Свинцовый шарик нагрели в пламени свечи. Как при этом изменились средняя кинетическая энергия теплового движения частиц свинца и среднее расстояние между ними?
- 1
При нагревании свинцового шарика повышается температура вещества. Средняя кинетическая энергия теплового движения частиц прямо связана с температурой, поэтому она увеличивается.
- 2
При нагревании твёрдое тело расширяется: среднее расстояние между частицами увеличивается.
Пружинный маятник совершает незатухающие гармонические колебания между точками А и В (см. рисунок). Точка О соответствует положению равновесия маятника. Как изменяются скорость бруска и…
- 1
Точка В является крайним положением колебаний, поэтому скорость бруска в ней равна нулю. В точке О, соответствующей положению равновесия, скорость максимальна.$$v_{В}=0,\quad v_{О}=v_{\max}$$
- 2
При переходе из точки В в точку О деформация пружины уменьшается. Поэтому потенциальная энергия пружины уменьшается.$$E_{пруж}=\dfrac{kx^2}{2}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Спираль электроплитки укоротили. Как изменились её электрическое сопротивление и сила электрического тока в спирали при включении плитки в ту же электрическую сеть?
- 1
Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине: $R = \rho \dfrac{l}{S}$. При укорочении спирали её длина уменьшается, поэтому сопротивление уменьшается.$$R_2 < R_1$$
- 2
Плитку подключают к той же электрической сети, поэтому напряжение остаётся постоянным. По закону Ома при уменьшении сопротивления сила тока увеличивается.$$I = \dfrac{U}{R},\quad R_2 < R_1 \Rightarrow I_2 > I_1$$
Свинцовый шарик нагрели в пламени свечи. Как при этом изменились средняя скорость теплового движения частиц свинца и масса шарика?
- 1
При нагревании температура свинцового шарика увеличивается. Средняя скорость теплового движения частиц вещества при этом увеличивается.
- 2
Нагревание не приводит к изменению количества вещества в шарике, поэтому его масса не изменяется.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Груз, подвешенный к динамометру и опущенный в стакан с водой, с постоянной скоростью медленно вытаскивают из воды (см. рисунок). Как по мере выхода груза из воды изменяются выталкивающая сила…
- 1
По мере выхода груза из воды объём его погружённой части уменьшается.$$V_\text{погр} \downarrow$$
- 2
Согласно закону Архимеда, выталкивающая сила пропорциональна объёму погружённой части тела, поэтому она уменьшается.$$F_\text{выт} = \rho g V_\text{погр}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Мяч бросили вверх под углом к горизонту. Как изменяются по мере движения мяча к верхней точке траектории его кинетическая энергия и модуль ускорения мяча? Сопротивлением воздуха пренебречь.
- 1
При подъёме мяча его скорость уменьшается: часть кинетической энергии превращается в потенциальную.$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
- 2
Следовательно, кинетическая энергия мяча уменьшается.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Стальной сплошной шарик на нити сначала погружают в сосуд с дистиллированной водой, а затем — в сосуд с морской водой. Как при этом изменяются выталкивающая сила, действующая на шарик со стороны…
- 1
Шарик полностью погружён в жидкость, поэтому его объём и объём вытесненной жидкости не изменяются. Плотность морской воды больше плотности дистиллированной воды.$$F_\text{А} = \rho g V$$
- 2
Следовательно, при погружении шарика в морскую воду выталкивающая сила увеличивается.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Деревянный кубик опускают в сосуд, полностью заполненный водой, так что часть воды выливается через край, а кубик плавает при частичном погружении. Как при этом изменяются сила тяжести, действующая…
- 1
Сила тяжести определяется массой кубика и ускорением свободного падения.$$F_{тяж} = mg$$
- 2
При погружении кубика его масса не изменяется, поэтому сила тяжести остаётся прежней.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
В неподвижном цилиндре под герметичным поршнем находится газ. Поршень перемещают вверх. Температура газа поддерживается постоянной. Как изменяются при этом давление газа и средняя скорость теплового…
- 1
При перемещении поршня вверх объём газа увеличивается.$$V \uparrow$$
- 2
Температура постоянна, поэтому по закону Бойля–Мариотта давление газа уменьшается.$$pV = \mathrm{const},\quad V \uparrow \Rightarrow p \downarrow$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В процессе кипения вода превращается в пар. Как при этом изменяются средняя кинетическая энергия молекул воды и внутренняя энергия системы вода — пар? Определите характер изменения каждой физической…
- 1
Во время кипения температура жидкости остаётся постоянной. Средняя кинетическая энергия молекул определяется температурой, поэтому она не изменяется.$$E_{\mathrm{к}} \sim T = \mathrm{const}$$
- 2
При кипении вода получает теплоту, которая расходуется на увеличение потенциальной энергии взаимодействия молекул при переходе жидкости в пар. Поэтому внутренняя энергия системы увеличивается.$$\Delta U > 0$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Груз, подвешенный к динамометру, с постоянной скоростью опускают в стакан, частично заполненный водой, до полного погружения груза. Как в процессе погружения изменяются сила тяжести, действующая на…
- 1
Масса груза и ускорение свободного падения не изменяются, поэтому сила тяжести остаётся постоянной.$$F_{тяж}=mg=\mathrm{const}$$
- 2
При погружении груза уровень воды в стакане повышается. Высота столба воды увеличивается, поэтому гидростатическое давление на дно возрастает.$$p=\rho gh$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В бассейне под водой установлен динамик, излучающий звук определённой частоты. Часть звуковой волны отражается от поверхности воды, а часть преломляется и проходит в воздух. Известно, что скорость…
- 1
Частота звуковой волны определяется частотой колебаний источника. При переходе из воды в воздух частота не изменяется.$$f = \text{const}$$
- 2
На границе воды и воздуха часть энергии звуковой волны отражается, поэтому амплитуда прошедшей в воздух волны уменьшается.$$A_{\text{воздух}} < A_{\text{вода}}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяются по мере спуска скорость бруска и его полная…
- 1
Ускорение бруска направлено вниз вдоль наклонной плоскости, то есть в направлении его движения. Поэтому модуль скорости бруска увеличивается.
