1. Рычаг дает выигрыш в силе в 4 раза. Какой выигрыш в работе можно получить при этого простого механизма?
"Золотое" правило механики - выигрывая в силе, столько же проигрываем в пути. Поэтому
D) выигрыша в работе нет.
2. Какое тело находится в центре с точки зрения геоцентрической и
гелиоцентрической систем мира?
Гео - Земля, Гелиос - Солнце
B) Земля, Солнце;
3. Когда продолжительность дня и ночи одинакова на всех широтах Земли и равна 12 часам?
Это дни весеннего и осеннего равноденствия.
C) 21 марта и 23 сентября;
4. В каком пресном озере – горном или равнинном – каждый кубический метр воды обладает большей потенциальной энергией? Объясните ответ.
Если закрепить систему отсчета с уровнем моря и учесть, что потенциальная энергия равна Е=mgh, где h - высота над уровнем моря, ответ очевиден, на горном озере. И степень пресности тут мало что меняет, так как изменение массы на кубический метр незначительно.
5. С ножниц режут картон. Расстояние от оси вращения ножниц до картона 2 см, а до точки приложения силы 16 см. Человек прижимает ножницы силой 200Н. С какой силой ножницы действуют на картон?
По равенству моментов сил F1*L1 = F2*L2. Тогда, учитывая, что
F1 = 200 Н, L2 = 0,16 м, L2 = 0,02 м имеем, что F2= 1600 Н
6. Опишите две причины смены времён года.
Наклон земной оси к плоскости вращения (эклиптики) и вращение Земли вокруг солнца. Без наклона на каждой местности установилась бы, вероятнее всего, своя неизменная погода. А вращение Земли подставляет под прямые солнечные лучи то одну часть шарика, то другую.
7. Мяч массой 0,4 кг бросают вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Сопротивление воздуха не учитывается, g=10 Н/кг.
a) Определите кинетическую энергию мяча в момент бросания.
Е = (mv^2)/2 = 0,4*20*20/2 = 80 Дж
b) Запишите формулу закона сохранения механической энергии.
Е (мех) = Е(к)+Е(п) = const
c) Определите потенциальную энергию мяча в верхней точке траектории движения.
В верхней точке, потенциальная энергия будет в точности равна кинетической энергии в нижней точке, так как потери на преодоление силы трения не учитываются. Еп = 80 Дж
d) Определите высоту подъема nела.
Из формулы потенциальной энергии h = E/mg = 80/0.4*10 = 20 м
Дано: СИ
h = 20 см 0,20 м
L = 50 см 0,50 м
F тяжести = 3 Н
F тяги = 2 Н
А полез - ?
А соверш - ?
КПД - ?
Решение.
1)
Формула механической работы:
A = F·S
2)
Полезная работа:
А полез = F тяжести·h = 3·0,20 = 0,60 Дж
3)
Совершенная работа:
А соверш = F тяги·L = 2·0,50 = 1,00 Дж
4)
Коэффициент полезного действия:
КПД = А полез · 100% / А соверш
КПД = 0,60*100%/1,00 = 60%
Объяснение:
Решение:
1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.
Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.
Получаем: A = P ΔV.
Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.
По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.
Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем:
3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K
Теперь можем посчитать работу газа.
A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж
2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.