Задачи по физике в трактовке сказочных персонажей

В.В.Арбаков
ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ В ТРАКТОВКЕ СКАЗОЧНЫХ
ПЕРСОНАЖЕЙ
Пособие для общеобразовательных учебных заведений
Сборник задач по физике
Рецензент: Б.Г. Повитухин, доцент кафедры физики БПГУ имени
В.М.Шукшина, кандидат педагогических наук.
Предисловие
Чтобы представить себе особенности воздействия на учащихся работы
«Физика в трактовке сказочных персонажей» как практической формы
учебно-воспитательного процесса, необходимо определить:
- чем она отличается от других по форме и уровню воздействия на
личность ребенка.
- Какова особенность ее построения и внутренней организации.
- Цели и задачи работы в свете воспитания творческой личности.
Как известно, проблем при решении задач по физике много. Это
медленное выполнение вычислительной работы, ошибки в вычислениях, не
совсем рациональный способ решения или обоснование задач. Преодолеть
трудности по решению этих проблем можно с помощью введения в тексты
задач игровых, нестандартных сюжетов. В результате у детей появляется
реальная возможность обыграть содержание и использовать это для
нахождения верного решения.
Немаловажное условие успешности – активное вовлечение учащихся
класса в процесс решения, стимулирование их работоспособности и
творческого настроя. Этому в полной мере отвечает каждая из
представленных задач, поскольку содержанием текста создаются условия
для педагогически целесообразного, эмоционального настроя на разрешение
сказочных ситуаций.
В предлагаемом пособии составлены задачи по темам курса физики
среднего общеобразовательного учреждения. Среди задач, предлагаемых для
учащихся, приоритетное значение имеют расчетные по разделу физики:
«Механическое движение» а также комбинированные задачи. Предлагаемые
для решения задачи помогают учителю работать в классах с различным
уровнем подготовки и различным профилем обучения.
Цели:
1. Формирование интереса к физике за счет включения в текст задач
элемента необычности.
2. Развитие творческой активности и совершенствование познавательного
интереса учеников.
3. Развитие эмоциональной чувственности через «сказочное» восприятие
содержания предложенных задач.
4. Воспитание уважительного отношения к физике как к науке,
помогающей объяснить окружающие явления.
Задачи:
1.
2.
3.
4.
5.
Расширять кругозор учеников.
Знакомить учеников с многообразием физических явлений.
Развивать образное и логическое мышление.
Тренировать зрительную, слуховую и моторную память.
Вовлекать учащихся в творческий процесс составления
кроссвордов, математических загадок и т. д.
задач,
МЕХАНИКА
ЗАДАЧА №1
Чебурашка двигается из хвостовой части поезда в направлении его
движения со скоростью 2 км/ч. Гена Крокодил на перроне ожидает приход
этого поезда, двигающегося со средней скоростью 72 км/ч. Увидит ли
Гена Чебурашку в головном вагоне до прихода поезда, если длина состава
180 метров, а расстояние от головного вагона до перрона, где ожидает Гена,
18 километров?
РЕШЕНИЕ:
Время движения Чебурашки к головному вагону находим 0,18 км:2
км/ч=0,09 ч
Время движения поезда находим 18 км:72 км/ч =0,25 ч. Ответ: Гена
Крокодил увидит Чебурашку, если Чебурашка будет выглядывать в окно.
ЗАДАЧА№ 2
Скорость, с которой Леопольд двигается на велосипеде 10 м/с, а скорость
встречного ветра 5 м/с.Определить за какое время Леопольд проедет путь от
дома до магазина длиной 2 километра?
РЕШЕНИЕ
Время, которое кот затратит на дорогу в магазин, определим:
2000 м:(10 м/с -5 м/с).
Время, затраченное котом на обратный путь- 2000 м: (10 м/с + 5м/с).
Общее время равно суммарному времени, потраченному на прямой и
обратный путь.
ЗАДАЧА№3
За какое время мимо Гены Крокодила, сидящего на крыше вагона и
двигающегося со скоростью 72 км/ч, пронесется встречный поезд со
старухой Шапокляк длиной 100 метров и скоростью 36 км/ч?
РЕШЕНИЕ:
Общая скорость двух поездов равна 72 км/ч + 36 км/ч =108 км/ч = 30 м/с .
