1/.можно ли на луне использовать для передвижения воздушные шары? 4. в каком помещении мыльный пузырь поднимается быстрее - в холодном или теплом? 2/что легче 1 кг ваты или 1 кг гвоздей?
Все вопросы на знание закона Архимеда. Общая формулировка такова: тело, помещенное в среду тонет, если его плотность выше плотности среды и плавает, если плотность меньше. (Формулировка не классическая, но я её модифицировал, чтобы сразу получались ответы на поставленные вопросы.)
Итак
1. Ясно, что НЕТ, потому что плотность среды=0(вакуум), а отрицательной плотности не существует.
Однако этот ответ справедлив только для пассивного шара, если шар активен, то ответ ДА. Пример активного шара - Шар с дыркой-соплом, из которого выходит содержимое шара, создавая реактивную тягу, которая некоторое время позволит шару двигаться. В конце концов, спускаемый аппарат можно рассматривать, как воздушный шар с твердой оболочкой и автономным двигателем, делающим этот шар активным.
4. Тоже ясно, что в холодном, потому что плотность холодного воздуха выше, значит разность плотностей среды и тела выше, значит подъёмная сила выше((Pc-Pт)*V*g), значит по второму закону Ньютона ускорение выше, а это и обозначает, что "быстрее".
2. Наверное, самый сложный вопрос. И не потому, что такой уж он в самом деле сложный, а потому, что не определены основные понятия, окружающие вопрос, а от этого ответ может быть РАЗНЫЙ. Вот эти понятия
"кг" - что это в контексте вопроса, не понятно, если это МАССА, ответ один, если ВЕС в несистемной единице - ответ другой.
"легче" - подразумевает, что проводилось взвешивание и сравнивается ВЕС тел. НО условия взвешивания не описаны, если взвешивание в среде - один ответ, если в вакууме - другой, если на космическом корабле - третий(там у всех тел вес равен нулю - невесомость).
Вот эта неопределённость и не позволяет конкретно ответить на поставленный вопрос.
Вот возможные варианты ответа
1. Предположим, что кг - это масса, тогда
1.1 Если взвешивание в невесомости, то вес 1кг гвоздей=весу 1кг ваты=0.
1.2 Если взвешивание в вакууме, то вес 1кг гвоздей=весу 1кг ваты=m*g.
1.3 Если взвешивание в среде, значит на вату и гвозди действует выталкивающая сила, зависящая от объема. В связи с тем, что плотность ваты меньше плотности железа, объём 1кг ваты будет больше объёма 1кг гвоздей, значит выталкивающая сила будет выше, то есть вес 1кг гвоздей будет больше 1кг ваты. Это ярко представимо, например, при взвешивании в среде с высокой плотностью, например, в воде, где гвозди утонут, а вата будет плавать(то есть иметь отрицательный вес).
Можете сами пофантазировать на тему вопроса дальше, потому что расплывчатость формулировки позволяет это делать. При этом все ответы будут правильными, в зависимости от наших предположений.
Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 500В, попал в однородное магнитное поле с индукцией 0,001Тл. Найдите радиус кривизны (в мм) траектории электрона. Заряд электрона 1,6*10^-19Кл, его масса 9*10^-31кг
Дано: U = 500В B=0,001Тл |e| = 1,6*10^(-19)Кл m = 9*10^(-31)кг Найти R Решение: На заряд, движущийся со скоростью V в магнитном поле с индукцией B , действует сила Лоренца F =q|V x B| или F =|e|*V*B*sin(a). Вектор силы Лоренца перпендикулярен вектору скорости и, следовательно, сообщает электрону нормальное ускорение. Учитывая это, можно записать: |e|*V*B*sin(a) = m*(V^2)/R (1) Из формулы (1) выразим радиус кривизны траектории, принимая во внимание, что a = 90 град по условию: R = m*V/(|e|*B) (2) Входящую в выражение (2) скорость электрона выразим через кинетическую энергию электрона: Е = m*V^2/2 (3) Кинетическая энергия электрона ускоряющую разность потенциалов U, определяется равенством: Eк=|e|*U. Подставим это выражение в формулу (3) и выразим скорость электрона: V = корень(2|e|*U/m) Подставим в формулу (2) выражение для скорости R =( m/(|e|*B))*корень(2|e|*U/m) = (1/B)*корень(2m*U/|e|)
Произведем вычисления: R = (1/0,001)*корень(2*9*10^(-31)*500/1,6*10^(-19)) =0,075 м =7,5 см
Проверим единицы измерения: R = (1/[B])*корень([m]*[U]/[e])= =(1/Тл)*корень(кг*В/Кл) =(А*м/Н)*корень(кг*В/(А*с))= м*корень(A*кг*В/((H^2)*с))= = м*корень(Дж*кг/((H^2)*(с^2)) = м*корень(Дж*кг*м^2/((Дж^2)*(с^2))) = м
Найдите период вертикальных гармонических колебаний бутылки, плавающей на поверхности воды в вертикальном положении дном вниз, если ее масса 300 г, площадь дна 30 см2. Трением пренебречь. Дано: m =300г=0,3кг; S = 30см^2 = 30(10^(-2))^2м² = 30*10^(-4)м² g =9,81 м/с² pв=1000кг/м³ Найти: Т Решение:
Рассмотрим условие плавания тела: mg = Fa = pв*g*Vo = pв*g*S*ho, ,где Vo - объем части бутылки, находящейся в воде; Fa - сила Архимеда; рв - плотность воды; S - площадь дна бутылки; g- ускорение свободного падения; ho - глубина погружения бутылки в воду.
