дерева?
1957. Уличный фонарь висит на высоте 4 м. Какой длины
тень отбросит палка высотой 1 м, если ее установить вертикаль-
но на расстоянии 3 м от основания столба, на котором укреплен
фонарь?
1958. На какой высоте находится уличный фонарь, если дли-
на тени, отбрасываемой палкой длиной 1,5 м, которая установ-
лена на расстоянии 3 м от основания столба, оказалась равной
Зм?
1959. Уличный фонарь висит на высоте 3 м. Палка длиной
1,2 м, установленная вертикально в некотором месте, отбрасы-
вает тень, длина которой равна длине палки. На каком расстоя-
нии от основания столба расположена палка?
1960. Уличный фонарь висит на столбе на высоте 3 м от по-
верхности земли. Тень от палки длиной 1 м, установленной вер-
тикально на некотором расстоянии от основания столба в точке
А, равна 0,8 м. Когда палку переместили в другую точку В, дли-
на тени оказалась равной 1,2 м. Каково расстояние между точ-
ками А и В, если известно, что основание столба, точки А и В
лежат па одной прямой?
1961. На какой высоте висит уличный фонарь, если тень от
вертикально установленной палки высотой 0,9 м имеет длину
1,2 м, а при перемещении палки на 1 м от фонаря вдоль направ-
ления тени длина тени увеличилась до 1,5 м?
§ 55. ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА.
ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ПЛОСКОМ ЗЕРКАЛЕ
1962. Снраведливы ли законы отражения света в случае паде-
ния света на лист белой бумаги?
1963. Почему окна домов днем всегда кажутся более темны-
ми, чем стены дома, даже если стены окрашены в темный цвет?
213
1964. Найдите построением ход луча, падающего на плоское
зеркало, если известен ход луча, отраженного от зеркала (рис. 282).
1965. Вы видите глаза другого наблюдателя в сложной систе-
ме зеркал. Сможет ли он, в свою очередь, видеть ваши глаза?
1966. Постройте область видения шахматной фигуры в зерка-
ле MN. Их взаимное расположение указано на рис. 283. Разме-
ры зеркала и фигуры по вертикали равны.
1967. Почему в свете фар автомобиля лужа на асфальте ка-
жется водителю темным пятном?
1968. Рыбак, сидя на берегу озера, видит на спокойной повер-
хности воды изображение утреннего Солнца. Куда переместится
это изображение, если рыбак будет наблюдать его стоя? Ответ
поясните построением чертежа.
1969. На плоское зеркало, лежащее на поверхности стола,
поставлена шахматная фигура. Если на фигуру направить пучок
света, то на стене появляется двойная тень фигуры — прямая и
перевернутая. Почему? Ответ поясните построением чертежа.
1970. Что вы увидите, если поставите пешку перед двумя плос-
кими зеркалами, расположенными под углом 90 друг к другу?
1971. В утренние и предвечерние часы отражение Солнца в
спокойной воде ослепительно яркое, а в полдень его можно рас-
сматривать, не жмурясь. Объясните это явление.
1972. Расположите между экраном и свечой вилку, держа ее
вертикально. Добейтесь появления на экране четкой тени. Те-
перь, не меняя положения вилки по отношению к экрану, по-
верните ее на 90", т. е. расположите горизонтально. Что наблю-
даете? Объясните наблюдаемый эффект.
1973. На поверхности озера или моря против Луны видна свер-
кающая лунная дорожка. Объясните, как она образуется. Можно
ли наблюдать лунную дорожку на идеально гладкой, спокойной
поверхности воды? Почему дорожка всегда направлена на на-
блюдателя?
214
1974. Как можно отличить венецианское зеркало от обычного?
1975. Угол падения луча на плоское зеркало увеличили от 30"
до 45’. Как изменится угол между падающим и отраженным лу-
чом?
1976. На какой угол повернется отраженный от плоского зер-
кала луч, если зеркало повернуть на угол ф? Направление пада-
ющего луча остается неизменным.
1977. Как надо расположить плоское зеркало, чтобы изменить
направление солнечного луча на горизонтальное, если луч, прохо-
дя сквозь малое отверстие в ставне, образует с горизонтальной
поверхностью стола угол 50'?
1978. С помощью плоского зеркала надо осветить дно глубо-
кого колодца. Солнечные лучи составляют с поверхностью зем-
ли угол 30“. Под каким углом к вертикали надо расположить
плоское зеркало, чтобы выполнить задуманное?
1979. Человек приближается к зеркалу со скоростью 1 м/с. С
какой скоростью приближается: а) изображение человека к зер-
калу; б) изображение человека к самому человеку?
1980. Автомобиль движется со скоростью и. С какой скорос-
тью движется изображение автомобиля в плоском зеркале, уста-
новленном у обочины дороги, перпендикулярно ей?
1981. С какой скоростью движется изображение придорож-
ных столбов в плоском зеркале водителя автомобиля, если его
скорость равна о?
1982. На рис. 284 изображен в плане автобус. В точке А нахо-
дится водитель. Через точку В проходит вертикальная ось, во-
круг которой может вращаться плоское зеркало DE. Как надо
расположить зеркало DE, чтобы шофер мог видеть входящих в
заднюю дверь С пассажиров? Решите задачу построением.
1983. Человек, идущий по шоссе, увидел в защитном стекле
встречного автомобиля Солнце. Под каким углом наклонено к
горизонту это стекло, если высота Солнца над горизонтом равна
18’, а отраженный от стекла луч попадает в глаза наблюдателя
по горизонтальному направлению? Считайте, что Солнце, чело-
век и автомобиль находятся в вертикальной плоскости.
Рис. 284
216
1984. В магазинах готовой одежды часто устанавливают боль-
шие, в рост человека, зеркала. Какой минимальный размер дол-
жно иметь плоское зеркало, чтобы человек мог видеть себя в
полный рост, не меняя положения головы?
1985. Постройте изображение предмета (точки) в двух плос-
ких зеркалах, если угол между ними равен 120 . Сколько изоб-
ражений получается?
1986. Постройте изображение предмета (точки) в двух плос-
ких зеркалах, если угол между ними равен 90. Сколько изобра-
жений получается?
1987. Постройте изображение предмета (точки) в двух плос-
ких зеркалах, если угол между ними равен 72’. Сколько полу-
чится изображений?
1988. Постройте изображение предмета (точки) в двух плос-
ких зеркалах, угол между которыми равен 60". Сколько изобра-
жений получается?
1989. Постройте изображение предмета (точки) в двух плос-
ких зеркалах, если угол между ними равен 45'. Сколько изобра-
жений получается?
1990. Сколько изображений предмета (точки) получается в
двух плоских зеркалах (см. задачи 1985-1989). если угол между
ними равен 360': п, где п — натуральное число? Проверьте полу-
ченный вами ответ для какого-нибудь частного случая.
1991. Сбоку от зеркала стоит человек А. Второй человек В
идет по направлению к плоскому зеркалу по перпендикуляру,
проходящему через середину зеркала (рис. 285). На каком рас-
стоянии от зеркала будет В в момент, когда А и В увидят друг
друга в зеркале?
1992. Расстояние между зеркалами перископа по вертикали
равно 1,2 м. В перископ мы рассматриваем человека ростом 180 см.
стоящего на расстоянии 15 м от укрытия. Найдите наименьшую
допустимую вертикальную ширину верхнего (входного) отвер-
стия перископа.
216
§ 56. СФЕРИЧЕСКИЕ ЗЕРКАЛА
1993. Выпуклые зеркала сильно искажают форму предметов.
Почему же на автобусах, троллейбусах, автомобилях устанавли-
вают не плоские, а именно выпуклые зеркала?
1994. Как в солнечный день определить приблизительно ра-
диус кривизны вогнутого зеркала?
1995. Постройте дальнейший ход луча, падающего на вогну-
тое зеркало (рис. 286).
1996. Постройте дальнейший ход луча, падающего на выпук-
лое зеркало (рис. 287).
1997. Лампочка, установленная в автомобильной фаре, имеет
две нити накала, питаемые независимо друг от друга. Нить на-
кала, дающая «дальний снег», помещена в фокусе вогнутого зер-
кала, а пить накала, дающая «ближний свет», расположена бли-
же к зеркалу и чуть выше первой. Чем отличаются пучки «даль-
него» и «ближнего света»? Ответ поясните построением.
1998. В ящике, открытом справа, находится сферическое зерка-
ло. На рис. 288 показан ход лучей, падающих на зеркало и отра-
женных от него. Найдите построением положение полюса, опти-
ческого центра и фокуса зеркала. Какое это зеркало — выпуклое
217
• S • S'
Г00 TOO
• S’
s
a 6
•S’ *s
«s roo » S'ГОО
в г
Рис. 289
1999. Найдите построением положение полюса зеркала и его
оптического центра, если на рис. 289 заданы направление главной
оптической оси, положение источника S и его изображения S' в
сферическом зеркале. Какое это зеркало — выпуклое или во-
гнутое?
2000. Солнечные лучи собираются при помощи вогнутого зер-
кала и направляются в небольшой полый шар через малое от-
верстие в нем. Стенки полости тепла не проводят. Можно ли,
увеличивая размеры вогнутого зеркала и время эксперимента,
неограниченно повышать температуру внутри полости?
§ 57. ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА
2001. Почему ложка, поставленная в стакан с водой, кажется
изогнутой?
2002. В жаркую солнечную погоду лесок, находящийся за све-
жевспаханным полем, кажется «дрожащим». Почему?
2003. Если посмотреть на окружающие тела через теплый воз-
дух, поднимающийся от костра, то они кажутся «дрожащими».
Почему?
2004. Почему звезды мерцают?
2005. Камушки, лежащие на дне водоема, кажутся колеблю-
щимися, если поверхность воды в водоеме не совсем спокойная.
Почему?
2006. Почему после захода Солнца темнеет не сразу, а появ-
ляются сумерки?
2007. Бывают ли сумерки на Луне?
2008. В каком случае угол падения луча на плоскопараллель-
ную стеклянную пластинку и угол преломления луча равны друг
другу?
2009. Луч света падает из воздуха в стекло (рис. 290). Изобра-
зите дальнейший ход луча.
218
2010. Луч света падает из стек-
ла в воздух (рис. 291). Изобрази-
те дальнейший ход луча.
2011. Как нужно целиться в
предмет, находящийся под водой,
чтобы попасть в него,— выше или
ниже предмета? Ответ поясните
чертежом.
2012. На плоское зеркало, ле-
жащее на дне пустого аквариума,
падает луч света (рис. 292). На-
чертите дальнейший ход луча,
если в аквариум налить воды до
уровня 1, 2 и 3.
2013. Аквалангист, находя-
щийся под водой, всегда может ви-
деть рыбака, сидящего на берегу.
Рыбак же, сидящий на берегу,
лишь в редких случаях может
увидеть аквалангиста, плавающе-
го иод водой. Почему? Ответ по-
ясните чертежом.
2014. В дно глубокого водоема
вбита свая, которая выступает над
поверхностью воды на 0,5 м. Сол-
нечные лучи падают на поверх-
ность воды в водоеме под углом
а. Найдите длину тени от сваи на
дне водоема построением. Больше
она или меньше длины тени, ко-
торую отбрасывает эта свая, ког-
да целиком находится в воздухе
(при прочих равных условиях)?
2015. Луч падает на плоскую
стеклянную пластинку с парал-
лельными гранями (рис. 293). По-
стройте дальнейший ход луча.
2016. Между светящейся точ-
кой и глазом помещена плоскопа-
раллельная пластинка. Построй-
те изображение точки.
2017. Луч падает на трехгран-
ную прямоугольную призму
(рис. 294). Постройте дальнейший
ход луча.
а б
Рис. 290
а б
Рис. 291
2ia
//////
Рис. 297
2018. Луч падает на трехгранную
призму (рис. 295). Постройте даль-
нейший ход луча.
2019. Параллельные лучи 1 и 2
идут из воды в воздух, но луч 2, преж-
де чем выйти в воздух, проходит
через стеклянную плоскопараллель-
ную пластину (рис. 296). Постройте
дальнейший ход лучей 1 и 2. Сде-
лайте вывод относительно хода этих
лучей в воздухе.
2020. Над аквариумом, заполнен-
ным водой, повесили лампу, дающую
конический пучок света (рис. 297).
Найдите построением диаметр светло-
го пятна на дне аквариума. Что про-
изойдет с диаметром этого пятна, если
воду вылить? Что произойдет с диа-
метром этого пятна, если, не выли-
вая воду, накрыть аквариум толстым
куском стекла?
2021. В жаркий летний день на
разогретом асфальте шоссе водители
часто видят «лужи воды*. Однако,
подъезжая к «лужам», обнаруживают,
что их нет вовсе. Объясните явление.
2022. На дне водоема поместили
точечный источник света. Почему на
поверхности видно светлое пятно оп-
ределенного размера?
2023. Пузырьки воздуха, располо-
женные на стеблях и листьях подвод-
ных растений, кажутся серебристо-
зеркальными. Почему?
2024. Закоптите стальной шарик в
пламени свечи и опустите его в воду.
Что наблюдаете? Объясните явление.
2025. Опустите в стакан с водой
пустую пробирку так, чтобы ее откры-
тый конец был вверху. Посмотрите
на часть пробирки, находящуюся под
водой, из разных точек. Убедитесь,
что ее поверхность кажется блестя-
щей. Почему это происходит? Налей-
220
Рис. 298
те в пробирку воду. Можно ли теперь наблюдать это явление?
Почему?
2026. Как располагается радуга относительно Солнца? Почему
она имеет форму дуги? Можно ли увидеть полную окружность
радуги? Где находится центр радуги?
2027. Предложите способ получения искусственной радуги.
2028. Рассмотрите рис. 298. В каком из ящиков находится плос-
кое зеркало, а в каком — стеклянная трехгранная призма? Най-
дите построением положение плоского зеркала и трехгранной
призмы.
§ 58. ЛИНЗЫ
2029. С помощью линзы (какой?) на экране получено изобра-
жение пламени свечи. Изменится ли и как это изображение,
если половину линзы закрыть непрозрачным экраном?
2030. На рис. 299 изображены собирающая линза, ее главная
оптическая ось и луч, падающий на линзу. Постройте дальней-
ший ход луча.
2031. На рис. 300 изображены рассеивающая линза, ее глав-
ная оптическая ось и луч, падающий на линзу. Постройте даль-
нейший ход луча.
221
2032. Предложите способ определения фокусного расстояния
собирающей линзы, если в вашем распоряжении есть только
линза и линейка.
2033. Постройте изображение стрелки в собирающей линзе
(рис. 301).
2034. Постройте изображение стрелки в рассеивающей линзе
(рис. 302).
2035. Зачем объективы у проекционного аппарата и фотоап-
парата делают подвижными?
2036. Как изменится изображение на фотопленке или на эк-
ране при показе диапозитивов при помощи проекционного фо-
наря, если закрыть половину объектива? Ответ поясните.
2037. Зачем у диапозитивов, вставляемых в диапроектор, пред-
варительно определяют верх и низ кадра, его правую и левую
стороны?
2038. Изготовьте фотоаппарат без линзы.
2039. Оптическая сила линзы -1-4 дптр. Найдите ее фокусное
расстояние. Какая это линза — собирающая или рассеивающая?
2040. Оптическая сила линзы -2,5 дптр. Вычислите ее фокус-
ное расстояние. Какая это линза — рассеивающая или собираю-
щая?
2041. Где на главной оптической оси собирающей линзы дол-
жен находиться точечный источник света, чтобы ни из одной
точки пространства нельзя было одновременно увидеть источ-
ник и его изображение?
2042. На рис. 303 даны положение главной оптической оси
линзы, источник S и его изображение S' в линзе. Найдите по-
строением положение оптического центра линзы и ее фокусов.
Определите тип линзы.
• 5 • 5
ИХ) ГСХ)
а • S' IW б •S' гоо
•S в •S' •s Рис. 303 г •S'
222
2043. В каком ящике (рис. 304) находится собирающая, а в
каком — рассеивающая линза? Найдите построением положение
оптического центра линз.
2044. Как надо расположить две линзы, чтобы после прохож-
дения через них параллельные лучи остались параллельными?
Рассмотрите случаи, когда: а) обе линзы собирающие; б) одна
линза собирающая, другая — рассеивающая.
2045. На рис. 305 даны ход произвольного луча в собираю-
щей линзе и положение ее главной оптической оси и оптическо-
го центра. Найдите построением положение фокусов линзы.
2046. На рис. 306 дан ход произвольного луча в рассеивающей
линзе. Положение главной оптической оси и оптического центра
линзы известно. Найдите построением положение фокусов линзы.
2047. Найдите построением положение рассеивающей линзы
и ее фокусов, если размеры предмета АВ = 10 см, его изображе-
ния А'В' = 5 см, а точки В и В' лежат на главной оптической оси
линзы и расстояние между ними 4 см. Предмет АВ расположен
перпендикулярно главной оптической оси.
2048. Постройте изображение точечного источника света, ле-
жащего на главной оптической оси, в собирающей и рассеиваю-
щей линзах (рис. 307).
F 0 F
а
Рис. 307
4_Г00
F
223
б
Рис. 308
2049. Плоскопараллельную пластину разрезали так, как по-
казано на рис. 308. После этого получившиеся линзы раздвину-
ли. Что будет происходить с пучком параллельных лучей, пада-
ющих на эту систему: а) со стороны собирающей линзы; б) со
стороны рассеивающей линзы? Рассмотрите случаи, когда рас-
стояние между линзами равно фокусному1, меньше фокусного и
больше фокусного расстояния.
2050. Саша близорукий, а Маша — дальнозоркая. Маша по-
лучила на стене комнаты изображение окна при помощи своих
очков. Саша попытался повторить этот опыт с помощью своих
очков. Что у него получилось?
2051. Как отличить очки для дальнозорких людей от очков
для близоруких людей?
2052. Рассмотрите зрачки своих глаз в плоском зеркале при
малом освещении, а затем при сильном. Что вы заметили? Объяс-
ните наблюдаемое.
2053. Какую форму должна была бы иметь передняя поверх-
ность роговицы глаза воображаемого животного, которое одина-
ково хорошо видело бы удаленные предметы в воздухе и в воде
без дополнительной аккомодации?
2054. Линзы очков имеют фокусное расстояние 0,5 м. В сере-
дине линзы тоньше, чем по краям. Какова оптическая сила каж-
дой линзы? Какой недостаток зрения у владельца очков?
2055. Врач выписал больному очки с линзами, фокусное рас-
стояние которых равно 1 м. Какова оптическая сила линз? Мож-
но ли определить, каков недостаток зрения у больного?
2056. Оптическая сила линз в очках -2 дптр. Для близоруко-
го или дальнозоркого глаза эти очки?
§ 59. ДИСПЕРСИЯ. ОБЪЯСНЕНИЕ ЦВЕТА ТЕЛ
2057. Какими свойствами обладают все цветные поверхности?
2058. На кухне, стенки которой выложены зеленой кафель-
ной плиткой, стоит мебель белого цвета и электрическая плита
черного цвета. Какие из поверхностей отражают меньше всего
света, а какие — больше всего? Ответ обосновать.
224
2059. Почему мы видим черные буквы на белом листе бумаги?
2060. Почему листья деревьев днем кажутся нам зелеными, а
ночью — черными?
2061. Почему неудобно смотреть передачу по телевизору, если
на экран падает яркий свет от окна?
2062. При рассматривании тел через зеленый светофильтр одни
из них кажутся зелеными, а другие — черными. Почему?
2063. На белом фоне написано красными чернилами слово.
Через стекло какого цвета нельзя прочесть написанное?
2064. На белом листе написано красным фломастером «от-
лично», а зеленым — «хорошо». Имеются два стекла: красное и
зеленое. Через какое стекло надо смотреть, чтобы увидеть слово
«отлично»?
2065. В комнате школьного музея потолок белый, стены зеле-
ные, а пол красный. Освещение в комнате естественное. Какими
увидят стены, пол и потолок школьники, пришедшие на экскур-
сию, если будут рассматривать их через красные стекла очков?
Почему?
2066. Почему цвет некоторых материалов при дневном и элек-
трическом освещении получается различным?
2067. Какими лампами целесообразно пользоваться для осве-
щения магазина, в котором торгуют текстильными материалами?
2068. Раскаленная нить накала имеет красноватый оттенок,
если ее рассматривать через матовую поверхность плафона. Объяс-
ните это явление.
2069. Почему сигналы опасности подаются красным светом, в
то время как глаз наиболее чувствителен к желто-зеленому свету?
2070. Объясните происхождение цвета: а) синего неба; б) си-
него стекла; в) синего листа бумаги.
8 Эи ПО
IX. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
§60. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ
2071. Рассмотрите рис. «309 и назовите, в каких случаях мо-
гут возникнуть свободные колебания.
2072. Материальная точка совершает незатухающие колеба-
ния. Какие из величин, характеризующих это движение (смеще-
ние от положения равновесия, амплитуда, период, частота, ско-
рость, ускорение), являются постоянными и какие переменными?
2073. Как мепяется период свободных колебаний люльки на
протяжении первых полутора лет ребенка? Рассмотрите два слу-
чая: а) люлька типа качелей, с постоянной длиной подвеса;
б) люлька на упругом шесте (как на пружине).
2074. В какой машине меньше трясет: в пустой или нагру-
женной? Почему?
2075. Рассмотрите рис. 309 и назовите, в каких случаях мож-
но наблюдать явление резонанса и при каком условии.
226
2076. Можно ли раскачать тяжелые качели, прилагая к ним
внешнее очень малое усилие, и получить при этом большую ам-
плитуду колебаний?
2077. Почему солдатам приказывают идти вольным шагом,
когда они проходят через реку по мосту?
2078. Если нести груз, подвешенный на веревочной петле, то
при определенном темпе ходьбы груз начинает сильно раскачи-
ваться. Чем объясняется это явление? Какими средствами мож-
но уменьшить нежелательное раскачивание груза?
2079. Как иллюстрирует качание ребенка в люльке принци-
пы резонанса? Что произойдет, если толчки будут происходить
через определенные промежутки времени?
2080. По данным таблицы 30 составьте задачи и решите их.
Таблица 30
№ п/п t, с N Т. с V, Гц
1 50 100 ? ?
2 ? 200 ? 50
3 100 ? 1 ?
4 15 ? ? 200
5 ? 20 4 ?
2081. Маятник совершил 50 колебаний за 1 мин 40 с. Найди-
те период и частоту колебаний.
2082. Маятник совершает колебания с частотой 20 Гц. Най-
дите период колебаний. Сколько колебаний совершит этот маят-
ник за 2 минуты?
2083. Маятник совершает колебания, период которых равен
0,5 с. За какое время он совершит 80 колебаний? Какова частота
колебаний этого маятника?
2084. Алеша измерял период колебаний груза, подвешивая
его на нитях разной длины. Результаты измерений он предста-
вил в таблице 31. Постройте графики зависимости Т(1) и Т*(1) и
сделайте вывод.
Таблица 31
1. м 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
Т, с 1,5 1,8 2,0 2,2 2,3
Г», с* 2,3 3,2 4,0 4,6 5,3
227
2085. Катя измеряла период колебаний грузов разной массы,
подвешивая их на одной и той же пружине. Результаты измере-
ний она представила в таблице 32. Постройте графики зависимос-
ти Т(т) и ТЦт) и сделайте вывод.
Таблица 32
т, кг 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
г. с 0,3 0,4 0,5 0,6 0,6
с1 0,09 0,16 0,25 0,36 0,36
2086. На рис. 310 приведен график зависимости смещения
колеблющейся точки от времени. Найдите амплитуду и период
колебаний.
2087. На рис. 311 представлены графики колебаний трех пру-
жинных маятников. К пружинам этих маятников подвешены
грузы одинаковой массы. Чем отличаются друг от друга колеба-
ния этих маятников? Что одинакового в этих колебаниях?
2088. Ня рис. 312 представлены графики колебаний трех мате-
матических маятников. В чем отличие в колебаниях этих маятни-
ков? Что можно сказать о длинах нитей этих маятников? Найдите
их.
228
2089. Груз массой 2 кг подвешен на пружине и совершает
гармонические колебания. График зависимости смещения от
времени приведен на рис. 313. Рассчитайте жесткость пружины.
2090. Математический маятник совершает колебания, график
которых приведен на рис. 314. Найдите длину нити маятника.
2091. Найдите амплитуду, период и частоту колебаний груза
на пружине жесткостью 40 Н/м, график колебаний которого при-
веден на рис. 315. Найдите массу груза.
2092. Найдите амплитуду, период и массу груза, подвешенно-
го на пружине жесткостью 40 Н/м, если график колебаний гру-
за на пружине приведен на рис. 316. Рассчитайте максималь-
ную скорость груза в процессе колебаний.
2093. Найдите массу груза, подвешенного к пружинам в зада-
че 2087, и жесткость пружин, если жесткость первой пружины
равна 40 Н/м.
2094. Период колебаний математического маятника равен 2 с,
амплитуда колебаний 5 см. Постройте график зависимости сме-
щения колеблющейся точки от времени, считая, что в началь-
ный момент времени (t “ 0) х =
2095. Математический маятник имеет длину подвеса 10 м.
Амплитуда колебаний 20 см. Постройте график колебаний этого
маятника, считая, что в начальный момент времени (/ - 0) х = х„.
2096. Пружинный маятник совершает колебания с частотой
20 Гц и амплитудой 5 см. Постройте график колебаний груза на
пружине, считая, что в начальный момент времени (/ = 0) х = х„.
2097. На пружине жесткостью 40 Н/м подвешен груз массой
500 г. Постройте график колебаний этого груза, если амплитуда
колебаний 1 см, считая, что в начальный момент времени
(J - 0) х = хм.
229
2098. Демонстрационная пружина имеет жесткость 10 Н/м.
Какой груз следует подвесить к пружине, чтобы период свобод-
ных колебаний составлял 5 с?
2099. Автомобильные рессоры имеют жесткость порядка
20 000 Н/м. Каким будет период колебаний, если на эти рессоры
упадет груз массой 500 кг?
2100. Какую длину подвеса имеет математический маятник,
совершающий колебания с периодом 2 с?
2101. Мальчик несет на коромысле ведра с водой, период соб-
ственных колебаний которых 1,5 с. При какой скорости движе-
ния вода начнет выплескиваться особенно сильно, если длина
шага мальчика равна 60 см?
2102. В стакан с водой, стоящий на столике в вагоне поезда,
поместили поплавок. Частота собственных колебаний поплавка
равна 1,2 Гц. С какой скоростью должен двигаться поезд, чтобы
поплавок раскачивался особенно сильно? Длина рельса 25 м.
2103. При какой скорости поезда рессоры его вагонов будут
особенно сильно колебаться под действием стыков рельс на ко-
леса? Длина рельса 12,5 м; нагрузка на рессору составляет 55 кН,
а жесткость рессоры равна 6,25 • 10s Н/м.
§ 61. МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ. ЗВУК
2104. Приведите какие-либо доказательства в пользу утверж-
дения, что звуковая волна обладает энергией.
2105. Приведите какие-либо доказательства в пользу утверж-
дения, что для возбуждения звука всегда требуется энергия.