Время, в течение которого мимо Гены Крокодила пронесется поезд найдем
100 м: 30 м/с = 3 13 с.
ЗАДАЧА№4
Треть пути жук нес Дюймовочку со скоростью 6 км/ч, вторую треть пути
со скоростью-4 км/ч и оставшуюся часть со скоростью 2 км/ч. Определить
среднюю скорость движения Дюймовочки.
РЕШЕНИЕ:
Весь путь разделен на три равных части - 13 S. Первую треть пути жук с
Дюймовочкой пролетят за время 13 S/6; вторую треть пути они пролетят за
время 13 S/4; остаток пути они пролетят за время 13 S/2. Общее время полета
получается 1136 S. Чтобы найти среднюю скорость надо весь путь разделить на
общее время движения. Если предположить, что путь определен в
километрах, в результате получим 3 13 км/ч .
ЗАДАЧА№5
Через какое время после приветствия Слоненок увидит кончик хвоста
Удава, если, двигаясь навстречу друг другу со скоростями 3,2 км/ч и 4км/ч,
они продолжили движение после встречи дальше, не изменяя направления и
скорости? (Длина Удава -38 попугаев, размер попугая- 10 сантиметров)
РЕШЕНИЕ:
Найдем общую скорость при движении Удава и Слоненка навстречу друг
другу: 1  2 = 3,2 км/ч + 4 км/ч = 7,2 км/ч = 2 м/с (можно предположить, что
двигается только один из мультигероев). Длина Удава равна 38*10 см = 380
см = 3,8 м. Чтобы определить время, через которое весь Удав проползет
мимо Слоненка надо его длину разделить на скорость 3.8 м : 2 м/с = 1,9 с .
ЗАДАЧА№6
Кот Леопольд, двигаясь на лодке против течения реки, потерял удочку. Через
2 минуты он заметил потерю и повернул обратно. Догонит ли он удочку в
течение этого же времени, если собственная скорость лодки останется той
же, а скорость реки равна 2 м/с
РЕШЕНИЕ:
Пусть удочка плывет со скоростью течения реки. Тогда за 4 минуты она
проплывет 480 метров от места ее падения в воду. Лодка кота Леопольда
проплывет против течения реки
путь (   2 м/с)*120с (1), а затем,
развернувшись проплывет за 2 минуты путь (   2 м / с )*120с (2).
Отнимем от (2) пути (1), получим весь путь движения Леопольда на лодке в
погоне за удочкой 480 метров. Выходит, что 2-х минут Леопольду хватит для
того, чтобы догнать удочку.
ЗАДАЧА№7
Волк, увидев зайца в середине эскалаторной ленты, двигающейся со
скоростью 2 м/с, бросился в погоню и догнал зайца через 2 минуты в
момент, когда заяц сходил с ленты эскалатора. Определите длину
эскалаторной ленты.
РЕШЕНИЕ:
Заяц преодолел путь, равный половине эскалаторной ленты S/2. Скорость
зайца равна скорости движения ленты  = S/4, т.к. он двигался 2 минуты.
Исходя из данных по скорости ленты 2 м/с, получаем S =8 метров.
ЗАДАЧА№8
Карлсон в безветренную погоду двигался со скоростью 54 км/ч на юг, при
восточном ветре 2,5 м/с. Определить путь, который Карлсон преодолеет за
1 час полета.
РЕШЕНИЕ:
Для решения задачи удобнее скорость ветра перевести в км/ч. 2,5м/с=9 км/ч.
Тогда, общий путь, который пролетит Карлсон за 1 час, будет равен:
(54км) 2  (9км) 2  55 км.
ЗАДАЧА№9
Ураганом, который унес Элли, управляли злая волшебница Гингема,
вызвавшая ветер в южном направлении со скоростью 30 м/с, и, Виллина,
вызвавшая ветер в восточном направлении со скоростью 40 м/с. Определите
направление и путь, который преодолела Элли за 1 час полета.
ОТВЕТ:
Общая
скорость
в
юго-восточном
2
2
 общ = (30 м / с)  (40 м / с) *3600 с =180000 м.
направлении
ЗАДАЧА№10
Волк во время спуска по склону длиной 1000 метров двигался с ускорением
0,2 м/с. Накроет ли его лавина до конца спуска, возникшая через 2 с после
начала движения волка, если к концу спуска скорость лавины достигает 30
м/с?
