Заголовок: Вариант №1
Комментарий:
Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
РЕШУ ОГЭ — физика
Вариант № 1007857
1.  
i

То­чеч­ное тело мас­сой 2 кг дви­жет­ся по инер­ции вдоль оси OX по глад­кой го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти со ско­ро­стью 10 м/с. В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни на тело на­чи­на­ет дей­ство­вать по­сто­ян­ная сила, мо­дуль ко­то­рой равен 10 Н, а ее на­прав­ле­ние про­ти­во­по­лож­но на­прав­ле­нию ско­ро­сти тела в этот мо­мент. Опре­де­ли­те зна­че­ния со­от­вет­ству­ю­щих ве­ли­чин в СИ, ха­рак­те­ри­зу­ю­щих дви­же­ние этого тела. К каж­до­му эле­мен­ту пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щий эле­мент из вто­ро­го и вне­си­те в стро­ку от­ве­тов вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКАЯ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НА

А)  пе­ре­ме­ще­ние тела за пер­вые 4 се­кун­ды дви­же­ния тела с мо­мен­та на­ча­ла дей­ствия силы

Б)  из­ме­не­ние им­пуль­са тела за пер­вые 2 се­кун­ды дей­ствия силы

В)  зна­че­ние ки­не­ти­че­ской энер­гии тела через 4 се­кун­ды после на­ча­ла дей­ствия силы

ЗНА­ЧЕ­НИЕ ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКОЙ

ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ В СИ

1)  20

2)  –20

3)  –100

4)  100

5)  0

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам:

АБВ
   
2.  
i

Тело дви­жет­ся вдоль оси OX. В таб­ли­це пред­став­ле­ны зна­че­ния про­ек­ции ско­ро­сти ʋx этого тела в за­ви­си­мо­сти от вре­ме­ни t.

 

 

Сред­нее уско­ре­ние тела было по­сто­ян­ным по мо­ду­лю, но от­лич­ным от нуля

 

1)  толь­ко на про­ме­жут­ке вре­ме­ни от 0 с до 8 с

2)  на про­ме­жут­ках вре­ме­ни от 0 с до 8 с и от 12 с до 16 с

3)  толь­ко на про­ме­жут­ке вре­ме­ни от 8 с до 12 с

4)  толь­ко на про­ме­жут­ке вре­ме­ни от 14 с до 16 с

3.  
i

Какое(-ие) из утвер­жде­ний верно(-ы)?

Сила все­мир­но­го тя­го­те­ния между Зем­лей и Луной

А.  за­ви­сит от масс Земли и Луны.

Б.  яв­ля­ет­ся при­чи­ной вра­ще­ния Луны во­круг Земли.

 

1)  толь­ко А

2)  толь­ко Б

3)  ни А, ни Б

4)  и А, и Б

4.  
i

Два тела, рас­по­ло­жен­ные вы­со­ко над зем­лей на одной вер­ти­ка­ли на рас­сто­я­нии 2 м друг от друга, на­чи­на­ют од­но­вре­мен­но сво­бод­но па­дать вниз без на­чаль­ной ско­ро­сти (см. рис.). Как будет из­ме­нять­ся рас­сто­я­ние между те­ла­ми во время их па­де­ния? Счи­тать, что ни одно тело еще не упало на землю. Со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха пре­не­бре­жи­мо мало.

 

1)  рас­сто­я­ние между те­ла­ми будет уве­ли­чи­вать­ся

2)  рас­сто­я­ние между те­ла­ми будет умень­шать­ся

3)  рас­сто­я­ние между те­ла­ми не будет из­ме­нять­ся

4)  рас­сто­я­ние между те­ла­ми будет сна­ча­ла умень­шать­ся, а затем не будет из­ме­нять­ся

5.  
i

Какой из при­ве­ден­ных ниже гра­фи­ков со­от­вет­ству­ет из­ме­не­нию дав­ле­ния жид­ко­сти p по мере уве­ли­че­ния вы­со­ты стол­ба жид­ко­сти h? Ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние не учи­ты­ва­ет­ся.

 

 

1)  1

2)  2

3)  3

4)  4

6.  
i

На ри­сун­ке пред­став­ле­на шкала элек­тро­маг­нит­ных волн.

Ис­поль­зуя дан­ные шкалы, вы­бе­ри­те из пред­ло­жен­но­го пе­реч­ня два вер­ных утвер­жде­ния. Ука­жи­те их но­ме­ра.

1)  Элек­тро­маг­нит­ные волны ча­сто­той 3 · 103 ГГц при­над­ле­жат толь­ко ра­дио­из­лу­че­нию.

