Задание №144
В книге А. Некрасова «Приключения капитана Врунгеля» описан следующий способ передвижения лодки: колесо приводят во вращение белки, несущиеся «как бешеные одна за другой по ступенькам внутри колеса». Будет ли двигаться лодка с подобным двигателем?
Решение
Лодка будет двигаться. Белки будут вращать колесо, а колесо будет отталкиваться от воды и двигать лодку.
Задание №145
Объясните, почему при выстреле приклад винтовки надо плотно прижимать к плечу. Почему при выстреле снаряд и орудие приобретают разные скорости? Скорость какого тела больше? Могут ли практически скорость снаряда и скорость отката ствола орудия быть равными? Почему?
Решение
Если плотно прижать приклад к плечу, то винтовка и тело человека составят единой целое, масса системы возрастет во много раз по сравнению с массой одной только винтовки и скорость отдачи от выстрела резко снизится.
Снаряд и орудие при выстреле приобретают разные скорости, т.к их массы разные. Скорость снаряда больше, чем скорость орудия, т.к. масса снаряда меньше массы орудия ровно во столько раз, во сколько скорость снаряда больше скорости орудия.
Скорость снаряда и скорость отката ствола орудия равными быть не могут, т.к. масса ствола во много раз превышает массу снаряда.
Задание №146
Фантастический эксперимент. Мальчик поднимает на Земле гирю массой 10 кг. Какой массы груз он поднимет на Луне? Изменится ли масса этой гири, если её поместить на Луну?
Решение
Мальчик способен преодолеть силу притяжения F = mg = 10 * 9,8 = 98 Н.
Значит на Луне он способен поднять груз большей массы, т.к на Луне g = 1,62 $м/с^{2}$, а на Земле 9,8 $м/с^{2}$.
$F_{л} = mg_{л}$;
$m = \frac{F_{л}}{g_{л}}$;
$m = \frac{98}{1,62} = 60,5$ кг.
Мальчик на Луне сможет поднять груз массой 60,5 кг.
Масса тела всегда остаётся неизменной, изменяется только её вес. Поэтому масса гири на Луне равна 10 кг, а вес равен 16,2 Н.
Задание №147
Изменяется ли масса:
а) воды при замерзании;
б) газа при его сжатии в цилиндре;
в) сена при его трамбовке в тюки?
Решение
а) Масса останется прежней, увеличится объём.
б) Масса останется прежней, уменьшится объём.
в) Масса останется прежней, уменьшится объём.
Задание №148
Два шарика подвешены на нитях одинаковой длины так, что они соприкасаются друг с другом. Как узнать, не пользуясь никакими приборами, какой из шариков имеет большую массу?
Решение
Необходимо отвести один из шариков на некоторый угол и отпустить, затем то же самое проделать со вторым шариком. Тот из шариков, который обладает большей скоростью и отскочит на больший угол, имеет меньшую массу.
Задание №149
На одинаковое ли расстояние можно бросить камень вперёд при прочих равных условиях:
а) стоя на земле;
б) стоя на коньках на льду?
Решение
Стоя на земле бросить камень вперёд можно на большее расстояние, т. к. стоя на коньках на льду, часть энергии импульса броска потратится на то что бы откатиться назад.
Задание №150
Какая лодка − массой 100 кг или 200 кг − при прыжке человека из неё движется назад с большей скоростью и во сколько раз? В каком случае лодка и человек двигались бы при взаимодействии с одинаковыми скоростями?
Решение
При прыжке лодка приобретет некоторый импульс (в результате взаимодействия с прыгуном).
Из закона сохранения импульса $m_{1}v_{1} =m_{2}v_{2}$ следует, что лодка с меньшей массой (в данном случае 100 кг) движется назад быстрее в 2 раза. Лодка и человек двигались бы при взаимодействии с одинаковыми скоростями, если их массы были бы равны.
Задание №151
Человек, находясь в неподвижной лодке, толкает плавающее бревно. Почему при этом лодка тоже приходит в движение? Во сколько раз масса лодки больше массы бревна, если после взаимодействия скорости их движения соответственно равны 0,4 и 3 м/с?
Решение
Лодка приходит в движение при взаимодействии с действием этого мальчика (в результате взаимодействия оба тела могут изменить свою скорость). Для сравнения масс, необходимо сравнить скорости. Скорость лодки меньше скорости бревна в 7,5 раз, следовательно, масса лодки больше массы бревна в 7,5 раз.
Задание №152
Корпус ракеты массой 200 г содержит порох массой 300 г. Определите скорость выхода газов, если скорость движения ракеты 400 м/с. Считать сгорание пороха мгновенным.
Решение
Дано:
$m_{корп}$ = 200 г;
$m_{п}$ = 300 г;
$v_{р}$ = 400 м/с;
Найти:
$v_{2}$ −?
Решение:
Скорости, приобретённые телами при взаимодействии, обратно пропорциональны их массам.
Масса корпуса ракеты в 1,5 раза меньше массы пороха $\frac{m_{п}}{m_{корп}}$ = $\frac{300}{200} = 1,5$.
Значит скорость ракеты будет в 1,5 раза больше скорости выхода газов
$v_{газ}=\frac{v_{р}}{1,5} = \frac{400}{1,5} = 267$ м/с.
Ответ: 267 м/с.
Задание №153
Мальчик массой 40 кг, стоя на коньках на льду, бросает вперёд груз со скоростью 2 м/с. Найдите массу этого груза, если в момент броска мальчик откатился со скоростью 0,8 м/с. Какую скорость приобрёл бы мальчик, если бы он бросил груз, стоя без коньков на земле? Почему?
Решение
Дано:
$m_{1}$ = 40 кг;
$v_{1}$ = 0,8 м/с;
$v_{2}$ = 2 м/с;
Найти:
$m_{2}$ −?
$v_{м}$ − ?
Решение:
Скорости, приобретённые телами при взаимодействии, обратно пропорциональны их массам.
$\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{m_{2}}{m_{1}}$;
$m_{2} = \frac{m_{1}v_{1}}{v_{2}}$;
$m_{2} = \frac{40 * 0,8}{2} = 16$ кг.
Если мальчик бросил груз стоя на земле, то он не приобрел бы никакой скорости, т. к. сила трения ботинок о землю намного больше силы взаимодействия мальчика и груза.
Ответ: 16 кг; 0.