2106. Объясните происхождение следующих звуков: жуж-
жание насекомых; кваканье лягушки; стрекотание кузнечика;
шум леса.
2107. Кто быстрее машет крыльями при полете: муха, шмель
или комар? Каким образом это можно установить?
2108. Почему полет бабочки бесшумен?
2109. Звонок в школе звучал в течение некоторого короткого
времени. Опишите характер звуковых волн и переносимую ими
энергию от момента их образования до момента, когда звук стал
неслышным.
2110. Сапта и Маша решили установить, на каком расстоянии
сверкнула молния. Помогите им осуществить задуманное. Ка-
кие дополнительные сведения для этого потребуются?
2111. Можно, еще не видя поезда, узнать о его приближении,
приложив ухо к рельсу. На чем основан этот способ?
2112. Приведите примеры, доказывающие, что в воздухе зву-
ки разных частот распространяются с одинаковой скоростью.
230
2113. На какую характеристику волны — частоту или длину
волны — реагирует человеческое ухо?
2114. Какое преимущество получает тугоухий человек, когда
прикладывает руку к уху?
2115. Почему трудно услышать эхо на болоте?
2116. Частотный диапазон рояля от 90 Гц до 9000 Гц. Найди-
те диапазон длин волн звука рояля в воздухе.
2117. Найдите длину звуковой волны частотой 440 Гц в воздухе
и воде. Что происходит с волной при переходе из воздуха в воду?
2118. Расстояние до преграды, отражающей звук, равно 68 м.
Через сколько времени человек услышит эхо?
2119. При измерении глубины моря под кораблем при помо-
щи эхолота оказалось, что моменты отправления и приема ульт-
развука разделены промежутком времени 0,6 с. Какова глубина
моря под кораблем?
2120. По поверхности воды в озере волна распространяется со
скоростью 6 м/с. Каковы период и частота колебаний бакена, если
длина волны 3 м?
2121. Определите скорость звука в воде, если источник звука,
колеблющийся с периодом 0,002 с, возбуждает в ней волны дли-
ной 2,9 м.
2122. Рыболов заметил, что за 10 с поплавок совершил на вол-
нах 20 колебаний, а расстояние между соседними горбами волн
равно 1,2 м. Какова скорость распространения волн?
§ 62. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
2123. На рис. 317 приведены схемы электрических цепей. В
каких цепях могут возникнуть свободные электрические коле-
бания? (Все элементы цепей идеальные.)
231
2124. Какую роль играют в колебательном контуре электро-
емкость конденсатора и индуктивность катушки?
2125. Какую роль играет сопротивление проводов в реальном
колебательном контуре?
2126. В колебательный контур включили конденсатор, элект-
роемкость которого можно плавно менять. Какие возможности
при этом появляются?
2127. Как будет меняться период свободных колебаний в кон-
туре, если увеличивать электроемкость конденсатора?
2128. Как будет меняться частота свободных колебаний в кон-
туре, если уменьшать электроемкость конденсатора?
2129. Как будет меняться период свободных колебаний в конту-
ре, если уменьшать индуктивность катушки, включенной в пего?
21,30 . Как будет меняться частота свободных колебаний в конту-
ре, если увеличивать индуктивность катушки, включенной в него?
2131. Можно ли сохранить неизменной частоту колебаний в
колебательном контуре, если одновременно изменять электро-
емкость конденсатора и индуктивность катушки? Как?
2132. Чему равен период собственных колебаний в контуре,
состоящем из катушки индуктивностью 2,5 мГн и конденсатора,
электроемкость которого равна 25 мкФ?
2133. Определите период и частоту собственных колебаний в
контуре, если его элементы имеют электроемкость 2,2 мкФ и
индуктивность 0,65 мГн.
2134. Колебательный контур состоит из конденсатора емкос-
тью 10 мкФ и катушки с индуктивностью 16 мГн. При какой
частоте вынужденных колебаний в контуре возникнет резонанс?
2135. Заряд на обкладках конденсатора колебательного кон-
тура меняется со временем так, как показано на рис. <318. Най-
дите период и частоту колебаний в контуре. Каков максималь-
ный заряд на обкладках конденсатора?
2136. Каково максимальное значение напряжения между об-
кладками конденсатора емкостью 10 мкФ, если заряд на его об-
кладках изменяется так, как показано на рис. 318?
232
2137. Сила тока в колебательном контуре меняется так, как
показано на рис. 319. Найдите период, частоту колебаний и ам-
плитуду силы тока в контуре.
2138. Звуковая волна в воздухе и электромагнитная волна в
воздухе имеют одинаковую длину, равную 10 см. Опишите харак-
тер обеих волн (слышимая, неслышимая; свет, радиоволна и пр.).
Почему две волны одинаковой длины имеют такие разные свой-
ства?
2139. На что теряется энергия в процессе электромагнитных
колебаний в контуре?
2140. Закрытый колебательный контур заменили открытым.
Почему при этом свободные электрические колебания в контуре
затухают быстрее?
2141. Как увеличить энергию, затрачиваемую в колебатель-
ном контуре на излучение в виде электромагнитных волн?
2142. Какие электромагнитные волны должен создавать ко-
лебательный контур, чтобы его излучение проще можно было
сделать направленным?
2143. Какие вещества лучше отражают электромагнитные
свойства волны: металлы или неметаллы?
2144. Будет ли осуществляться прием радиоволн, если антен-
ну установить на чердаке под металлической крышей? Почему?
2145. Почему радиоприемник в автомобиле плохо работает,
когда он проезжает под эстакадой или мостом?
2146. Почему нельзя осуществить радиосвязь с подводной
лодкой, когда она находится под водой, с помощью электромаг-
нитных волн?
2147. Можно ли осуществлять радиосвязь между двумя под-
водными лодками, находящимися на глубине в океане?
2148. Почему работающие электрические звонки, швейные
машины, пылесосы, утюги с терморегуляторами могут быть ис-
точниками радиоволн-помех?
2149. На какой частоте работает радиостанция, передавая про-
грамму на волне 250 м?
2150. На какой частоте суда передают сигнал бедствия oSOS»,
если по международному соглашению длина радиоволны долж-
на быть равна 600 м?
2151. Чему равна длина волн, посылаемых радиостанцией,
работающей на частоте 1400 кГц?
2152. Электромагнитные волны распространяются в некото-
рой однородной среде со скоростью 2 10в м/с. Какую длину имеют
в этой среде электромагнитные волны, если их частота в вакуу-
ме была равна 4 МГц?
233
2153. Почему радиолокационная установка должна посылать
радиосигналы в виде коротких импульсов, следующих через рав-
ные промежутки времени друг за другом?
2154. Почему устойчивый прием телепередачи возможен толь-
ко в пределах прямой видимости?
2155. Почему дальность действия передающей телевизионной
станции ограничена линией горизонта? Почему башни телецен-
тров строят очень высокими?
2156. Чему равно расстояние до наблюдаемого объекта, если
между посылкой импульса и его возвращением на радиолокатор
прошло 10 4 с?
2157. Ня каком расстоянии от антенны радиолокатора нахо-
дится объект, если отраженный от него сигнал возвратился об-
ратно через 200 мкс?
2158. Радиолокатор посылает 2000 импульсов в секунду. Оп-
ределите дальность действия этого радиолокатора.
2159. Определите дальность действия радиолокатора, если вре-
мя развертки в электронно-лучевой трубке составляет 1000 мкс.
2160. Сравните между собой электромагнитные излучения раз-
ных диапазонов частот. Назовите источники и приемиики этих
излучений, основные свойства и области их использования чело-
веком. Что общего между этими излучениями и в чем различия?
2161. Приведите доводы в пользу утверждения, что свет име-
ет электромагнитную природу.
2162. Известно, что человек воспринимает излучение с часто-
той от 4 1014 Гц до 7,5 • 10й Гц как световое. Определите интер-
вал длин электромагнитных волн, вызывающих у человека све-
товое ощущение.
2163. В глаз человека проникает электромагнитное излуче-
ние с частотой 9,5 10й Гц. Воспримет ли человек это излучение
как световое? Какова длина волны этого излучения?
2164. Длина волны желтого света в вакууме равйа 0,589 мкм.
Какова частота колебаний в таком световом излучении?
2165. Зависит ли скорость света в вакууме от длины волны,
от частоты или от интенсивности света?
2166. Изменяется или нет скорость света при переходе из од-
ной среды в другую? А длина световой волны?
X. АТОМНАЯ ФИЗИКА
$ 63. СТРОЕНИЕ АТОМА
2167. Назовите основные свойства атома, которые необходи-
мо учитывать при конструировании модели атома.
2168. Известно, что можно наэлектризовать тела, изготовлен-
ные из различных веществ. Какие предположения о строении
атома можно сделать на основании этого факта?
2169. Какова модель атома Томсона?
2170. Как можно объяснить явление электризации тел с по-
мощью модели атома Томсона?
2171. Как можно объяснить образование положительных и
отрицательных ионов с помощью модели атома Томсона?
2172. Какие частицы использовал Резерфорд для исследова-
ния строения атома? Каковы их свойства?
2173. На рис. 320 изображена схема опыта Резерфорда. Назо-
вите основные части установки. Каково их назначение?
2174. Для какой цели в опыте Резерфорда применялся люми-
несцирующий экран?
235
2175. Какова модель атома Резерфорда? Почему она называ-
ется планетарной? В чем заключалось противоречие между ядер-
ной моделью атома Резерфорда и законами классической физики?
2176. Укажите, какая часть атома несет положительный за-
ряд, а какая — отрицательный.
2177. Как можно объяснить явление электризации с помо-
щью модели атома Резерфорда?
2178. Как можно объяснить образование положительных и
отрицательных ионов с помощью модели атома Резерфорда?
2179. При электризации трением различными материалами
пластмассовый стержень приобретает заряды разного знака. Ка-
ково возможное объяснение такого факта?
2180. Вокруг ядра атома кислорода движется 8 электронов.
Сколько протонов имеет ядро атома кислорода?
2181. Может ли атом водорода лишиться заряда, равного по-
ловине заряда электрона?
2182. Два одинаковых металлических шара, заряженные оди-
наковыми по абсолютному значению, но разноименными по зна-
ку зарядами, после соприкосновения оказались электрически ней-
тральными. Можно ли сказать, что заряды в шарах исчезли?
Какие изменения произошли внутри шаров?
2183. В каком случае атом водорода превращается в положи-
тельный ион?
2184. Сколько электронов и протонов имеет атом водорода?
2185. Существуют ли атомные ядра с зарядом меньшим, чем
у протона?
2186. Сколько электронов входит в состав атома кремния (Si),
если в периодической системе элементов его порядковый номер 14?
2187. Где больше электронов: в нейтральном атоме алюминия
(А1) или серы (S)? На сколько?
2188. В нейтральном атоме какого химического элемента со-
держится 26 электронов?
2189. В нейтральном атоме какого химического элемента со-
держится на 3 электрона больше, чем в нейтральном атоме ка-
лия (К)? А на 3 электрона меньше?
2190. Какие состояния атома называются возбужденными?
Чем они отличаются от основного состояния?
2191. Как по теории Бора объясняется совпадение спектров
испускания и спектров поглощения паров и газов?
2192. Может ли атом водорода поглотить фотон, энергия ко-
торого больше энергии связи атома?
2193. В каком случае энергия атома больше: когда электрон
находится на удаленной от ядра орбите или когда он находится
на самой близкой к ядру орбите?
236
-13,в ------------- 1
Рис. 321
2194. Сколько квантов с различной энергией могут испускать
атомы водорода, если их электроны находятся на третьем уров-
не? Схема энергетических уровней атома водорода приведена на
рис. 321. 1 эВ = 1,6 • 10 18 Дж.
2195. Определите частоту излучения атомов водорода при пе-
реходе электронов со второй орбиты ня первую.
2196. Чему равен потенциал ионизации атома водорода, на-
ходящегося в основном состоянии?
§ 64. СТРОЕНИЕ ЯДРА АТОМА. РАДИОАКТИВНОСТЬ.
ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ
2197. Сколько протонов содержится в ядре атома углерода,
если в нейтральном атоме углерода содержится 6 электронов?
2198. Марганец (Мп) является 25-м элементом периодичес-
кой системы Д. И. Менделеева. Сколько протонов в ядре марганца?
Сколько электронов в атоме марганца?
2199. В ядре алюминия (А1) содержится 14 нейтронов и 13 про-
тонов. Сколько электронов содержится в нейтральном атоме алю-
миния?
2200. Что такое изотопы элемента?
2201. Есть три разновидности атомов магния (Mg): с массовыми
числами 24, 25 и 26. Чем обусловлена разница в массовых числах?
2202. Есть три разновидности атомов углерода (С): с массовы-
ми числами 12, 13 и 14. Сколько электронов содержится в ней-
тральном атоме каждого сорта? Чем обусловлена разница в мас-
совых числах?
2203. Найдите число протонов и нейтронов, входящих в со-
став трех изотопов магния: 2‘Mg, 25Mg, 2eMg.
2204. Сколько нейтронов содержится в ядре атома железа (Fe),
если его массовое число равно 56, а нейтральный атом содержит
26 электронов?
237
И I у
III
Рис. 322
2205. Расположите перечисленные ниже атомные ядра: а) по
мере увеличения массового числа; б) по мере увеличения заряда
ядра; в) по мере увеличения числа нейтронов в них.
,иЕи; b9Fe; 131I; 192Ir; 12К; “Мп; “S; >2Р; ,84Cs.
2206. В чем состоит явление радиоактивности?
2207. Каковы свойства а-излучения?
2208. Каковы свойства 0-излучения?
2209. Каковы свойства у-излучения?
2210. Сравните а- и 0-излучения: что между ними общего и в
чем различия этих видов излучения?
2211. Сравните а- и у-излучения: что между ними общего и в
чем различия?
2212. Сравните 0- и у-излучения: что между ними общего и в
чем различия?
2213. Как должна быть направлена индукция магнитного поля,
чтобы наблюдалось указанное на рис. 322 отклонение частиц?
2214. Почему радиоактивные препараты хранят в толстостен-
ных свинцовых контейнерах?
2215. Чем обусловлена потеря энергии а-частицами при дви-
жении в воздухе?
2216. Где длина свободного пробега а-частицы больше: у по-
верхности земли или в верхних слоях атмосферы?
2217. Изменяется ли химическая природа элемента при ис-
пускании у-лучей его ядрами?
2218. Изменяется ли химическая природа элемента при ис-
пускании 0-лучей его ядрами?
2219. Изменяется ли химическая природа элемента при ис-
пускании а-частиц его ядрами?
2220. При изучении излучения радиоактивного препарата
были обнаружены а-частицы с двумя различными длинами про-
бега. Какое заключение можно сделать из этого факта?
238
2221. Каковы преимущества кобальтовой пушки перед рент-
геновской установкой при обнаружении дефектов внутри метал-
лических конструкций?
2222. Чем объясняется, что счетчик Гейгера регистрирует воз-
никновение ионизированных частиц и тогда, когда поблизости
нет радиоактивного препарата?
2223. Какого вида излучение регистрирует счетчик Гейгера,
если радиоактивный препарат установлен на расстоянии 10 см
от счетчика?
2224. Можно ли использовать счетчик Гейгера для регистра-
ции 0-излучения?
2225. Можно ли с помощью камеры Вильсона зарегистриро-
вать электроны? А протоны и а-частицы? Какое свойство этих
частиц делает это возможным?
2226. Почему летящий протон оставляет в камере Вильсона
видимый след, а нейтроны не оставляют?
2227. Почему треки, наблюдаемые в камере Вильсона, быст-
ро «размываются»?
2228. При естественном радиоактивном распаде энергия а-
частиц и 0-частиц почти одинакова. Почему же в камере Виль-
сона треки а-частиц короткие, а треки 0-частиц настолько длин-
ные, что полностью не помещаются в камере?
2229. Для чего камеру Вильсона иногда перегораживают сло-
ем свинца?
2230. На рис. 323 показан трек положительно заряженной ча-
стицы в камере Вильсона. Частица прошла через слой свинца
АВ. Как двигалась частица: сверху вниз или наоборот?
2231. На рис. 324 изображен трек электрона в камере Вильсона,
помещенной в магнитное поле. В каком направлении двигался
электрон, если линии магнитной индукции направлены от нас?
2232. В чем различие в принципах действия камеры Вильсо-
на и пузырьковой камеры? Какую из них следует применить
при изучении свойств частиц, обладающих большой энергией?
2233. Нейтрон сталкивается с неподвижным ядром. В каком
случае он потеряет большую часть энергии: при столкновении с
ядром водорода или свинца?
2234. Какие нейтроны называются тепловыми?
22 3.5. Почему в качестве замедлителей нейтронов применяют
графит, бериллий или тяжелую воду?
2236. Для замедления нейтронов используют графит или тя-
желую воду. В каком из этих замедлителей нейтрон испытает
большее число столкновений, пока его скорость не снизится до
тепловой?
2237. Почему нейтроны проникают в ядра атомов легче, чем
протоны?
2238. Какая ядерная реакция происходит при облучении
«-частицами ядер изотопа азота-14, если одним из продуктов
реакции является протон?
2239. Какая ядерная реакция происходит при облучении
а-частицами ядер изотопа бериллия-9, если одним из продуктов
реакции является нейтрон?
2240. Напишите ядерную реакцию, происходящую при бом-
бардировке бора-11 а-частицами и сопровождающуюся выделе-
нием нейтронов.
2241. При бомбардировке ядер изотопа бора-10 нейтронами
из образовавшегося ядра выбрасывается а-частица. Напишите
уравнение ядерной реакции.
2242. Напишите недостающие обозначения в следующих ядер-
ных реакциях:
”А1 + *,п -> ? + \Не
’’С + \Н -> «С + ?
? + -> ^Va + *Не
gMn + ? -> »Ff + in
”А/+у->“Л^ + ?
2243. Ядерные реакции классифицируют по виду бомбарди-
рующих ядро частиц. Какая частица применялась в следующих
реакциях?
“# + ?-► ”0 + \Н
+ ? -> ’*0 + у
"7V + ? -> "В + *Не
2244. Что больше: масса атомною ядра или сумма масс час-
тиц, входящих в него? X
2245. Почему энергия связи ядра водорода равна нулю?
240
2246. Расположите объекты в порядке увеличения их энер-
гии связи: а) нуклоны в ядре; б) атомы в молекуле; в) электрон в
атоме; г) молекула внутри жидкости; д) атомы (ионы) внутри
кристаллической решетки. Приведите доводы в пользу своего
решения.
2247. Какие ядра прочнее: те, у которых энергия связи боль-
ше, или те, у которых она меньше?
2248. Пользуясь данными таблицы 33, расположите ядра в по-
рядке увеличения их удельной энергии связи. Какие из них наи-
более прочные?
Таблица 33
Символ изотопа Энергия связи, МэВ Символ изотопа Энергия связи, МэВ
’н 8,48 “Fe 492,26
«Li 41,28 “Кг 714,28
«Ве 56,50 ’«Pt 1553,60
МС 105,28 »»и 1801,73
"N 104,66 2&eMd 1894,86
2249. Какие реакции называются термоядерными? Объясни-
те это название.
2250. В центре Солнца происходят термоядерные реакции.
Ученые подсчитали, что каждую секунду на Солнце примерно
600 млн тонн водорода превращается в гелий. Почему на Земле
водород в гелий не превращается?
ПОДСКАЗКИ
18-20. Вспомните правила определения цепы деления прибора.
21—23. Вспомните, что такое погрешность прямого измерения.
24, 25. Сделайте рисунок полого цилиндра: это в сечении две
окружности, имеющие общий центр и разные радиусы. Укажи-
те на этом рисунке внутренний и внешний диаметры.
26, 27. Вспомните формулы для расчета площади квадрата
или прямоугольника. Во сколько раз площадь стены или фунда-
мента больше площади одной плитки (или плиты)?
32, 33. Площадь круга можно рассчитать по формуле S = кг3,
где л “ 3,14.
34, 35. Объем прямоугольного бруска равен произведению трех
его измерений: V = abc.
36. Объем цилиндра равен произведению его высоты на пло-
щадь круга, лежащего в его основании: V = S h.
41—44. Сначала обязательно найдите цену деления каждого
прибора.
45—47. Воспользуйтесь тем, что при полном погружении тела
в жидкость оно вытесняет объем жидкости, равный собственно-
му объему: Ужвдк мч„„ +
48, 49. Если один из сосудов доверху наполнить водой и по-
грузить в него тело, то: 1) что произойдет с водой? 2) сколько
воды вытечет?
51, 52. Определите объем большого (какого?) числа капель
или дробинок. Как теперь найти объем одной капли (дробинки)?
53. Можно ли использовать вместо воды другую жидкость или
мелкий сыпучий порошок?
54-60. Воспользуйтесь методом ряда: расположите монеты
стопкой, нитки вплотную намотайте на цилиндрический каран-
даш и т. п. Как теперь надо поступить?
242
61, 62. Зажмите шар или цилиндр между двумя параллель-
ными плоскостями (брусками). Что теперь надо измерить?
91-93. Масло и другие нерастворимые в воде вещества (жид-
кости) растекаются на поверхности воды в тонкие пленки, тол-
щина которых равна диаметру одной молекулы. Объем этой плен-
ки равен произведению площади пятна на его толщину, т. е. на
диаметр молекулы.
94-112. Вспомните, в чем состоит явление диффузии.
113. Что произойдет, если при своем движении молекула
встретит преграду? Что может являться для молекулы прегра-
дой?
114-122. Каков характер взаимодействия молекул? От чего
зависит величина сил притяжения или отталкивания молекул?
123—130. Что такое ♦поверхностное натяжение»? Какие фак-
торы влияют на это явление? В чем это проявляется?
131-139. В каком случае явление поверхностного натяжения
проявляется наиболее отчетливо: когда величина свободной по-
верхности очень большая или очень маленькая? В чем суть яв-
лений смачивания и капиллярности?
141—154. Вспомните, как изменяются размеры тел при на-
гревании. В одинаковой ли степени увеличивают свои размеры
твердые тела и жидкости при нагревании на одно и то же коли-
чество градусов?
155. Газ занимает весь предоставленный ему объем — это ос-
новное его свойство. Сколько места останется пузырьку после
остывания масла в бутылке?
156, 157. Одинаково ли расширяются ртуть и стекло при оди-
наковом нагревании? Какой вывод можно сделать? Какое из двух
веществ по условию задачи раньше нагреется или охладится? К
чему это приводит?
168, 169. Сохраняется ли объем жидкости при ее перелива-
нии из одного сосуда в другой?
171, 172. Что в быту называют испарением жидкости?
173-188. Используйте знания о строении вещества в разных
агрегатных состояниях.
189-194. Что значит: одно тело находится в покое относи-
тельно другого?
195—198. Вспомните, что такое материальная точка и в ка-
ких случаях реальное тело можно считать материальной точкой.
199-202. Какое движение называется прямолинейным, а ка-
кое — криволинейным?
203. Изобразите схематически эти тела в двух разных поло-
жениях.
243
204—207. Вспомните, в чем отличие пути от перемещения.
209—211. Что измеряется в каждом случае: момент времени
или промежуток времени?
212. Как вы понимаете термин «частота 72 удара в минуту»?
213—215. Понимаете ли вы различие в понятиях «момент вре-
мени» и «промежуток времени»?
216, 217. При записи шахматной позиции сначала называют
фигуру, затем букву столбца и номер строки, на пересечении
которых находится соответствующая клетка.
218, 219. Какие координаты используются в таких случаях?
220. Найдите координатную сетку и название координат.
223—225. Вспомните, что такое система отсчета, начальная
координата, перемещение.
226—230. Какое движение называется равномерным?
231, 232. Воспользуйтесь определением скорости движения.
233, 234. Воспользуйтесь определением скорости: 40 км в час —
это значит, что за 1 ч тело проходит 40 км или, в других единицах,
за 3600 с тело проходит 40 000 м. А сколько метров тело пройдет
за 1 с?
235-237. Помните: сравнивать между собой можно только
однородные величины, выраженные в одних единицах. Переве-
дите скорости тел в м/с или в км/ч, как удобнее, и затем сравни-
вайте их.
238. Воспользуйтесь определением скорости движения.
239. Вспомните формулы, связывающие путь, время и ско-
рость равномерного движения.
240. Какое расстояние проезжает автомобиль за 40 ударов
пульса? Какой промежуток времени проходит между двумя пос-
ледовательными ударами пульса? А за 40 ударов? Можно вос-
пользоваться данными из задачи 212 или измерить свой пульс.
241. Какое расстояние проехал автомобиль за 2 с?
242. См. подсказку к задаче 239.
243. Кто раныне прибыл в харчевню? На сколько раньше, если
друзья отправились в путь одновременно?
244—247. Выберите любой интересующий вас момент време-
ни. Найдите соответствующую этому моменту времени точку на
графике. Теперь определите значение скорости (или перемеще-
ния тела) в этот момент (или к этому моменту) времени. Проде-
лайте это для разных t. Что обнаруживаете?
248. Внимательно прочтите названия координатных осей. Как
меняется скорость движения при равномерном прямолинейном
движении? А перемещение тела в зависимости от времени? Те-
перь воспользуйтесь подсказкой для задачи 239.
244
249. Для каждого тела определите начальную координату и
проекцию скорости. Как направлен вектор скорости по отноше-
нию к координатной оси ОХ?
250. Сначала найдите путь, пройденный телом за 2 минуты.
251, 252. Сравните уравнение зависимости координаты каждо
го тела с уравнением, записанным в общем виде: х = х0 + vxt и
найдите хп и ух. Не забудьте указать, каково направление векто-
ра скорости.
253. Подумайте, от каких точек колеса должен отделиться
комочек грязи, чтобы попасть на спину велосипедиста.
254, 255. Изобразите схематически плот и определите, где его
края. Обозначьте начальное и конечное положение мальчика
относительно плота. Теперь покажите, где находится плот отно-
сительно берега в начальный момент времени, а где потом. Вос-
пользуйтесь определением вектора перемещения и изобразите
его во всех случаях.
256, 257. Сделайте рисунок так, чтобы было ясно, как дви-
жутся относительно друг друга лифт и противовес.
258. Выполните рисунки, воспользуйтесь законом сложения
скоростей.
259, 260. Решайте задачи в системе отсчета, связанной с дви-
жущимся относительно земли телом.
261. На сколько сместится мишень за время полета снежка
или пули?
262. В какой момент времени удобно начать отсчет времени?
Как вы понимаете фразу: ♦“Волга” нагнала электровоз»? Сделай-
те рисунок.
263, 264. Сделайте рисунок. Сколько времени находились ав-
томобили в пути до момента встречи? Какое расстояние каждый
из них пройдет за это время? А сколько они пройдут вместе?
265-268. Поезд начинает движение по мосту, когда его «го-
лова» поравнялась с мостом, и заканчивает, когда «хвост» поез-
да проходит мимо другого конца моста. Какой путь при этом
пройдет «голова»? Нарисуйте.
269—272. В этих задачах роль моста играет один из двух поез-
дов. См. подсказку к задачам 265-268.
