1. В двух одинаковых чайниках, поставленных на одинаковые горелки,... одного из них крышка часто подпрыгивает, а у другого неподвижна....

1. В двух одинаковых чайниках, поставленных на одинаковые горелки, кипит вода. У
одного из них крышка часто подпрыгивает, а у другого неподвижна. Почему?
Решение.
Крышка неподвижна у того чайника, в котором меньше воды и пар, образовавшийся
над ее поверхностью, уходит через носик чайника. В другом чайнике воды больше и пар
накапливается меду поверхностью воды и крышкой. При достаточном давлении пара
крышка поднимается, и из чайника выходит порция пара.
2. Автомобиль дядюшки Покуса с Фунтиком первые 2 часа двигался со скоростью 18
м/с. Определите с какой скоростью они двигались следующие 1,5 часа, если
средняя скорость автомобиля составила 23 м/с. Какой путь прошел автомобиль?
Решение.
S
Средняя скорость Vср  , где S  весь путь, t  все время движения.
t
S  S1  S 2 t  t1  t 2
Так как автомобиль двигался равномерно на каждом участке, то S1  V1t1 , S 2  V2t 2 .
Из условия найдем S1  129600 м .
t  2ч  1,5ч  3,5ч  12600с
Найдем S 2
S  S2
Vср  1
t
S 2  Vср t  S1
S 2  160200 м
Найдем V2
S
V2  2  29,7 м
с
t2
S  289800 м
3. Определите плотность молочного шоколада или шоколадной плитки. Опишите
порядок своих действий, измерения и результат.
Решение.
Для определения плотности тела нам необходимо знать его массу и объем. Возьмем
шоколад «Аленка» массой 100 г (масса шоколада написана на его упаковке). Поскольку
плитка имеет прямоугольную форму, то рассчитаем ее объем, измерив для того длину,
ширину и высоту. Погрешностью измерений за счет бороздок между кусочками можно
пренебречь. Получим размеры плитки 15,5х7,5х0,8 см.
Тогда плотность шоколада =m/V=0,1кг/ 0,000093м3=1075 кг/м3.
4. На тонких шелковых нитях подвешены две одинаковые легкие бумажные гильзы,
одна из них заряжена, другая нет. Как определить, какая из них заряжена, если не
даны никакие приборы и материалы?
Решение.
Нужно осторожно коснуться рукой одной из гильз. Если эта гильза была заряжена, то
она разрядится и взаимодействие прекратиться. Если мы коснулись незаряженной гильзы,
то ничего не изменится.
5. При изготовлении льда в домашнем холодильнике потребовалось 5 мин для того,
чтобы охладить воду от 4 до 0С, и еще 1 ч 40 мин для того, чтобы она
превратилась в лед при температуре 0С. Чему по этим данным равна удельная
теплота плавления льда?
Решение.
Будем считать, что мощность холодильника не изменяется в ходе работы, тогда
Q крист
Q
P  охл 
 Const
t охл
t крист
Здесь Q охл  c в m(0 0  4 0 ) - количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды.
Q крист  m - количество теплоты, выделившееся при ее кристаллизации.
Получим
 4c в m  m

t охл
t крист
4c в t крист  t охл

4c вод t крист
t охл
Подставив значение величин, получим   336000 Дж
кг
6. Объясните, почему зимой мокрые пальцы примерзают к металлическим предметам
и не примерзают к деревянным.
Решение.
Теплопроводность металла значительно больше, чем дерева. Потому металл отводит
от тонкой пленки воды, которая имеется на пальцах, теплоту настолько быстро, что вода
охлаждается до температуры плавления и замерзает.
7. Чтобы переправить грузовик через разлившуюся реку, водитель решил построить
плот. В его распоряжении 20 бревен длиной 10 м с площадью сечения 300 см2.
Возможна ли переправа, если масса грузовика 4 т, а плотность бревен 600 кг/м3?
Решение.
Будем считать, что при переправе весь плот находится под водой, а грузовик касается
воды нижней частью колес. Система находится в равновесии, если F A=mg, где
m=mплота+mгрузов.
Сила Архимеда, действующая на плот, находится по формуле FA=ВgVплота, где объем
плота Vплота=VбревнаN=LSN, а масса плота mплота=бревVплота=бревLSN.
Подставим все в условие равновесия:
ВgVплота = бревLSNg + mгрузg
Найдем отсюда массу грузовика и сравним с данной в условии
mгруз=LSN(В - брев)
Посчитав, получим mгруз= 2400 кг=2,4 т
Видим, что полученная масса грузовика меньше указанной в условии. Значит данная
переправа невозможна.
8. На невесомом рычаге уравновешены стальные шары. Нарушится ли равновесие
рычага, если шары погрузить в воду? Объяснить почему.
Решение.
Рассмотрим моменты сил, действующих на рычаг. Поскольку до погружения рычаг
находился в равновесии, то моменты сил тяжести, действующих на шары, были равны.
m1g L1= m2g L2
Выразим массу через плотность и объем каждого шара:
m1= V1 , m2= V2
Тогда V1 L1 = V2 L2
При погружении шаров в воду на них начинают действовать силы Архимеда:
FA1= B g V1 , FA2= B g V2
Найдем моменты этих сил:
M1 = B g V1 L1 ,
M2 = B g V2 L2
Так как V1 L1 = V2 L2 , то М1 = М2 , а то означает, что силы Архимеда оказывают
одинаковое вращательное действие на рычаг и он останется в равновесии после
погружения шаров в воду.