2)  Элек­тро­маг­нит­ные волны ча­сто­той 5 · 104 ГГц при­над­ле­жат ин­фра­крас­но­му из­лу­че­нию.

3)  Уль­тра­фи­о­ле­то­вые лучи имеют бóльшую длину волны по срав­не­нию с ин­фра­крас­ны­ми лу­ча­ми.

4)  Элек­тро­маг­нит­ные волны дли­ной волны 1 м при­над­ле­жат ра­дио­из­лу­че­нию.

5)  В ва­ку­у­ме рент­ге­нов­ские лучи имеют бóльшую ско­рость рас­про­стра­не­ния по срав­не­нию с ви­ди­мым све­том.

7.  
i

Через не­по­движ­ный лег­кий блок пе­ре­ки­ну­та не­ве­со­мая не­рас­тя­жи­мая нить, к кон­цам ко­то­рой под­ве­ше­ны два груза мас­са­ми m1 = 1 кг и m2 = 3 кг (см. рис.).

Пре­не­бре­гая тре­ни­ем, най­ди­те силу на­тя­же­ния нити при дви­же­нии гру­зов.

 

1)  5 Н

2)  15 Н

3)  20 Н

4)  50 Н

8.  
i

Мяч мас­сой m под­нят на вы­со­ту h от­но­си­тель­но по­верх­но­сти земли. Внут­рен­няя энер­гия мяча за­ви­сит

 

1)  толь­ко от массы мяча

2)  толь­ко от вы­со­ты подъ­ема

3)  от массы мяча и вы­со­ты подъ­ема

4)  от массы и тем­пе­ра­ту­ры мяча

9.  
i

На гра­фи­ке пред­став­ле­ны ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния ко­ли­че­ства теп­ло­ты Q, за­тра­чен­но­го на на­гре­ва­ние 1 кг не­ко­то­ро­го ве­ще­ства, при раз­лич­ных зна­че­ни­ях тем­пе­ра­ту­ры t этого ве­ще­ства. По­греш­ность из­ме­ре­ния ко­ли­че­ства теп­ло­ты ΔQ  =  ±500 Дж, тем­пе­ра­ту­ры Δt  =  ±2 °C.

 

 

Вы­бе­ри два утвер­жде­ния, со­от­вет­ству­ю­щие ре­зуль­та­там этих из­ме­ре­ний.

 

1)  Удель­ная теп­ло­ем­кость ве­ще­ства при­мер­но равна 600 Дж/(кг·°C)

2)  Для на­гре­ва­ния до 90 °C не­об­хо­ди­мо со­об­щить боль­ше 50 кДж.

3)  При охла­жде­нии 1 кг ве­ще­ства на 20 °C вы­де­лит­ся 12000 Дж.

4)  Для на­гре­ва­ния 2 кг ве­ще­ства на 30 °C не­об­хо­ди­мо со­об­щить при­мер­но 80 кДж.

5)  Удель­ная теп­ло­ем­кость за­ви­сит от тем­пе­ра­ту­ры.

10.  
i

В тон­ко­стен­ный сосуд на­ли­ли воду, по­ста­ви­ли его на элек­три­че­скую плит­ку мощ­но­стью 800 Вт и на­ча­ли на­гре­вать. На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры воды t от вре­ме­ни τ. Най­ди­те массу на­ли­той в сосуд воды. По­те­ря­ми теп­ло­ты и теп­ло­ем­ко­стью со­су­да пре­не­бречь.

 

1)  0,03 кг

2)  0,5 кг

3)  2 кг

4)  10 кг

11.  
i

К не­за­ря­жен­но­му изо­ли­ро­ван­но­му про­вод­ни­ку АБ при­бли­зи­ли изо­ли­ро­ван­ный от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­ный ме­тал­ли­че­ский шар. В ре­зуль­та­те ли­сточ­ки, под­ве­шен­ные с двух сто­рон про­вод­ни­ка, разо­шлись на не­ко­то­рый угол (см. рис.).

Рас­пре­де­ле­ние за­ря­да в про­вод­ни­ке АБ пра­виль­но изоб­ра­же­но на ри­сун­ке

 

1)  

2)  

3)  

4)  

12.  
i

Два ре­зи­сто­ра со­про­тив­ле­ни­я­ми R1 = 3 Ом и R2 = 6 Oм со­еди­не­ны по­сле­до­ва­тель­но в цепь, схема ко­то­рой по­ка­за­на на ри­сун­ке. По цепи течет ток. Срав­ни­те на­пря­же­ния U2 и U1 на ре­зи­сто­рах R2 и R1.