273. Эта задача — из двух частей. Обозначьте длину поезда
через/, а его скорость — через и. Сначала определите, считая длину
поезда и его скорость известными, время движения поезда мимо
наблюдателя (в общем виде, т. е. в буквенном выражении). А
сколько времени ему потребуется, чтобы пройти мост?
245
274. Сколько времени находится в полете мяч?
275. См. подсказку к задачам 269-272.
276. Сделайте два рисунка: первый — когда мотоциклист едет
с донесением а голову колонны, второй — когда он возвращает-
ся назад. См. подсказку к задачам 269-272.
277. Рассмотрите какой-нибудь конкретный пример.
278, 279. Вспомните определение равномерного движения.
280. На листе бумаги покажите стрелкой направление «на
север». Теперь выберите масштабы. При изображении траекто-
рии движения таракана Митрофана считайте, что он путеше-
ствует в плоскости листа вашей тетради и направление на север
совпадает с направлением к верху страницы.
281, 282. Вспомните определение средней скорости.
283, 284. Длина окружности вычисляется по формулеI - 2л/?.
Путь примите приблизительно равным длине экватора Земли.
285-291. Вспомните определение средней скорости. Что нуж-
но знать, чтобы найти среднюю скорость?
292. Обозначьте расстояние между двумя пунктами s и счи-
тайте его известным. Сделайте вывод после решения задачи.
293-295. Обозначьте все время движения через I и решайте
задачу, считая его известным. Какой вывод можно сделать пос-
ле решения задачи?
296—299. См. подсказку к задаче 292.
300. Нельзя ли найти время движения пули внутри вагона?
301. Найдите все время движения двумя способами и прирав-
няйте полученные значения.
302-308. Вспомните определение ускорения.
309, 310. Сначала прочитайте по осям их название и назови-
те, какую зависимость выражает каждый график.
311—313. Вернитесь к решению задач 280, 285, 294 и 296.
Выберите удобный масштаб по осям пути, скорости и времени.
314—316. См. подсказку к задаче 309.
317—320. По виду графика определите, как изменяется ско-
рость тела. Найдите начальную скорость. Найдите значение про-
екции скорости через несколько секунд. Теперь рассчитайте из-
менение скорости за это время и ускорение. Определите направ-
ление векторов скорости и ускорения.
321, 322. Сравните уравнение зависимости проекции скорости
тела от времени с его общим видом: = vQz + axt и найдите УОх и
ах. Не забудьте определить направление векторов скорости и ус-
корения.
327—331. Проверьте, понятен ли вам термин «взаимодействие».
246
332-334. Понимаете ли вы термин «действие тел компенси-
руется»?
335, 336. Вспомните определение инерции.
337-345. При ответах на вопросы этих задач специально ого-
варивайте промежуток времени, о котором идет речь: малый про-
межуток времени в начале изменения движения или все время
после изменения движения.
346-351. Укажите стрелками направление и величину скоро-
стей обоих тел (мяч—поезд, аэростат—гайка) до и после отделе-
ния мяча или гайки. Какой вывод можно сделать?
352. Убедитесь, что «новых* тел, с которыми взаимодейству-
ет мяч, не появилось.
353-356. Какие тела взаимодействуют? При взаимодействии
скорость обоих тел изменяется. У какого тела — с большей или с
меньшей массой — она меняется сильнее?
357. Какие тела взаимодействуют в первом и во втором случа-
ях? Сравните время воздействия. Сравните величину воздействия.
Какой вывод можно сделать?
358-367. Что такое масса? Зависит ли она от взаимодействия
тела с какими-либо другими телами?
368, 369. Как зависит скорость, которую приобретает тело
при взаимодействии с другим телом, от его массы?
370—372. Что такое стандартный вид записи? 1000 — 103,
0,001 = 10 8.
373—376. При проведении опытов соблюдайте правила техники
безопасности. Отработайте сначала резкость удара или щелчка.
377, 378. Вспомните, что такое объем тела.
379, 380. Вспомните, что называется плотностью вещества.
381-385. Вспомните, как меняются размеры тела при его на-
гревании и охлаждении. Что при этом происходит с массой тела?
386—402. Какие величины одинаковы для обоих сравнивае-
мых тел? Какие различны?
403, 404. Сначала сравните объемы этих тел.
405, 406. Сравните объемы этих тел. Вспомните, почему ме-
няется положение уровня воды в стаканах.
407. Какое арифметическое действие следует выполнить, что-
бы ответить на вопрос «На сколько больше?»
408. Вспомните и запишите формулу, устанавливающую связь
между массой тела, его объемом и плотностью вещества.
409—418. Как рассчитать массу тела по его плотности и объему?
419. Сколько килограмм пищи съели Винни-Пух и Пятачок?
Сколько из них съел Винни-Пух?
247
420-422. Вспомните, как рассчитать объем тела по его массе
и плотности.
423-428. Воспользуйтесь определением плотности.
429, 430. Найдите объем стекла, которое пошло на изготовле-
ние сосуда. Сделайте рисунок.
431. Какой объем воды выльется?
432. Точная копия — значит, все размеры тела (длина, высо-
та, ширина) уменьшаются в одно и то же число раз.
433-437. Считайте, что объем тел и их. масса аддитивны, т. е.
+ V3 и = тг +• Л12. где Vt и — объемы тел и т, и
/п2 — массы этих тел.
438-440. Полый — значит, что внутри есть полость (объем),
заполненная воздухом, массой которого можно пренебречь.
441-458. Вспомните определение плотности. Какие величи-
ны надо знать, чтобы ее найти? Как определить эти величины,
пользуясь указанным оборудованием?
459-461. Чтобы изобразить все силы, действующие на тело,
надо найти все тела, с которыми оно взаимодействует.
462, 463. См. подсказку к задачам 459-461. Как будет дви-
гаться тело, если действующие на него силы скомпенсированы?
А если не скомпенсированы?
464, 465. Разберитесь, компенсируют друг друга или нет ука-
занные на рисунках силы.
466. Как направлен вектор ускорения? А по отношению к
вектору скорости?
467. Выделите промежутки времени, в течение которых: а) ско-
рость оставалась постоянной; б) скорость изменялась.
468, 469. Внимание! Не забудьте: если нужно получить ин-
формацию из графика, начните со слов: «На графике изображе-
на зависимость...».
470, 471. Обязательно сделайте рисунок и изобразите направ-
ление векторов скорости, силы и ускорения.
472—479. Запишите уравнение второго закона Ньютона. Под-
черкните неизвестную величину. Теперь найдите ее.
480, 481. Найдите промежутки времени, в течение которых
скорость тела изменяется. Что является причиной изменения
скорости?
482, 483. Определите ускорение, с которым двигается тело.
484. Что означают слова: «начинающий разбег»? С каким ус-
корением движется самолет?
485-489. Между какими телами происходит взаимодействие?
Каковы свойства сил действия и противодействия?
24«
490. Какая величина, характеризующая тело, влияет на ве-
личину ускорения?
491. Какова равнодействующая сил, действующих на веревку?
А сила натяжения?
492—497. См. подсказку к задачам 459-461.
498—503. Что такое масштаб?
504-511. Вспомните правило нахождения равнодействующей,
когда силы действуют вдоль одной прямой.
512-515. Воспользуйтесь обобщенной формулировкой 2-го за-
кона Ньютона.
517—523. При ответах на вопросы пользуйтесь таблицей к за-
даче 516.
524, 526, 527. Какие величины нужно откладывать по осям?
Выберите подходящий масштаб.
525. Как вы понимаете выражения «длина деформированной
пружины» и «деформация пружины»?
528, 529. Начните с общего описания графика.
530, 531. Найдите силу упругости, возникающую в пружинах
при одной и той же величине деформации. Какой вывод можно
сделать?
532. Воспользуйтесь законом Гука.
533-536. Чтобы обосновать ответ, воспользуйтесь сведения-
ми из таблицы к задаче 516.
539, 540. Что такое цена деления? А пределы измерения?
541. Что такое пластическая деформация?
542. Как можно сосчитать вес тела в состоянии покоя?
544, 545. Как по-вашему, можно ли растянуть пружину дина-
мометра руками па Земле? А в космосе?
547. Будет ли в этом случае динамометр оставаться в покое?
548—556. Что такое всемирное тяготение? Какое свойство тела
«отвечает* за всемирное тяготение? От чего зависит сила все-
мирного тяготения? Как она направлена?
558-572. Отвечая на вопросы этих задач, пользуйтесь табли-
цей к задаче 557.
573-576. Зависит ли сила всемирного тяготения от расстоя-
ния между телами? А сила тяжести?
577-581. Масса тела — его основная характеристика. Может
ли она меняться?
583-590. Вспомните формулу для расчета силы тяжести по
массе тела. Известна ли масса тела? Как ее найти?
591. Что такое «постоянная тяготения»? Найдите ее, пользу-
ясь графиком.
249
595-602. Отвечая на вопросы, пользуйтесь таблицей к зада-
че 594.
603-616. Равен ли вес тела силе тяжести в этом случае? Как
найти силу тяжести? Как рассчитать массу тела?
617-625. Равен ли вес тела силе тяжести в этих случаях?
626, 627. Сначала сделайте рисунки тел на опоре или подве-
се и укажите, как направлен вектор ускорения, с которым
движется тело. А какая сила обеспечивает такое направление
ускорения?
628-633. Как вы понимаете выражение: «тело находится в
состоянии невесомости»? Вспомните условия, при которых тело
находится в состоянии невесомости.
637-641, 645—669. При ответах на вопросы воспользуйтесь
таблицей к задаче 636.
642-644. Как вы понимаете термин «сила трения покоя»?
670-673. Что такое сила трения покоя? В каких случаях она
появляется?
674, 675. Сделайте пояснительный рисунок. На каких повер-
хностях возникает сила трения?
676-683. На чертежах сначала изобразите все силы, действу-
ющие на тела, а затем делайте соответствующие выводы.
684, 685. Воспользуйтесь определением коэффициента трения.
686. Как можно измерить силу?
687-689. С какими телами и как взаимодействуют лом, лест-
ница и соломинка? Изобразите соответствующие силы.
690-720. Начните с определения понятия «давление». Затем
воспользуйтесь формулой. При сравнении величины давления
указывайте, какие условия (или величины) не меняются.
721—748. Какая сила выступает в роли силы давления? Чему
она равна? Какова площадь поверхности, на которую действует
эта сила? Воспользуйтесь формулой для расчета давления.
749—752. Укажите способы измерения всех величин, которые
будут использоваться в расчетах.
753-757. Вспомните определение импульса тела. В каком слу-
чае изменяется импульс тела?
758-764. Начните с уточнения: каков начальный импульс
тела?
765-773. Найдите сначала изменение импульса тела. Теперь
укажите причину его изменения. Рассчитайте силу или время ее
действия.
774-785. Отвечайте последовательно на такие вопросы: 1) ка-
ков суммарный импульс тел до их взаимодействия? 2) Каков сум-
250
мерный импульс этих же тел после взаимодействия? 3) Можно
ли считать, что эти тела составляют замкнутую систему? 4) Как
записать закон сохранения импульса?
786-802. Назовите условия, которые должны выполняться,
чтобы можно было говорить о совершении работы. Все ли эти
условия выполнены?
803-818. Вспомните и запишите формулу работы.
819-822. На какую высоту в среднем производится подъем
тел?
823-825. Что называется мощностью?
826-832. Запишите формулу мощности. Выразите из нее
неизвестную величину и найдите ее численное значение.
833-836. Уточните, работу какой силы следует найти. Пользу-
ясь 2-м законом Ньютона, найдите равнодействующую силу.
Теперь примените формулу работы.
837-848. Начинайте ответ с определения понятий «энергия»,
«кинетическая энергия» или «потенциальная энергия». Если
необходимо, воспользуйтесь формулой для расчета кинетичес-
кой энергии.
849—852. Запишите формулу для подсчета потенциальной энер-
гии тела, взаимодействующего с Землей (или иначе: находяще-
гося в поле тяготения Земли).
853-857. Начните с уточнения, с какими телами взаимодей-
ствует интересующее вас тело.
858-866. Как вы понимаете утверждение: «Механическая
энергия может превращаться (или переходить) из одного вида в
другой»?
867, 868. Назовите все известные вам случаи превращения
энергии. Какие из них происходят с рассматриваемыми в задаче
телами?
869-874. Сначала сделайте рисунок, на котором изображено
рассматриваемое тело в разных состояниях. Затем запишите,
какой энергией — кинетической или потенциальной — обладает
тело в каждом состоянии. Были ли потери энергии? Составьте
уравнение закона сохранения энергии.
875. Сначала найдите скорость шаров после неупругого стол-
кновения, пользуясь законом сохранения импульса.
876, 877. Что такое простой механизм?
878-881. Что называют линией действия силы и плечом силы?
Обязательно изображайте линию действия силы пунктиром, а
при нахождении плеча силы пользуйтесь прямоугольным треу-
гольником.
251
882—890. Вспомните правило рычага. Чтобы его правильно
применить, сначала найдите точку опоры и плечи рычага. А те-
перь — точки приложения сил. Совпадают ли понятия «плечо
силы» и «плечо рычага»?
891, 892. Запишите формулу, выражающую условия равнове-
сия рычага. Что известно? Что надо найти?
893. Что показывает КПД? Что является полезным? Что за-
трачено?
894, 895. Запишите формулу работы силы. А теперь восполь-
зуйтесь условиями равновесия рычага.
896. Какая из известных вам сил не учтена?
897-906. В каждом случае изображайте силы натяжения ве-
ревок и силу, действующую на крюк блока. Запишите условия
равновесия на блоке.
907-912. Примените к блоку формулу работы и мощности.
913-918. Запишите условия равновесия на наклонной плос-
кости. Если необходимо, воспользуйтесь формулой работы.
919. Попробуйте предложить также системы (комбинации) про-
стых механизмов, дающие такой выигрыш в силе.
920-947. От каких величин зависит давление газа на стенки
сосуда? При решении задач сначала выясните, какие величины
остаются неизменными, а какие изменяются. Как это сказыва-
ется на изменении давления газа? К чему это приводит?
948-964. Для обоснования ответа применяйте закон Паска-
ля, затем называйте тело, которое производит давление на жид-
кость или газ.
965-975. От каких величин зависит гидростатическое давле-
ние? Влияет ли форма сосуда на величину давления?
972. Изобразите два рисунка: первый — когда пузырек нахо-
дится внизу трубки, второй — когда он находится вверху. Рас-
смотрите первый рисунок и, применяя закон Паскаля, ответьте
на вопрос: каково давление газа в пузырьке? Теперь рассмотри-
те второй рисунок. Изменился ли объем пузырька? А давление
газа в нем? После того как дали ответ на эти вопросы, снова
воспользуйтесь законом Паскаля.
976. При каком условии будет происходить перетекание из
одного сосуда в другой?
977-979. Сначала изобразите координатные оси и отметьте
их название. Теперь подберите подходящий масштаб.
980—985. Как зависит давление в жидкости от ее плотности?
А от высоты столба жидкости?
986—988. Какая величина может быть измерена при помощи
весов? Какое условие должно выполняться, чтобы весы находи-
лись в равновесии?
252
989—996. Запишите формулу для расчета давления в жидко-
сти на глубине Л. А как рассчитать силу давления на площадку?
Какая величина должна быть известна, чтобы можно было рас-
считать силу давления?
997. Воспользуйтесь свойством аддитивности объема и массы
несмешивающихся жидкостей. Помните, в чем состоит это свой-
ство?
998-1004. Что такое гидравлический пресс? Запишите усло-
вия равновесия поршней в гидравлической машине.
1005, 1006. На одинаковую ли высоту поднимается один и
опускается другой поршень гидравлической машины? Как эти
величины связаны с площадью поперечного сечения поршней?
1007. Вспомните формулу работы и примените условия рав-
новесия поршней гидравлической машины.
1010—1012. Начните описание опыта Торричелли. Какие ус-
ловия опыта изменяют в задаче? К чему это может привести?
1013—1015. Сначала выберите какой-нибудь уровень, находя-
щийся в равновесии. Что это означает?
1016-1019. Понятен ли вам принцип действия поршневого
насоса? Какая сила * заставляет» воду подниматься вслед за пор-
шнем?
1020-1022. Покажите и назовите тела, которые оказывают
давление на жидкость в U-образной трубке или на воздух в трубке.
1023—1027. Какую роль играет атмосферное давление в каж-
дом конкретном случае?
1028. Начните с описания общего вида графика.
1029-1034. При ответе на вопросы воспользуйтесь графиком
к задаче 1028.
1035. Найдите площадь соприкосновения колеса с поверхнос-
тью шоссе. Теперь воспользуйтесь определением давления.
1036, 1037. Изобразите силы, действующие на пробку изнут-
ри и извне сосуда.
1038-1047. Проводя опыты, отмечайте, что происходит с воз-
духом в том или ином сосуде. Сравнивайте его давление с давле-
нием атмосферы.
1048-1058. Когда возникает архимедова сила? От чего она
зависит?
1059—1068. Действуют ли на тело в жидкости какие-либо дру-
гие силы, кроме архимедовой? Вспомните и сформулируйте ус-
ловия плавания тел в жидкости в зависимости от их плотностей.
1069-1074. Запишите формулу для расчета силы Архимеда.
Что означает в этой формуле V?
1075, 1076. Сможет ли в этих условиях возникнуть сила Ар-
химеда?
253
1077-1079, 1082. Возникает ли архимедова сила в газах? Ка-
ковы ее особенности? Когда эту силу надо учитывать?
1080, 1081. Вспомните условия равновесия рычага. Примените
формулу архимедовой силы.
1083. Обязательно изобразите силы, действующие на эти тела.
1084. Сделайте два рисунка: ведро (пустое?) в воздухе и ведро
с водой в воде.
1085-1089. Действует ли тело, помещенное в жидкость, на
эту жидкость? Чему равна эта сила?
1090, 1091. Как располагаются разные жидкости в одном со-
суде, если они пе смешиваются?
1092, 1093. Изменится ли давление в жидкости на разных
уровнях, если сверху на нее налить другую жидкость, не смеши-
вающуюся с первой?
1094—1096. Если тело содержит полости, то как меняется его
средняя плотность?
1097—1100. Что такое грузоподъемность судна? А осадка?
1101-1104. Решите эти задачи после изучения темы «Про-
стые механизмы».
1105, 1106. Когда весы находятся в равновесии?
1107. Вспомните, как зависит архимедова сила, действующая
на тело, от плотности жидкости, и воспользуйтесь условиями
плавания тел.
1108. Используйте условия плавания тел.
1111—1116. Воспользуйтесь формулой для вычисления архи-
медовой силы.
1117, 1118. Воспользуйтесь условиями плавания тел.
1119. Изобразите все силы, действующие на тело. Какая сила
изменяется?
1120, 1121. «Запишите формулу для расчета силы Архимеда.
Что означает в этой формуле V?
1122-1129. Изобразите все силы, действующие на тело. Что
такое вес тела в жидкости? Чему он равен?
11.30, 1131. Воспользуйтесь аддитивностью массы и объема
металлов, входящих в состав слитков. Помните, что такое адди-
тивность?
11.32—11.37. Изобразите все силы, действующие па каждое тело.
Как их найти?
1133. Вспомните условия равновесия рычага. Примените фор-
мулу архимедовой силы.
1138-1143. Воспользуйтесь условиями плавания тел в жид-
кости.
1144-1146. Рассчитайте глубину погружения тела в воду.
1147-1158. Вспомните, как рассчитать подъемную силу судна,
плота, аэростата.
254
1159. Изобразите силы, действующие на тело со стороны каж-
дой жидкости.
1160. В каком случае тело находится в жидкости в равнове-
сии? Действует ли тело на жидкость? Чему равна эта сила?
1161—1173. При объяснении результатов опытов используйте
знания о направлении и величине архимедовой силы; изображай-
те силы, действующие на тела, и не забывайте условия плавания
тел.
1174. Вспомните основные признаки механического и теплово-
го движения.
1175-1179. Вспомните, от чего зависит внутренняя энергия.
1180. Какие виды энергии вам известны?
1181—1186. Вспомните, когда совершается механическая ра-
бота.
1187. Назовите способы изменения внутренней энергии.
1188. Вспомните, когда совершается механическая работа.
1189. Фрикционный — основанный на силе трения.
1190. Техническая керамика — изделие из обожженной гли-
ны, имеет высокий коэффициент трения, обладает высокой тер-
мостойкостью и высокой устойчивостью к износу.
1191. На что расходуется энергия молотка в первом и во вто-
ром случаях?
1192. На что расходуется энергия, выделяющаяся при сгора-
нии пороха?
1193. Вспомните закон сохранения энергии.
1194. Подумайте, до какого уровня налита вода в чайнике в
первом и во втором случае.
1195. Вспомните, что происходит, когда газ совершает работу.
1196-1202. Рассматривайте все тела, которые принимают уча-
стие в теплообмене, в том числе и окружающий воздух.
1203. Накипь — отложения растворенных в воде веществ, об-
ладает низкой теплопроводностью.
1204. Сравните теплопроводности дерева и металла.
1205. В каком случае теплообмен между телами отсутствует?
1206, 1207. Сравните теплопроводности названных материалов.
1208. Тефлон — материал, обладающий низкой теплопровод-
ностью.
1209-1211. См. подсказку к задачам 1196-1202.
1212. От чего зависит давление воздуха в пробирках? В какой
из них температура увеличивается быстрее?
1213, 1214. Газ загорается, если его температура достигает
значения температуры возгорания. Какую роль играет металли-
ческая сетка?
1215. Какая часть нити передает тепло окружающему ее воз-
духу?
255
1216. Температуру какого тела измеряет термометр?
1217—1219. Что такое конвекция?
1220. Какие виды теплопередачи имеют место в названном
случае? Как они влияют друг на друга?
1221. Когда конвекция происходит наиболее интенсивно?
1222—1224. Вспомните особенности конвекции.
1225. Какое вещество поддерживает горение? Как оно посту-
пает к месту горения?
1226. Копоть появляется, когда горение происходит при не-
достатке кислорода.
1227. Кисель — вязкий, компот — жидкий. Влияет ли это на
интенсивность способа, с помощью которого происходит переда-
ча теплоты в этих случаях?
1228. Что такое принудительная (вынужденная) конвекция?
1229, 1230. Какой вид теплоотдачи наиболее существен? Реб-
ристая поверхность имеет большую площадь.
1231. Частицы мути увлекаются конвективными потоками.
1232. Попробуйте изобразить конвективные потоки в этом
случае.
1233-1238. Вспомните особенности поглощения телами лу-
чистой энергии.
1239. Назовите все виды теплопередачи, которые имеют мес-
то в приведенном случае. Оцените их значимость и интенсив-
ность.
1240, 1241. Из всех тел равного объема наименьшую площадь
поверхности имеет шар.
1242-1245. Вспомните особенности поглощения и излучения
энергии одним и тем же телом.
1246. Полированная металлическая поверхность вогнутого
зеркала собирает падающее на нее излучение в фокусе. Проис-
ходит ли в данном случае теплообмен между телами? Каким об-
разом?
1247. Каков принцип действия медицинского термометра? «Ра-
бочее тело» термометра — ртуть — имеет температуру того тела,
с которым находится в тепловом равновесии.
1248. Что будет происходить с рабочим телом каждого термо-
метра, если их привести в контакт с третьим телом?
1249, 1250. Вспомните формулу для расчета количества теп-
лоты, необходимого для нагревания тела.
1251, 1252. Вспомните, что показывает удельная теплоемкость
вещества.
1253, 1254. См. подсказку к задачам 1249, 1250.
1255. Сравните теплопроводности стекла и алюминия.
256
1256. Вспомните виды теплопередачи.
1257. Сравните теплопроводности пара и воды.
1258. См. подсказку к задачам 1249, 1250.
1259, 1260. Сравните удельные теплоемкости указанных в за-
дачах веществ.
1261. Отдает ли вода тепло или только получает?
1262, 1263. См. подсказку к задачам 1259, 1260.
1264. Рассмотрите два случая: а) объемы ложек одинаковы;
б) массы ложек одинаковы.
1265. Обменивается ли вода теплом с окружающими телами?
1266-1269. Воспользуйтесь формулой для расчета количества
теплоты: Q - cm (t'2 - t\).
1270. Какие тела нагреваются? Воспользуйтесь формулой для
расчета количества теплоты: Q — cm (fa - ft).
1271. Вспомните, как найти массу вещества по его плотности
и объему.
1272. Какое тело отдает теплоту, а какое получает?
1273. Какие тела нагреваются? Вспомните определение КПД.
1274-1279. Какие тела обмениваются теплотой? Что можно
сказать о количестве теплоты, полученном одними и отданном
другими телами?
1280. Найдите объем комнаты, а затем массу воздуха в ней.
Теперь воспользуйтесь формулой для расчета количества теплоты.
1281. За счет какого процесса увеличилась внутренняя энер-
гия стержней?
1282. Какой вид механической энергии частично превратился
во внутреннюю? Вспомните формулу для расчета потенциальной
энергии.
1283. Какие тела обмениваются теплотой? Есть ли потери теп-
ла? Теперь можно составить уравнение теплового баланса.
1284. Мощность показывает, какая энергия излучается за 1 с.
На что расходуется эта энергия? Какую часть этой энергии мож-
но сразу сосчитать?
1285. Воспользуйтесь законом сохранения и превращения энер-
гии. Вспомните формулу для расчета потенциальной энергии
поднятого груза.
1286. Воспользуйтесь аддитивностью количества теплоты.
1287. Решите задачу, составляя уравнение теплового баланса.
1288. Решите предыдущую задачу.
1289. Сравните теплопроводность фарфора и меди.
1290. В каком случае потери на нагревание окружающей сре-
ды больше?
9 Ш 230
257
1291. Задачу надо обязательно решать в общем виде. Обозначь-
те скорость течения воды через и и попробуйте найти сначала
объем воды, протекающий через трубку за 1 с, а потом массу
воды. Какую энергию потребляет вода за 1 с?
1292—1299. Сначала определите, какие величины отложены
по осям. Затем найдите точку графика, соответствующую нача-
лу описываемого процесса. Дайте название процессу и, если не-
обходимо, воспользуйтесь формулой, описывающей его.
1300. Можно ли утверждать, что вода только получает тепло
от нагревателя? Не отдает ли она некоторое количество теплоты
окружающим телам?
1301—1303. Назовите все тела, между которыми происходит
теплообмен. Какие виды теплопередачи могут иметь место и ка-
ковы их особенности?
1304-1307. Что показывает удельная теплота сгорания топ-
лива?
1308. Зависит ли количество теплоты, выделяющееся при сго-
рании топлива, от температуры горения? А от чего зависит?
1309. Дрова покупают кубометрами, т. е. мерой, которой
пользуются при покупке дров, является их объем.
1310. Какие происходят превращения энергии? Что меняет-
ся, если колесо «спустило»?
1311. А как получают электроэнергию?
1312. От чего еще, кроме удельной теплоты сгорания, зависит
количество выделившейся при сгорании топлива теплоты?
1314. Какой газ необходим для горения? Не знаете ли вы, что
горит быстрее: бумага или пластмасса?