РЕШЕНИЕ:
Время, за которое волк смог бы преодолеть спуск t = 2S | a = 100 c.
Определим ускорение, полученное лавиной a=  2 /2S = 0,45 м/с 2 . Тогда
*9
время, за которое лавина скатится t = 2000
= 30 c. Даже опоздавшая на две
20
секунды лавина, накроет волка через 32 секунды.
ЗАДАЧА№11
Частота вращения лопастей пропеллера Карлсона равна 30 об/с. Сколько
оборотов сделает пропеллер при скорости полета 45 км/ч на пути в 300
метров?
РЕШЕНИЕ:
45 км/ч =12,5 м/с. Время пути 300м:12,5 с=24с. Определим число вращений
30 об/с*24с=720 оборотов.
ЗАДАЧА№12
Дюймовочка вместо карусели использовала пластинку диметром 10 см.
Сравнить ускорение, с которым двигается Дюймовочка на краю пластинки с
ускорением, полученным ее туфелькой, находящейся на 3 см ближе к центру
«карусели».
ОТВЕТ:
а 1 : а 2 =R1: R2= 10:7
ЗАДАЧА№13
Радиус Колобка был равен 10 см. От встречи с зайцем до встречи с волком
он совершил 500 оборотов. Определите время между встречами, если
скорость движения колобка 3 м /с .
РЕШЕНИЕ:
Весь путь равен S=2пR  =6,28*0,1*500=314метров. Время между встречами
314м:3м/с=104 32 с.
ЗАДАЧА№14
Колобок, спасаясь от лисы, покатился с горы. Определите скорость его
движения в конце склона длиной 30 метров, если он скатился за 5 с
(начальная скорость 0м/с).
РЕШЕНИЕ:
Ускорение, с которым двигался колобок 2,4 м/с 2 . Скорость в конце склона
 = 2Sa = 12м/с
ЗАДАЧА»№15
Лошадь, бегущая со скоростью 4 м/с по периметру цирковой арены за два
обхода оторвалась от волка на ¾ длины окружности. Определите скорость
волка, если диаметр арены равен 13 метров. На каком расстоянии от центра
круга надо бежать волку, чтобы не отставать от цирковой лошади?
РЕШЕНИЕ:
Лошадь проскакала 2п*R*n=81,64 метра, а волк пробежал 81,64-10,205=
3
4
71,435 метра. Время их движения одинаковое 81,64м:4м/с=20,41с, значит,
скорость волка 71,435:20,41=3,5 м/с. Отношение скорости движения лошади
к скорости волка равно отношению радиусов окружностей, по которым будут
двигаться лошадь и волк, чтобы не отстать 4/3,5=R 1 /R 2 . Отсюда радиус
окружности, по которому надо бежать волку R2= 5,6875 метра
ЗАДАЧА№16
Сравните пути, пройденные котом Леопольдом и мышами на велосипедах,
если у велосипеда Леопольда диаметр колеса 20 см, а частота его вращения
10 об с, а у мышей двухместный велосипед имеет радиус колеса 3 см при
частоте вращения 15 об/с за одну минуту движения.
РЕШЕНИЕ:
Путь, который проедет Леопольд, равен 10об/с*60с*6,28* 0,2 м =753,6
метра. Мыши за минуту проедут 15 об/с*60 с*6,28*0,03 м = 169,56 метра
ЗАДАЧА№17
Определите радиус окружности, по которой двигается кот Леопольд гоняясь
за мышами, если один оборот он совершает за 10с ( Скорость кота Леопольда
определить на основе данных из задачи №16).
РЕШЕНИЕ
Скорость Леопольда 753,6м: 60с = 12,56 м/с. Длина окружности, по которой
Леопольд гоняется за мышами равна 12,56 м/с*10 с = 125,6 метра. Тогда
радиус окружности определим 125,6м:6,28 = 20 метров.
ЗАДАЧА№18
Фургон дядюшки Покуса, разворачиваясь на песке при движении с
постоянной скоростью в течение 5 секунд, оставил следы от передних колес
в виде двух окружностей с радиусами 10 м и 9 м. Найти скорости правого и
левого крыла.
ОТВЕТ:
Скорость определяем по формуле  = Т2пR . Тогда, скорость правого крыла
фургона равна 12,56 м/с, а левого 11,104 м/с .