 

1)  U_2= дробь: чис­ли­тель: U_1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби

2)  U_2= дробь: чис­ли­тель: U_1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

3)  U_2=U_1

4)  U_2=2U_1

13.  
i

Линия маг­нит­но­го поля изоб­ра­жен­но­го на ри­сун­ке по­ло­со­во­го маг­ни­та на­прав­ле­на стро­го впра­во в точ­ках

 

1)  1 и 4

2)  2 и 3

3)  1 и 3

4)  2 и 4

14.  
i

На каком из при­ве­ден­ных ниже ри­сун­ков пра­виль­но по­стро­е­но изоб­ра­же­ние пред­ме­та в плос­ком зер­ка­ле?

 

 

1)  1

2)  2

3)  3

4)  4

15.  
i

На ри­сун­ке пред­став­ле­на элек­три­че­ская схема, ко­то­рая со­дер­жит ис­точ­ник тока, про­вод­ник AB, ключ и рео­стат. Про­вод­ник AB по­ме­щен между по­лю­са­ми по­сто­ян­но­го маг­ни­та.

 

 

Ис­поль­зуя ри­су­нок, вы­бе­ри­те из пред­ло­жен­но­го пе­реч­ня два вер­ных утвер­жде­ния. Ука­жи­те их но­ме­ра.

 

1)  Маг­нит­ные линии поля по­сто­ян­но­го маг­ни­та в об­ла­сти рас­по­ло­же­ния про­вод­ни­ка AB на­прав­ле­ны вер­ти­каль­но вверх.

2)  Элек­три­че­ский ток, про­те­ка­ю­щий в про­вод­ни­ке AB, со­зда­ет од­но­род­ное маг­нит­ное поле.

3)  При за­мкну­том ключе элек­три­че­ский ток в про­вод­ни­ке имеет на­прав­ле­ние от точки A к точке B.

4)  При за­мкну­том ключе про­вод­ник будет вы­тал­ки­вать­ся из об­ла­сти маг­ни­та впра­во.

5)  При пе­ре­ме­ще­нии пол­зун­ка рео­ста­та впра­во сила Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щая на про­вод­ник AB, умень­шит­ся.

16.  
i

Элек­тро­дви­га­тель по­сто­ян­но­го тока ра­бо­та­ет при на­пря­же­нии 220 В и силе тока 40 А. По­лез­ная мощ­ность дви­га­те­ля 6,5 кВт. Чему равен КПД элек­тро­дви­га­те­ля?

 

1)  26%

2)  74%

3)  118%

4)  135%

17.  
i

Ра­дио­ак­тив­ный пре­па­рат по­ме­ща­ют в маг­нит­ное поле, в ре­зуль­та­те чего пучок ра­дио­ак­тив­но­го из­лу­че­ния рас­па­да­ет­ся на три ком­по­нен­та (см. ри­су­нок). Ком­по­нент (1) со­от­вет­ству­ет

 

1)  γ-из­лу­че­нию

2)  α-из­лу­че­нию

3)  β-из­лу­че­нию

4)  ней­трон­но­му из­лу­че­нию

18.  
i

Цена де­ле­ния и пре­дел из­ме­ре­ния ди­на­мо­мет­ра (см. рис.) равны со­от­вет­ствен­но

 

1)  1 Н, 4 Н

2)  4 Н, 1 Н

3)  0,5 Н, 4 Н

4)  0,5 Н, 5 Н

19.  
i

На ри­сун­ке изоб­ра­же­ны два тер­мо­мет­ра, вхо­дя­щие в со­став пси­хро­мет­ра, уста­нов­лен­но­го в не­ко­то­ром по­ме­ще­нии. Объем по­ме­ще­ния 80 м3. Ис­поль­зуя пси­хро­мет­ри­че­скую таб­ли­цу, из пред­ло­жен­но­го пе­реч­ня утвер­жде­ний вы­бе­ри­те два пра­виль­ных. Ука­жи­те их но­ме­ра.

 

Плот­ность на­сы­щен­ных паров воды, г/м3Тем­пе­ра­ту­ра су­хо­го тер­мо­мет­ра, °СРаз­ность по­ка­за­ний су­хо­го и влаж­но­го тер­мо­мет­ров, °С
3456
9,41065544434
10,01166564636
10.71268574838
11,41369594940
12,11470605142
12,81571625244
13,61671625445
14,51772645547
15,41873655648
16,31974655850
17,32074665951
18.32175676052
19,42276686154
20,62376696155
21.82477696256
23,02577706357

 

1)  От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха в этом по­ме­ще­нии равна 59 %.

2)  Плот­ность во­дя­но­го пара в воз­ду­хе в этом по­ме­ще­нии равна ≈14,5 г/м3.

