Фізика 7 клас збірник задач - 2016

ВІДПОВІДІ

ФІЗИКА ТА ФІЗИЧНІ МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ ПРИРОДИ

3. Вимірювання фізичних величин

3.4. 1 дюйм = 2,54 см.

3.23. Розв’язання. Таке вимірювання можна виконати досить точно, скориставшись тільки учнівською лінійкою. Потрібно лише акуратно намотати дріт на лінійку, щоб витки розташовувались впритул один до одного (див. Малюнок). Підрахувати число витків. Нехай, наприклад, 18 витків зайняли ділянку між поділками 0 і 1,8 см. Тоді діаметр проводу або 1 мм.

3.25. Вказівка. Треба підрахувати кількість літер у рядку, число рядків на сторінці й кількість сторінок у книзі.

3.31. Вказівка. Сім п’ядей — явне перебільшення, оскільки значення п’яді коливалося від 19 до 23 см.

3.37. 100 м.

3.39. 60 м.

3.40. 1 км.

4. Атоми та молекули

4.8. У квітах містяться ароматичні речовини, молекули яких дифундують у повітря.

4.34. Розв’язання. Молекули пахучої речовини в повітрі рухаються не по прямих лініях, а дуже «заплутаними» ламаними лініями через зіткнення з іншими молекулами. Для того щоб запах поширився на деяку відстань, молекули повинні пройти значно більший шлях.

4.36. Розміри молекул не більші за десятимільйонну частку міліметра.

4.37. 2 м2.

4.38. 10-10 м.

4.39. Мінімальна товщина плівки дорівнює діаметру молекули; 0,000002 мм.

4.40. 0,000001 мм.

5. Три стани речовини

5.22. Всі запахи, що їх мають тіла, обумовлені випаровуванням молекул пахучої речовини, тобто переходом її в газоподібний стан. Із часом вся пахуча речовина випаровується і відноситься повітрям. Запах зникає.

5.23. Молекули гасу проникли в проміжки між молекулами речовини фляги і повільно дифундують із неї. Тому запах зберігається.

МЕХАНІЧНИЙ РУХ

6. Відносність руху. Траєкторія, шлях і переміщення

6.11. Ні, не може, оскільки неможливо обрати систему відліку.

6.12. Систему відліку, пов’язану з площиною горизонту.

6.26. Траєкторія може бути трьома сторонами квадрата.

6.27. Траєкторія може бути двома сторонами рівностороннього трикутника.

6.28. 6 м, 2 м.

6.29. 70 км, 50 км.

6.30. 600 м, 424 м.

6.31. 6,28 м, 4 м; 12,56 м, 0.

6.32. Наприклад, дві сторони квадрата.

6.37. Вказівка. Малюнок міг би бути зроблений пізніше на 1 год, на 13 год, на 25 год і т. д. або раніше на 11 год, на 23 год і т. д.

6.39. Наприклад, півколо радіусом 5 см.

6.41. 70 км, 56 км.

6.42. 7 км, 5 км.

7. Рівномірний прямолінійний рух

7.13. Швидкістю й часом руху.

7.14. У 19 разів.

7.26. Ні, наприклад, тіло може рухатися по кривій траєкторії.

7.27. Ні, наприклад, тіло може рухатися стрибками завдовжки по 2 м.

7.28. 90 км/год.

7.29. Розв’язання. Графіки демонструють, що обидва тіла рухаються рівномірно. Швидкість першого тіла дорівнює 5 м/с, а швидкість другого — 3 м/с. Із формули l = vt випливає, що для першого тіла l = 5t, а для другого l = 3t, де шлях вимірюється в метрах, а час — у секундах. Отже, графіки залежності шляху від часу мають вигляд, показаний на рисунку.

7.32. 7 км/год. Вказівка. Швидкість човна відносно землі під час руху за течією дорівнює сумі швидкості човна відносно води й швидкості течії, а під час руху проти течії — різниці цих швидкостей.

7.34. 5 год. Розв’язання. Позначимо швидкість течії v. Під час руху за течією швидкість човна відносно берега дорівнює 5v, а під час руху проти течії його швидкість становить 3v. Отже, час руху проти течії у 5/3 разу більше, ніж час руху за течією.

7.35. 5 м/с.

7.36. Відповідь. У верхній частині — 18 км/год; нижня частина гусеничного ланцюга перебуває у спокої відносно землі. Розв’язання. Очевидно, що нижня частина гусеничного ланцюга перебуває у спокої відносно землі. Перейдемо тепер у систему відліку, пов’язану з трактором. У цій системі відліку верхня й нижня частини ланцюга рухаються у протилежних напрямках із однаковими за модулем швидкостями. Позначимо модуль цих швидкостей и. Оскільки швидкість нижньої частини гусеничного ланцюга відносно землі дорівнює нулю, отримаємо v - u = 0, тобто v — u. Швидкість верхньої частини гусеничного ланцюга відносно землі v + u = 2v, тобто ця швидкість удвічі більша за швидкість трактора.

7.37. а) б) ні; в) так.

7.38. 0,5 год.

7.39. Вказівка. За слідами краплин можна знайти напрямок швидкості краплин відносно автомобіля; а швидкість автомобіля відносно землі показує спідометр.

7.41. Через 3,75 с, якщо собаки рухаються в одному напрямку; через 2,5 с, якщо вони рухаються у протилежних напрямках.