При погружении бутылки в воду на глубину х:
Fa1 > m*g, Fa1 = pв*g*S*(ho+x)
Fр = Fa1 -mg = pв*g*S*(ho+x) - pв*g*S*ho = pв*g*S*x где х - изменение глубины погружения бутылки, которая, впрочем, равна амплитуде колебаний: х = A.
Эта сила(Fр) является возвращающей силой и вызывает колебания около положения равновесия.
Fp = –k*х, отсюда k = pв*g*S
Период колебания маятника определяется по формуле T = 2пи*корень(m/k) = 2пи*корень(m/(pв*g*S))
Проверка единиц измерений корень([m]/([pв]*[g]*[S]) =корень(кг/((кг/м³)*(м/с²)*м²)) = =корень(1/((1/м)*(м/c²))= корень(c²) = c
Подставим числовые значения T = 2*3,14*Корень(0,3/(1000*9,81*30*10^(-4))) = 0,634с = 634мc
Если принять что g =10м/c² то получим T = 2*3,14*Корень(0,3/(1000*10*30*10^(-4))) = 0,628с = 628мc
Все вопросы на знание закона Архимеда. Общая формулировка такова: тело, помещенное в среду тонет, если его плотность выше плотности среды и плавает, если плотность меньше. (Формулировка не классическая, но я её модифицировал, чтобы сразу получались ответы на поставленные вопросы.)
Итак
1. Ясно, что НЕТ, потому что плотность среды=0(вакуум), а отрицательной плотности не существует.
Однако этот ответ справедлив только для пассивного шара, если шар активен, то ответ ДА. Пример активного шара - Шар с дыркой-соплом, из которого выходит содержимое шара, создавая реактивную тягу, которая некоторое время позволит шару двигаться. В конце концов, спускаемый аппарат можно рассматривать, как воздушный шар с твердой оболочкой и автономным двигателем, делающим этот шар активным.
4. Тоже ясно, что в холодном, потому что плотность холодного воздуха выше, значит разность плотностей среды и тела выше, значит подъёмная сила выше((Pc-Pт)*V*g), значит по второму закону Ньютона ускорение выше, а это и обозначает, что "быстрее".
2. Наверное, самый сложный вопрос. И не потому, что такой уж он в самом деле сложный, а потому, что не определены основные понятия, окружающие вопрос, а от этого ответ может быть РАЗНЫЙ. Вот эти понятия
"кг" - что это в контексте вопроса, не понятно, если это МАССА, ответ один, если ВЕС в несистемной единице - ответ другой.
"легче" - подразумевает, что проводилось взвешивание и сравнивается ВЕС тел. НО условия взвешивания не описаны, если взвешивание в среде - один ответ, если в вакууме - другой, если на космическом корабле - третий(там у всех тел вес равен нулю - невесомость).
Вот эта неопределённость и не позволяет конкретно ответить на поставленный вопрос.
Вот возможные варианты ответа
1. Предположим, что кг - это масса, тогда
1.1 Если взвешивание в невесомости, то вес 1кг гвоздей=весу 1кг ваты=0.
1.2 Если взвешивание в вакууме, то вес 1кг гвоздей=весу 1кг ваты=m*g.
1.3 Если взвешивание в среде, значит на вату и гвозди действует выталкивающая сила, зависящая от объема. В связи с тем, что плотность ваты меньше плотности железа, объём 1кг ваты будет больше объёма 1кг гвоздей, значит выталкивающая сила будет выше, то есть вес 1кг гвоздей будет больше 1кг ваты. Это ярко представимо, например, при взвешивании в среде с высокой плотностью, например, в воде, где гвозди утонут, а вата будет плавать(то есть иметь отрицательный вес).
Можете сами пофантазировать на тему вопроса дальше, потому что расплывчатость формулировки позволяет это делать. При этом все ответы будут правильными, в зависимости от наших предположений.