3)  Если тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха в этом по­ме­ще­нии по­ни­зит­ся на 1 гра­дус, то по­ка­за­ния влаж­но­го тер­мо­мет­ра не из­ме­нят­ся.

4)  Чтобы в этом по­ме­ще­нии вы­па­ла роса, тем­пе­ра­ту­ра су­хо­го тер­мо­мет­ра долж­на быть равна 17 °C.

5)  Масса во­дя­но­го пара в этом по­ме­ще­нии равна 1,84 кг.

20.  
i

Закон Бер­нул­ли

Этот важ­ный закон был от­крыт в 1738 году Да­ни­и­лом Бер­нул­ли  — швей­цар­ским фи­зи­ком, ме­ха­ни­ком и ма­те­ма­ти­ком, ака­де­ми­ком и ино­стран­ным по­чет­ным чле­ном Пе­тер­бург­ской ака­де­мии наук. Закон Бер­нул­ли поз­во­ля­ет по­нять не­ко­то­рые яв­ле­ния, на­блю­да­е­мые при те­че­нии по­то­ка жид­ко­сти или газа.

В ка­че­стве при­ме­ра рас­смот­рим поток жид­ко­сти плот­но­стью ρ, те­ку­щей по на­кло­нен­ной под углом к го­ри­зон­ту трубе. Если жид­кость пол­но­стью за­пол­ня­ет трубу, то закон Бер­нул­ли вы­ра­жа­ет­ся сле­ду­ю­щим про­стым

урав­не­ни­ем:

ρgh + ρv2/2 + p = const

В этом урав­не­нии h – вы­со­та, на ко­то­рой на­хо­дит­ся вы­де­лен­ный объем жид­ко­сти, v  — ско­рость этого объ­е­ма, p  — дав­ле­ние внут­ри по­то­ка жид­ко­сти на дан­ной вы­со­те. За­пи­сан­ное урав­не­ние сви­де­тель­ству­ет о том, что сумма трех ве­ли­чин, пер­вая из ко­то­рых за­ви­сит от вы­со­ты, вто­рая  — от квад­ра­та ско­ро­сти, а тре­тья  — от дав­ле­ния, есть ве­ли­чи­на по­сто­ян­ная.

В част­но­сти, если жид­кость течет вдоль го­ри­зон­та­ли (то есть вы­со­та h не из­ме­ня­ет­ся), то участ­кам по­то­ка, ко­то­рые дви­жут­ся с боль­шей ско­ро­стью, со­от­вет­ству­ет мень­шее дав­ле­ние, и на­о­бо­рот. Это можно

про­де­мон­стри­ро­вать при по­мо­щи сле­ду­ю­ще­го про­сто­го при­бо­ра.

 

Про­те­ка­ние жид­ко­сти

через трубу с суже­ни­ем

 

Возь­мем го­ри­зон­таль­ную стек­лян­ную трубу, в цен­траль­ной части ко­то­рой сде­ла­но суже­ние (см. рис.). При­па­я­ем к от­вер­сти­ям в этой трубе три тон­ких стек­лян­ных тру­боч­ки – две около краев трубы (там, где она толще) и одну – в цен­траль­ной части трубы (там, где на­хо­дит­ся суже­ние). Рас­по­ло­жим эту трубу го­ри­зон­таль­но и будем про­пус­кать через нее воду под дав­ле­ни­ем – так, как по­ка­за­но стрел­кой на ри­сун­ке. Из на­прав­лен­ных вверх тру­бо­чек нач­нут бить фон­тан­чи­ки. По­сколь­ку пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния цен­траль­ной части трубы мень­ше, то ско­рость про­те­ка­ния воды через эту часть будет боль­ше, чем через левый и пра­вый участ­ки трубы. По этой при­чи­не в со­от­вет­ствии с за­ко­ном Бер­нул­ли дав­ле­ние в жид­ко­сти в цен­траль­ной части трубы будет мень­ше, чем в осталь­ных ча­стях трубы, и вы­со­та сред­не­го фон­тан­чи­ка будет мень­ше, чем край­них фон­тан­чи­ков.

Опи­сан­ное яв­ле­ние легко объ­яс­ня­ет­ся и с по­мо­щью вто­ро­го за­ко­на Нью­то­на. Дей­стви­тель­но, ча­сти­цы жид­ко­сти при пе­ре­хо­де из на­чаль­но­го участ­ка трубы в цен­траль­ный долж­ны уве­ли­чить свою ско­рость, то есть уско­рить­ся. Для этого на них долж­на дей­ство­вать сила, на­прав­лен­ная в сто­ро­ну цен­траль­ной части трубы. Эта сила пред­став­ля­ет собой раз­ность сил дав­ле­ния. Сле­до­ва­тель­но, дав­ле­ние в цен­траль­ной части трубы долж­но быть мень­ше, чем в ее на­чаль­ной части. Со­вер­шен­но ана­ло­гич­но рас­смат­ри­ва­ет­ся и пе­ре­ход жид­ко­сти из цен­траль­ной части трубы в ее ко­неч­ную часть, при ко­то­ром ча­сти­цы жид­ко­сти за­мед­ля­ют­ся.