- 2
На брусок действует сила трения, направленная противоположно движению. Она совершает отрицательную работу, поэтому полная механическая энергия бруска уменьшается.
В цилиндре под герметичным поршнем находится газ. Поршень перемещают вниз. Температура газа поддерживается постоянной. Как по мере перемещения поршня изменяются плотность газа и средняя скорость…
- 1
Газ находится в герметичном цилиндре, поэтому его масса постоянна. При движении поршня вниз объём газа уменьшается.$$V \downarrow$$
- 2
Плотность газа равна отношению массы к объёму. При постоянной массе и уменьшении объёма плотность увеличивается.$$\rho = \dfrac{m}{V},\quad \rho \uparrow$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В сообщающиеся сосуды поверх воды налиты четыре различные жидкости, не смешивающиеся с водой (см. рисунок). Уровень воды в сосудах одинаковый. Укажите номер жидкости, имеющей наименьшую плотность.
- 1
На одинаковом уровне в сообщающихся сосудах давления равны. Поэтому для столбов жидкостей выполняется равенство гидростатических давлений:$$\rho_1 g h_1 = \rho_2 g h_2 = \rho_3 g h_3 = \rho_4 g h_4$$
- 2
При равных давлениях и ускорении свободного падения плотность обратно пропорциональна высоте столба жидкости.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость, скользит вверх по наклонной плоскости. Как изменяются по мере подъёма ускорение бруска и его кинетическая энергия?
- 1
При движении по наклонной плоскости сила тяжести и сила трения постоянны по величине, поэтому ускорение бруска не изменяется.$$a = \mathrm{const}$$
- 2
Брусок движется вверх и замедляется, следовательно, его скорость уменьшается. Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, поэтому она уменьшается.$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Газ охлаждают в закрытом сосуде. Как в процессе охлаждения изменяются плотность газа и средняя скорость теплового движения его молекул?
- 1
Сосуд закрыт, поэтому масса газа постоянна. Объём сосуда также не изменяется.$$m = \text{const},\quad V = \text{const}$$
- 2
Плотность газа остаётся постоянной, поскольку $\rho = \dfrac{m}{V}$.$$\rho = \text{const}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой: $F_1 = 5\,\text{Н}$ и $F_2 = 3\,\text{Н}$. Определите, как…
- 1
Силы направлены противоположно, поэтому модуль равнодействующей равен разности их модулей:$$F_{\text{рез}} = F_1 - F_2 = 5 - 3 = 2\,\text{Н}$$
- 2
Обе силы постоянны, следовательно, равнодействующая постоянна. По второму закону Ньютона при постоянной массе тела модуль ускорения не изменяется.$$a = \frac{F_{\text{рез}}}{m} = \text{const}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Воду перелили из цилиндрического сосуда 1 в цилиндрический сосуд 2 (см. рисунок). Как при этом изменились сила тяжести, действующая на воду, и сила давления воды на дно сосуда?
- 1
При переливании количество воды не изменяется, поэтому её масса остаётся прежней. Следовательно, сила тяжести не изменяется.$$F_{тяж}=mg=\text{const}$$
- 2
Во втором сосуде площадь дна больше, а высота столба воды меньше. Сила давления на дно определяется произведением давления жидкости на площадь дна.$$F=pS=\rho ghS$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
С крыши дома вертикально вниз бросают камень. Как изменяются потенциальная энергия и кинетическая энергия камня при его движении вниз? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.
- 1
При движении камня вниз его высота над поверхностью Земли уменьшается. Следовательно, потенциальная энергия уменьшается.$$E_p = mgh$$
- 2
Сопротивление воздуха пренебрежимо мало, поэтому механическая энергия сохраняется. Уменьшение потенциальной энергии приводит к увеличению кинетической энергии камня.$$E_p + E_k = \text{const}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде