Физика 8 класс

Физика 8 класс

Примерные серии задач интернет-кружка

1 серия (сентябрь) учебного года 2016-2017

В этой серии мы повторяем изученное в 7 классе.

Полиспаст (к задаче 5).

Посмотрим, какой выигрыш в силе дают полиспасты, изображенные на рисунках.

_________________

1. В этом случае блок только  меняет направление силы. Это бывает очень удобно - тянуть веревку вниз удобнее, чем наверх.

2. Груз висит на сложенном в два раза канате. Его вес распределен на 2 каната, на каждый приходится половина веса груза.  Выигрыш в силе в 2 раза.

3.
Груз висит на сложенном в три раза канате. Его вес распределен на 3 каната, на каждый приходится одна треть  веса груза. Выигрыш в силе в 3 раза.

4. Груз висит на сложенном в четыре раза канате. Его вес распределен на 4 каната, на каждый приходится одна четвертая часть  веса груза. Выигрыш в силе в 4 раза.

Перед тем, как решать задачи с полиспастами, надо обратить внимание, сколько в полиспасте всего веревок.
В примерах 1-4 была одна веревка.
На этом рисунке 2 веревки.

Сила натяжения правой веревки равна половине веса груза.
Сила натяжения левой веревки равна половине силы натяжения правой веревки.
Полиспаст дает выигрыш в силе в 4 раза.

К задачам 1 и 2.
Закон Паскаля гласит, что в жидкостях и газах давление передается одинаково (без изменения) во всех направлениях.

Давление на глубине зависит от толщины слоя жидкости и от ее плотности:

$\displaystyle p=\rho\cdot g\cdot  h$.

Это означает, что столб жидкости высотой $\displaystyle h$ создает давление

  $\displaystyle p=\rho\cdot g\cdot h$ 

Другими словами, давление $\displaystyle p$ в жидкости на глубине $\displaystyle h$ равно $\displaystyle \rho\cdot g\cdot  h$

$\displaystyle \rho$ - плотность жидкости

$\displaystyle g$ - ускорение свободного падения. На Земле   $\displaystyle g=9{,}8\ м/с^2$

Задание 1:

Французский философ и естествоиспытатель Блез Паскаль (1642-1662) поразил своих современников следующим опытом.

Паскаль утверждал, что сможет при помощи нескольких бокалов вина разрушить прочную винную бочку.
Ему, конечно, никто не поверил.
Тогда Паскаль проделал в бочке, заполненной вином до самой крышки, небольшое отверстие, и плотно вставил туда длинную узкую трубку. Через эту трубку Паскаль налил в бочку еще немного вина. Узкая трубка быстро наполнилась вином, и внезапно бочка с треском лопнула!

Будем считать, что объем бочки $\displaystyle 500$ литров, а высота $\displaystyle 1$ метр.
Площадь сечения трубки равна $\displaystyle 0{,}9\ см^2$
Сколько кружек вина нужно было налить в трубку, чтобы  давление на дне бочки (без учета атмосферного давления) возросло в $\displaystyle 4$ раза?
Объем кружки равен $\displaystyle 0{,}25$ литра, а плотность вина примерно равна плотности воды.
Ответ округлите до целых.

Ответ:

Задание 2:

В каком из сосудов давление на дно (в паскалях) больше?




Ответ: .

Задание 3:

В мультфильме Винни-Пух надувает воздушный шарик обычным воздухом из легких, и потом взлетает на этом шарике.

Не противоречит ли это законам физики?

   



Задание 4:

На какую глубину в озере нужно нырнуть, чтобы попасть в область, где  давление (суммарное, с учетом атмосферного) будет вдвое выше, чем у поверхности?
Дайте ответ в метрах с точностью до целых.
Ответ: метров.

Задание 5:

С какой силой надо волку тянуть за веревку, чтобы удержать кирпичи?

увеличенная картинка откроется в новом окне

Масса одного кирпича равна 4 кг.
Дайте ответ в ньютонах с точностью до целых.
Ускорение свободного падения считайте примерно равным $\displaystyle 10$ $\displaystyle м/с^2$.
Ответ: Н.

Задание 6:

Электричка длиной $\displaystyle 80$ метров едет в $\displaystyle 1{,}25$ раза медленнее, чем скорый поезд длиной $\displaystyle 320$ метров, но чтобы переехать по мосту через реку, им нужно одинаковое время (от момента, когда локомотив въезжает на мост до момента, когда последний вагон съезжает с моста).

Найдите длину моста. Дайте ответ в метрах.

Ответ: $\displaystyle м$

Задание 7:

Радиус велосипедного колеса равен $\displaystyle 30$ см.
Радиус звездочки, на которую натянута цепь, равен $\displaystyle 6$ см. Звездочка жестко прикреплена к колесу.

Выберите правильные утверждения:

Скорость движения точек цепи скорости движения точек шины.
При езде на таком велосипеде сила, с которой колесо толкает велосипед вперед, , с которой цепь тянет зубья звездочки (сила натяжения цепи).

38 серия (май) учебного года 2016-2017

В этой серии мы решаем задачи на повторение пройденного в этом учебном году.

К задаче 4.

Деревня Виганелла в Италии расположена в глубокой долине в Альпах. В зимние месяцы (с ноября по февраль) деревня все время находится в тени одного из склонов долины, так что туда совсем не попадает солнечный свет.

Долина пролегает с востока на запад.