При по­мо­щи за­ко­на Бер­нул­ли могут быть объ­яс­не­ны раз­но­об­раз­ные яв­ле­ния, воз­ни­ка­ю­щие при те­че­нии по­то­ков жид­ко­сти или газа. На­при­мер, из­вест­но, что двум боль­шим ко­раб­лям, дви­жу­щим­ся по­пут­ны­ми кур­са­ми, за­пре­ща­ет­ся про­хо­дить близ­ко друг от друга. При таком дви­же­нии между близ­ки­ми бор­та­ми ко­раб­лей воз­ни­ка­ет более быст­рый поток дви­жу­щей­ся воды, чем со сто­ро­ны внеш­них бор­тов. Вслед­ствие этого дав­ле­ние в по­то­ке воды между ко­раб­ля­ми ста­но­вит­ся мень­ше, чем сна­ру­жи, и воз­ни­ка­ет сила, ко­то­рая на­чи­на­ет под­тал­ки­вать ко­раб­ли друг к другу. Если рас­сто­я­ние между ко­раб­ля­ми мало, то может про­изой­ти их столк­но­ве­ние.

Жид­кость течет по го­ри­зон­таль­ной трубе пе­ре­мен­но­го се­че­ния, пол­но­стью за­пол­няя ее. При уве­ли­че­нии ско­ро­сти по­то­ка жид­ко­сти дав­ле­ние в ней

 

1)  уве­ли­чи­ва­ет­ся

2)  умень­ша­ет­ся

3)  не из­ме­ня­ет­ся

4)  может как уве­ли­чи­вать­ся, так и умень­шать­ся  — в за­ви­си­мо­сти от плот­но­сти жид­ко­сти

21.  
i

Закон Бер­нул­ли

Этот важ­ный закон был от­крыт в 1738 году Да­ни­и­лом Бер­нул­ли  — швей­цар­ским фи­зи­ком, ме­ха­ни­ком и ма­те­ма­ти­ком, ака­де­ми­ком и ино­стран­ным по­чет­ным чле­ном Пе­тер­бург­ской ака­де­мии наук. Закон Бер­нул­ли поз­во­ля­ет по­нять не­ко­то­рые яв­ле­ния, на­блю­да­е­мые при те­че­нии по­то­ка жид­ко­сти или газа.

В ка­че­стве при­ме­ра рас­смот­рим поток жид­ко­сти плот­но­стью ρ, те­ку­щей по на­кло­нен­ной под углом к го­ри­зон­ту трубе. Если жид­кость пол­но­стью за­пол­ня­ет трубу, то закон Бер­нул­ли вы­ра­жа­ет­ся сле­ду­ю­щим про­стым

урав­не­ни­ем:

ρgh + ρv2/2 + p = const

В этом урав­не­нии h – вы­со­та, на ко­то­рой на­хо­дит­ся вы­де­лен­ный объем жид­ко­сти, v  — ско­рость этого объ­е­ма, p  — дав­ле­ние внут­ри по­то­ка жид­ко­сти на дан­ной вы­со­те. За­пи­сан­ное урав­не­ние сви­де­тель­ству­ет о том, что сумма трех ве­ли­чин, пер­вая из ко­то­рых за­ви­сит от вы­со­ты, вто­рая  — от квад­ра­та ско­ро­сти, а тре­тья  — от дав­ле­ния, есть ве­ли­чи­на по­сто­ян­ная.

В част­но­сти, если жид­кость течет вдоль го­ри­зон­та­ли (то есть вы­со­та h не из­ме­ня­ет­ся), то участ­кам по­то­ка, ко­то­рые дви­жут­ся с боль­шей ско­ро­стью, со­от­вет­ству­ет мень­шее дав­ле­ние, и на­о­бо­рот. Это можно

про­де­мон­стри­ро­вать при по­мо­щи сле­ду­ю­ще­го про­сто­го при­бо­ра.

