1.Почему нельзя утверждать, что объем воздуха в комнате равен сумме объемов молекул, составляющих воздух?
Потому что межмолекулярные расстояния в газах много больше размеров молекул. Не поверите, но сам воздух занимает гораздо меньше места, чем пустота.
2.В течение 30 с поезд двигался равномерно со скоростью 72 км/ч. Какой путь поезд за это время?
При равномерном движении s = v*t, где s - путь, v - скорость, t- время. Переведем скорость в СИ v = 72 км/час = 72000 м/3600 сек = 20 м/с
Тогда s = 20 *30 = 600 м
3. Мальчик массой 46 кг прыгнул на берег со скоростью 1,5 м/с с неподвижного плота массой 1 т. Какую скорость приобрел плот?
По закону сохранения импульса, импульс системы мальчик-плот до действия был равен нулю, он и после действия должен быть равен нулю. mv - Mu = 0, где m и М массы мальчика и плота, v и u скорости мальчика и плота. Из этого уравнения
u=(mv)/M = (46*1,5)/1000 = 0,069 м/сек
4.На медный шар объемом 120 см3 действует сила тяжести 8,5 Н. Сплошной этот шар или имеет внутри полость?
Табличное значение плотности меди 8,9 г/см³. Найдем плотность этого куска меди. Объем V = 120 см³, а массу найдем из формулы силы тяжести m = F/g, где F = 8,5 Н, g = 9,8 м/сек² - ускорение свободного падения.
m = 8,5/9,8 = 0, 867 кг = 867 грамм
Определим теперь плотность ρ = m/V = 867/120 = 7,22 г/см³
Вычисленная плотность меди меньше, чем табличное значение, значит в меди имеются пустоты, или это сплав меди с более легким металлом.
5.Сила 30 Н растягивает пружину на 5 см, Какова сила, растягивающая пружину на 8 см?
По закону Гука определим коэффициент жесткости k=F/x,
где F = 30 Н -растягивающая пружину, х = 0,05 м - растяжение пружины. Отсюда
k = 30/0,05 = 600 Н/м
Зная жесткость найдем силу, необходимую для растяжения этой пружины на х₁ = 0,08 м
F₁ = kx₁ = 600*0,08 = 48 Н
8.66 метров в секунду
Объяснение:
Применим знаменитый закон сохранения энергии!
Сила, действующая на левое плечо, совершила работу, равную F*dh = 1кН*10см = 1000 Н* 0.1 м = 100 Дж
Эта работа преобразовалась в кинетическую энергию левого столба воды, кинетическую энергию правого столба воды и потенциальную энергию излишка воды, приподнявшегося над правым столбом.
Излишек воды приподнялся на dh2 = 5 * dh1 = 50 см = 0.5 м.
Его масса равна = 1000 кг/м3*0.01 м2 * 0.5 = 5 килограммов (немало!)
Его центр тяжести приподнялся на половину от 0.5 метров, то есть потенциальная энергия изменилась на m*g*dh2/2 = 5 кг * 10 м/с2 * 0.25 = 12.5 Дж.
Теперь подсчитаем кинетическую энергию.
Масса правого (широкого столба) = 1000 кг/м3 * 0.05 м2 * (h - dh1) = 1000*0.05*(10/3 м - 0.1) = 78.33 кг
Масса левого столба = 100 - 78.33 = 21.666 кг
Скорость правого столба в 5 раз меньше, чем левого, потому что площадь его в 5 раз больше.
Итак, полная кинетическая энергия равна 78.33*v^2/25/2 + 21.66*v^2/2= 12.4 * v^2
Она же равна (работа силы - потенциальная энергия излишка воды) = 100-12.5 = 87.5 Дж
Отсюда найдем скорость правого (самого быстрого) плеча V =