В 2006 году жители установили на склоне горы зеркало площадью $\displaystyle 40\; м^2$, которое отражает солнечный свет на центральную площадь деревни. Положение зеркала управляется компьютером.

Рассмотрим схему расположения зеркала и деревни в долине и ход солнечных лучей в зимний день.

Как определить, где на рисунке север, где юг?

Зимой в северном полушарии Солнце всегда находится на южной половине неба, поэтому справа (где Солнце) - юг.

Задание 1:


Что можно сказать об этих очках? Выберите правильные утверждения.




Линзы в этих очках -

Задание 2:

На фотографии вы видите гору и ее отражение в озере.

Фотограф (Ф) стоял в момент съемки на берегу на высоте примерно $\displaystyle 10$ метров над озером.

Расстояние $\displaystyle l$ на местности - приблизительно $\displaystyle 50$ метров.

Оцените расстояние от места съемки до горы, если известно, что вершина горы находится на высоте около $\displaystyle 2900$ метров над уровнем моря, а озеро - на высоте $\displaystyle 1950$ метров над уровнем моря.

Ответ: примерно

Задание 3:

В стеклянный стакан массой $\displaystyle 100\ г$, имеющий температуру $\displaystyle 20 ^\circ C$, наливают $\displaystyle 150\ г$ горячего чая с температурой $\displaystyle 80 ^\circ C$.

Чтобы приготовить чай с малиной, берут из морозильной камеры замороженную малину и бросают в чай.

Сколько замороженных ягод малины нужно забросить в стакан, чтобы чай получился вкусным?

(Во вкусном чае должно быть как можно больше малины, но его температура должна быть не ниже $\displaystyle t=40 ^\circ C$).

Считайте, что малина состоит в основном из воды. Потерями тепла можно пренебречь.

Теплоёмкость воды равна $\displaystyle 4{,}2 \ кДж/(кг\cdot K)$

Теплоёмкость льда -  $\displaystyle 2{,}1 \ кДж/(кг\cdot K)$

Теплоёмкость стекла -  $\displaystyle 0{,}8 \ кДж/(кг\cdot K)$

Удельная теплота плавления льда -  $\displaystyle 340 \ кДж/кг$

Средняя масса одной ягоды малины -  $\displaystyle 3 \ г$, а температура в морозильной камере равна $\displaystyle -20 ^\circ C$.

Ответ: ягод.

Задание 4:

В норвежскую деревню Рью́кан, также расположенную в горной долине, солнце не попадает 6 месяцев в году. Норвежцы тоже установили зеркало для освещения деревни в зимние месяцы. 

Заметка о зеркалах в деревне Рьюкан (с фотографиями и схемой расположения зеркал)

Зеркала установлены на 450 метров выше деревни.

Почему зеркала не ставят ниже на склоне?

Ответ: 

1. Чтобы их не затопило при наводнении

2. Потому что высоко в горах солнце светит ярче

3. Потому что на меньшей высоте солнечный свет попадал бы на зеркала каждый день только в течение короткого времени

Задание 5:

В проволочной пирамидке (такая пирамидка называется тетраэдром), показанной на рисунке, сопротивления всех ребер одинаковы и равны $\displaystyle R$.

К двум вершинам такой конструкции подключены клеммы. Найдите сопротивление между клеммами.

Ответ вырази через $\displaystyle R$ с точностью до сотых.

Ответ: $\displaystyle R$.

Задание 6:

На какую высоту можно было бы поднять груз массой в одну тонну при помощи энергии, высвобождающейся при разряде одной молнии, если бы эту энергию удалось собрать?

Считайте для оценки, что разряд молнии длится $\displaystyle 1$ миллисекунду, напряжение между концами разряда (например, между грозовым облаком и землей) $\displaystyle 20$ мегавольт, а сила тока в канале молнии - $\displaystyle 10$ килоампер.

Ответ: примерно

Задание 7:

Птицы часто сидят на линиях электропередач, но их практически никогда нельзя увидеть на высоковольтных проводах. Почему?

Выбери правдоподобный ответ.

1. Если птица сядет на высоковольтный провод, загорится электрическая дуга и через птицу пойдет ток, который ее сразу же убьет.

2. Если птица сядет на высоковольтный провод, она приобретет электрический заряд того же знака, что и провод. Одноименные заряды отталкиваются, поэтому птицу будет так сильно отталкивать от провода, что она не сможет на нем удержаться.

3. По высоковольтному проводу течет переменный ток, то есть, напряжение на проводе все время меняется от + нескольких десятков тысяч вольт до минус нескольких десятков тысяч вольт с частотой 50 раз в секунду. Если птица сядет на такой провод, то она тоже будет все время перезаряжаться то одним, то другим знаком. Когда птица перезаряжается, заряд перетекает с нее на провод или наоборот. То есть по ее лапкам течет ток, и птице это неприятно.




Как записаться в кружок, отправить свои ответы и узнать правильные ответы

Для того, чтобы стать участником кружка, нужно зарегистрироваться, войти в МетаШколу, записаться в выбранный кружок и оплатить занятия. Cпособы оплаты.

Для отправки своих ответов на проверку нужно после входа в МетаШколу щелкнуть по ссылке с названием выбранного кружка, затем по ссылке "Решить серию". Выбрав свои варианты ответов, нажать на кнопку "Отправить" внизу страницы.

Для того, чтобы узнать правильные ответы, нужно после входа в МетаШколу щелкнуть по ссылке с названием выбранного кружка, затем по ссылке "Посмотреть ответы". Правильные ответы становятся известными в 12 часов по понедельникам.