1315-1319. Воспользуйтесь формулами для расчета количе-
ства теплоты: Q = qm и, если это необходимо, Q = cm (f2 - fj).
1320. Что такое КПД? Какую теплоту считаем полезной? Ка-
кую затраченной?
1321. Какое количество теплоты было затрачено за 15 мин? А
за 1 с? Откуда вода получала тепло?
1322. Найдите массу сгоревшего спирта. Какие тела получи-
ли тепло, выделившееся при его сгорании?
1323-1325. Мощность — это работа, совершенная за 1 с. За
счет какой энергии эта работа была совершена? Количество теп-
лоты, выделившееся при сгорании топлива, полезное или затра-
ченное? Как найти время, если известны скорость движения и
путь, пройденный телом?
1326. Вспомните, что показывает удельная теплота плавления.
1327-1331. Вспомните, при каких условиях происходит плав-
ление, и воспользуйтесь таблицей температур плавления различ-
ных веществ.
258
1332, 1333. Назовите все тела, между которыми происходит
теплообмен. Чем отличается толстый гвоздь от тонкой проволо-
ки с точки зрения теплообмена?
1334. См. подсказку к задачам 1327-1331.
1335. Техническая керамика имеет очень высокую темпера-
туру плавления и низкую теплопроводность.
1336. Что происходит с температурой тела при агрегатном
превращении?
1337, 1338. Вспомните об удельной теплоте плавления. Что
это такое?
1339. Что такое иней? Какие условия должны выполняться,
чтобы он появился?
1340. Пальцы рук всегда немного влажные. Сравните тепло-
проводности металла и дерева.
1341, 1343. См. подсказку к задачам 1327-1331.
1342. При каких условиях происходит кристаллизация воды
в лед?
1344. Что произойдет, если кусок льда поместить в воду? За-
висит ли установившаяся в сосуде температура от массы воды?
1345. Обычное стекло — аморфное тело, а кварцевое — крис-
таллическое.
1346. Что такое удельная теплота плавления?
1347, 1348. Воспользуйтесь формулами для расчета количе-
ства теплоты, необходимого для плавления и нагревания тела.
1349. За счет какой энергии происходит плавление льда?
1350-1353. См. подсказку к задачам 1347, 1348.
1354, 1355. Сосчитайте количество теплоты, которое выделя-
ется газовой горелкой за известное время. Сколько теплоты вы-
деляется за единицу времени?
1356, 1357. Какое тело отдает тепло? Какое — получает? Есть
ли потери теплоты?
1358. Какие тела обмениваются теплотой? Обозначьте массу
снега в воде mlt тогда какой будет масса воды в смеси?
1359. Подсчитайте объем, а затем массу ледяного покрова
Невы. Сколько теплоты потребуется для плавления этого льда
при О С?
1360. Что происходит с горячей водой?
1361. Не решайте задачу «в лоб», сначала найдите количе-
ство теплоты, выделившееся при остывании воды до О С. Хва-
тит ли его на то, чтобы нагреть лед до температуры плавления?
1362. См. подсказку к задаче 1360.
1363. Вспомните условия плавания тела. Объемом свинцовой
дробинки по сравнению с объемом льда можно пренебречь.
25»
1364. Кинетическую энергию куска льда рассчитайте по фор-
муле = mv2/2.
1365, 1366, 1368. Сначала определите, какие величины отло-
жены по осям. Затем найдите точку графика, соответствующую
началу описываемого процесса. Дайте название процессу и, если
необходимо, воспользуйтесь формулой, описывающей его.
1367. Нафталин — кристаллическое тело, а смола — аморфное.
1369. По графику найдите количество теплоты, которое отда-
ет горелка за 1 мин.
1370-1374. Что такое испарение? При каких условиях мо-
жет протекать этот процесс и каковы его закономерности?
1375. Вспомните, что показывает удельная теплота парообра-
зования.
1376. Вспомните, сопровождается ли процесс парообразова-
ния затратами теплоты.
1377. См. подсказку к задаче 1375.
1378. Как объясняет процесс испарения молекулярно-кине-
тическая теория?
1379. Вспомните виды теплопередачи.
1380. Что можно сказать о скорости испарения жидкости?
1381 — 1383. Вспомните особенности нагревания и испарения
воды.
1384—1387. См. подсказку к задаче 1378.
1388, 1389. Что происходит с температурой жидкости при
конденсации пара?
1390-1399. Сначала выясните, какое агрегатное превраще-
ние происходит, а затем используйте закономерности его проте-
кания.
1400-1403. Что такое влажность воздуха? Какие процессы
приводят к увеличению влажности при данной температуре воз-
духа? А какие — к уменьшению?
1404. Откуда получает теплоту вода при нагревании и кипе-
нии в чайпике?
1405. Вспомните виды теплопередачи.
1406. Почему на ветру холоднее? На коже человека всегда
есть некоторое количество влаги.
1407. Вспомните, как температура кипения жидкости зави-
сит от внешнего давления.
1408. Вспомните особенности процесса кипения.
1409. Как влияет испарение на величину внутренней энергии
жидкости?
1410. Вспомните особенности конденсации. Жидкость или газ
будет обжигать большую поверхность?
260
1411. Рассмотрите случай, когда маленькая масса воды по-
лучает большое количество теплоты. Что с нею происходит? А
если это же количество теплоты получает значительная масса
воды?
1412, 1413. Какие процессы происходят с водой в трубке?
Каким свойством обладает пар в отличие от жидкости?
1414. Что происходит в этом случае с холодной водой? А с
водой, нагретой до 100 С?
1415. Рассмотрите процесс теплообмена между паром и во-
дой. А для чего вообще нужна вода в этой установке?
1416, 1417. Какие условия необходимо выполнить, чтобы обес-
печить процесс кипения?
1418. В воскресное утро основной поток транспорта направ-
лен из города, а вечером — в город.
1419. А что вообще может происходить в открытом космосе с
каплей?
1420. Вспомните, от чего зависит температура кипения жид-
кости.
1421. Сравните скорость нагревания капли на горячей и рас-
каленной сковороде.
1422. Сначала проведите опыт. Как вы дуете на руки, чтобы
добиться желаемого результата?
1423. Не забывайте, что поверхность кожи всегда покрыта
некоторым количеством влаги.
1424. Что произойдет, если холодный сосуд поместить в теп-
лое помещение? А что произойдет затем?
1425. Что такое удельная теплота парообразования?
1426. Воспользуйтесь формулами для расчета количества теп-
лоты при нагревании тела, кипении жидкости и вспомните, как
связана масса тела с его плотностью.
1427. Какие процессы происходят с паром в радиаторе?
1428. Воспользуйтесь формулами Q = ст (t2 - Q, Q = qm.
1429, 1430. Какое количество теплоты выделяет нагреватель-
ный элемент чайника за известное время? А за 1 мин?
1431. Начните решение задачи с определения КПД.
1432. Не решайте задачу «в лоб*. Выясните сначала, сколько
теплоты пошло на нагревание воды в калориметре до температу-
ры кипения.
1433-1436. Что происходит с паром? Только ли конденса-
ция?
1437, 1438. Решайте задачу в общем виде, предполагая изве-
стной начальную массу воды и обозначая массу испарившейся
воды
261
1439. Что происходит с паром и образовавшейся из него во-
дой? А что происходит со снегом?
1440—1442. Сначала определите, какие величины отложены
по осям. Затем найдите точку графика, соответствующую нача-
лу описываемого процесса. Дайте название процессу и, если не-
обходимо, воспользуйтесь формулой, описывающей его.
1443, 1444. Начните с конкретных примеров, в которых проис-
ходит превращение механической энергии в тепловую и обратно.
1445. Понятен ли вам смысл терминов: «тепловой двигатель»,
«нагреватель», «рабочее тело», «холодильник»?
1446. За счет чего происходит сжатие воздуха?
1447. Вспомните, от чего зависит внутренняя энергия тела.
1448. Сравните условия, при которых происходит сгорание
топлива, если его распылять и если его не распылять.
1449. Что значит «неполное сгорание»?
1450. Сравните внутренние энергии холодного и горячего тел.
1451—1454. Повторите принцип действия и устройство двига-
теля внутреннего сгорания.
1455. Стартер — электродвигатель, работающий от аккумуля-
торов.
1456. Какие виды механической энергии вам известны?
1457, 1458. Рассмотрите превращения внутренней энергии
пара.
1459. Вспомните определение КПД.
1460. Холодильник — тепловая машина, работающая «наобо-
рот», его КПД тоже меньше единицы.
1461—1465. Вспомните определение КПД и уясните, какое ко-
личество энергии затрачено, а какое полезное.
1466. Один оборот коленного вала соответствует двум ходам
поршня.
1467. Сколько всего ходов поршней происходит? Сколько среди
них рабочих?
1468. Сколько раз за один цикл происходит вспышка горючей
смеси?
1469. См. подсказку к задаче 1467.
1470, 1471. Начните с определения КПД. Как найти время
движения по его скорости и пройденному пути?
1472—1479. Вспомните, что происходит при электризации тел
и как взаимодействуют заряженные тела.
1480—1483. В металлах свободные электроны легко переме-
щаются.
1484. Станиоль — проводник.
2Н2
1485-1490. Вспомните, что происходит при электризации
трением. Могут ли исчезать или возникать в этом процессе за-
ряды?
1491—1495. Что происходит при электризации через влияние?
1496. Перечислите все виды электризации, которые имеют
место в этой задаче.
1497—1510. Какие виды электризации имеют место в этих
задачах? Обратите особое внимание на электризацию через
влияние.
1511, 1512. Что такое «избыточный заряд»?
1513-1518. Вспомните, чем отличаются проводники от диэ-
лектриков. Напомним, что тело человека является проводником.
1519-1522. Какие заряженные частицы могут перемещаться
в проводниках? А в диэлектриках?
1523. В глубоких слоях земли находятся грунтовые воды.
Какая земля — влажная или сухая — лучше проводит электри-
ческие заряды?
1524-1526. Представьте себе, что происходит с электронами
тел, о которых говорится в задачах.
1527—1529. Заряженные частицы обязательно имеют массу.
1530. Вспомните, где расположатся заряды на проводнике,
если его зарядить.
1531-1536. Вспомните главное свойство электрического поля.
1537-1540. Попробуйте назвать все силы, которые действуют
на заряженные частицы — пылинки или капельки.
1541. Как вы понимаете выражение «электрическое поле ма-
териально»?
1542. Назовите известные вам свойства электрического и гра-
витационного (на примере тяготения Земли) полей. Теперь про-
ведите сравнение.
1543-1548. Вспомните, что такое электрический ток (даже
кратковременный!).
1549-1562. При решении этих задач вспомните, как обозна-
чаются на схемах разные элементы цепи, и проверьте, нет ли
разрывов в изображенных вами цепях. Каково направление тока?
При изображении схемы цепи начинайте от положительного
полюса источника тока и, соединяя потребители и соединитель-
ные провода, заканчивайте цепь на отрицательном полюсе ис-
точника.
1563-1570. Сначала изобразите все элементы конструируе-
мой цепи. Теперь соедините каждый потребитель с источником
так, чтобы выполнялось сформулированное в задаче условие. По-
пробуйте упростить или усовершенствовать схему.
263
1571—1576. Что такое вакуум? Откуда в нем могут «появить-
ся» электроны? Какими свойствами обладает электрон?
1577, 1578. Повторите основные положения электронной тео-
рии.
1579. В чем главное отличие проводников от диэлектриков?
1580. Что такое ион?
1581, 1582. Вспомните, как образуются ионы в жидкостях и
ионы в металлах.
1583—1591. Если жидкость — проводник, то есть ли в ней сво-
бодные заряженные частицы? Какие? Что с ними происходит?
1594—1599. Воспользуйтесь формулой 1 = q/t.
1600, 1601. Что показывает сила тока? Запишите формулу,
связывающую силу тока и протекший заряд.
1602, 1603. Какие частицы создают ток? Какие частицы пе-
реносят заряд?
1604—1606. Воспользуйтесь формулой 1 « q/t.
1607, 1608. Вспомните, что такое напряжение.
1609—1614. Вспомните, как называются приборы для измере-
ния силы тока и напряжения и как они включаются в цепь.
1615—1619. Воспользуйтесь определением напряжения (фор-
мулой U = A/q).
1620-1624. Что такое сопротивление?
1625-1628. Как устроен реостат? Покажите на рисунке, по
какой части реостата течет ток.
1629—1631. От чего зависит сопротивление проводника? Вспом-
ните формулу для расчета сопротивления проводника.
1632. Воспользуйтесь формулами т = pV и V = IS.
1633, 1634. Воспользуйтесь формулой R = U/I.
1635—1640. Воспользуйтесь формулой Я = р • 1/S.
1641. Вспомните, что происходит с силой тока, если меняется
напряжение на концах данного проводника.
1642, 1643. Воспользуйтесь формулой R = р • 1/S.
1644. См. подсказку к задаче 1632.
1645. Воспользуйтесь формулами R^U/InR = p- 1/S.
1646. См. подсказку к задаче 1632.
1647—1652. Какие величины отложены по координатным
осям? Запишите формулу, описывающую зависимость между
ними.
1653—1662. Запишите формулу закона Ома для участка цепи.
В каждой задаче определите, какая из трех указанных величин
остается неизменной, а какие меняются.
1663—1674. Воспользуйтесь формулой закона Ома для участ-
ка цепи.
264
1675—1677. Воспользуйтесь формулой закона Ома для участ-
ка цепи и формулой для расчета сопротивления проводника.
1678, 1679. См. подсказку к задачам 1647-1652.
1681, 1682. Сначала определите, как меняется сопротивление
реостата при перемещении его ползунка. Затем примените за-
кон Ома для участка цепи.
1683. Что значит «лампа перегорела»? Если лампа закороче-
на, значит, ток течет не по нити накала, а через перемычку,
которой лампа закорочена.
1684, 1685. Вспомните и примените законы последовательно-
го соединения проводников.
1686-1691. Вспомните, как найти общее сопротивление пос-
ледовательно соединенных резисторов.
1692—1698. Вспомните, что такое падение напряжения. За-
пишите законы последовательного соединения проводников. При
решении задач сначала найдите в схеме цепи (изобразить цепь,
которую рассчитываете, надо обязательно!) такой участок (им
может быть один резистор), для которого известны две из трех
величин, входящих в формулу закона Ома для участка цепи.
Найдите для него неизвестную величину. Далее повторите рас-
суждения для других резисторов.
1699, 1700. При построении графиков пользуйтесь законом
Ома для участка цепи, содержащего последовательно соединен-
ные резисторы.
1701—1705. См. подсказку к задачам 1692-1698.
1706-1708. При решении этих задач применяйте законы пос-
ледовательного соединения проводников (см. подсказки к зада-
чам 1653-1662 и формулу для расчета сопротивления проводни-
ка: R — р • 1/S).
1709. Обязательно изобразите цепь! Проведите расчет цепи
при разных положениях ключа, начиная с положения 1. Что
меняется при переключении ключа?
1710, 1711. Как меняются сопротивления реостатов при пере-
мещении ползунка реостата?
1712, 1713. Покажите стрелками, как течет ток, если замк-
нут или разомкнут ключ.
1714. Сравните сопротивления проводников. Какая величина
для них одинакова при параллельном соединении?
1715. Вспомните формулу для расчета общего сопротивления
параллельно соединенных резисторов.
1716. Сначала запишите формулу общего сопротивления при
параллельном соединении проводников.
265
1717. Покажите, как будет течь ток в цепи, если ключ замк-
нуть.
1718. Покажите, как течет ток, если: а) предохранители ис-
правны; б) один из них вышел из строя (разрыв в щюдохранителе).
1719, 1720. Как соединены потребители? Нарисуйте. Теперь
покажите, какова сила тока в каждой ветви. А в общей части
цепи?
1722-1736. См. подсказку к задаче 1715.
1737—1742. При решении этих задач сначала найдите такой
участок цепи (им может быть только один резистор!), для кото-
рого вам известны две из трех величин, входящих в формулу
закона Ома для участка цепи. Найдите третью величину и далее
применяйте законы параллельного соединения проводников.
1743. Что значит «закоротить лампу»? Будет ли замкнутой
цепь, если из нее вывернуть лампу?
1744-1750. При вычислении сопротивления участка, содер-
жащего смешанное соединение проводников, пользуйтесь зако-
нами последовательного и параллельного соединения при опре-
делении общего сопротивления участка цепи. Сначала выделите
такой участок цепи, который содержит только последовательное
или только параллельное соединение сопротивлений известной
величины, и нарисуйте эквивалентную схему.
1751—1764. Сначала найдите участок цепи с двумя известны-
ми величинами из трех, о которых говорится в законе Ома для
участка цепи. Найдите третью неизвестную величину. Изобра-
зите эквивалентную схему и повторите рассуждения.
1765—1768. Сначала изобразите все элементы конструируе-
мой цепи. Теперь соедините каждый потребитель с источником
так, чтобы выполнялось сформулированное в задаче условие. По-
пробуйте упростить или усовершенствовать схему.
1771. Сравните сопротивления ламп, если они рассчитаны на
одинаковое напряжение.
1772. На что расходуется затраченная электроэнергия?
1773. Что означает выражение «лампы горят полным нака-
лом»?
1774. Вспомните, как зависит сопротивление проводника от
площади его поперечного сечения.
1775, 1776. Какая величина определяет накал лампы?
1777-1779. Воспользуйтесь формулой, связывающей мощность
прибора с напряжением, на которое он рассчитан.
1780-1782. Попробуйте вывести формулу, которая связывает
мощность прибора с напряжением, на которое он рассчитан, и
сопротивлением этого прибора. Для этого воспользуйтесь зако-
ном Ома для участка цепи.
26«
1783-1785. Вспомните формулу для расчета электроэнергии,
потребляемой прибором.
1786. От чего зависит сопротивление проводника?
1787. См. подсказку к задачам 1783-1785.
1788. Воспользуйтесь формулами, связывающими мощность
прибора с силой тока, сопротивлением или напряжением, на ко-
торое рассчитан этот прибор.
1789. Вспомните формулу для расчета сопротивления провод-
ника.
1790-1796. Воспользуйтесь законами последовательного и па-
раллельного соединения проводников и формулами для расчета
мощности тока.
1797-1801. Вспомните, что такое КПД. Какая работа (энер-
гия, мощность) полезная, какая — затраченная? Вспомните фор-
мулу для расчета механической работы: А = F • з.
1802-1807. Запишите формулу закона Джоуля—Ленца и от-
ветьте, от чего зависит количество теплоты, выделенное провод-
ником, при установившемся режиме в цепи.
1808—1811. Вспомните законы последовательного и параллель-
ного соединения проводников и воспользуйтесь формулами для
расчета количества теплоты при протекании по проводнику тока.
1812. Лампочка перегорает, когда нить накаливания в ка-
ком-то месте утоньшается. Вспомните, как зависит сопротивле-
ние проволоки от ее площади поперечного сечения. Сравните
силу тока в разных частях нити накаливания. Когда она наи-
большая: когда нить «холодная* или «горячая*?
1813, 1814. Вспомните, как зависит сопротивление металла
от температуры.
1815, 1816. Попробуйте описать характер теплообмена, кото-
рый происходит при протекании тока в условиях задачи. Вспом-
ните виды теплопередачи.
1817-1824. Воспользуйтесь законами последовательного или
параллельного соединения проводников и формулами для расче-
та количества теплоты, выделяющегося при протекании тока по
проводнику.
1825-1832. Какие тела отдают тепло? Какие его получают?
Есть ли потери теплоты? Вспомните формулы для расчета коли-
чества теплоты, необходимого для нагревания тела.
1833, 1834. Изменится ли количество теплоты, необходимое
для нагревания воды, если изменить нагреватель? А что изме-
нится, если уменьшить длину проволоки? К чему это приведет?
1835, 1836. Выясните, какая величина останется постоянной.
Как ее найти?
267
1837—1839. Между какими телами происходит теплообмен?
Вспомните формулы для расчета количества теплоты при агре-
гатных превращениях. Есть ли потери тепла? Учтите КПД.
1840. Обозначьте длину проволоки, из которой сделано коль-
цо, через I, а длину части проволоки кольца от положительного
полюса источника тока до скользящего контакта через х. Как
соединены между собой части кольца при протекании по нему
тока (укажите стрелками, как течет ток)?
1844-1847. Как можно создать магнитное поле? Как можно
обнаружить его существование?
1848-1850. От чего зависит направление вращения стрелки
компаса?
1851. Примените правило буравчика.
1852-1857. Покажите направление тока в обмотке. Приме-
ните правило буравчика и нарисуйте силовые линии магнитного
поля. Как они направлены? Как будет действовать такое маг-
нитное поле на магнитную стрелку?
1858-1861. Вспомните особенности взаимодействия постоян-
ных магнитов.
1865—1869. Может ли магнит притягивать к себе ненамагни-
ченный стальной или железный предмет? Почему?
1870. Попробуйте описать словами, как бы вы стали намаг-
ничивать магнитом стальную спицу. Что вы при этом соверша-
ете?
1871-1874. Что происходит с доменами железа, стали и дру-
гих магнитных материалов при их намагничивании? (Домены —
группы атомов, ориентированных определенным образом.)
1875-1879. Как взаимодействуют постоянные магниты?
1880. Вспомните, каково направление силовых линий маг-
нитного поля.
1881-1883. Вспомните, каким интересным свойством облада-
ет наша Земля как планета. Почему можно ориентироваться на
Земле при помощи компаса?
1884—1888. Вспомните основные свойства электромагнитов.
Чем они отличаются от обычных постоянных магнитов?
1889. При сильном нагревании стальные предметы теряют свои
магнитные свойства.
1894. От чего зависит, каким полюсом будет та или иная часть
сердечника электромагнита?
1912—1918. Воспользуйтесь правилом левой руки.
1920. Будет ли рамка вращаться, если в ней не будет течь ток?
1921, 1922. Примените правило левой руки.
1929. Будет ли наблюдаться это явление, если магнит пере-
стать двигать?
2С>Я
[------------------------------------------------------------
1930, 1931. Когда наблюдается явление электромагнитной ин-
дукции? В чем оно состоит? Как его можно обнаружить? Как
определить направление индукционного тока?
1944. Сделайте два построения тени и полутени от одного
предмета для источников разных размеров.
1945. Сколько теней отбрасывает предмет, если он освещен
одним источником света?
1946. Как расположены по отношению друг к другу тени от
штанг ворот?
1947. Что такое полутень?
1948. Выполните построение тени и полутени предмета (чело-
века) от протяженного источника, если предмет находится сна-
чала на небольшом расстоянии от источника, а затем — на зна-
чительном.
1949. Обязательно сделайте чертеж! Найдите на нем подоб-
ные геометрические фигуры и решайте геометрическую задачу.
1950, 1951. Попробуйте пояснить, что значит «видеть пред-
мет». Какими свойствами должен обладать наблюдаемый пред-
мет?
f 1956-1961. Обязательно выполните построение тени! Найдите
на рисунке подобные треугольники, составьте пропорцию и ре-
шайте задачу геометрически.
1962. Попробуйте выполнить построение для одного луча и
। для пучка параллельных лучей.
1963. Что происходит со светом, который падает на стенку
дома и на стекло?
1964—1966. Воспользуйтесь законами отражения света.
1967. Что представляет собой поверхность воды в луже?
1968. Выполняя построение, задумайтесь, какие лучи после
отражения от поверхности воды попадают в глаз рыбака, когда
он сидит и когда стоит.
1971. Какие явления происходят при падении солнечных лу-
чей на поверхность прозрачной воды? Зависят ли они от угла
падения луча света?
1973. Задумайтесь, что такое «лунная дорожка»,
1974. При изготовлении венецианских зеркал используют
многослойное покрытие серебром.
1975-1981. Вспомните, какими свойствами обладает изобра-
жение в плоском зеркале.
1982, 1983. Изобразите сначала ход падающего и отраженно-
го лучей, а уже затем выполните построение плоскости зеркала.
1984. Вспомните, как построить область видения предмета в
плоском зеркале.
26»
1985—1990. Воспользуйтесь свойством симметрии изображения
и предмета относительно плоскости зеркала. Для удобства и про-
стоты построения изображений сделайте дополнительное постро-
ение: проведите окружность с центром, лежащим в точке пере-
сечения зеркал, и радиусом, равным расстоянию до предмета. В
этом случае все изображения будут лежать на этой окружности.
1991. А когда один человек увидит другого в зеркале?
1992. Выполните построение изображения человека в ниж-
нем зеркале перископа.
1993. А зачем нужно зеркало?
1994. Вспомните свойства сферического зеркала.
1995—1999. Обязательно выполняйте построения, пользуясь
свойствами известных лучей.
2000. Вспомните и назовите все виды теплопередачи. Может
быть, назовете тот вид, который играет в этом случае главную
роль?
2001-2008. Вспомните, в каком случае наблюдается явление
преломления света. Каковы особенности этого явления?
2009—2013. Обязательно выполняйте построения хода луча,
пользуясь законами преломления света.
2014. Выполните построение тени сваи, когда она целиком
находится в воздухе, а затем, когда она частично сходится в
воде. Какое еще явление происходит в последнем случае?
2015-2021. Выполняйте построения, пользуясь законами пре-
ломления и отражения света.
2022-2025. Сначала выполните построение хода нескольких
лучей, которые выходят из ноды в воздух и угол падения кото-
рых на границу раздела «вода—воздух» увеличивается. Что мож-
но сказать об угле преломления? До каких пор может увеличи-
ваться угол преломления? Что при этом происходит с лучом све-
та, падающим на эту границу?
2026, 2027. Выполните построение хода луча света в капле
воды.
2028. Вспомните ход лучей в плоском зеркале и трехгранной
призме.
2029-2034. Выполняйте построения, пользуясь лучами, ход
которых вам известен.
2035, 2037. Вспомните, какими свойствами обладает изобра-
жение, получаемое с помощью собирающей линзы.
2039, 2040. Что называется оптической силой линзы? Как ее
найти?
2041. Что означает выражение: «нельзя одновременно уви-
деть источник света и его изображение»?
270
2042. 2043. Воспользуйтесь известными свойствами источни-
ка и его изображения в линзе.
2044. Вспомните ход разных лучей в линзе.
2045, 2046. Для построения воспользуйтесь свойством побоч-
ной оптической оси.
2047. Выполните построение, найдите подобные треугольни-
ки и решите задачу геометрически.
2048. Воспользуйтесь побочной оптической осью.
2049. Выполните построение для разных случаев расположе-
ния линз.
2050. Вспомните, что такое дальнозоркость и как можно скор-
ректировать этот дефект зрения. То же о близорукости.
2054-2056. Что такое оптическая сила линзы?
2057-2060. Сначала разберитесь, свет от каких источников
падает на поверхности рассматриваемых тел. Какого цвета этот
свет? Что это означает?
2061—2067. Какие источники света испускают свет? Что с ним
происходит, прежде чем он попадет в глаза наблюдателя?
2068-2070. Вспомните, что при прохождении через толщу
вещества преимущественно рассеивается голубая часть спектра.