 

Про­те­ка­ние жид­ко­сти

через трубу с суже­ни­ем

 

Возь­мем го­ри­зон­таль­ную стек­лян­ную трубу, в цен­траль­ной части ко­то­рой сде­ла­но суже­ние (см. рис.). При­па­я­ем к от­вер­сти­ям в этой трубе три тон­ких стек­лян­ных тру­боч­ки – две около краев трубы (там, где она толще) и одну – в цен­траль­ной части трубы (там, где на­хо­дит­ся суже­ние). Рас­по­ло­жим эту трубу го­ри­зон­таль­но и будем про­пус­кать через нее воду под дав­ле­ни­ем – так, как по­ка­за­но стрел­кой на ри­сун­ке. Из на­прав­лен­ных вверх тру­бо­чек нач­нут бить фон­тан­чи­ки. По­сколь­ку пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния цен­траль­ной части трубы мень­ше, то ско­рость про­те­ка­ния воды через эту часть будет боль­ше, чем через левый и пра­вый участ­ки трубы. По этой при­чи­не в со­от­вет­ствии с за­ко­ном Бер­нул­ли дав­ле­ние в жид­ко­сти в цен­траль­ной части трубы будет мень­ше, чем в осталь­ных ча­стях трубы, и вы­со­та сред­не­го фон­тан­чи­ка будет мень­ше, чем край­них фон­тан­чи­ков.

Опи­сан­ное яв­ле­ние легко объ­яс­ня­ет­ся и с по­мо­щью вто­ро­го за­ко­на Нью­то­на. Дей­стви­тель­но, ча­сти­цы жид­ко­сти при пе­ре­хо­де из на­чаль­но­го участ­ка трубы в цен­траль­ный долж­ны уве­ли­чить свою ско­рость, то есть уско­рить­ся. Для этого на них долж­на дей­ство­вать сила, на­прав­лен­ная в сто­ро­ну цен­траль­ной части трубы. Эта сила пред­став­ля­ет собой раз­ность сил дав­ле­ния. Сле­до­ва­тель­но, дав­ле­ние в цен­траль­ной части трубы долж­но быть мень­ше, чем в ее на­чаль­ной части. Со­вер­шен­но ана­ло­гич­но рас­смат­ри­ва­ет­ся и пе­ре­ход жид­ко­сти из цен­траль­ной части трубы в ее ко­неч­ную часть, при ко­то­ром ча­сти­цы жид­ко­сти за­мед­ля­ют­ся.

При по­мо­щи за­ко­на Бер­нул­ли могут быть объ­яс­не­ны раз­но­об­раз­ные яв­ле­ния, воз­ни­ка­ю­щие при те­че­нии по­то­ков жид­ко­сти или газа. На­при­мер, из­вест­но, что двум боль­шим ко­раб­лям, дви­жу­щим­ся по­пут­ны­ми кур­са­ми, за­пре­ща­ет­ся про­хо­дить близ­ко друг от друга. При таком дви­же­нии между близ­ки­ми бор­та­ми ко­раб­лей воз­ни­ка­ет более быст­рый поток дви­жу­щей­ся воды, чем со сто­ро­ны внеш­них бор­тов. Вслед­ствие этого дав­ле­ние в по­то­ке воды между ко­раб­ля­ми ста­но­вит­ся мень­ше, чем сна­ру­жи, и воз­ни­ка­ет сила, ко­то­рая на­чи­на­ет под­тал­ки­вать ко­раб­ли друг к другу. Если рас­сто­я­ние между ко­раб­ля­ми мало, то может про­изой­ти их столк­но­ве­ние.

Между двумя па­рал­лель­ны­ми ли­ста­ми бу­ма­ги, сво­бод­но под­ве­шен­ны­ми вер­ти­каль­но, про­ду­ва­ют поток воз­ду­ха.

Какое(-ие) утвер­жде­ние(-я) спра­вед­ли­во(-ы)?

А. Листы будут «при­тя­ги­вать­ся» друг к другу.

Б. Дав­ле­ние между ли­ста­ми будет боль­ше, чем сна­ру­жи от них.

 

1)  толь­ко А

2)  толь­ко Б

3)  и А, и Б

4)  ни А, ни Б

22.  
i

Закон Бер­нул­ли

Этот важ­ный закон был от­крыт в 1738 году Да­ни­и­лом Бер­нул­ли  — швей­цар­ским фи­зи­ком, ме­ха­ни­ком и ма­те­ма­ти­ком, ака­де­ми­ком и ино­стран­ным по­чет­ным чле­ном Пе­тер­бург­ской ака­де­мии наук. Закон Бер­нул­ли поз­во­ля­ет по­нять не­ко­то­рые яв­ле­ния, на­блю­да­е­мые при те­че­нии по­то­ка жид­ко­сти или газа.