ЗАДАЧА№19
Незнайка построил часы, на циферблате которых располагалось 100 секунд,
а затем определил скорость конца секундной стрелки. На сколько его
результат грешит против истины?
РЕШЕНИЕ:
 = 2 п Отношение скорости секундной стрелки на часах Незнайки к скорости
на настоящих часах такого же размера равно отношению времени обхода
стрелки по циферблату  1/ V  2 =Т2/Т1
ИЗМЕННИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ ТЕЛ В ПОЦЕССЕ ПЕРЕДАЧИ
ЗАДАЧА№1
Волк ночью в 30градусный мороз выдолбил глыбу льда объемом 10 дм, в
которой находился его замерзший хвост, принес в своё логово и бросил в
железный чан объемом 20 дм 3 и массой 5 кг, который был наполовину
заполнен водой с температурой 20 С. Хватит ли энергии, которая выделится
при остывании чана с водой для плавления глыбы льда?
РЕШЕНИЕ:
Масса льда равна 0,01м 3 *900кг/м 3 =9 кг. Количество теплоты, необходимое
Дж
1
на нагревание и плавление льда равно 2100 кг*
+390000 кгДж *9
С *9 кг*30С
кг=4077000Дж.
Вода и железный чан при остывании до 0 градусов выделят количество
Дж
Дж
теплоты: 1000 м *0,01 м 3 *4200 кг*
С *30С + 5кг*460 кг*С *30С= 1329000 Дж.
Этого не хватит для высвобождения хвоста из ледяного плена
1- здесь и далее означает градусы по шкале Цельсия.
ЗАДАЧА№2
Мамонтенок на льдине объемом 10 куб км. И температурой -40 С попал в
Индийский океан с температурой воды 2 С и объемом воды 2827ООООО
куб. км. Изменится ли температура воды в случае плавления льдины? Какой
должна быть масса льдины для изменения температуры воды на 1С?
РЕШЕНИЕ:
На
нагревание
льда
и
его
плавление
потребуется
Дж
Дж
кг
3
10000000м *1000 м *(2100 кг*С *40С + 340000 кг ) = 4,24*10 15 Дж. При
понижении температуры в океане на 1С выделится количество теплоты:
2,827*10 16 кг*1000 кгм *1С = 2,827*10 19 Дж.
кг
3
3
3
ЗАДАЧА№3
Змей Горыныч выпил 20 литров бензина и истратил его на то, чтобы сжечь
стальной щит Ивана-Царевича, массой 50 кг при температуре 20 С. Хватит ли
энергии, если удельная теплоемкость стали равна 460 Дж/кг*С, температура
плавления 1400С, удельная теплота плавления 82000 Дж/кг. Удельная
теплота сгорания бензина 44000000 Дж/кг? (20% энергии топлива теряется)
РЕШЕНИЕ:
Для нагревания и плавления щита необходимо количество теплоты:
35150000=3,515*10 7 Дж .
При
сгорании
топлива
выделится
Дж
3
8
кг
0,02м *710 м *44000000 кг = 6,248*10 Дж. 80% энергии идет на щит,
поэтому 0,8* 6,248*10 8 Дж = 4,9984*10 7 Дж.
ЗАДАЧА№4
Температура льдины, которая Каю сердце была -10С. С какой скоростью
надо Герде ударить эту льдинку объёмом 0,3 дм 3 о твердую стену, чтобы
полученной при этом энергии, хватило для ее плавления при температуре
воздуха 0С?
РЕШЕНИЕ:
Масса льдины 0,0003м 3 *900 кгм = 0,27 кг. Для нагревания и плавления
льдинки необходимо количество теплоты 0,27 кг*(2100Дж/кг*С*10С+340000
Дж) = 97470 Дж. Скорость льдины, при условии, что вся кинетическая
энергия превратится во внутреннюю, найдем   2тЕ = 850 м/с .
3
3
ЗАДАЧА№5
Сколько березовых дров было потрачено, для того чтобы расплавился
оловянный солдатик с начальной температурой тела 20 С, если он
превратился в шарик с о радиусом 1 см?(  = 3).
РЕШЕНИЕ:
г
Объем оловянного шарика 4/3пR 3 =4см 3 , масса шарика равна 4см 3 *7,1 см
=28,4г. Температура плавления олова 232С. Чтобы нагреть и расплавить
такую
массу
олова
необходимо
количество
теплоты:
0,0284кг*(230Дж/кгС*212С+59000Дж/кг)= 2030,28 Дж. Определим массу
потраченных березовых дров , если их удельная теплота сгорания 10 7 Дж/кг:
Тогда , 2030,28 Дж: 10000000 Дж/кг = 0,000203028 кг
ЗАДАЧА№6
Трехграммовая бабочка помешала волку поднять штангу сев на крайний
блин, и, нарушив равновесие. На каком расстоянии от середины грифа
штанги для уравновешивания с другой стороны надо присесть 5- граммовому
шмелю, если длина штанги 1метр 60 сантиметров?
ОТВЕТ:
Бабочка сидит на расстоянии 80 см от середины грифа. Тогда,
 1 =80см*3г/5г;  1 = 48 см.
3
3
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА
ЗАДАЧА№1
Предположительно скорость биты для игры в городки, которую запустил
бегемот, в момент попадания в волка была равна 54 км/ч, а масса биты 5
килограмм. Какую скорость может получить волк в результате столкновения,
если его масса в 10 раз превышает массу биты.
РЕШЕНИЕ:
При абсолютно упругом ударе, импульс биты перейдет волку, тогда его
скорость определим  в =  1*M1:Мв (М1- масса биты, Мв - масса волка).
Скорость волка в момент удара должна быть 1,5с .
ЗАДАЧА№2
Определить скорость сближения зайца со своим отражением в озере в
момент вертикального входа в воду после прыжка с трамплина, если высота
трамплина над водой 5 метров.
РЕШЕНИЕ:
Найдем время, за которое заяц долетит до воды t= 2gS =1с. Скорость зайца
при этом увеличится до 9,8 м/с . Значит, скорость сближения зайца со своим
изображением будет равна 19,6 м/с .
ЗАДАЧА№3
Вагон массой 1 т и скоростью 2 м/с столкнулся с дрезиной в 4 раза меньшей
массы, которая в момент столкновения стояла на месте. С какой скоростью
будут двигаться вагон и дрезина в случае неупругого удара, если в вагоне
находится Гена Крокодил с массой в 20 раз меньшей массы вагона, а на
дрезине спит равная по массе Гене Крокодилу старуха Шапокляк?
РЕШЕНИЕ:
Массы Гены Крокодила и Шапокляк равны 1000кг:20=50 кг. Масса дрезины
1000кг: 4= 250 кг. Импульс вагона с Крокодилом равен 2 м/с*1050 кг. После
столкновения общая масса состава будет 1000кг+250кг+ 50кг+ 50 кг = 1350
кг. Найдем скорость состава 2100 скг *м /1350 кг = 1 1527 м/с .
ДВИЖЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛ ГРАВИТАЦИИ
Ускорение свободного падения принимать за равное g = 10 м/с.
ЗАДАЧА№1
Карлсон поднимался вертикально вверх к себе на крышу с ускорением 0,5
м/с 2 .Через 4 с после начала движения у него из кармана выпал сотовый
телефон. Через какое время Карлсон услышит звук от падения телефона на
землю, если он остановится на той же высоте, что и телфон при движении
вверх? (ускорение свободного падения 10 м/с, скорость звука 340 м/с).
РЕШЕНИЕ:
За 4 секунды Карлсон поднимется на высоту 02,5 м / с *(4с ) = 4м, при этом его
скорость достигнет 0,5м/с 2 *4с= 2м/с. Определим путь, который пролетит
2S
телефон вверх  2 /2g = 0,2 м. На это уйдет
= 0,2 с времени.
g
Определим время, за которое телефон упадет на землю с высоты 4,2 м.
8, 4 м
= 0,84  0,918 с Время на распространение звука от земли до
10 м / с
Карлсона равно 4,2м: 340 м/с  0,0123 с. Теперь суммируем время полета
телефона и время распространения звука: 0,918с + 0,123с  0,93с .
ЗАДАЧА№2
Ворона, сидевшая на дереве на высоте 30 м от поверхности земли выронила
сыр. Определить время падения сыра?
РЕШЕНИЕ
Сыр упадет на землю за время t = 6с 2  2,45 с .