2071. Вспомните условия, при которых возникают колебания.
2073. Вспомните, от чего зависит период свободных колеба-
ний груза на нити и груза на пружине.
2074. Вспомните, от чего зависит период свободных колеба-
ний тела на пружине.
2075—2079. В чем состоит явление резонанса? Когда это явле-
ние наблюдается?
2080-2083. Вспомните физический смысл величин, харак-
теризующих колебания. Как они связаны друг с другом?
2086-2093. Какую информацию можно получить по графику
колебаний? А как она связана с другими параметрами колеба-
тельной системы?
2094-2097. Рассчитайте период колебаний, выберите удоб-
ный масштаб и воспользуйтесь определением колебания.
2098-2100. Запишите формулу для расчета периода колеба-
ний пружинного или математического маятника.
2102—2103. Удары ногой о землю или колес о стыки рельсов
играют роль вынуждающей силы. Теперь вспомните условия
возникновения резонанса.
2104, 2105. Что означает выражение: «тело (объект) обладает
энергией»?
2106-2108. Вспомните, какие тела способны испускать звуки.
2115. Что такое эхо?
271
2116, 2117. Как связаны частота колебаний и длина волны в
среде?
2118, 2119. Сделайте пояснительный рисунок. Какое расстоя-
ние проходит звук за указанный промежуток времени?
2120-2122. См. подсказку к задачам 2116, 2117.
2123-2125. Вспомните условия, при которых возникают элек-
тромагнитные колебания.
2126—2134. Воспользуйтесь формулой периода колебаний в
колебательном контуре.
2135-2137. Какую информацию можно получить по графику
колебаний? Вспомните определение параметров колебания.
2139-2141. Как вы понимаете выражения «энергия теряет-
ся» и «колебания затухают»?
2149—2152. Вспомните формулу, связывающую длину волны
с частотой колебаний.
2153, 2156-2158. Что такое радиолокация? Какое явление
лежит в ее основе?
2159. Как вы понимаете выражение «время развертки»?
2162-2166. См. подсказку к задачам 2149-2152.
2176-2185. Вспомните строение атома.
2191. Как вы понимаете термины «спектр испускания» и
♦ спектр поглощения»?
2194. Нарисуйте все возможные переходы электрона, приво-
дящие к испусканию света.
2195. Как связана энергия перехода с частотой излучения?
2196. Что значит: «ионизация»?
2197-2205. Воспользуйтесь периодической системой Д. И. Мен-
делеева для определения числа протонов в ядре.
2213. Примените правило левой руки.
2217-2219. В чем главное отличие ядер разных химических
элементов?
2225-2229. Что такое трек? Как он образуется?
2230, 2231. Воспользуйтесь правилом левой руки.
2238—2243. Какие законы сохранения выполняются при про-
текании ядерных реакций?
2246. Вспомните, что называется энергией связи.
2247, 2248. Что значит: «из двух ядер одно более прочное»?
ОТВЕТЫ
1. а, в, г, ж.
2. а, в, д.
3. Первое — наблюдение, вто-
рое — опыт.
4. Первое — наблюдение, вто-
рое — опыт.
5. Первое — наблюдение, вто-
рое — опыт.
6. Например, такое: скорость
света больше скорости звука
в воздухе.
18. а) мензурка, 5 см3, 90 см3,
+5 см3; б) часы, 1 с, 12 ч, ±1с;
в) вольтметр, 0,1В, 6 В,
10,1В; г) линейка, 0,2 см,
10 см, ±0,2 см; д) динамо-
метр, 0,1 Н.ЗН, ±0,1 Н.
19. а) мензурка, 10 см3, 10 см3 +
180 см3, ±10 см3; б) термо-
метр, 1 ’С, 0’ С + 80 С, ±1 С;
в) амперметр, 0,05А, 0А*
3 А, ±0,05 А; г) динамометр,
0,5 Н, 0 Н+ 15 Н, ±0,5 Н.
20. а) термометр (36,6 С, 0,1 'С,
34-42 С); а) часы с секундо-
мером (4 ч 2 мин 26 с, 1 с, 0-
12 ч); в) мензурка (100см3,
5 см3, 100 см3).
21. 39 см3 < V, < 41 см3;
57 см3 < V2 < 59 см3; 1 см3.
22. I = (18,4 ± 0,1) см.
23. t = (15,6 ± 0,2) с.
24. На 6 мм.
25. 4 см.
26. 200 шт.
27. 400 шт.
32. 133 м3.
33. 2,2 ма.
34. 400 см3.
35. 1,5 м*.
36. 37 м3.
38. а) цилиндрическая мензурка,
шкала равномерная, 1 см3,
90 см3; ± 1 см3; б) коническая
мензурка, шкала неравномер-
ная, 5 сма, 150 см3; + 5 см3.
39. У конической мензурки шка-
ла неравномерная; больше в
нижней части.
40. а) 0,1 см", 3,5 см3; ± 0,1 см3;
б) 0,5 см3, 45 см3; ± 0,5 см3;
в) 20 см*. 700 см3; ± 20 см3.
41. а) (1,7 ± 0,1) см8; б) (19,0 ±
± 0,5) см3; в) (340 ± 20) см*.
42. (110 ± 5) см’.
43. 150 см3; из-за на-
личия промежутков между
дробинками.
44. Уровень подсолнечного мас-
ла там же.
45. а) 8,4 см3; б) 10,8 см3.
46. а) 4,5 см3; б) 130 см3.
47. а) 340 см3; б) 46 см3.
48. Использовать отливной ста-
кан.
273
49. Использовать отливной ста-
кан.
67. Андрей.
74. В.
78. в.
91. Толщина пленки = диамет-
ру молекулы, 0,000002 мм.
92. 0,0000001 мм.
93. 0,000001 мм.
143. а) Не пройдет; б) пройдет.
144. а) Нет; б) да; в) да.
168. 200 сма.
205. I - 4 м; s = 0 м.
206. Путь в будний день больше,
чем в воскресенье. Переме-
щения одинаковы и равны
нулю.
207. 942 млн км.
212. Примерно 0,83 с.
213. 135 мин.
214. 6 ч 25 мин.
215. 18 ч 10 мин.
216. Белые: Kpal, Ле5, Се8, пеш-
ки g5, h5, h6. Черные: Kpg8,
Лf3, Kg6, пешка h7.
218. Дворцовая площадь А2. Ка-
занский собор БЗ. Петропав-
ловская крепость А1.
219. Москва (56 с. ш., 38" в. д.);
Санкт-Петербург (60 с. ш.,
30’ в. д.); Париж (49 с. ш.,
2’ в. д.); Лондон (52*с. ш.,0");
Рим (42* с. ш., 12’ в. д.); Бер-
лин (52* с. ш., 13’ в. д.); Же-
нева (46‘ с. ш., 6' в. д.); Вена
.—«о и = 0
1--------►+ —
0 я во
Рис. 325
(48'с. ш., 16' в. д.); Мадрид
(40 с. ш., 4 з. д.).
220. Полярная звезда (1 ч; +90’);
Сириус (7 ч; -15’); Вега
(19 ч; +40 ); Альдебаран (5 ч;
+ 15).
221. А (4; 5); В (-4:0); С (-1;- 4);
Р(2; -2); £ (-7; 2).
222. А (-30; 15); В (30; 15);
С (- 30; -15); В (30; -15);
Х(-15; 5); L (10; -10);
М (-25; -10); £(10; 20);
£ (20; -20); N (-20; 20).
223. а) х0 = 100 м; х„ •= 500 м;
s ??ОХ, 8, = 400 м; б) х0 =
= 1500 м; хж — -500 м;
« 4ЛОХ. sx = -2000 м.
224. См. рис. 325.
225. См. рис. 326.
233. 11 м/с.
234. 54 км/ч.
235. - 5 м/с; vm <
236. ц. == 21,4 м/с; при охоте па
зайца, волка, лису.
237. > 340 м/с, 1224 км/ч.
238. 3 м/с, 4 м/с; п, >
239. 1)800 км/ч, 1600 км;
2) 120 км; 3) 80 км/ч, 0,5 ч;
4) 90 км/ч.
240. 30 м/с.
241. 108 км/ч; превысил.
242. Примерно 133 с.
243. 12 рябчиков.
Бензоколонка
—--------(—I----;------------►
-200 0 s 1500 X,м
а
Бензоколонка
—Н*------. I I---------------►
-1500 Г 0 200 *• *
б
Рис. 326
274
244. Нет, не менялась; 20 м/с.
245. Нет, не менялась; 2 м/с,
1 м/с; 10 м, 5 м.
246. 8 м/с.
247. 2,5 м/с; 5 м/с.
248. а, в, г, д.
249. Тело к РИД; х0 = 500 м;
и, - 1,7 м/с; v ?ТОХ. Тело II
покоится; г - х0 “ 500 м. Те-
ло III: РИД; х0 “ 500 м; vT -
= -2,5 м/с; v 4/ГОХ.
250. 1,7 м/с.
251. РПД;х„ = 200 м; - -20 м/с;
v ItOX.
252, г01 - 100 м; ух1 = -5 м/с;
о* 1ТОХ; хм = 100м; vTi -
- + 5 м/с; о ttOX.
254. Перемещение мальчика за-
висит от выбора системы от-
счета.
255. Перемещение мальчика за-
висит от выбора системы от-
счета. Относительно плота
« = 0.
256. 2 м/с; 4 м/с.
257. 1 м/с; 1 м/с.
261. 0,5 м.
262. 52,5 мин.
263. 1,54 ч; 139 км от места стар-
та второго автомобиля.
264. 750 м; 30 с.
265. 1,5 мин.
266. 50 с.
267. 64 с.
268. 5 м/с.
269. 60 с.
270. 410 м.
271. 4,3 с.
272. 490 м.
10 см
Масштаб h—I
Рис. 327
273. 200 м; 20 м/с.
274. 37,5 м.
275. Помешают.
276. t = 2и1/(и* - V2).
278. Нет; CD — наибольшая,
ВС — наименьшая.
279. Нет; CD — наибольшая,
АВ — наименьшая; увели-
чивалась.
280. 35 с; см. рис. 327.
281. Да; нет; 0,15 м/с.
282. 1 м/с, 0,5 м/с, 0,6 м/с.
283. 2 км/ч.
284. 22 000 км/ч (6,2 км/с).
285. 8,3 м/с, 10 м/с, 9,1м/с,
9,3 м/с.
286. 30 км/ч, 72 км/ч, 48,7 км/ч.
287. 530 км/ч.
289. 43 км/ч, 49 км/ч.
290. 48 км/ч.
291. 8,8 м/с.
292. 45 км/ч.
293. 50 км/ч.
294. 33 см/с.
295. 4 км/ч.
296. 24 с м/с.
297. 24 м/с.
298. 72 км/ч, 9 км/ч.
299. 36 км/ч.
300. 900 м/с.
301. 1с.
302. Разные ускорения:
а, - 0,2 м/с2; а2 = 0,4 м/с2.
276
303. 0,8 м/с2; -0,8 м/с2.
304. 2 м/с2.
305. 20 м/с.
306. 30 с.
307. 0,6 м/с.
308. 1 м/с2; 1 м/с2.
276
309. а)0ч < t < 1ч; 1.5ч < t <
< 2,2 ч; б) 1 ч < t < 1,5 ч; t>
> 2,2 ч.
311. См. рис. 328, 329.
312. См. рис. 330, 331.
313. См. рис. 332, 333.
314. a) 10 мин < t < 20 мин;
б) О мин < t < 10 мин;
20 мин < t < 25 мин.
315. а) 60 с <t< 120 с; б) 120 с <
< i < 180 с; в) 0 с < t < 60 с.
316. а) 0 с < t < 60 с, t > 190 с;
б) 60 с < t < 190 с; в) 60 с <
< t < 150 с; г) 150 с < I <
< 190 с.
\ 317. РУД; и0, = 3 м/с; й^ТТОХ;
5 о, - 1 м/с1; a tt ОХ; “
= 3 + 1.
318. РУД; = 8 м/с; й^ТТОХ;
а1 = -2 м/с2; a IT OX; vt =
= 8 - 2t.
319. РУД; - 20 м/с; нв?Т ОХ;
ах = -2 м/с1; a It ОХ; иг =
= 20 - 21.
320. Тело I: РУД; иОх - 15 м/с;
у, ttOX; аг = 1,5 м/с2;
а* И ОХ; иг - 15 + 1,51. Те-
ло 11: РПД; = ия - 15 м/с;
йЧтОХ. Тело 111: РУД; vOx =
= 15 м/с; ноТТОХ; ах «
- -1,5 м/с2; а И ОХ; и, =
- 15-1,51.
321. РУД; иВх = 20 м/с; й^ТТ ОХ;
аг = -2 м/с2; а* It ОХ.
322. Тело 1: РУД; о0х = 10 м/с;
Р„?ТОХ; аж - -2 м/с2;
а IT ОХ. Тело И: РУД; иПх =
- 10 м/с; 1>0 ТТ ОХ; аж =
= 2 м/с2; а ?Т ОХ.
i 323. в.
I 335. г.
336. а. г. д.
346. Под местом бросания.
369. Масса автомобиля с большей
скоростью в 2 раза меньше.
370. 2,5 - 10’ кг.
371. 2,5 10 2 кг.
372. 2,5 101 кг.
377. 245 см3.
378. 0,015 м3.
386. ти в > /п1яет .
387. Второй.
388. У второго.
389. У тела с большей массой, в
2 раза.
390. Алюминиевая.
391. Серебряная.
394. Латунный, в 1,3 раза.
395. Алюминиевый.
396. Разные, у свинцового мень-
ше.
397. Масса медного больше.
398. Стальной.
399. У деревянного больше.
400. Если нет полостей, то Уг ~
“4Ц.
401. Если нет полостей, то тп,
= бт,-
402. Массы одинаковы.
403. При погружении алюмини-
евого бруска.
404. Выше уровень там, где алю-
миниевый слиток, если вода
не пролилась.
405. Уровень воды в стакане со
стальным слитком подни-
мется выше.
406. При погружении алюмини-
евого шаря часть воды вы-
льется. При погружении
медного — будет ниже края
стакана.
277
Рис. 334
V, см 8
Рис. 335
407. На 5/Г (кг/м’).
408. 1)1800 кг/м’, 360 г;
2) 2700 кг/м’, 0,01 ма; 3) ке-
росин, нефть, 800 кг/м\
409. а) 8,1 кг; б) 135 кг; в) 4500 кг.
410. См. рис. 334.
411. 100 г.
412. 465 г.
413. 42,6 т.
414. 17,7 т.
415. Дуб — 0.8 кг; береза —
0,6 кг; сосна — 0,45 кг.
416. 31 г, 1,9 кг.
417. 1290 кирпичей.
418. 35 ведер.
419. Не поднимет.
420. См. рис. 335.
421. 94 л.
422. Не придется.
423. 0,4 кг.
424. Медь или никель.
425. Нефи, или керосин.
426. 7,1 г/см’, цинк.
427. Латунь, 765 г, 1020 г.
428. р, = 0,9 г/см’, лед; рп =
2,6 г/см’, алюминий.
429. 0,65 л.
430. 18 см’.
431. Юг.
432. Зг.
433. 7,7 г/смя.
434. 2,4 г/см’.
435. 3,5 г/ема.
436. 77,6 г.
437. 1,1 г/см’.
438. Полый.
439. Полый.
440. Объем полости 12 см8.
468. 0 с < t < 30 с, 90 с < t < 135 с.
469. а, б, д; в, г, е.
472. 1 Н.
473. 50 кг.
474. 0,5 Н.
475. 500 Н.
476. 0,8 м/с3.
477. 3 м/с2; 6 Н.
478. 60 Н.
479. 0,8 м/с3.
480. 0 с < t < 5 с; 4 Н, F tt ОХ.
481. О с S f < 20 с, F, = 15 кН,
? It ОХ-, 20 с < t < 200 с,
Fz - 0; 200 с < t < 240 с, Fr -
- -7,5 кН, F It ОХ.
482. а, • 0.5 м/с3; FT = 1,5 кН.
483. а, - 0; F, = О.
484. ит - 1,5/ (м/с).
278
491. Нет, не разорвется.
498. 3 Н; 2.5 Н. 2 Н, 4 Н.
598. Может быть равной 8 Н и
12Н.
511. 3 Н, в ту же сторону; 13 Н,
в противоноложнуюсторону.
512. Да.
513. Нет.
514. Равнодействующая равна ну-
лю.
515. 0с<1< 100 с, Я-0; 100 с<
<t < 120 с. R = ЗкН.
529. Л, - 400 Н/м, Аа -* 100 Н/м.
530. Первую.
531. Ко второй пружине.
532. k = 100 Н/м.
536. 5 Н, когда тело в покое.
539. а) 0,01 Н; 0,3 Н; ±0,01 Н;
б) 0,05 Н; 1,5 Н; ±0,05 Н;
в) 0,1 Н; ЗН; ±0,1 Н;
г) 0,2 Н; 6 Н; ±0,2 Н;
д) 0,5 11; 15 Н; ±0,5 Н;
е) 2,5 Н; 25 Н; ±2,5 Н.
540. а) (0,90 ± 0,05) Н; б) (2,1 ±
+ 0,1) Н; в) (4,50 ± 0,05) Н;
г) (4,8 ± 0,2) Н.
542. а) 20 Н; б) 23 Н.
543. Не отличается.
544. Можно.
545. Можно.
546. 2 кг.
547. Равно величине силы, при-
ложенной к свободному кон-
цу динамометра, т. е. 5 Н
или 7 Н.
564. Одинаковые.
577. Одинаковые.
578. Не изменилась.
579. Не изменилась.
581. Масса не изменилась; сила
тяжести уменьшилась.
583. а) 500 Н, б) 50 Н, в) 0,001 Н,
г) 980 кН.
584. 100 Н.
585. 120Н.
586. 1560 Н.
587. 28 кН, 15 кН.
588. 1 : 35.
589. а) 50 кг, б) 8 кг, в) 250 кг,
г) 80 г.
590. 0,01 м*.
591. На Юпитере в 2,5 раза боль-
ше, чем на Земле, в 5 раз
больше, чем на Марсе, и в
16 раз больше, чем на Луне.
592. Величина силы тяжести те-
ла уменьшается при подъе-
ме его над поверхностью
Земли.
593. F^ - 1/Н2.
600. Вес; равна; 5 кг.
603. 15 кН; к дороге.
604. 5,4 Н; к пити.
605. 15,6 кН; к поверхности сто-
ла.
606. 120 Н.
607. 30 Н; вес.
608. 71 Н.
609. На вес канистры; 8 Н.
610. На 250 Н.
611. На 20,8 Н.
612. Увеличится в 1,5 раза.
613. На 124 кг; на 1240 Н.
614. На 178Н.
615. 550 Н.
616. 3300 Н.
617. Уменьшится.
618. Таким же.
619. Уменьшится.
620. Масса — нет; вес равен силе
тяжести.
279
621. 15 кН; такой же.
622. Нет, не будет.
627. я) 100 Н; б) больше 100 Н;
в) ОН.
629. Нет, не изменится.
630. О Па.
631. Лампа загорится.
633. Нет, нельзя.
643. Максимальная сила трения
покоя больше 1 Н; в данном
случае 1 Н.
644. a) = О Н; б) Гтр * О И.
649-656. При этом, увеличивает-
ся коэффициент трения.
657-661. Уменьшается коэффи-
циент трения.
662. Труднее неразведенной.
674. Легче привести в движение
всю стопку.
675. Легче сдвинуть 5 верхних
книг.
679- о = 50 Н; F „ = 80 Н.
680. 100 Н.
681. 720 Н, равнодействующая
равна О Н.
682. 700 Н.
683. 1 Н.
684. ц = 0.3; нет. 500 Н.
685. Возможно, если Рх : Р2 =
-4:1.
725. 5 кПа; табуретка оказывает
на пол большее давление;
необходимо знать площадь
опоры.
726. 50 кг.
727. 500 Н.
729. 1 : 3.
730. Отличаются в 5 раз.
731. = р2, если S8 - 2Sr
732. Первое в 10 раз больше.
733. р2-р2.
734. Распределить силу на пло-
щади 0,02 м2.
735. Распределить действие си-
лы на площади 50 мг.
736. Да, если площадь опоры рав-
на 0,1 м2, 16,7 см2, 16,7 м2.
737. а) 0,3 МПа; б) такое же.
738. 1,2 МПа.
739. На 150 Па.
740. 2080 Па; нет.
741. 36 кПа; да.
742. 50 кН.
743. Уменьшилась бы.
744. 104 кПа.
745. 160 кПа.
746. 3 см.
747. Невозможно ни при какой
площади.
748. 9,6 км.
753. Импульс свинцового больше.
757. т6 > тя.
758. Реактивное движение.
766. Можно; за 18 с: за 4 с.
767. Можно; 25 Н; 10 Н.
768. Ар = 30 кг м/с; да; Ау =
= 15 м/с.
769. 2 кг м/с; Fep. = 200 Н.
770. 1 кг м/с; Fep = 20 Н.
771. 40 кг • м/с; 20 кг • м/с.
772. Импульс менялся: 4 с < t <
< 8 с; 0 кг м/с; 5 кг • м/с.
773. У обоих тел 0 с < t < 10 с;
+ 10 кг-м/с; -10 кг -м/с.
774. 1,7 м/с.
775. 0,9 м/с.
776. 20 т.
777. 5 м/с.
778. 3,6 м/с.
779. 6 м/с.
280
780. 0,3 м/с; в направлении дви-
жения ядра.
781. 0,5 м/с; в направлении дви-
жения тележки.
782. 2,8 м/с.
783. 0 м/с.
784. 20 кг.
785. 2 м/с.
786. а, б, д.
787. Нет.
788. Да; нет.
790. Да.
791. Да.
792. По параболе; да.
793. а) да; б) да.
794. Нет.
795. Нет.
796. Нет; отсутствует перемеще-
ние.
797. Да.
798. Да.
799. Уменьшается.
800. Нет; силой трения.
801. Можно.
802. Да.
803. Одинаковая, 30 Дж.
804. При высоте стола 80 см А =
- 40 Дж.
806. Второй; 5 кДж.
807. Разную.
808. 200 Дж.
809. Примерно 20 Дж.
810. 59 м.
811. 46,8 кДж.
812. 18 Дж.
813. Большую; 20 Дж.
814. 1,2 МДж.
i 815. 0,2 МДж.
816. 1 МДж; знак «минус».
|
i
817. 12,8 Мдж.
818. 750 Вт.
819. 14 Дж.
820. 1,25 МДж.
821. 13,6 кДж.
822. 77%.
823. Да; мощности разные.
824. В 490 раз.
825. 5 кВт.
826. 5,2 кВт.
827. 2 кВт.
828. 41 000 МДж.
829. 0.4 ч.
830. 1 ч.
831. 44 кН.
832. 36 кВт.
833. 25 кДж; 30 кДж.
834. 15 МДж.
835. 15,3 МДж.
836. 16 Дж.
837. Нет.
838. Ядро массой 7 кг.
839. Движущееся со скоростью
20 м/с.
840. 0Дж; да; кинетическая энер-
гия относительна.
841. Да; да.
842. Разные, у стального больше.
843. 2 Дж.
844. 8 кг.
845. От величины скорости, от
массы тела, от качества по-
верхности.
846. Кирпич в стене.
847. Да, уменьшилась.
848. Свинцовый.
849. 4 м.
850. На 800 Дж.
281
851. На 60 Дж; 60 Дж; убыль по-
тенциальной энергии равна
работе силы тяжести.
852. В 2.5 раза.
853-858. Используется потенци-
альная энергия.
889. 100 Дж.
870. И'п-60Дж; 1¥в = 90Дж.
871. 400 Дж; 400 Дж; 20 м; при-
мерно 14 м/с.
872. 60 Дж и 90 Дж.
873. 2,5 м.
874. 180 м; на такую же.
875. Уменьшилась на 3 Дж; пре-
вратилась н тепловую энер-
гию.
886. Нет, разными.
888. а) 13 И; б) 40 Н; в)40Н;
г) 35 Н.
890. 7,2 Н; никакого выигрыша
в работе; в 6 раз.
891. На расстоянии 20 см от гру-
за большей массы.
892. ЭОН.
893. Из-за трения в опоре; 90%.
894. 3,1 см; 87 см.
895. 180 Дж.
896. Наличием силы трения.
897. 5Н.
898. а) и в) выигрыш в силе, г) и
д) выигрыш в расстоянии.
899. Нет.
900. В точке Л 240 Н; в точке В
120 Н; в точке С 240 Н.
901. 2,4 м.
902. 125 Н.
903. Примерно 6 Н.
904. 360 Н.
905. 83%.
906. 40 Н.
907. 120 Вт.
908. 25 см, 250 Вт.
909. Примерно 95%.
910. 1200 кг; 12 кН; 2,5 кВт.
911. 6 кДж.
912. 256 Вт.
913. 3.
914. fi =* 2 м.
915. 6 м.
916. Никакая; обе в 4 раза.
917. 1620 Дж.
918. 80%; 50 Н.
920. Воздухом.
921. Нет.
922. Да.
926. Увеличится.
927. Уменьшится.
928. Увеличится.
929. Увеличится, если увеличит-
ся масса молекулы.
930. Уменьшилось примерно в
2 раза.
931. Увеличивается масса газа.
932. Увеличивается давление в
камере.
933. Из-за уменьшения массы воз-
духа в камере.
934. Увеличивается скорость дви-
жения молекул.
935. В том, который находится в
теплом помещении.
936. При повышении температу-
ры увеличивается давление
газа.
939. Давление уменьшается, так
как снижается температура
газа.
940. Одинаково.
941. Вправо, до выравнивания
давления.
282
942. Вернется в исходное положе-
ние.
943. Сместится вправо.
944. а) Сосуд поднимется; б) со-
суд опустится.
945. Да, на все.
946. Увеличится на дно, стенки
и поршень.
947. Давление увеличится.
953. Да.
954. Да.
958. Нет.
959. Да.
963. Разобьется вдребезги.
964. Нет; да.
965. Да.
967. В обоих случаях вода будет
перетекать в другой сосуд.
968- Как можно более узкую.
969. Да, одинаково.
970. Да, одинаковое.
971. Л,.
972. Да, изменится.
973. В первый; да, одинаково.
974. Разные.
975. 1 кПа.
976. Нет, не будет.
978. 800 кг/м».
980. р, > р, > р„.
981. Одинаково; 1 кПа; да,
13,6 кПа; да, 0,79 кПа.
982. рг- 1,5р,; р2 = Зр,.
983. Да, если St = S, pj/Pj.
984. Невозможно.
985. рр (Л, + Л2 + Л5).
986. Давление на дно одинаково,
а) Равновесие не нарушится;
б) равновесие нарушится.
987, 988. Не нарушится; не оди-
наково.
989. 0,2 МПа; 2,5 МПа.
990. Это невозможно.
991. 400 Н.
992. 4 10» Па; 840 Н; 240 Н;
560 Н.
993. 16 Н.
994. 5 МН.
995. 50 м.
996. 5 м.
997. 5440 Па.
998. Нет.
999. Да.
1O6O. Да; разницы нет.
1001. а) В 10 раз; б) в 25 раз; в) в
50 раз.
1002. 4 кН.
1003. 400 Н.
1004. 1000 кг.
1005. 1,5 кН.
1006. 800 Н; 4 см.
1007. 10 кН; 0,1 см.
1011. Из-за большой плотности.
1012. Нет; меньше атмосферного.
1013. Нет; выльется.
1014, 1015. Столб воды удержи-
вается силой атмосферно-
го давления.
1018. Воздух проникает внутрь
камеры.
1019. Нет.
1020. а) Больше атмосферного;
б) равно атмосферному;
в) меньше атмосферного.
1021. а) Равно атмосферному;
б) меньше атмосферного;
в) больше атмосферного.
1022. а) 760 мм рт. ст.; б) 750 мм
рт. ст.; в) 770 мм рт. ст.
283
1023. Давление воздуха в полос-
ти рта больше, чем в бу-
тылке.
1024. Чтобы удалить воздух.
1025. Атмосферное давление сжи-
мает трубку.
1029. Наибольшее в Д, наимень-
шее в Г.
1030. В шахте больше.
1031. На горе ft < 10 м; в шахте
ft > 10 м.
1032. Да, можно.
1033. По графику зависимости
р(Л).
1034. 500 м.
1035. В 2,3 раза.
1036. 5 Н.
1037. 20 Н.
1048. Из-за зависимости р (Л).
1049. Да.
1050. Так как « ржидв
1051. mg>Ft^
1052. Нет.
1053. Да.
1054. а) Сила Архимеда: б) сила
сопротивления воды при
движении.
1056. дор *" ш».
1057. Архимедова сила увеличи-
вается по мере увеличения
погруженной части тела.
1058. V РмпрскоОГ
1059. Керосин всплывает на по-
верхность воды.
1060. Да.
1061. Плавает; тонет; тонет; пла-
вает.
1062. Нет.
1063. Да, например, платина.
1064. Из всех, кроме платины и
золота.
1065. Выталкивающие силы оди-
наковы; рд < Рв < Рс-
1066. Да.
1067. Нет.
1068. Нет.
1069. Не изменится.
1070. Парафиновый.
1071. Лед глубже дерева; дерево
глубже пробки.
1072. Глубже в жирном; плот-
ность жирного молока
меньше, чем нежирного.
1073. В нижней части шкалы.
1074. В верхней части шкалы.
1075, 1076. Нет силы давлении
воды снизу,
1077. Плотность воздуха умень-
шается с высотой.
1078. Перевесит тело, имеющее
больший объем; р„ (V, - И2).
1079. Гири перетянут.
1080. Не нарушится.
1081. Нарушится.
1082. Из того же материала, что
и взвешиваемое тело.
1083. № 1 — наибольшая, № 3 -
наименьшая; во всех слу-
чаях одинаковую; № 3.
1084. Разную, в воде меньшую.
1085. Да, увеличится.
1086. Давления одинаковы.
1087. Не изменится.
1088. Да, увеличится; да: нет.
1089. Да, одинаков.
1092. Уменьшится.
1093. Не изменится.
1094. Да, будет.
284
1095. Да, понизится.
1096. Вытесняется разный объем
воды.
Ю97. рморгко4 > р
арвемоА *
1098. Нет, не изменится.
1099. Уменьшится.
1100. Осядет ниже, но груз или
его часть останется над по-
верхностью воды.
1101. Да; нет; да.
1102. Равновесие нарушится в
обоих случаях.
1103. Нарушится в обоих слу-
чаях.
1104. Меньший объем у шарика,
погруженного в спирт.
1105. Нарушится; перевесит чаш-
ка с грузом.
1106. Не нарушится.
1108. а) Не изменится; б) опус-
тится; в) не изменится.
1111. 20 Н; 30 Н; 25 Н на нее бо
ковые грани; 10 Н.
1112. 0,001 м’; ЮН.
1113. 1 Н.
1114. 0,75 Н.
1115. 0,015 м8.
1116. 40,5 кг.
1117. Достаточно; гп = 15 кг.
1118. 1 Н.
1119. 1250 кг/м3.
1120. 2,5 кН; 2 кН.
1121. 2,5 Н; 2 Н.
1122. Полый.
1123. 800 кг/м3; 700 кг/м3.
1124. 112 Н.
1125. 738 Н.
1126. 975 Н.
1127. 0,1 Дж.
1128. 45 кДж.
1129. ПО мН.
ИЗО. Серебра — 218 г, золота —
82 г.
1131. 4,45 кг.
1132. 0,24 г/см’.
1133. d^.d^S.Q.
1134. 5Н.
1135. Утонет.
1136. Всплывет.
1137. 24 г.
1138. 0,5 см.
1139. 0,9 в пресной; 0,87 в морс-
кой воде.
1140. 20 см, половина цилиндра.
1141. 12 см.
1142. 850 кг/м*.
1143. 930 кг/м8.
1144. Не будет плавать.
1145. Будет.
1146. Можно, если взять другой
сосуд очень близкого попе-
речного сечения.
1147. 177 Н.
1148. 75 кН.
1149. 140 т.
1150. Не более 70 кН.
1151. 1,25 кг.
1152. Можно.
1153. 850 МН; 85 000 м8.
1154. 40 МН.
1155. Да, погрузится.
1156. 250У [кг]. Здесь V — объем
доски в м8.
1157. 123 Н.
1158. ЗкН.
285
1159. 0,14.
1160. Если единицы измерения
d, р и т — м, кг/м3 и кг
соответственно, то уровень
в каждом сосуде поднимет-
ся на одну и ту же высоту
Л = 2/n/rtpd1 [mJ.
1175. У горячей воды больше.
1176. Да; не одинаковы (у воды
больше).
1177. Нет, у пара больше.
1179. Да; да. можно.
1184. Нет; да.
1187. Разные способы.
1191. Механическая энергия мо-
лотка в первом случае час-
тично превращается во
внутреннюю энергию гвоз -
дя, а во втором — почти це-
ликом.
1192. Во втором случае большая
часть энергии, выделяю-
щейся при сгорании поро-
ха, расходуется на сообще-
ние механической энергии
снаряду.
1195. Разное, в первом случае
больше.
1203. В новом. Накипь затрудня-
ет теплообмен между дном
чайника и водой.
1205. При 36,6 “С.
1211. На расчищенной половине.
1212. В правом колене маномет-
ра уровень жидкости под-
нимется.
1213. Газ горит, если его темпе-
ратура достигает опреде-
ленного значения. Метал-
лическая сетка, обладая
хорошей теплопроводнос-
тью, уменьшает температу-
ру газа над сеткой, поэто
му пламя оказывается сре-
занным. Если зажечь газ
над сеткой, то сетка не по-
зволит увеличить темпера-
туру газа под ней настоль-
ко, чтобы газ загорелся.
1214. Лампу Дэви нельзя зажи-
гать в шахте.
1215. Температура выше в цент-
ре нити.
1219. Когда лед положили на
крышку чайника.
1220. Кирпичные.
1221. Зимой.
1223. В промежутке между рама-
ми затрудняется конвек-
ция воздуха, и основным
видом теплопередачи в воз-
духе становится теплопро-
водность.
1224. См. ответ к задаче 1223.
1225. Нет, не будет.
1226. Трубка позволяет создать
»тягу», то есть создает ус-
ловия для лучшей конвек-
ции воздуха.
1227. Стакан компота остынет
быстрее.
1228. Принудительная конвек-
ция увеличивает скорость
теплообмена.
1229, 1230. Чтобы увеличить пло-
щадь поверхности, с кото-
рой происходит теплооб-
мен.
1231. Зимой.
1232. Стеарин стекает в сторону
стенки.
1239. Первый.
1240. Уменьшается поверхность,
с которой происходит по-
теря тепла.
1241. Круглые.
286
1244. Прозрачное тело практи-
чески не излучает, даже бу
дучи сильно нагретым.
1246. а) Показание термометра
увеличится; б)показание
термометра уменьшится.
Спичка может загореться.
1247. Можно. Для этого нужно
привести термометр в теп-
ловое равновесие с телом
больного, а затем быстро
стряхнуть. Ртуть займет
объем, соответствующий
температуре больного.
1249. Бидон воды.
1250. 100 г воды.
1251. Неправильный.
1252. Да, прав.
1253. У медной.
1254. На нагревание воды.
1255. Алюминиевый, из-за луч-
шей теплопроводности.
1256. В воде.
1257. Из-за плохой теплопровод-
ности пара.
1258. 2 кг воды.
1259. Из-за аномально большой
удельной теплоемкости во-
ды.
1260. См. ответ к задаче 1259.
1261. Нет, нельзя.
1262. Установятся разные темпе-
ратуры; выше температура
воды, в которую погрузи-
ли стальной шарик; разное.
1263. Если опустить алюминие-
вую ложку.
1264. 100 'С; разные; серебряная;
серебряной (при условии,
что объемы ложек одина-
ковы).
1265. Разное. Больше времени
для нагревания от 90 ’С до
100 *С.
1266. 1125 Дж.
1267. На 780 кДж.
1268. 13,2 МДж.
1269. 1) 4200 Дж/(кг *С), 80’С,
67,2 кДж; 2) сталь, 0,5 кг,
60 С; 3) медь, 380 Дж/
/(кг ”С); 4) 880 Дж/(кг • 'С),
20’С, 30’С; 5) 230 Дж/
/(кг ’С), 0 'С, 80 'С.
1270. Примерно 721 кДж.
1271. a) - 3,5; б) Q,/Qa =
= 2,4.
1272. 470 Дж/(кг ’С).
1273. 3450 кДж, 4140 кДж.
1274. 3 кг, 3,25 кг.
1275. 85 кг холодной воды и 65 кг
горячей.
1276. 380Дж/(кг ’С).
1277. 500 Дж/(кг -’С).
1278. 24 С.
1279. 0,3 кг.
1280. Примерно 464 кДж.
1281. Золотой; на 51 ’С.
1282. 0,15 Дж; 0,006 “С.
1283. 105 г.
1284. 11,5%.
1285. 0.2 С.
1286. Нет, даже если потерями
тепла пренебречь.
1287. 776 “С.
1289. а) 86 ”С, б) 95 'С; в медном;
повышает начальную тем-
пературу чайника; медный
обладает большей тепло-
проводностью, поэтому бы-
стрее остывает; нет.
287
1290. Киловаттным.
1291. 4,8 м/с.
1292. 5 С; 25 С; 8400 Дж; 10 С.
1293. 10 "С; 30 'С; 12,6 кДж;
0,15 кг.
1294. 20 "С; 70 С; 9500 Дж; медь
или цинк.
1295. 100 С; 20'С; уменьшилась
на 168 кДж; 0,5 кг.
1296. 20 С, 120 С. Тело А:
230 Дж/(кг • С), олово;
тело В: 460 Дж/(кг ‘С),
сталь.
1297. В; /пв/тА = 2.
1299. 1) Охлаждению тел; 2) они
одинаковы; 3) нет; 4) нет;
5) сА < св; 6) тк < п*.
1300. А — нагревание воды, В —
температура воды остает-
ся постоянной; количество
теплоты, получаемое водой
от нагревателя, равно ко-
личеству теплоты, которое
она отдает окружающим
телам; увеличить количе-
ство теплоты, получаемое
от нагревателя.
1301. Сосуд с водой не только по-
лучает тепло от нагревате-
ля, но и отдает часть его
окружающим телам. На-
гревание идет медленно.
По мере увеличения темпе-
ратуры воды количество
теплоты, отдаваемое окру-
жающим телам, увеличи-
вается. Через 15 мин тем-
пература воды перестает
меняться. Далее резко уве-
личили количество тепло-
ты, передаваемое воде от
нагревателя.
1303. Ход графика можно объяс-
нить, например, так. Через
5 мин остывания на возду-
хе тело поместили в холод-
ную воду, быстро остуди
ли до 20 С и оставили в
помещении с температурой
воздуха 20 С.
1304. 44 МДж/кг.
1305. 1,2 10я Дж теплоты выде-
лится при сгорании 1 кг во-
дорода.
1306. Да. Такое количество теп-
лоты выделяется при сго-
рании 1 кг керосина.
1307. При сгорании 1 кг камен-
ного угля выделится при-
мерно в 2 раза больше теп-
лоты, чем нри сгорании
1 кг торфа.
1308. Чтобы увеличить скорость
нагревания воды, ей надо
передавать большее коли-
чество теплоты в единицу
времени, т. е. сжигать еже-
секундно больше топлива.
1309. Плотность бе|>езы больше
плотности сосны, следова-
тельно, масса березовых
дров больше, если объем
приобретенных дров одина-
ков.
1310. Механическая энергия пре-
образуется во внутреннюю.
Если давление меньше нор-
мы, во внутреннюю энер-
гию преобразуется большая
часть механической. Расход
топлива увеличивается.
1311. Нет, не является; являет-
ся.
1312. Масса бутана в баллоне при
такой же температуре и
давлении больше массы
водорода, г/вшЛ >
288
1313. Можно; нельзя учесть по-
тери тепла; меньшее.
1314. Скорость горения пластмас-
сы больше скорости горе-
ния бумаги. При зажига-
нии «сигареты» пластмас-
совый прутик загорается и
сразу гаснет, так как дос-
туп кислорода к нему за-
трудняется медленно горя-
щей бумагой. Когда бума-
га догорит до пластмассы,
последняя снова загорает-
ся, выпуская порцию дыма.
1315. 1) 480 МДж; 2) 5,5 кг; 3) ка-
менный уголь, ЗЮ7 ДжДсг;
4) 790 кг/м*; 7,9 г; 237 кДж;
5) бензин, 46 МДж/кг;
3,55 кг; 163 МДж; 6) 0,24 кг,
120 л (при нормальном ат-
мосферном давлении).
1316. 3,5 кг; 0,8 кг; 1,2 кг; 0,8 кг.
1317. 5,8 10* Дж; 23 кг.
1318. 91 кДж; примерно 22 С.
1319. Примерно 1,1кг.
1320. Примерно 31,7 кг.
1321. 0,025 г.
1322. 1,9 107 Дж/кг, КПД - 65%.
1323. 29%.
1324. 89%.
1325. 48 кг; 4 л.
1326. Нет, 25 кДж требуется для
того, чтобы расплавить 1 кг
свинца, взятого при темпе-
ратуре плавления.
1327. Нет.
1328. В твердом: вольфрам, же-
лезо, золото.
1329. При нормальном атмосфер-
ном давлении: натрий, ка-
лий, цезий, лед, ртуть.
1330. В олове — в твердом, в цин-
ке — в жидком.
1331. Температура отвердевания
спирта ниже температуры
отвердевания ртути.
1332. Медь — хороший провод-
ник тепла, поэтому толстый
гвоздь не успевает раска-
литься в пламени горелки.
1333. Железный гвоздь не нагре-
вается даже до температу-
ры плавления, так как бы-
стро отводит тепло и пере-
дает его воздуху.
1334. Да, ртутью при температу-
ре ниже 0 'С и нормальном
атмосферном давлении.
1335. Керамические плитки об-
ладают высокой температу-
рой плавления и плохо про-
водят тепло к внутренней
обшивке корабля.
1336. Да, например при кристал-
лизации.
1337. Кусок льда.
1338. При таянии лед поглоща-
ет тепло из окружающего
воздуха.
1339. Замерзанием капелек воды,
конденсирующихся из воз-
духа в помещении. Со сто-
роны помещения.
1340. Чтобы замерзнуть, вода
должна иметь температуру
0 ‘С и находиться в контак-
те с телом меньшей темпе-
ратуры. Холодный металл
обеспечивает интенсивный
теплообмен.
1341. Нет, лед не растает, так как
не получает необходимого
дли плавления количества
теплоты.
1342. Горячей водой.
10 Эи ПО
289
1343. Нет, вата затруднит тепло-
обмен, необходимый для
плавления льда.
1346. Стекло — аморфное тело,
оно не имеет определенной
температуры плавления,
постепенно размягчается и
течет. Кварцевое стекло
имеет высокую температу-
ру плавления.
1347. 1) О ‘С, 166 кДж; 2) 0,1 кг,
80‘С; 3) цинк, 420‘С;
4) 0 ‘С, 706 кДж; 5) 0,2 кг.
1348. 43 кДж.
1349. Примерно 7,3 г, приблизи-
тельно на 9,2 г,
1,360. Примерно 47 • 10* Дж.
1351. Примерно 270 кДж.
1352. Нет, расплавилось пример-
но 230 г олова; расплавит-
ся полностью; начнется
кристаллизация уже жид-
кого олова.
1353. Примерно 270 кДж; 0,01 кг.
1354 . 6 мин.
1355. 3,8 мин.
1356. 5 г.
1357. 400 Дж/(кг • °C).
1358. 17%.
1359. 2600 вагонов.
1360. 200 г воды и 400 г льда при
температуре 0 °C.
1361. Примерно 5 ‘С.
1362. Примерно 32 г.
1363. 19 кДж.
1364. 815 м/с; не влияет.
1365. 1) Нагреванию; 2) плавле-
нию; 3)27 °C; 4) 327 °C;
5) 327 °C; 6) 6300 Дж;
7) 0,16 кг; 8) 2500 Дж;
9) 0,1 кг; 10) 1344 Дж;
11) температура жидкого
свинца не изменится;
12) кристаллизуется и ос-
тынет до 27 °C.
1367. а) Нафталин, кристалли-
ческое тело; б) смола, амор-
фное тело.
1,368. 1) Остыванию жидкого оло-
ва. затем кристаллизации
олова; 2) 282 'С; 3) 232 °C;
4) 1,1 кг; 5) 0,65 кг;
6) все олово отвердеет, а
затем охладится до 22 °C;
7) 79 кДж.
1369. См. рис. 336.
1370. В открытой банке уровень
воды понизится.
1371. Уровень воды в сосуде с
широким горлом станет
ниже.
1372. При одинаковых темпера-
турах на балконе испарит-
ся больше воды.
1373. Увеличить температуру и
создать «ветер».
1374. Нет, часть энергии расхо-
дуется на преодоление при-
тяжения со стороны моле-
кул жидкости.
1375. Оба допустили ошибки.
2,3 МДж теплоты необхо-
димо для превращения 1 кг
воды в пар при 100 °C и
нормальном атмосферном
давлении.
1376. Нет, внутренняя энергия
пара при любой температу-
ре больше внутренней энер-
гии такой же массы жид-
кости при этой же темпе-
ратуре.
290
1377. На 355 кДж на каждый ки-
лограмм эфира.
1378. Температура жидкости
уменьшается.
1379. Ткань затрудняет теплооб-
мен между горячим метал-
лом и рукой. Смоченная во-
дой ткань обладает лучшей
теплопроводностью, кроме
того, если температура ме-
талла велика, вода испаря-
ется и пар, конденсируясь
на руке, обжигает ее.
1380. У воды. Значит, для испа-
рения 1 кг воды при темпе-
ратуре кипения требуется
большее количество тепло-
ты. Охлаждение руки свя-
зано не только с величиной
удельной теплоты парооб-
разования жидкости, во и
с массой испарившейся
жидкости за одно и то же
время. Эфир более летуч.
1383. Можно.
1384. Испарение сопровождается
поглощением теплоты из
воздуха.
1385. Из-за испарения воды; не-
обходимое для него коли-
чество теплоты заимствует-
ся у тела человека.
1388. Миша, его варежки мок-
рые.
1387. В порах масленки — вода.
Она испаряется и охлажда-
ет масленку и ее содержи-
мое. Действует, пока вся во-
да не испарится.
1388. При конденсации пара вы
деляется значительное ко-
личество теплоты, оно по-
глощается приготовляемой
пищей.
1389. При конденсации пара теп-
ло выделяется в окружаю-
щую среду, т. е. в воздух.
1391. Водяные пары конденси-
руются в капли — дождь.
Капли дождя замерзают —
снег или град (в зависимо-
сти от размеров капель).
1392. Летом снег успевает раста-
ять, пока снежинка летит
до земли, а градина — нет.
1393. Водяные пары воздуха кон-
денсируются на холодной
поверхности очков.
1394. Над полыньей водяной пар
близок к насыщенному и,
попадая в слои более холод-
ного воздуха, конденсиру-
ется.
1395. Холодный воздух с улицы,
опускаясь вниз в комнате,
охлаждает водяные пары в
комнате, и они конденсиру-
ются. На улице вверх под-
нимается теплый влажный
воздух из комнаты, его во-
дяные нары конденсируют-
ся из-за охлаждения.
1396. Горячие трубы — сухие, на
холодных — капли воды.
1397. Если в помещении темпе-
ратура выше, то запотева-
ют окна со стороны поме-
щения. Если температура
стекла ниже О’С, конден-
сат замерзает.
1398. Испарение воды с поверх-
ности кожи регулирует теп-
лообмен.
1399. Из-за интенсивности тепло-
обмена между помещением
и внешней средой.
1400. Тело человека примерно па
90% состоит из воды.
291
1401. На берегах морей и океа-
нов.
1402. Одни — холодные, дру-
гие — горячие. На холод-
ных.
1403. Чем выше температура, тем
больше плотность насы-
щенного водяного пара.
1404. Вода получает тепло от дна
чайника, температура ко-
торого выше 100 "С.
1406. На ветру происходит интен-
сивное испарение воды с
поверхности тела. Показа-
ния термометров одинако-
вы, если только они сухие.
1407. Можно, температура кипе-
ния увеличивается при уве-
личении давления.
1408. Нет, пока вода кипит, ее
температура не меняется,
изменится лишь скорость
ее выкипания.
1409. Испаряющаяся вода замед-
ляет процесс закипания.
1410. При конденсации пара и
дальнейшем охлаждении
воды от 100 ‘С до темпера-
туры тела выделяется боль
те теплоты, чем только при
охлаждении воды. Кроме
того, увеличивается пло-
щадь поражения.
1411. Когда разбрызгивается в
мелкие капли, так как они
быстрее нагреваются и, ис-
паряясь, отбирают допол-
нительное количество теп-
лоты.
1412. Вода в цилипдре (его тем-
пература — температура в
духовом шкафу) закипает,
превращается в пар, кото-
рый занимает весь объем
трубки, и конденсируется в
части трубки внутри мяса
(его температура внутри
значительно ниже, чем в
духовом шкафу), при этом
выделяется значительное
количество теплоты. Мясо
зажаривается не только
снаружи, но и изнутри, т. е.
быстрее. Образовавшаяся
при конденсадии вода сте-
кает в цилиндр, и процесс
повторяется.
1413. Нет, не будет.
1414. Горячая, так как при кипе-
нии происходит интенсив-
ное парообразование, кото-
рое сопровождается значи-
тельно большим, чем при
нагревании воды, поглоще-
нием теплоты.
1415. Вода обменивается теплом
с паром. Внизу температу-
ра пара минимальна, ввер-
ху — максимальна, а у во-
ды — наоборот, значит, на
всем протяжении EF вода
отводит тепло от пара.
1416. Нет. Для кипения нужен
постоянный приток тепла,
а его нет, так как темпера-
тура воды в малой кастрю-
ле 100 'С и температура сте-
нок кастрюли тоже 100 ‘С.
1417. Нет, если макароны лежат
горизонтально; да, если сто-
ят на дне вертикально.
1418. Вода испаряется за счет уве-
личения внутренней энер-
гии шоссе из-за частично-
го превращения механичес-
кой энергии движущегося
транспорта во внутреннюю.
1419. Капля будет интенсивно ис-
паряться при кипении; ос-
таток капли замерзнет.
292
1420. Давление газа над ртутью
в термометрах значитель-
но превышает атмосфер-
ное, это существенно повы-
шает температуру кипения
ртути.
1421. В месте контакта капли и
раскаленной сковороды об-
разуется паровая подушка,
которая затрудняет даль-
нейший теплообмен.
1422. В одном случае мы способ-
ствуем конденсации водя-
ных паров, содержащихся
в выдыхаемом воздухе;
руки ощущают тепло; в
другом — быстрая струя
воздуха способствует испа-
рению влаги с поверхности
руки, рука охлаждается.
1423. Все дело в скорости движе-
ния воздуха относительно
носа. В реальном случае
скорость такова, что поте-
ри тепла носом при испа-
рении с его поверхности
влаги значительно превы-
шают то количество тепло-
ты, которое нос получает в
результате трения.
1424. Если сосуд вынуть из хо-
лодильника, он весь запо-
теет. При нагревании сосу-
да в теплой комнате быст-
рее испарится вода с той
части сосуда, где находит-
ся воздух.
1426. 1) 790 кг/м“; 7,9 г; 78 С;
7110 Дж; 2) эфир,
710 кг/м»; 280 см’; 34 "С;
3) ртуть, 3,8 см8; 51 г;
357 ‘С; 4) вода, 2 кг;
5272 кДж; 5) 710 кг/м’;
817 см»; 0,58 кг; 35 С.
1427. 168 г.
1428. Примерно в 3,3 раза; 50,4 г.
1429. Через 103 минуты после за-
кипания.
1430. Примерно 6,2 мин.
1431. Примерно 28 МДж; 2,05 кг.
1432. Вода и калориметр нагре-
лись до 100 'С, а затем 50 г
воды испарилось.
1433. Примерно 3,8 кг.
1434. 2,1 • 10е Дж/кг.
1435. 50 кг.
1436. 31,4 кг.
1437. L/(L + X) - 0,87.
1438. k/(L + А.) = 0,13.
1439. 0 'С, 15 г снега и вода; рас-
тает меньше снега; 62 *С.
1440. 1) нагревание жидкости;
2) в жидком; 3) парообразо-
ванию эфира при кипении;
4) в газообразном; 5) нагре-
вание паров эфира; 6) см.
рис. 337; 7) см. рис. 338;
8) Qj - 35 000 т [Дж1; Qn —
= 3,55 • 106 т [Дж].
Рис. 338
293
1441. Если вещество вода, то:
1)1 — охлаждение пара,
II — конденсация пара,
III — охлаждение воды,
IV — вода в тепловом рав-
новесии с воздухом; 2) в
процессах I, II, III отдает
тепло окружающим телам;
3) пар, пар, пар + жидкость,
жидкость, жидкость.
1442. 2 кг; нет; 1 кг; 2300 кДж.
1443. Да.
1444. Нет.
1446. Внутренняя энергия газа
увеличивается за счет ра-
боты, которую совершают,
сжимая газ.
1447. а) в начале рабочего хода;
б) в конце такта сжатия.
1448. Обеспечивается наиболее
полное сгорание топлива.
1449. Меньше, чем могло бы
быть, выделяется тепла и
совершается меньшая ме-
ханическая работа.
1450. Не происходит дополни-
тельного теплообмена меж-
ду топливом и сжатым, го-
рячим воздухом.
1451. Неравномерность враще-
ния вала, ненадежность ра-
боты двигателя (может «за-
глохнуть»).
1452. Обеспечивает проведение
трех нерабочих ходов.
1453. В каком-нибудь из цилин-
дров каждые пол-оборота
вала совершается рабочий
ход, таким образом обеспе-
чивается равномерность
вращения вала. Размеры
маховика можно умень-
шить.