В ка­че­стве при­ме­ра рас­смот­рим поток жид­ко­сти плот­но­стью ρ, те­ку­щей по на­кло­нен­ной под углом к го­ри­зон­ту трубе. Если жид­кость пол­но­стью за­пол­ня­ет трубу, то закон Бер­нул­ли вы­ра­жа­ет­ся сле­ду­ю­щим про­стым

урав­не­ни­ем:

ρgh + ρv2/2 + p = const

В этом урав­не­нии h – вы­со­та, на ко­то­рой на­хо­дит­ся вы­де­лен­ный объем жид­ко­сти, v  — ско­рость этого объ­е­ма, p  — дав­ле­ние внут­ри по­то­ка жид­ко­сти на дан­ной вы­со­те. За­пи­сан­ное урав­не­ние сви­де­тель­ству­ет о том, что сумма трех ве­ли­чин, пер­вая из ко­то­рых за­ви­сит от вы­со­ты, вто­рая  — от квад­ра­та ско­ро­сти, а тре­тья  — от дав­ле­ния, есть ве­ли­чи­на по­сто­ян­ная.

В част­но­сти, если жид­кость течет вдоль го­ри­зон­та­ли (то есть вы­со­та h не из­ме­ня­ет­ся), то участ­кам по­то­ка, ко­то­рые дви­жут­ся с боль­шей ско­ро­стью, со­от­вет­ству­ет мень­шее дав­ле­ние, и на­о­бо­рот. Это можно

про­де­мон­стри­ро­вать при по­мо­щи сле­ду­ю­ще­го про­сто­го при­бо­ра.

 

Про­те­ка­ние жид­ко­сти

через трубу с суже­ни­ем

 

Возь­мем го­ри­зон­таль­ную стек­лян­ную трубу, в цен­траль­ной части ко­то­рой сде­ла­но суже­ние (см. рис.). При­па­я­ем к от­вер­сти­ям в этой трубе три тон­ких стек­лян­ных тру­боч­ки – две около краев трубы (там, где она толще) и одну – в цен­траль­ной части трубы (там, где на­хо­дит­ся суже­ние). Рас­по­ло­жим эту трубу го­ри­зон­таль­но и будем про­пус­кать через нее воду под дав­ле­ни­ем – так, как по­ка­за­но стрел­кой на ри­сун­ке. Из на­прав­лен­ных вверх тру­бо­чек нач­нут бить фон­тан­чи­ки. По­сколь­ку пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния цен­траль­ной части трубы мень­ше, то ско­рость про­те­ка­ния воды через эту часть будет боль­ше, чем через левый и пра­вый участ­ки трубы. По этой при­чи­не в со­от­вет­ствии с за­ко­ном Бер­нул­ли дав­ле­ние в жид­ко­сти в цен­траль­ной части трубы будет мень­ше, чем в осталь­ных ча­стях трубы, и вы­со­та сред­не­го фон­тан­чи­ка будет мень­ше, чем край­них фон­тан­чи­ков.

Опи­сан­ное яв­ле­ние легко объ­яс­ня­ет­ся и с по­мо­щью вто­ро­го за­ко­на Нью­то­на. Дей­стви­тель­но, ча­сти­цы жид­ко­сти при пе­ре­хо­де из на­чаль­но­го участ­ка трубы в цен­траль­ный долж­ны уве­ли­чить свою ско­рость, то есть уско­рить­ся. Для этого на них долж­на дей­ство­вать сила, на­прав­лен­ная в сто­ро­ну цен­траль­ной части трубы. Эта сила пред­став­ля­ет собой раз­ность сил дав­ле­ния. Сле­до­ва­тель­но, дав­ле­ние в цен­траль­ной части трубы долж­но быть мень­ше, чем в ее на­чаль­ной части. Со­вер­шен­но ана­ло­гич­но рас­смат­ри­ва­ет­ся и пе­ре­ход жид­ко­сти из цен­траль­ной части трубы в ее ко­неч­ную часть, при ко­то­ром ча­сти­цы жид­ко­сти за­мед­ля­ют­ся.

При по­мо­щи за­ко­на Бер­нул­ли могут быть объ­яс­не­ны раз­но­об­раз­ные яв­ле­ния, воз­ни­ка­ю­щие при те­че­нии по­то­ков жид­ко­сти или газа. На­при­мер, из­вест­но, что двум боль­шим ко­раб­лям, дви­жу­щим­ся по­пут­ны­ми кур­са­ми, за­пре­ща­ет­ся про­хо­дить близ­ко друг от друга. При таком дви­же­нии между близ­ки­ми бор­та­ми ко­раб­лей воз­ни­ка­ет более быст­рый поток дви­жу­щей­ся воды, чем со сто­ро­ны внеш­них бор­тов. Вслед­ствие этого дав­ле­ние в по­то­ке воды между ко­раб­ля­ми ста­но­вит­ся мень­ше, чем сна­ру­жи, и воз­ни­ка­ет сила, ко­то­рая на­чи­на­ет под­тал­ки­вать ко­раб­ли друг к другу. Если рас­сто­я­ние между ко­раб­ля­ми мало, то может про­изой­ти их столк­но­ве­ние.

