Задача 8.1. Средняя скорость велосипедиста.
Автомобиль первую часть пути проехал со скоростью втрое большей, чем вторую, а третью, последнюю часть
пути — со скоростью вдвое меньшей, чем первую. С какими скоростями перемещался автомобиль на первом,
втором и третьем участках, если на преодоление первого и третьего участков он затратил одно и то же время,
равное половине времени на втором участке, а его средняя скорость на всём пути составила 19,5 м/с?
Задача 8.2. Кубики в сосуде.
a б
Рис. 8.1.
В цилиндрический сосуд помещают два лежащих друг на друге кубика
(маленький на большом), сделанных из одинакового материала. Маленький кубик является сплошным, в то время как большой кубик,
имеющий ребро вдвое большей длины, имеет внутри полость. В сосуд медленно наливают масло. Когда уровень масла достигает середины маленького кубика (см. рис. 8.1a), нижний кубик отрывается от
дна. Если же опыт повторить в случае, когда кубики переставлены
местами, то, как только масло достигнет того же самого уровня (см.
рис. 8.1б), верхний кубик оторвётся от нижнего.
1. Какова плотность материала, из которого сделаны кубики, если плотность масла равна 900 кг/м
3
?
2. Какую долю объёма большого кубика занимает полость?
Задача 8.3. Чебурашка Гене.
Как-то осенним днём Крокодил Гена купил в магазине два одинаковых по массе пакета апельсинов и понёс их
домой. Чебурашка, в качестве моральной поддержки, шёл рядом с Крокодилом. Внезапно один из пакетов не
выдержал и порвался, а апельсины упали в лужу. Чтобы Гене донести последний оставшийся пакет, Чебурашка сел Крокодилу на плечи и взял покупку в свои руки. Чему равнялась масса одного пакета апельсинов,
если масса Чебурашки равна , а масса Гены — 47? Известно, что суммарное давление Гены и Чебурашки на
землю (вместе с покупками) в конце путешествия стало в 1,2 раза меньше их суммарного давления при выходе из
магазина. Общая площадь ступней Гены в 10 раз больше общей площади ступней Чебурашки.
Задача 8.4. Эксперименты с линейкой.
Готовясь к экспериментальному туру олимпиады по физике, мальчик Паша решил определить массу пустого медицинского шприца (без иглы) ёмкостью 20 мл. Для этого он взял линейку длиной 50 см и подвесил к её концу
шприц, наполовину наполненный водой. Получившуюся систему Паша подвесил на нити. Оказалось, что система
находится в равновесии, если точка подвеса линейки располагается на расстоянии 36 см от одного из её краёв.
Выяснив это, Паша повторил опыт, но со шприцем, заполненным водой полностью. В этом случае система находится в равновесии, когда точка подвеса линейки расположена на расстоянии 38 см от того же края.
1. Определите массу пустого шприца.
2. Под конец Паша решил определить ещё и плотность неизвестной жидкости. Для этого он провёл третий опыт,
но со шприцем, полностью заполненным этой жидкостью. Найдите плотность неизвестной жидкости, если в этом
случае точка подвеса оказалась на расстоянии 38,5 см от края линейки.
Линейку считать однородной, массой нитей пренебречь. Плотность воды равна 1000 кг/м
3
Объяснение:
1. Как изменяется внутренняя энергия пара или газа при расширении? Изменение какой физической величины свидетельствует об этом?
в) Уменьшается; температуры.
2. Машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается во внутреннюю энергию газа или пара, а затем в механическую энергию, называют...
б) ...тепловыми двигателями.
3. Какой тепловой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания?
а) Который имеет внутреннюю камеру сгорания топлива.
4. Из последовательности каких 4-х тактов состоит каждый цикл работы двигателя внутреннего сгорания?
г) Впуск, Сжатие, рабочий ход, выпуск.
5. Зачем для работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания нужен маховик на его валу?
в) Чтобы, получив энергию во время рабочего хода и вращаясь затем по инерции, маховик поворачивал вал двигателя для осуществления других тактов цикла его работы.
6. Паровая (газовая) турбина — вид теплового двигателя...
г) ...для которого характерны все пункты а, б, в.
7. Наличие каких составных частей обязательно для работы теплового двигателя?
г) Нагревателя, рабочего тела, холодильника.
8. Какая физическая величина характеризует экономичность двигателя?
в) Коэффициент полезного действия двигателя.
9. Коэффициент полезного действия — это физическая величина, равная...
б) .. .отношению произведенной двигателем полезной работы к полученной от нагревателя энергии.
10. По каким формулам находят коэффициент полезного действия теплового двигателя?
кпд =(Q полез/Q полное)* 100%,
кпд = (Q нагревателя - Q холодильника)/Q нагревателя * 100%
11. Определите КПД двигателя внутреннего сгорания, который производит 46 • 106 Дж полезной работы, затрачивая 3 кг бензина.
При сгорании 3 кг бензина выделяется тепло Q = q *m, а так как удельная теплота сгорания бензина q = 46*10⁶ Дж/кг, то
кпд = (46*10⁶/ (46*10⁶ *3))*100% = 33,3%
в) 33,3%.
12.* Сколько дров придется сжечь в топке парового котла, чтобы турбина, коэффициент полезного действия которой 32%, произвела 3,2 • 108 Дж полезной работы?
кпд обозначим η = (Q полез/Qполное)*100%
Отсюда Q полное = (Q полезн *100)/32 = 10⁹ Дж
Что бы получить столько тепла нужно сжечь (при удельной теплоте сгорания q = 1*10⁷ Дж/кг) нужно
m = Q полное/q = 10⁹/1*10⁷ = 100 кг
б) 100 кг.