294
1454. Действие шатуна на вал
происходит произвольным
образом, не согласованно.
1455. Чтобы обеспечить первона-
чальное вращение колен-
чатого нала, приводящего
двигатель в рабочее состо-
яние.
1456. Кинетическая.
1457. Газ совершил работу за счет
своей внутренней энергии.
1458. У второй.
1459. 20%, 33%.
1460. Увеличится.
1461. 28%.
1462. 24%.
1463. 30%.
1464. 20%.
1465. 31%.
1466. 16.
1467. 2.
1468. 25.
1469. 8.
1470. 20%.
1471. 6,25 кг.
1473. а) Оба положительно заря-
жены; б) А — отрицатель-
но, В — положительно за-
ряжены.
1474. Нет, так как в процессе
электризации происходит
перераспределение элект-
рических зарядов между
телами.
1475. Да, положительный.
1476. Да, можно.
1477. Электризация трением. У
расчески и волос заряды
разноименные.
1478. Практически нет.
1479. См. ответ к задаче 1477.
1480. Из-за электризации трени-
ем. Когда накопятся значи-
тельные по величине заря-
ды.
1481. Заряды, образующиеся при
электризации, по металлу
«стекают» в землю.
1482. См. ответ к задаче 1481.
1483. Роль цепи играют рельсы.
1484. В результате электризации
через влияние на ближнем
к палочке конце станиоле-
вой гильзы индуцируется
заряд противоположного
знака.
1485. Избыток электронов.
1486. Песчинки электризуются в
результате трения о края
воронки и частично о воз-
дух-
1487. Краска должна электризо-
ваться в воздушном пото-
ке положительно.
1488. При трении электрические
заряды приобретают и мех,
и палочка; этот факт фик-
сируют электроскопы.
1489. Первый электроскоп при-
обрел отрицательный за-
ряд, второй — положитель-
ный. Если электроскопы
соединить разрядником,
они разрядятся.
1490. Листочки разойдутся, так
как происходит электриза-
ция стержня через влияние.
1491. Гильза приобретет отрица-
тельный заряд.
1492. Электроскоп приобретет от-
рицательный заряд, кото-
рый сохранит после удале-
ния палочки.
1493. Электроскоп в результате
всех действий окажется не-
заряженным.
1494. Нет, нельзя.
1495. Нет, нельзя.
1496. Разряженная гильза притя-
нется к заряженной, при-
обретет заряд такого же
знака и снова отклонится
от вертикали на несколь-
ко меньший угол.
1497. Приблизить к гильзе, не ка-
саясь ее, палец. Заряжен-
ная гильза притянется к
пальцу, незаряженная —-
нет.
1498. Вторая даст правильный
ответ, первая может допу-
стить ошибку.
1499. Сначала в результате элек-
тризации через влияние
шарик притянется к палоч-
ке, приобретет в результа-
те электризации через со-
прикосновение одноимен-
ный с палочкой заряд и
оттолкнется от нее.
1500. Пылинки, отталкиваясь от
шара, уносят с него часть
заряда.
1501. Нет, заряды только перерас-
пределяются внутри стер-
жня. После удаления па-
лочки листочки опадут.
1502. Листочки отклонятся, так
как в нижней части стер-
жня создастся недостаток
электронов.
1503. Соединить шарик с каким-
либо металлическим пред-
метом, затем со стороны
предмета поднести заря-
женный шарик и наконец
отсоединить заряжаемый
шарик от металлического
предмета.
295
1504. 11однести отрицательно за-
ряженный шар, не касаясь
им, к незаряженному и
коснуться незаряженного
шара пальцем.
1505. Листочки электроскопа ра-
зойдутся.
1506. Привести шары в соприкос-
новение, затем поднести к
любому из них заряженный
шар, не касаясь, и раздви-
нуть первые шары.
1507. Был заряжен корпус элек-
троскопа.
1508. Был заряжен корпус элек-
троскопа и его стержень.
1509. 1) Полоска отклонится от
стакана; 2) полоска вернет-
ся в исходное состояние;
3) полоска отклонится еще
сильнее; 4) результаты те
же.
1510. Можно. Для этого надо за-
рядить незаряженный ша-
рик через влияние и, ка-
саясь им внутренней повер-
хности цилиндра, передать
цилиндру заряд шарика.
Повторить эти действия не-
сколько раз.
1519. Электроны с поверхности
земли нейтрализуют поло-
жительный заряд тела.
1520. Избыточные электроны сте-
кают в землю.
1521. Можно, если после того,
как поднесли к заземлен-
ному телу заряженное, уда-
лить заземление. Заряд от-
рицательный.
1522. В воздухе всегда есть за-
ряженные частицы (ионы).
Ионы противоположного
знака притягиваются к
стержню заряженного элек-
троскопа и нейтрализуют
его.
1523. В глубоких слоях находят-
ся грунтовые воды, элект-
ропроводность влажной по-
чвы больше, чем электро-
проводность сухой.
1524. Верхний слой бумаги элек-
тризуется в результате тре-
ния и притягивает к себе
заряды противоположного
знака, находящиеся в сте-
не.
1525. Тело человека — провод-
ник. На конце пальца на-
ходятся заряды противопо-
ложного знака, которые, в
свою очередь, притягивают
к себе часть заряда стерж-
ня, заряд нижней части
стержня уменьшается, ли-
сточки опадают.
1526. Заряды распределены по
всей поверхности палочки.
1527. Увеличится, так как на
шар вернутся недостающие
электроны, обладающие
массой.
1528. Уменьшится, так как с ша-
ра уйдут лишние электро-
ны и унесут свою массу.
1529. Да, изменились. Заряды
нейтрализовали друг дру-
га. Масса положительного
увеличилась, масса отрица-
тельного на столько же
уменьшилась.
1530. Заряды располагаются на
поверхности проводника,
так как они свободные и,
отталкиваясь, удаляются
друг от друга на макси-
мально возможное рассто-
яние. Если заряженным
проводником прикоснуться
к внутренней поверхности
полого проводника, то прак-
тически весь заряд перей
дет с одного тела на другое.
296
1531. Положительный. Действие
поля ня заряд ослабевает с
расстоянием.
1532. Действует.
1533. Вдоль линии, соединяющей
заряд и пылинку, по на-
правлению к заряду.
1534. Да.
1535. Да. обладают1.
1536. Силы одинаковы по вели-
чине; направлены вдоль ли-
нии, соединяющей шар А
и шарики. Положительный
отталкивается, отрицатель-
ный притягивается.
1537. Поверхности и краске надо
сообщать заряды противо-
положного знака.
1538. Пылинка заряжена отрица-
тельно; увеличится.
1539. 1) Сообщить пластине от-
рицательный заряд; 2) уве-
личить отрицательный за-
ряд пластины; 3) зарядить
пластину положительно.
1540. Первая; отрицательный.
1541. Провести наблюдения над
пробным электрическим за-
рядом.
1543-1548. Можно говорить о
кратковременном направ-
ленном движении свобод-
ных заряженных частиц,
т. е. о кратковременном
токе.
1549. Ток течет во всех случаях.
1550. В длительности протекания
тока по проводнику.
1556. Нет, не будет. Когда ламна
подключена и к положи-
тельному, и к отрицатель-
ному полюсам источника
тока.
1557. Если лампочка перегорит,
произойдет разрыв цепи,
ток прекратится.
1559. Лампочка гореть будет.
1560. См. рис. 339.
1561. См. рис. 340.
1562. а) Ток течет через К,; б) ток
течет через лампу, лампа
горит; в) ток течет практи-
чески только через Kv лам-
па не горит.
1563. См. рис. 341.
1564. См. рис. 342.
297
Рис. 343
Рис. 344
Рис. 346
Рие. 346
1565. Если есть два источника то-
ка, см. рис. 343, а; если
есть только один источник
тока, см. рис. 343, б.
1566. См. рис. 344.
1567. См. рис. 345.
1568. См. рис. 346.
1570. См. рис. 347, ftIip « 7?„.
1571. Направленное движение
электронов.
1572. Испускание электронов ка-
тодом при нагревании его
до высокой температуры.
1573. В электронных лампах.
1574. 1 10 * с.
1575. Две пары управляющих
пластин.
1576. 2 • 10 т с.
1577. В первом случае электро-
ны, совершая хаотическое
движение, одновременно с
этим переносятся в опреде-
ленном направлении вдоль
проводника. Во втором слу-
чае — только хаотическое
движение.
1578. Электроны начинают на-
правленное движение прак-
тически одновременно в
любых сечениях проводни-
ка, так как электрическое
поле, заставляющее их дви-
гаться направленно, рас-
пространяется со скорос-
тью света.
298
1579. Дистиллированная вода —
диэлектрик. Раствор соли
в воде — проводник.
1580. Различим массы иона и
электрона.
1581. Двигаться могут только
свободные заряженные ча-
стицы.
1582. Нет.
1583. В сосуде, представленном
на рис. 182, б, так как дис-
тиллированная вода не про-
водит ток и лампочка не
горит.
1586. Можно, для этого надо во-
ткнуть концы проводов в
яблоко.
1587. Тот провод, на котором про-
исходит отложение меди,
соединен с отрицательным
полюсом батареи.
1588. Катодом.
1589. Налить электролит внутрь
кастрюли и погрузить в
него один электрод — анод,
катодом служит сама ме-
таллическая кастрюля, ее
надо соединить с отрица-
тельным полюсом источ-
ника.
1590. Если источник исправен, то
в стакане с водой (в ней все-
гда содержится некоторое
количество примесей) поте-
чет ток. О наличии тока
можно судить по пузырь-
кам газа, собирающимся у
электродов.
1594. Это значит, что при нор-
мальной работе лампы че-
рез попереч ное сечение спи-
рали каждую секунду пе-
реносится заряд в 0,28 Кл;
будет переноситься мень-
ший заряд, накал лампы
уменьшится; заряд, пере-
носимый в единицу време-
ни, будет ббльшим, накал
спирали увеличится, спи-
раль может перегореть.
1595. Нет, амперметр должен
быть включен последова-
тельно со звонком.
1596. 50 А.
1597. 200 Кл, 12 000Кл.
1598. 1 А.
1599. Сила тока уменьшается с
0,3 А до 0,2 А.
1600. Возможно; 0,5 А в первой
лампе, 0,33 А во второй.
1601. 1,7 Кл.
1602. 9,6 А.
1603. 0,001 Кл; 6 101* электро
нов.
1604. 25 с.
1605. 3600 Кл; 1,44 10* Кл.
1606. 400 ч, 20 ч, 6 ч, 1080 с.
1607. На втором в 2,5 раза боль-
ше.
1608. Это значит, что при пере-
носе по нити лампы заря-
да в 1 Кл электрическое
поле совершает работу в
3,5 Дж.
1609. Параллельно той лампе, на
которой измеряется напря-
жение.
1610. а) На полюсах источника
тока; б) на лампе или полю-
сах источника тока; в) на
первой лампе; г) на двух
лампах или полюсах источ-
ника тока; д) на звонке;
е) на параллельно соеди-
ненных лампах.
1611. Неправильно включены ам-
перметр и вольтметр.
299
1612. Вольтметр включен невер-
но.
1613. Допущены ошибки при под-
ключении: а) вольтметра;
б) вольтметра и ампермет-
ра; в) отсутствует источник
тока.
1615. 12 В.
1616. 1500 В.
1617. Это зависит от напряжения
на лампах: чем больше на-
пряжение, тем большая ра-
бота совершается при про-
чих равных условиях, а
значит, выделяется больше
света и тепла.
1618. 5 В, 0,27 А.
1619. На первом больше в 6 раз.
1620. Сопротивление — свойство
проводника; удельное со-
противление — характери-
стика вещества.
1621. Медная имеет сопротивле-
ние примерно в 23,5 раза
меньше. Разное удельное
сопротивление.
1622. Уменьшилось в 4 раза.
1623. Меньше длина проводника
при прочих равных усло-
виях,
1624. Уменьшится, так как со-
противление спирали уве-
личится в 7 раз.
1625. В обоих случаях влево.
1629. Вольтметр, амперметр,
штангенциркуль.
1630. Сосчитать число витков, из-
мерить длину намотки. За-
тем вычислить диаметр
проволоки и площадь попе-
речного сечения проволо-
ки. Измерить диаметр вит-
ка, рассчитать длину ок-
ружности витка и длину
300
всей проволоки, затем вос-
пользоваться формулой R =
P-1/S.
1631.1) Если приборы позволяют,
измерить сопротивление
кусков проволоки, длина
которых равна длипе ком-
наты и ширине комнаты.
Рассчитать по сопротивле-
нию и известному сечению
и материалу длину и ши-
рину комнаты и найти ее
площадь: 2) отмотать от
проволоки кусок, длина
которого в несколько раз
больше длины комнаты
или ее ширины, далее из-
мерить сопротивление, рас-
считать длину проволоки и
длину комнаты. Далее как
в пункте 1.
1632. Я(/Я2 = р, • р2/р2 Pi = 1/5,
где р, и р, - удельное со-
противление и р\, р'2 —
плотность меди и алюми-
ния.
1633. 12,5 0м.
1634. 44 Ом.
1635. Яа/Я, - 12/1, = 8.
1636. Л2/Л, - S,/S2 = 1/5.
1637. 1) 1,7 Ом; 2) 6,4 мм2;
3) 0,16 м; 4) вольфрам.
1638. 0,25 0м.
1639. 0,08 Ом.
1640. 2.1 м.
1641. ЗА; 1,5 А.
1642. 0,085 0м.
1643. 4,5 м.
1644. 3.7 0м, 0,13 кг.
1645. 4,4 м.
1646. 113 0м; 53,4 г.
1647. 100 Ом; 2,2 А.
1648. Я, ~ 5Я,.
1649. У второго проводника со-
противление в 2 раза боль-
ше.
1650. Можно: а) по формуле р =
- R S/1; б) по формуле 5 =
- р-1/R.
1651. Различны площади сечения
проводов, больше у второго
провода.
1652. Материалы различны, у
первого проводника удель-
ное сопротивление больше.
1653. Вдвое уменьшить напряже-
ние.
1654. Ее сопротивление меньше,
чем у лампы.
1655. 1) Вдвое увеличить напря-
жение; 2) вдвое уменьшить
сопротивление.
1656. Вправо, чтобы уменьшить
сопротивление цепи.
1657. Различны; в медном боль-
ше.
1658. Сопротивление металличес-
кой проволоки увеличива-
ется с ростом температуры.
1659. При освещении сопротивле-
ние фоторезистора умень-
шается от 10 кОм до 6 кОм.
1660. (,//, = р./р^З.б.
1661. Сила тока, а значит, и на-
кал лампы зависят от со-
противления лампы и со-
единительных проводов;
если лампа находится даль-
ше от источника тока, то
сила тока в цепи меньше и
накал лампы уменьшается.
1662. В медном сила тока боль-
ше, так как его сопротивле-
ние .меньше: RJR, = р1 • pi/
/р, р', « 0,2.
1663. 5,3 А.
1664. 0,29 А; 0,31 А.
1665. 18 мА.
1666. 50 В.
1667. 12,5 0м.
1668. 440 Ом.
1669. 0.2 0м.
1670. 10 В.
1671. 120 В.
1672. 0,01 А.
1673. 1 В.
1674. Нет, необходима изоляция
сопротивлением 220 кОм.
1675. 5 м.
1676. 4,25 В.
1677. 5,6 кВ.
1678. Я, - 1 Ом; Яп - 2 Ом; -
= 4 Ом.
1679. График а, прямая пропор-
циональная зависимость
силы тока от напряжения.
1680. 6 А.
1681. Ток и напряжение увели-
чиваются.
1682. На рис. 208, а — от а к Ь;
на рис. 208, б — от b к а.
1683. а) Гирлянда выйдет из
строя; б) лампы будут све
титься ярче.
1684. Две лампы соединить пос-
ледовательно.
1685. На стальной, т. к. ее сопро-
тивление больше, а сила
тока одинакова.
1686. ЗООм.
1687. 7 резисторов.
1688. (100 + 500 + 600) Ом;
(600 + 400 + 200) Ом; и
т. д.
1689. 1400 0м.
1690. а) 50 Ом; б) 70 Ом;
в) 200 Ом.
301
1691. 21,7 0м.
1692. 215 В, 5 В.
1693. 10 А, 40 В.
1694. 34 лампы.
1695. 5 А, 60 В, 45 В, 15 В.
1696. 0,14 А; 26 В, ЗВ, 11 В.
1697. 120 В, 2 А.
1698. 22,5 В; 31,5 В; 13,5 В;
52,5 В; 54 В; 36 В; 75 В;
45 В; 84 В; 67,5 В; 106,5 В;
97,5 В; 120 В.
1699. См. рис. 348.
1700. См. рис. 349.
1701. На пятом.
1702. 2 А, 50 Ом.
1703. 1,6 А; 8 В, 24 В, 32 В, 16 В,
80 В.
1704. Примерно 225 Ом.
1705. а) 0,125 А; 15 В, 7,5 В,
37,5 В; б) 0,21 А; 25,2 В;
12,6 В; 21 В.
1706. 212 В.
1707. Примерно 15 мм2,
1708. Примерно 156 м.
1709. 4 Ом, 6 Ом, 10 Ом, 20 Ом,
60 Ом.
1710. а) Ток увеличивается: б) на-
пряжение не изменилось.
1711. а) В направлении от а к Ь;
б) показания не изменяют-
ся.
1713. Горит одна ламна JIt; го-
рят обе.
1714. В медной, так как ее сопро-
тивление меньше.
1715. R N; R/N.
1716. До-ЯуС! + Я,/Я,)<Я,.
1717. Увеличится вдвое.
1718. При выходе из строя пре-
дохранителя: а)загорается
лампа, включенная парал-
лельно ему; б) горит толь-
ко одна лампа.
1719. 6,4 А.
1720. Нет, нельзя.
1721. Параллельно.
1722. См. рис. 350.
1723. 60 Ом.
1724. 52 Ом.
1725. 86 0м.
1726. Примерно 1,5 0м.
1727. 945 Ом; 77 0м.
1728. 73 0м.
1729. При последовательном
больше примерно в 13 раз.
1730. 800 0м.
1731. 5 0м.
1732. На 10 частей.
1733. 240 Ом, 120 Ом, 80 Ом,
60 Ом, 48 Ом, 40 Ом.
302
Рис. 351
1734. 200 0м.
1735. 2 Ом, 3 Ом, 4 Ом, 5 Ом, 6 Ом,
7 Ом, 9 Ом; 0,9 Ом; 1,2 Ом;
5,2 Ом; 1,7 Ом; 3,7 Ом;
1,3 Ом; 4,3 Ом; 1,6 0м;
2,2 Ом.
1736. 400 Ом, 200 Ом, 133 Ом,
100 Ом, 80 Ом, 67 Ом,
57 Ом, 50 Ом. См. рис. 351.
1737. 220 В.
1738. 6 А, 4 А, 2 А, 12 В.
1739. 24 В. 24 А, 12 А, 8 А, 6 А.
1740. 3 0м.
1741. 10 В; 2,5 А; 2 А, 1 А; 0,5 А;
6 А.
1742. 30 Ом, 20 Ом.
1743. Накал Л, уменьшится, на-
кал Ла увеличится; накал
Л, увеличится, лампа Лг не
горит.
1744. 10 0м.
1746. 7,5 Ом.
1747. Примерно 1200 Ом.
1748. Примерно 145 0м.
1749. Примерно 2760 Ом.
1750. Примерно 1250 Ом.
1751. На 10,2 В.
1752. 50 А, 20 В.
1753. (/ = 26 В. Ц =18В,/, =6А,
U2 = U3 = 8 В, /, - 4 А, I, =
= 2 А.
1754. 1Х - 14 - 1 A, C7t - 24 В,
(/.-60 В, (/,-(/,- 12 В,
/, - 0,7 А, 7, = 0,3 А.
1755. I = 10 А, I, = 4 A, 1Л - 6 А,
14 - 10 А, 7. - 6,25 А, 7, -
- 2,5 А, Д - 1,25 A, Ux -
(/, - 12 В. (/.-(/8-(/в -
= 12,5 В, С/, = 75,5 В.
1756. - 22 В, (7СВ - 9,4 В.
UB = 6,2 В.
1757. 7, - 10 А, I, - 7,5 А, /, -
2.5 А, /. = 2,7 А. Л = 5.3 А.
Ц = 2 А, 7, = 5,5 А, (/1 -
- 64 В, L/j = Ut - 30 В. (/. =
- U4 ~ Ut - 16 В.
1758. Д - 5 А, Г, - 3,75 А, I, -
- 1,25 А, 14 - 1,3 А, /в -
= 2,7 А,/, - 1 А.7Т = 2,75 А,
(/, = 32 В, иг - Ua = 15 В,
U4 - Ut - U4 - 8 В, U7 =
- 55 В.
1759. /, = 10 А, - 7,5 А, 7. -
- 2,5 А, 7. = 2,7 А, 14 =
= 5,3 А, 7, = 2 А, 7, = 5,5 А,
Ux - 64 В, (/, = (/, = 30 В,
(/.-(/,-(/,- 16 в, и7 -
« по в.
1760. 7, « 5 А, 7, = 3,75 А. /8 =
= 1,25 А, 7. = 1,3 А, 14 =
»2,7А,/8= 1 А,/Т = 2,75А,
Uy = 32 В, (/,(/,“ 15 В.
у, = и6 ’ t; - 8 в, у, -
= 55 В.
303
Рис. 353
Рис. 354
Рис. 356
1761. Ц - 10 А, 1г = 7,5 А, 1Я -
« 2,5 А, 14 = 2,7 А, /5 -
- 5,3 А, 1а - 2 А, 1Т - 5,5 А,
U. ~ 64 В, = 30 В,
V. • V, ' V. = 16 В, U, =
- 110 в.
1762. /, = 20 A, Z2 = 15 А, /Я=5А,
14 = 5,4 А, /6 = 10,6 А, /в =
-4 А, /т - 11 А, £7, = 128 В,
иг - Ua = 60 В, U4 = и, =
= U6 = 32 В, 1/7 = 220 В.
1763. /, = 10 А, 1г = 7,5 А, Z, =
= 2,5 А /4 = 2,7 А, /5 -5,3 А,
/в = 2 А, 17 - 5,5 А, £7, -
= 64 В, Ut = Ut = 30 В, U4 =
= t/j-£/e = 16В,Ц= ИОВ.
1764. Z, - 5 А, /а = 3,75 А, Z, =
- 1,25 А, 14 - 1,3 А, /, =
= 2,7 А,/, = 1 А,/т — 2,75 А,
С/, = 32 В, Ut - U, = 15 В,
Ц - Ua = Ut =- 8 В, и7 = 55 В.
1765. См. рис. 352.
1766. См. рис. 353.
1767. См. рис. 354. При включе-
нии устройства обе руки
должны нажимать на кноп-
ки.
1768. См. рис. 355.
1771. 60 Вт.
1773. См. рис. 356.
1774. Мощность уменьшается.
1775. Во второй и в третьей лам-
пе сила тока в 2 раза мень-
ше, чем в первой; их на-
кал слабее.
1776. В Л, и Л, сила тока вдвое
меньше, чем в Л,; их па-
кал слабее.
1777. При включении мощных
приборов накал нитей ламп
уменьшается; зависит, на
входе линии эффект умень-
шается.
304
1778. 1,4 A.
1779. 1,3 A.
1780. a) 0,45 A: 6) 4,5 А; в) 3,6 A;
r)l,8 А; д) 0,36 A; e)2,7 A.
1781. a) 484 Ом; 6) 48 Ом; в) 61 Ом;
i) 121 Ом; д) 610 Ом; е) 81 Ом.
1782. 15 В.
1783. Нет, нельзя;7 = 10 А> б А.
1784. Да, можно.
1785. 72 Дж; а) увеличится;
б) уменьшится.
1786. 6)1 Вт. больше 6,5 Вт, боль-
ше 2,2 кВт.
1787. 288 МДж - 80 кВт ч.
1789. а) 1-я лампа: 0,27 А, 807 Ом;
пылесос: 1,8 А, 403 Вт; те-
левизор: 1,4 А, 161 Ом; 2-я
лампа: ПО Вт, 440 0м;
б) 648 кДж = 0,18 кВт ч;
0,33 кВт • ч; 0,2 кВт • ч;
0,75 кВт • ч.
1790. р - 0,45 Ом мм’/м.
1791. Нельзя.
1792. Нельзя.
1793. ТуР, = 5/36.
1794. Р,/Р, - 4.
1795. 2,5 А; 4,5 А; 54 Ом; 216 Вт;
24 Вт.
1796. Во втором; Р2 = (50/49) Рг
1797. Первый: 1 Вт, второй: 2 Вт,
третий: 1 Вт.
1798. Примерно 400 кДж.
1799. 34%.
1800. 80%.
1801. 2,2 кН.
1802. Да.
1803. Чтобы не слишком сильно
нагревались.
1804. Сопротивление таких шин
очень мало.
1805. Его сопротивление мало.
1806. У лампы больше.
1807. Из металлов, имеющих низ-
кую температуру плавле-
ния.
1808. При последовательном со-
единении Qy/Qj = 1/Ю, при
параллельном Qt/Qt ~ 10.
1809. При параллельном Qx/Qt =
- 1/2, при последователь-
ном - 2.
1810. В стальном; Q,/Q2 = 0,14.
1811. В медном; Ql/Qi = 7.
1812. В холодном состоянии нить
лампы имеет самое малень-
кое сопротивление, поэто-
му в момент включения си-
ла тока максимальна. В
самом тонком месте нити
выделяется больше всего
тепла, и пить в этом месте
плавится.
1813. В тонком месте нити выде-
ляется больше всего тепла.
1814. Сопротивление части спи-
рали, на которую попала
вода, уменьшается, и сила
тока во всей спирали уве-
личивается.
1815. В процессе работы сопро-
тивление металлической
нити увеличивается, а
угольной — уменьшается.
Так как сила тока в лам-
пах одинакова, то большее
количество теплоты выде-
ляется лампой с большим
сопротивлением.
1816. Когда он покрыт асбестом.
1817. 3240 Дж.
1818. 21 600 Дж.
1819. 2880 Дж, 4800 Дж.
1820. 2640 Дж.
305
1821. 180 Дж.
1822. 10 0м.
1823. 6 0м.
1824. Мощность полученной спи-
рали в 2 раза меньше мощ-
ности перегоревшей.
1825. Примерно 1,75 мин.
1828. 26 А.
1827. Примерно 224 с.
1828. Примерно 43 Ом.
1829. Примерно 6 А.
1830. Примерно 63 ’С.
1831. Примерно 12 мин.
1832. Примерно 26,4 м.
1834. /,-4м.
1835. Примерно 45 мин.
1836. Примерно 10 мин.
1837. Примерно 180 0м.
1838. Примерно 1,2 кг.
1839. 53 г.
1840. Точки подсоединения ис-
точника тока должны ле-
жать на одном диаметре.
1844. Да, оказывает.
1845. Расположить вблизи прово-
да магнитную стрелку или
компас.
1846. За счет энергии магнитно-
го поля.