При­бор, изоб­ра­жен­ный на ри­сун­ке в тек­сте, осво­бо­ди­ли от воды и пе­ре­вер­ну­ли так, что тру­боч­ки ока­за­лись на­прав­лен­ны­ми вер­ти­каль­но вниз, и по­гру­зи­ли тру­боч­ки в сосуд с водой. При про­ду­ва­нии через го­ри­зон­таль­ную трубу воз­ду­ха ока­за­лось, что в тру­боч­ки всо­са­лось не­ко­то­рое ко­ли­че­ство воды из со­су­да. Длин­нее или ко­ро­че ока­жет­ся стол­бик жид­ко­сти, ока­зав­ший­ся в сред­ней тру­боч­ке, по срав­не­нию со стол­би­ка­ми, ока­зав­ши­ми­ся в край­них тру­боч­ках? Ответ по­яс­ни­те.

23.  
i

Ис­поль­зуя ис­точ­ник тока (4,5 В), вольт­метр, ключ, со­еди­ни­тель­ные про­во­да, ре­зи­сто­ры, обо­зна­чен­ные R1 и R2, про­верь­те экс­пе­ри­мен­таль­но пра­ви­ло для элек­три­че­ско­го на­пря­же­ния при по­сле­до­ва­тель­ном со­еди­не­нии двух про­вод­ни­ков. Аб­со­лют­ная по­греш­ность из­ме­ре­ния на­пря­же­ния со­став­ля­ет ±0,2 В.

 

В от­ве­те:

1)  на­ри­суй­те элек­три­че­скую схему экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки;

2)  ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния элек­три­че­ско­го на­пря­же­ния на кон­цах каж­до­го из ре­зи­сто­ров и общее на­пря­же­ние на кон­цах цепи из двух ре­зи­сто­ров при их по­сле­до­ва­тель­ном со­еди­не­нии с уче­том аб­со­лют­ных по­греш­но­стей из­ме­ре­ний;

3)  срав­ни­те общее на­пря­же­ние на двух ре­зи­сто­рах с сум­мой на­пря­же­ний на каж­дом из ре­зи­сто­ров, сде­лай­те вывод о спра­вед­ли­во­сти или оши­боч­но­сти про­ве­ря­е­мо­го пра­ви­ла.

24.  
i

Из вер­ши­ны про­во­лоч­но­го квад­рат­но­го кон­ту­ра со сто­ро­ной 0,6 м вы­пол­за­ет ма­лень­кий жук, рав­но­мер­но пе­ре­ме­ща­ясь по про­во­ло­ке со ско­ро­стью 6 см/мин. Можно ли по ис­те­че­нии по­лу­ча­са счи­тать тра­ек­то­рию дви­же­ния жука пря­мо­ли­ней­ной? Ответ по­яс­ни­те.

25.  
i

Груз мас­сой 1 кг рав­но­мер­но втас­ки­ва­ют по ше­ро­хо­ва­той на­клон­ной плос­ко­сти, име­ю­щей вы­со­ту 0,6 м и длину 1 м, дей­ствуя на него силой F, на­прав­лен­ной вдоль на­клон­ной плос­ко­сти. Ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия на­клон­ной плос­ко­сти равен η = 0,5. Опре­де­ли­те мо­дуль силы F, дей­ству­ю­щей на груз.

26.  
i

Для того чтобы сдви­нуть бру­сок вдоль ше­ро­хо­ва­той го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти, тре­бу­ет­ся при­ло­жить го­ри­зон­таль­но на­прав­лен­ную силу F1. Для того чтобы сдви­нуть этот же бру­сок вверх вдоль ше­ро­хо­ва­той на­клон­ной плос­ко­сти с углом при ос­но­ва­нии 45° и с тем же ко­эф­фи­ци­ен­том тре­ния, тре­бу­ет­ся сила F2, на­прав­лен­ная па­рал­лель­но на­клон­ной плос­ко­сти.

Учи­ты­вая, что ко­эф­фи­ци­ент тре­ния между по­верх­но­стью брус­ка и по­верх­но­стью плос­ко­сти равен 0,5, опре­де­ли­те от­но­ше­ние мо­ду­лей этих сил n= дробь: чис­ли­тель: F_1, зна­ме­на­тель: F_2 конец дроби .