ЗАДАЧА№3
Конь Ивана-Царевича прыгнул вверх, но Иван-Царевич не достал до окна
царевны 3 м. Определить высоту окна от земли, если на прыжок было
потрачено 4 секунды.(ускорение свободного падения принимать 10 м/с 2 )
ОТВЕТ:
Высота окна от поверхности земли: 80м+3м= 83 метра
2
2
2
ЗАДАЧА№4
Иван-царевич запустил стрелу со скоростью 100 м/с под углом 45 градусов к
горизонту. Найти путь, который он пройдет до своей невесты- лягушки.
ОТВЕТ:
Лягушка находилась от Ивана-царевича на расстоянии (100м/с) 2 :10 м/с 2 =
1000м.
ЗАДАЧА№5
Утки несли лягушку на высоте 1 км от земли со скоростью 10 м/с, пока она
не крикнула. Определите, через какое время лягушка- путешественница
упала в пруд и дальность ее полета по горизонтали.
м
ОТВЕТ: Время падения   102*1000
 14с , дальность полета
м/с
Y  10м/с*14c  140 м.
ЗАДАЧА№6
Иван - дурак нырнул в горизонтальном направлении со скоростью 5 м/с и
попал в котел с молоком. Определите путь, который пролетел Иван, если
время его полета равно 2 с .
ОТВЕТ:
Расстояние до котла: S= 2g*t ; S  20 м.
ЗАДАЧА№7
Определить время падения Алисы, если скорость на середине пути была 10
м/с (g=10 м/c)
РЕШЕНИЕ:
Определим половину пути: S= 2vg =5м. Значит, весь путь 10 метров. Время
2
2
2
падения t=
2*S
g
= 2c .
ВЕС ТЕЛА, ДВИЖУЩЕГОСЯ С УСКОРЕНИЕМ
ЗАДАЧА№1
Определите вес Незнайки, поднимающийся на звездолете с ускорением 3
м/с 2 , если его масса равна массе 2 литров меда.
РЕШЕНИЕ:
Масса 2 литров меда равна 2,7 кг. Определяем вес Незнайки в момент
движения на звездолете 2,7кг*(10м/с 2 +3м/с 2 )=35,1 Н
ЗАДАЧА№2
После того, как Вини Пух застрял в норе у кролика, он решил сбросить вес.
Для этого он взошел со скоростью 5 м/с на высшую точку выпуклого
моста с радиусом кривизны 10 метров и остановился. Все ли правильно
сделал Пух?
РЕШЕНИЕ:
Вес пуха может измениться в сторону уменьшения в случае движения по
формуле: Р =М*(g - vR ) = М*7,5 м/с, где М-это масса Пуха. Однако, Пух
остановился, и, следовательно, он не потерял в весе.
ЗАДАЧА№3
Сыщик, спасаясь от погони, взорвал выпуклый мост с радиусом кривизны 30
метров. Но мост перевернулся в воздухе и встал на прежнее место На
сколько изменится вес Бременских музыкантов вместе с телегой при массе
300 кг, двигающихся со скоростью 11 м/с в нижней точки моста. На сколько
бы изменился вес музыкантов в этой же точке при той же скорости, если
сыщик не взорвал бы мост?
РЕШЕНИЕ:
В случае перевернутого моста вес Бременских музыкантов увеличивается
(11м / с )
Р =300кг*(10м/с 2 + 30
). Если бы мост не перевернулся, то вес музыкантов
м
(11м / с )
уменьшился Р = 300кг*(10м/с 2 - 30
)
м
ЗАДАЧА№4
Карлсон, летящий под мостом по окружности с радиусом 45 метров, в
нижней части траектории о почувствовал увеличение нагрузки в 2 раза .
Определите скорость движения Карлсона.
2
2
2
ОТВЕТ:
Увеличение веса в два раза происходит за счет кривизны траектории и
скорости движения, которую можно определить   g * R  2,12 м/с .
ЗАДАЧА№5
Мальчик вращает ведро с 5 литрами воды в вертикальной плоскости на
твердом шесте. При одинаковой скорости 5 м/с в верхней и нижней части
траектории разница в весе достигает двукратного значения. Определить
длину шеста.
ОТВЕТ: R=3  2 /g.
ЗАДАЧА№6
Феона при массе 100 кг, приземлилась на парашюте со скоростью 7 м/с.
Изменилась бы скорость приземления, если бы этим
парашютом
воспользовался Шрек, если он в три раза тяжелее Феоны?
ОТВЕТ:
Скорость парашюта увеличилась бы до 21 м/с.