1847. Магнитное поле тока при
разряде намагничивает
стальные предметы.
1848. Южным; да. северным.
1849. Надо расположить над по-
лом магнитную стрелку и
найти направление тока в
проводе по установившему-
ся положению стрелки.
1850. Можно.
1851. От нас.
306
1852. Нет, не одинаковые.
1858. Будет.
1859. Установится.
1861. Нет, не будет.
1862. Нет.
1863. В первом положении натя-
жение нити наибольшее, во
втором — наименьшее.
1864. Все куски будут намагни-
чены одинаково.
1865. Да, можно.
1866. Нет.
1867. Нет, не обязательно.
1869. Нет, нельзя.
1870. За счет механической ра-
боты.
1872. Нет, не удалось.
1873. Можно.
1881. Сказывается действие маг-
нитного поля Земли.
1884. Магнитожесткая сталь для
изготовления постоянного
магнита, стрелки компаса.
1885. Притянет.
1887. Остаточным магнитным по-
лем сердечника электро-
магнита. Создать в обмот-
ке ток противоположного
направления.
1888. Чтобы исключить остаточ-
ный магнетизм.
1889. Нет, нельзя, так как при
высоких температурах
сталь и чугун теряют свои
магнитные свойства.
1890. Чтобы удалить случайно
попавшие железные или
стальные предметы.
1891. Поместить их в магнитное
поле. Гвозди расположат-
ся вдоль магнитных сило-
вых линий.
1894. Можно.
1897. Во всех этих устройствах
используется электромаг-
нит.
1898. Из стали, лучше магнито-
мягкой; нет. не изменится;
не происходит замыкания
или размыкания цени; при
замыкании или размыка-
нии цепи возникает искре-
ние; контакт окисляется,
это приводит к тому, что
сопротивление в месте кон-
такта очень сильно увели-
чивается и цепь перестает
замыкаться.
1899. Сердечниками электромаг-
нитов в телефонных труб-
ках служат постоянные
магниты.
1901. Лампочка будет испускать
свет прерывисто.
1912. Сила направлена вниз.
1913. Проводник движется вниз.
1914. Линии магнитной индук-
ции направлены вверх.
1915. Сила направлена от нас.
1917. Два пучка представляют
собой поток положительно
(2) и отрицательно (3) за-
ряженных частиц, третий
(1) — незаряженные части-
цы. Если направление поля
изменить на противополож-
ное, положительно заря-
женные частицы будут от-
клоняться в противополож-
ном направлении; это же
произойдет с пучком отри-
цательно заряженных час-
тиц; нейтральные своего
направления не изменят.
1918. Электролиз будет происхо-
дить; положительные и от-
рицательные иолы будут
смещаться в боковом на-
правлении.
1919. Если токи текут в проти-
воположных направлени-
ях, то проводники отталки-
ваются.
1920. За счет энергии электричес-
кого тока в витке.
1921. Рамка вращаться не будет.
Находясь в горизонталь-
ном положении, рамка нач-
нет вращаться по часовой
стрелке.
1929. За счет механической ра-
боты, совершаемой при
вдвигании магнита в ка-
тушку.
1931. В сплошном кольце возни-
кает индукционный ток, он
нагревает кольцо. Кольцо,
имеющее разрыв, нагре-
ваться не будет, так как ток
в нем возникать не будет.
1932. Отклонится, так как возни-
кает индукционный ток.
1933. Появляется индукционный
ток, стрелка отклонится в
направлении, противопо-
ложном тому, которое по-
является при внесении ка-
тушки.
1934. Да, будет.
1935. Да, направление индукци-
онного тока будет менять-
ся при изменении направ-
ления движения катушки.
1936. Будет происходить в обоих
случаях.
1937. Индукционный ток будет
возникать только в слу-
чае д.
1938. В витке будет возникать
индукционный ток. Взаи-
модействие магнитного по-
ля магнита с индукцион-
ным током приводит к вра-
щению витка.
307
1939. В металлическом корпусе
возникает индукционный
ток. Взаимодействие ин-
дукционного тока с магнит-
ным нолем стрелки приво-
дит к быстрому затуханию
колебаний.
1940. Рамка гальванометра вра-
щается между полюсами
постоянного магнита, в ней
возникает индукционный
ток, его отмечает другой
гальванометр.
1942. 3 10" м/с.
1943. 8,3 мин.
1944. Размер полутени увеличи-
вается с увеличением раз-
меров источника.
1945. Четыре источника света.
1946. Нет.
1947. Из области полутени вид-
на часть источника света.
1949. а)(*/,)м; 6)1 м.
1950. Нет, не может.
1956. 21,6 м.
1957. 1м.
1958. Зм.
1959. 1,8 м.
1960. 0,8 м; 4 м.
1961. 3,9 м.
1962. Для каждого луча — да,
для пучка — нет.
1963. Одна часть света проходит
внутрь, а другая отражает-
ся, причем зеркально.
1965. Да.
1967. Свет, зеркально отражаясь
от поверхности лужи, не
попадает в глаза водителя.
1968. Изображение не неремеща-
ется.
ЗОЙ
1970. Три изображения.
1971. При больших углах паде-
ния большая часть света
отражается, а меньшая
проходит в воду. При мень-
ших углах падения — Сол-
нце в зените — большая
часть проходит в воду, а
меньшая отражается.
1972. Изображение вилки размы-
вается. образуется большая
полутень.
1973. Дорожка представляет со-
бой совокупность большого
числа изображений Луны
в волнистой поверхности
воды. На идеально гладкой
поверхности дорожки нет,
есть только одно изображе-
ние Луны. В глаз человека
попадает свет, распростра-
няющийся в небольшой об-
ласти пространства.
1974. В венецианском зеркале от-
ражение света происходит
от каждого слоя и, если
посмотреть сбоку, можно
видеть несколько изобра-
жений свечи.
1975. Увеличится на 30*.
1976. 2<р.
1977. Зеркало должно составлять
с горизонтальной поверх-
ностью стола угол 25'.
1978. Под углом в 30‘.
1979. а) 1 м/с; б) 2 м/с.
1980. По отношению к зеркалу и;
по отношению к автомоби-
лю 2о.
1981. По отношению к автомоби-
лю и.
1983. 81’.
1984. Половина роста человека.
1985. 2.
1986- 3.
1987. 4.
1988. 5.
1989. 7.
1990. К = п - 1.
1991. 0,5 м.
1992. 13 см.
1993. Они имеют большую, по
сравнению с плоским зер-
калом, область видения.
1994. Собрать солнечные лучи в
фокусе, измерить его, ра-
диус кривизны R - 2F.
1997. Нить «дальнего света» дает
пучок параллельных лу-
чей, нить «ближнего све-
та» — расходящийся.
2000. Нет, по мере увеличения
температуры увеличивает-
ся излучение из отверстия.
2001. Лучи света, идущие от лож-
ки, преломляются при вы-
ходе в воздух.
2002-2004. Лучи света, идущие
от рассматриваемого объек-
та, проходя через область
теплого воздуха (конвек-
тивные потоки), прелом-
ляются. Так как объект
рассматривается в течение
некоторого промежутка
времени, то свет от него
приходит все время по раз-
ным направлениям, поэто-
му объект кажется «дрожа
щим».
2006. Лучи Солнца, попадая в ат-
мосферу, рассеиваются в
ней.
2007. Нет, так как на Луне нет
атмосферы.
2008. Если угол падения луча
равен 0‘.
2011. Ниже его.
2014. Меньше.
2020. В первом случае увеличит-
ся, во втором — уменьшит-
ся.
2022. Из-за полного отражения
света в воздух выходят не
все лучи, а только лучи в
пределах этого пятна.
2023-2025. Эти явления связаны
с полным отражением све-
та. После наливания воды
в пробирку полного отра-
жения света не происхо-
дит.
2026. В стороне, противополож-
ной направлению на Солн-
це. Центр радуги лежит на
продолжении прямой, про-
веденной от Солнца к на-
блюдателю.Полную окруж-
ность радуги можно уви-
деть с самолета или воз-
душного шара.
2029. Изменится яркость изобра-
жения.
2032. Получить на стене комна-
ты изображение ярких уда-
ленных предметов, напри-
мер дерева за окном; это
изображение получается
вблизи фокальной плоско-
сти.
2035. Чтобы на экране можно бы-
ло получить четкое изобра-
жение предмета.
2037. Объектив дает переверну-
тое изображение.
2039. Собирающая, F = 25 см.
2040. Рассеивающая, /?-40см.
.409
2051. Очки для дальнозорких
имеют собирающие лин-
зы — они толстые в середи-
не и собирают пучок света
в точку.
2052. При сильном свете диаметр
зрачка заметно уменьшает-
ся, при этом меньше света
попадает на сетчатку гла-
за.
2053. Плоскую.
2054. D - -2 дптр.
2055. D = +1 дптр; D - -1 дптр;
нельзя.
2056. Для близорукого глаза.
2057. Отражают свет одного
(«своего») цвета, свет дру-
гих цветов поглощают.
2058. Черная плита — меньше
всего, мебель белого цве-
та — больше всего.
2059. Свет из тех мест, где рас-
положены черные буквы,
не отражается, поэтому в
глаза не попадает.
2060. Ночью отсутствуют источ-
ники света.
2061. Из-за зеркального отраже-
ния света.
2062. Сквозь зеленый свето-
фильтр проходят только лу-
чи зеленого света.
2063. Через красное.
2064. Через зеленое.
2065. 11отолок и пол красные, сте-
ны — черные.
2066. Состав света, испущенного
электрической лампой, от-
личается от состава солнеч-
ного света.
2067. Лампами дневного света.
2068, 2069. Красные лучи мень-
ше рассеиваются.
2070. а) Рассеяние света при про
хождении через атмосферу,
б) пропускает синий свет,
поглощает свет других цве-
тов; в) отражает синий свет,
поглощает свет других цве-
тов.
2071. а, б, в, д, ж, з.
2072. Постоянные: амплитуда, пе-
риод, частота.
2073. а) Не меняется; б) увеличи-
вается.
2074. В нагруженной.
2075. а, б, в, д, ж, з.
2076. Можно, используя явлегие
резонанса.
2077. Чтобы избежать возможно-
сти появления резонанса.
2078. При совпадении собствен-
ной частоты колебаний гру-
за с частотой внешнего воз-
действия наступает резо-
нанс.
2079. См. ответ к задаче 2078.
2080. 1) 0.5 с; 2 Гц; 2) 4 с; 0,02 с;
3) 100; 1 Гц; 4) 3000; 0,005 с;
5) 80 с; 0,25 Гц.
2081. 2 с; 0,5 Гц.
2082. 0,05 с; 2400.
2083. 40 с; 2 Гц.
2086. 10 см; 20 с.
2087. а)х„ = 10 см, Т - 12 с;
б) х„ - 10 см, Г - 6 с;
в) хи = 5 см, Т = 12 с.
2088. а) х„ - 15 см, Т - 1 с, I -
= 25 см; t - 0; х = х„ -
= 15 см; б) хм - 15 см, Т -
= 1 с, I = 25 см; t - О; г = 0;
в) х„ = 20 см, Т = 1 с, I “
- 25 см; t = 0; х = 0.
2089. 79 Н/м.
2090. 4 м.
2091. 5 см; 4 с; 0,25 Гц; 16,2 кг.
310
Рис. 360
2092. 0,02 см; 4 с; 16 кг; 0,03 смЛ-
2093. т « 150 кг; б) 160 Н/м;
в) 40 Н/м.
2094. См. рис. 357.
2095. См. рис. 358.
2096. См. рис. 359.
2097. См. рис. 360.
2098. 6,3 кг.
2099. Примерно 1 с.
2100. 1 м.
2101. 0,4 м/с.
2102. 30 м/с.
2103. 21м/с.
2104. Приводит в движение ба-
рабанную перепонку уха.
2105. Источник звука — колеблю-
щееся тело. Чтобы привес-
ти тело в движение, необ-
ходимо совершить работу,
то есть затратить энергию.
2107. Комар; по высоте звука.
2108. Частота колебаний меньше
16 Гц.
2110. Скорость света равна
300 000 км/с.
2111. Скорости звука в воздухе
и стали различны. Кроме
того, в стали затухание
водны меньше.
2112. Звучание оркестра.
2113. На частоту.
2114. Увеличивается энергия, по-
падающая внутрь уха.
2115. Нет преград, отражающих
звук.
2116. От 3,8 м до 0,038 м.
2117. 0,77 м; 3,4 м; изменяются
длина волны и направле-
ние распространения.
2118. 0,4 с.
2119. 450 м.
2120. 0,5 с; 2 Гц.
2121. 1450 м/с.
2122. 2,4 м/с.
2123. в.
2124. «Накопители» энергии
электромагнитного поля.
2125. Способствует затуханию
колебаний.
311
2126. Можно плавно менять час-
тоту колебаний.
2127. Увеличивается.
2128. Увеличивается.
2129. Уменьшается.
2130. Уменьшается.
2131. Можно, если увеличивать
электроемкость и одновре-
менно уменьшать во столь-
ко же раз индуктивность.
2132. 1,6 10’с.
2133. 0,24 10 8 с.
2134. 400 Гц.
2135. 0,02 с; 50 Гц; 2 мКл.
2136. 200 В.
2137. 0,001 с; v = 1000 Гц; 100 мА.
2139. На нагревание проводов и
излучение электромагнит-
ных волн.
2140. Увеличиваются потери на
излучение волн.
2141. Сделать контур открытым:
раздвинуть и развести об-
кладки конденсатора.
2142. Высокочастотные.
2143. Металлы.
2144. Нет, так как радиоволны
отражаются металлической
крышей.
2145. Из-за отражения радиоволн
эстакадой или мостом.
2146. Водная поверхность — про-
водник, отражающий элек-
тромагнитные волны.
2147. Можно.
2148. При включении и отклю-
чении этих устройств воз-
никают переменные токи,
которые создают перемен-
ные магнитные поля, а
они — переменные элект-
рические.
2149. 1,2 МГц.
2150. 0,5 МГц.
2151. 214 м.
2152. 50 м.
2153. Чтобы успеть принять от-
раженный сигнал.
2154. Высокочастотные (телеви-
зионные) электромагнит-
ные волны распространя-
ются прямолинейно.
2155. См. ответ к задаче 2154.
2156. 15 км.
2157. 30 км.
2158. 75 км.
2159. 150 км.
2162. От 400 нм до 750 нм.
2163. Нет; 316 нм.
2164. 5,1 • 10й Гц.
2165. Не зависит.
2166. Скорость света и длина вол-
ны изменяются при пере-
ходе из одной среды в дру-
гую.
2167. Размеры и масса атома;
способность превращаться
в ионы (заряженные части-
цы); устойчивость; способ-
ность излучать свет.
2168. Все атомы имеют в своем
составе положительно и от-
рицательно заряженные
частицы.
2172. а-частицы; масса пример-
но в 8000 раз больше мас-
сы электрона; имеют поло-
жительный электрический
заряд и значительную ско-
рость.
2176. Ядро — положительный,
электрон — отрицатель-
ный.
2180. 8 протонов.
312
2181. Нет, так как у электрона —
элементарный электричес-
кий заряд.
2182. Нет, заряды перераспреде-
лились между шарами.
2183. Если теряет свой электрон.
2184. Один протон и один элект-
рон.
2185. Нет.
2186. 14.
2187. |3А1; ieS; в атоме серы боль-
ше электронов, чем в ато-
ме алюминия; на 3.
2188. В атоме железа.
2189. В атоме титана; в атоме се-
ры.
2190. В возбужденном состоянии
атом имеет большую энер-
гию, чем в основном.
2191. Наличием определенного
набора возбужденных со-
стояний атомов данного
сорта.
2192. Может; тогда атом ионизи-
руется, а избыток энергии
передается электрону.
2193. Энергия атома больше, ког-
да электрон находится на
удаленной орбите.
2194. Три: v,-.,; v, ,2; v3 и.
2195. 2,47 -10’5 Гц.
2196. 13,6 эВ.
2197. 6.
2198. 25 электронов; 25 протонов.
2199. 13 электронов.
2200. Ядра одного и того же хи-
мического элемента (то
есть имеющие одинаковое
число протонов), но содер-
жащие разное количество
нейтронов.
2201. Разным количеством ней-
тронов: 12, 13 и 14 нейт-
ронов.
2202. 6 электронов; разное чис-
ло нейтронов: 6, 7 и 8.
2203. 12 протонов, разное число
нейтронов; 12, 13 и 14.
2204. 30 нейтронов.
2213. От нас.
2214. Количество поглощенного
излучения зависит от тол-
щины стенок и массового
числа ядер поглотителя.
Свинец — распространен-
ный металл и имеет массо-
вое число 207.
2215. Взаимодействием с молеку-
лами воздуха.
2216. В верхних слоях атмосфе-
ры.
2217. Нет, не изменяется.
2218. Да, дочернее ядро содержит
на один протон больше ма-
теринского.
2219. Да, дочернее ядро имеет на
два протона меньше, чем
материнское.
2220. Распадаются ядра разных
химических элементов.
2221. Проникающая способность
радиоактивного у-излуче-
ния больше, чем у рентге-
новского.
2222. Космическое излучение со-
здает у поверхности Земли
постоянный фон.
2223. 0-излучение или у-излуче-
ние.
2224. Да, можно.
2225. Да, можно. Способность
ионизировать атомы веще-
ства, в котором происходит
движение а-, 0-частиц или
протонов.
2226. Нейтрон не способен иони-
зировать атомы, так как не
имеет электрического заря-
да.
313
2227. Ионы рекомбинируют (ней-
трализуются) с электрона-
ми, образующимися при
ионизации.
2228. Масса Р-частицы (электро-
на) примерно в 8000 раз
меньше массы а-частицы,
следовательно, при одина-
ковых кинетических энер-
гиях скорость р-частиц зна-
чительно больше. Значит,
потери энергии при иони-
зации на единицу длины
пробега у электронов зна-
чительно меньше, чем у
а-частиц.
2229. Чтобы уменьшить энергию
частиц, которые проходят
через камеру.
2230. В начале трек более тон-
кий, так как скорость час-
тицы больше, а ионизиру-
ющая способность меньше.
2231. Сверху вниз.
2232. Разная плотность среды, в
которой движутся изучае-
мые частицы. Пузырько-
вую камеру.
2233. С ядром водорода.
2235. Их ядра имеют массу при-
мерно того же порядка, что
и масса нейтрона.
2236. В графите.
2237. Нет электростатического
отталкивания.
2244. Сумма масс нейтронов и
протонов, входящих в со-
став ядра, больше массы
ядра.
2245. В его состав входит один
протон.
2247. Те, у которых энергия свя-
зи больше.
2249. Ядерные реакции, протека-
ющие при очень высоких
температурах.
2250. Слишком низкая темпера-
тура и плотность водорода
в земной атмосфере.
СОДЕРЖАНИЕ
I. НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ
О ПРЕДМЕТЕ И МЕТОДАХ ФИЗИКИ
§ 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ТЕЛА
И ВЕЩЕСТВА..................................3
§ 2. ИЗМЕРЕНИЯ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.
ПОГРЕШНОСТЬ ПРЯМОГО ИЗМЕРЕНИЯ ..............5
§ 3. СПОСОБЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ...............10
§4. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ
О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА ........................16
II. ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
§ 5. МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ И ЕГО ОПИСАНИЕ .25
§6. РАВНОМЕРНОЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ....29
§ 7. ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ.33
§ 8. РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ПРОТЯЖЕННЫХ ТЕЛ...34
§ 9. НЕРАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ. СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ.
УСКОРЕНИЕ..................................36
315
§ 10. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ. ИНЕРЦИЯ. ПЕРВЫЙ ЗАКОН
НЬЮТОНА ....................................43
§ 11. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ. МАССА.............46
§ 12. ПЛОТНОСТЬ .......................... 47
§ 13. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ. СИЛА. ВТОРОЙ ЗАКОН
НЬЮТОНА. ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА ..............54
§ 14. ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ СИЛ.
СЛОЖЕНИЕ СИЛ................................58
§ 15. СИЛА УПРУГОСТИ. ДИНАМОМЕТР ...........61
§ 16. ЯВЛЕНИЕ ТЯГОТЕНИЯ. СИЛА ТЯЖЕСТИ.......66
§17. ВЕС ТЕЛА. НЕВЕСОМОСТЬ.................71
§ 18. СИЛА ТРЕНИЯ ..........................74
§ 19. ДАВЛЕНИЕ..............................78
III. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
§ 20. ИМПУЛЬС. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА....84
§ 21. РАБОТА И МОЩНОСТЬ.....................87
§ 22. ЭНЕРГИЯ ..............................92
§ 23. ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ.....................94
IV. ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
§ 24. ДАВЛЕНИЕ ГАЗА .......................102
§ 25. ЗАКОН ПАСКАЛЯ. ДАВЛЕНИЕ ВНУТРИ ЖИДКОСТИ ... 104
§26. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ..................111
§ 27. АРХИМЕДОВА СИЛА......................116
316
У. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 28. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ И СПОСОБЫ
ЕЕ ИЗМЕНЕНИЯ.................................127
§29. ВИДЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ....................129
§ 30. КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ
ВЕЩЕСТВА....................................132
§ 31. ТОПЛИВО. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ
ТОПЛИВА.....................................140
§ 32. ПЛАВЛЕНИЕ И КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ............142
§ 33. ИСПАРЕНИЕ И КОНДЕНСАЦИЯ. КИПЕНИЕ.......147
§34. ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ.....................154
VI. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
§35 . ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ТЕЛ ......................156
§ 36. ПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ..............160
§ 37. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ...................161
§ 38. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ .... 163
§ 39. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ .166
§ 40. СИЛА ТОКА ............................168
§41 . НАПРЯЖЕНИЕ.............................170
§42 . СОПРОТИВЛЕНИЕ..........................172
§ 43. ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ ...........176
§44 . ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ ..178
§45 . ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ ...182
317
§46 . СМЕШАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ....185
§ 47. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА ...........190
§48 . ТЕПЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКА..............194
VII. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 49. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ТОКА ................199
§ 50. ПОСТОЯННЫЕ МАГНИТЫ..................201
§ 51. ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ .....204
§ 52. ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ...........207
§ 53. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ...........209
VIII. СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 54. ЗАКОН ПРЯМОЛИНЕЙНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ
СВЕТА ....................................212
§ 55. ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА. ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ
В ПЛОСКОМ ЗЕРКАЛЕ.........................213
§56. СФЕРИЧЕСКИЕ ЗЕРКАЛА.................217
§ 57. ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА...................218
§ 58. ЛИНЗЫ ..............................221
§ 59. ДИСПЕРСИЯ. ОБЪЯСНЕНИЕ ЦВЕТА ТЕЛ.....224
IX. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
§60 . МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ..............226
§61 . МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ. ЗВУК............230
§ 62. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ.231
318
X. АТОМНАЯ ФИЗИКА
§ 63. СТРОЕНИЕ АТОМА .......................235
§ 64. СТРОЕНИЕ ЯДРА АТОМА. РАДИОАКТИВНОСТЬ.
ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ ............................237
ПОДСКАЗКИ...................................242
ОТВЕТЫ .....................................273
СТЕПАНОВА Галина Николаевна,
СТЕПАНОВ Александр Петрович
СБОРНИК ВОПРОСОВ И ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ
Основная школа
Редактор Е. В. Гуляева
Технический редактор О. А. Шубик
Художественный редактор С. К. Апарине
Художники С. К. А.шрнов, И. И.Жмаилова
Компьютерная верстка А. 11. Скурихина
ЛР № 065642 от 22.01.98
Подписано в печать 27.04.2001. Формат 60x90’/,,.
Бумага офсетная. Гарнитура «Школьная». Печать офсетная.
Уел. йен. л. 25,8. Уч. изд. л. 27,3. Тираж 15 000. Заказ 230.
Издательство «Валери СПД». 191002. а/я24, тел.: (812)316 68-24.
Отпечатано с готовых диапозитивов
в ФГУП ордена Трудового Красного Знамени «Техническая книга»
Министерства Российской Федерации по делам печати,
телерадиовещания и средств массовых коммуникаций
198005, Санкт-Петербург, Измайловский пр., 29.
УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА (МДж/кг) I ЗАВИСИМОСТЬ ПЛОТНОСТИ НАСЫЩЕННОГО ВОДЯНОГО ПАРА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
Твердое Жидкое * I ГС р, г/м3 ГС Р. г/“’ ГС р. г/м* fC Р. г/»»3
г>урыи уголь Дрова Каменный уголь 1э,г ьензин 12,3 Дизельное топливо 30,0 Керосин Спирт этиловый Газообразное Водород 119,7 44,0 42,7 43,1 26,0 s 0 1 2 3 4 3,2 4,8 5,2 5.6 6,0 6.4 5 6 7 8 9 10 6,8 7.3 7,8 8.3 8,8 9,4 11 12 13 14 15 16 10,0 10,7 11.4 12.1 12,8 13,6 17 18 19 20 14,5 15,4 16,3 17,3
Метан Природный газ 49,8 45,6 к 1 УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ (при 0 ’С)
ПСИХРОМЕТРИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА Вещество Ом м Ом мм? м Вещество Ом м Ом мм? м
Показание сухого тер- мометра, “С Разность показаний сухого и влажного термометров, °C Алюминий 2,5 10 ♦ 0,025 Нихром 1,0 -1041 1.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I Г рафит Медь Никель 3,9 10 ~т 1,7 10* 4,5-10-' 0,39 0,017 0,45 Ртуть Свинец Сталь 9,4 10-' 2,2 • 10 7 1.0 ю-7 0.94 0,22 0,1
Относительная влажность, %
0 2 100 100 81 84 63 68 45 51 28 35 11 20 — — — — — i I ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ
4 100 85 70 56 42 28 14 — — —— — Вещество Диэлектрическая проницаемость, е Вещество Диэлектрическая проницаемость, с
6 8 10 100 100 100 86 87 88 73 75 76 60 63 65 47 51 54 35 40 44 23 29 34 10 18 24 7 14 4 — Ацетон Бензин Вода 1,01 2,0 81,0 Керосин Спирт Эфир 2,1 1.01 4,4
12 14 100 100 89 90 78 79 68 70 57 60 48 51 38 42 29 34 20 25 11 17 9 ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
16 100 90 81 71 62 54 45 37 30 22 15 Вещество п Вещество п
18 20 22 24 26 28 30 100 100 100 100 100 100 100 91 91 92 92 92 93 93 82 83 83 84 85 85 86 73 74 76 77 78 78 79 65 66 68 69 71 72 73 56 59 61 62 64 65 67 49 51 54 56 58 59 61 41 44 47 49 51 53 55 34 37 40 43 46 48 50 27 30 34 37 40 42 44 20 24 28 31 34 37 39 i Жидкости Ацетон Бензин Вода Г лицерин Спирт Эфир 1,36 1.41 1,33 1.47 1,36 1,35 Твердые тела Алмаз Кварц Корунд Под Орг стекло Рубин Стекло 2.42 1,54 1.77 1.31 1,50 1,50 1,76
J L
SOO.i'ni
Санкл-УЪше!
795814
ОСНОВНАЯ
ШКОЛА
200715
ISBN 5-8142-0071-5