Контрольная работа по "Физике"

Вопрос 1. На рисунке приведены графики зависимости проекции скорости от времени для двух тел, движущихся вдоль оси Х. Какой физический смысл имеет точка пересечения графиков? Можно ли по графикам узнать, в какой момент времени встретятся тела?

 

 

Ответ:

Первое тело движется равнозамедленно, с ускорением a1 = (0-20)/20 = -1м/c2. Второе тело движется равноускоренно, с ускорением a2 = (0+15)/15 = +1м/c2.

Учитывая начальные скорости v01 = 20м/с и v02 = -15м/с, имеем зависимости скоростей тел от времени: v1 = 20-t и v2 = -15+t.

Точка пересечения графиков при v1=v2.

Найдем зависимости координат тел от времени как производные от скоростей: S1 = 20t-t2/2 + C1 и S2 = -15t+t2/2 + C2

С1 и С2 – начальные положения тел относительно Ox. Если C1=C2,тогда 20t-t2/2=-15t+t2/2.

Отсюда t=0 или t=35c.

Таким образом, тела встретятся после 35 секунд движения.

Вопрос 2. В каком случае летчик реактивного самолета может рассмотреть пролетающий мимо от него артиллерийский снаряд?

Ответ:

Это возможно при сверхзвуковых скоростях движения самолета, если снаряд и самолет движутся в одну сторону, например вдоль некоторой оси Ox. В таком случае, относительная скорость снаряда относительно может быть близка к нулю.

 

 

Вопрос 3.  Посередине большого озера сделали прорубь. Толщина льда оказалась равной 10 метрам. Какой длины нужна веревка, чтобы зачерпнуть ведро воды?

Ответ:

В центре большого озера лед обязательно плавает. Поскольку отношение плотностей льда и воды равно pл/pв = (900кг/м^3)/(1000кг/м^3)=0,9, значит 90% всей толщины льда находится в воде. Тогда расстояние от поверхности льда до воды, а значит, и длина веревки равны 1 метру.

 

Вопрос 4. В лифте находится ведро с водой, в котором плавает мяч. Как изменится глубина погружения мяча, если лифт будет двигаться с ускорением, направленным: а) вверх; б) вниз?

Ответ:

При движении с ускорением вес мяча и вес вытесненной им воды изменяются в одинаковое число раз, поэтому глубина погружения мяча останется прежней.

 

Вопрос 5. Отчего автобус, совершая поворот на относительно большой скорости, наклоняется в сторону, противоположную повороту?

Ответ:

Силы трения, сообщающие автобусу центростремительное ускорение, приложены не к его центру масс, а к нижним точкам колес, поэтому кузов автобуса движется по кривой большего радиуса, чем колеса.

 

 

 

 

 

 

Вопрос 6. Один раз молотком ударили по куску стали – молоток отскочил, второй раз так же ударили по куску свинца – молоток отскочил меньше. Какому металлу было передано больше энергии?

Ответ:

Свинцу.

По закону сохранения энергии, поскольку молоток отскочил меньше, то его энергия молотка меньше, чем в случае с сталью. Соответственно, свинцу достанется больше энергии.

 

Вопрос 7. Отчего слышен звук, напоминающий отдаленный шум моря, при поднесении к уху чашки или раковины морского моллюска?

Ответ:

Подносимые предметы служат резонаторами, усиливающими слабые звуки.

 

Вопрос 8. Сила тяжести на Луне меньше, чем на Земле. Почему же на Земле пыль долго удерживается над ее поверхностью, а на Луне она быстро оседает?

Ответ:

На Земле пылинки большой массы быстро оседают на ее поверхности, а пылинки малой массы из-за хаотичности движения молекул воздуха могут долго удерживаться во взвешенном состоянии. На Луне же из-за отсутствия атмосферы пылинки любой массы быстро и практически одновременно осаждаются на ее поверхность.

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 9.  Каким путем эффективнее повышать КПД машины Карно - увеличивая температуру нагревателя при неизменной температуре холодильника или на столько же понижая температуру холодильника при фиксированной начальной температуре нагревателя?

Ответ:

Выгоднее понижать температуру холодильника.

 

Вопрос 10. При измерении температуры на поверхности одинаковых с виду комбинезонов, в которые были облачены два полярника, на первом из них она оказалась выше, чем на втором. Какой комбинезон теплее?

Ответ:

Считая температуру на внутренней поверхности комбинезона равной температуре человеческого тела и полагая потоки тепла наружу одинаковыми, получим, что материал второго комбинезона, температура внешней поверхности которого ниже, имеет более низкую теплопроводность, а именно такую одежду мы и называем теплой.

 

Вопрос 11.  Некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. В какой элемент (посредством альфа-распада) с вероятностью 64 % распадается висмут-212?

Ответ:

Действительно, некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. Например, висмут-212 распадается с вероятностью 64 % в таллий-208 (посредством альфа-распада) и с вероятностью 36 % в полоний-212 (посредством бета-распада).

 

 

 

Список литературы

 

1. Новиков С.М. Сборник заданий по общей физике: учеб. Пособие / С.М. Новиков. -                      М.:  ООО «Издательство Оникс», 2006. 
2. Редкин Ю.Н. Курс физики. Части 1-5. Конспект лекций ВятГГУ /  Ю.Н. Редкин. - Киров: Изд-во ВятГГУ, 2005-2007.
3. Трофимова Т.И. Курс физики: учебное пособие / Т.И. Трофимова.- М.: Издательский центр «Академия», 2007.
4. Гершензон Е.М. Курс общей физики. Оптика и атомная физика / Е.М. Гершензон,                   Н.Н. Малов,  А.Н. Мансуров. - М.: Академия, 2000.
5. Гершензон Е.М. Курс общей физики. Электродинамика / Е.М. Гершензон,                       Н.Н. Малов, А.Н. Мансуров.  - М.: Академия, 2001.
6. Калашников С.Г. Электричество / С.Г. Калашников. - М.: Физматлит,  2003.