ЗАДАЧА№7
Незнайка совершил прыжок на Луне прыжок на 2 метра. Можно ли узнать,
каковы его спортивные достижения на Земле?
РЕШЕНИЕ:
Ускорение свободного падения на Луне меньше, чем на Земле. Его можно
7*10
2
рассчитать по формуле: а =G МК . а = 6,7*10 11 Н *м 2 /кг 2 *( 1730000
м ) =2,47 м/с.
Высоту прыжка можно рассчитать из отношения ускорения на Земле и
Луне.
22кг
ВЗАИМОДЕСТВИЕ ТЕЛ
ЗАДАЧА№1
Размеры дворца раджи, который Золотая Антилопа забросала золотыми
монетами, 30м,40м,5м Определить массу золотой горы, если дворец
полностью заполнен. В шар какого радиуса можно было бы переплавить все
золото в случае уменьшения объема на 30% при переплавке монет?
Определить силу притяжения раджи к переплавленному шару, если масса
раджи 120 кг и он находится на расстоянии 1 метра от золотого шара
РЕШЕНИЕ:
Объем дворца равен 30м*40м*5м = 6000м 3 . Найдем массу золотого шара
,учитывая
уменьшение объема на 30% . Масса шара равна
3
0,7*6000м *19300 кгм = 81060000 кг. Объем шара равен 34 пR 3 =4200 м 3 .
Отсюда радиус шара чуть больше 10 метров. Притяжение между шаром и
раджой равно 6,7*10 11 Н *м 2 /кг 2 * 8(1,1м*10) кг *120кг =65*10 2 Н.
3
7
2
ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
ЗАДАЧА№1
Масса Ильи Муромца с конем 3000кг. Найдите при этом давление на почву
копыт коня, если радиус подковообразного копыта коня 10 см. (Площадь
копыт одинакова, g=10м/с 2 ).
РЕШЕНИЕ:
Вес Ильи Муромца с конем равен: Р =m*g =30000Н. Найдем давление на
почву: р = 30000Н:(4п*R 2 ); р  30000Н: 0,0942м 2  319 кПа.
ЗАДАЧА№2
Людоед превратился в мышку, уменьшившись в 1000 раз. Сравните давление
на почву Людоеда , если подошва сапога равна 0,2 кв. м. и мышки, площадь
лапки которой 1 кв.см.
(Считать вес Людоеда и мышки одинаковым)
ОТВЕТ:
Отношение
давления
найдем
из
отношения
площади
опоры
3
3
0,2м :0,0001м =2000. Получаем 2000-кратное увеличение давления.
ЗАДАЧА№3
Во сколько раз увеличится давление на почву лап Гены-Крокодила
площадью ступни, если он возьмет в лапы чемоданы с Чебурашкой,
суммарная масса которых составляет половину массы Гены.
ОТВЕТ:
р 1 = mg
S , р2 =
3
2 mg
S
; р 2 : р 1 = 32 .
ЗАДАЧА№4
Курочка Ряба снесла золотое яйцо. Определить давление золотого яйца на
поверхность стола, если его объем равен 0, 12 куб. дм. Площадь
соприкосновения поверхности яйца со столешницей 2 кв. см.
РЕШЕНИЕ:
Масса яйца равна 0,00012м 3 *19300 кгм =2,316кг. Определим давление на
поверхность стола p : S = 23Н:0,0002см 2 = 115кПа.
3
ЗАДАЧА№5
Дуремар, вычерпывая воду из пруда пятилитровым ведром, не знал, что пруд
имеет форму полусферы с радиусом 8 метров. Сколько ведер при этом
придется вычерпать, если емкость пруда на 80% занята водой?
РЕШЕНИЕ:
Объем воды в пруду равен 0,8*4:3пR 3 = 2048 м 3 .Найдем какое количество
ведер необходимо вычерпать Дуремару, чтобы добраться до золотого
ключика. 2048м 3 :0,005м 3 = 409600 ведер.
ЗАДАЧА№6
С какой силой Михаил Потапыч должен нажимать на палку при помощи
которой он несет короб с Машенькой, если короб подвешен расстоянии 10см
от плеча, а лапы держат палку на расстоянии 25 см от плеча с другой
стороны ?( Короб с Машенькой и пирогами весит 400Н)
ОТВЕТ:
400Н*0,25м:0,1м = 1000Н.