8. Нерівномірний прямолінійний рух

8.10. 40 км/год.

8.11. 7 км/год.

8.15. 55 км/год.

8.18. 5 км/год.

8.20. З км/год.

8.21. 67 км/год.

8.22. 0,5 год. Розв’язання, звідси отримуємо: Оскільки t2 = t — t1, отримуємо звідси

8.23. 33 см/с.

8.24. 50 км/год.

8.25. 135 км/год.

8.26. 9 км/год.

9. Рівномірний рух по колу

9.8. У 2 рази; у 24 рази.

9.11. Вказівка. Виміряйте лінійкою довжину кожної стрілки та, скориставшись формулою знайдіть швидкість для кожної стрілки.

9.12. 0,00002 с-1, 0,0003 с-1, 0,017 с-1.

9.13. 0,5 с, 2 с-1.

9.14. 0,2 с, 5 с-1.

9.15. У баштового годинника швидкість у 10 разів більша.

9.17. Бруд, що чіпляється до коліс, відлітає по дотичній, тому він може потрапити у велосипедиста й забруднити велосипед.

9.18. Розв’язання. Праві й ліві колеса проходять різні відстані, оскільки їхні швидкості неоднакові: що далі знаходиться колесо від центру заокруглення дороги, то більшою є його швидкість.

9.19. У 90 разів.

9.20. 13,5 хв.

9.21. 26 год.

9.22. 463 м/с.

9.23. 11 000 км/год; відносно Землі супутник перебуває у стані спокою.

9.25. 1/24.

9.26. 7,5 км/с, 0,0002 с-1. Розв’язання. Для обчислення швидкості супутника слід скористатись формулою де R — радіус кола, по якому обертається супутник; він дорівнює сумі радіуса Землі й висоти супутника над поверхнею Землі: R = R3 + h. Частоту обертання супутника можна знайти за формулою v = 1/T.

Виконаємо обчислення:

9.27. 15,3 км.

9.28. 0,37 м.

9.29. 38 обертів.

9.30. 1167 км/год.

10. Коливальний рух. Маятники

10.11. 0,2 с.

10.12. 2200.

10.13. 0,25 с; 4 Гц.

10.14. 10-4 с; 6 ∙ 105.

10.17. Збільшити.

10.18. 1 с.

10.19. 5 с; 0,2 Гц.

10.20. 0,125 с.

10.21. 4 см.

10.22. 1 см.

10.23. а) T/4; б) T/12 ; в) T/6.

10.24. T/6.

10.27. 40 см.

10.28. 0,5 Гц; 2 с.

10.29. 150.

10.30. 9,6 м.

ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ. СИЛА

11. Явище інерції. Маса тіла

11.16. Розв’язання. Внаслідок явища інерції тулуб вершника певний час зберігає свою швидкість. Якщо він недостатньо міцно тримається в сідлі, то, продовжуючи рух уперед, він перелітає через голову коня.

11.20. 48 см/с.

11.21. 0,2 кг.

11.22. 1,2 кг.

11.23. Розв’язання. Під час удару по нерухомому килиму його швидкість різко збільшується. А порошинки внаслідок явища інерції зберігають стан спокою, тому вони відокремлюються від килима (правильніше було б говорити, що килим «вилітає» з-під пилу, а не порошинки вилітають із килима).

11.25. Під час удару в автомобіль іззаду (понад 270 тис. людей у світі щороку отримують ушкодження хребта у таких ситуаціях).

11.29. 10 см/с.

11.30. 40 м/с.

11.31. 510 м/с.

11.32. 2 м/с.

11.33. 8 м/с.

11.34. 10 м/с.

11.35. Можуть, коли маси тіл однакові.

11.36. На задньому. Розв’язання. Автомобіль із такими шинами може різко загальмувати і, якщо авто, що їде за ним, знаходиться дуже близько й не обладнане такими шинами, може відбутися зіткнення. Тому призначення знака — попередити водія, що їде за даним автомобілем, про необхідність дотримуватися дистанції.

11.39. Піднявшись у повітря, ми продовжуємо за інерцією рухатися з тією самою швидкістю, із якою рухаються точки на поверхні Землі під нами.

11.40. Маси куль рівні.

11.41. Маса вантажу в 4 рази більша.

11.42. Маса барона в 3 рази більша за масу ядра.

11.43. 80 кг.

11.44. 15 т.

12. Густина речовини

12.6. Якщо об’єм шматка пластмаси буде більшим за об’єм шматка сталі в 6,5 рази.

12.9. Парафінова, у 3 рази.

12.12. Цинк.

12.13. 624 г.

12.14. 1 л.

12.15. 0,4 кг; 6,8 кг.

12.22. 2,2 г/см3.

12.23. 2,2 см.

12.24. Об’єм порожнини 30 см3. Розв’язання. Суцільне мідне тіло зазначеної маси мало би об’єм що менше, ніж об’єм циліндра. Об’єм порожнини Vп = V – V1 см3.

12.25. 50 CM3.

12.29. Важчим є ящик із дрібним дробом.

12.30. У дерев’яного більше.

12.32. 9,7 г/см3.

12.33. 90 г.

12.34. 8540 кг/м3.

12.35. 77,5 г.

12.36. 10 см3.

12.37. 3,6 кг.

12.38. 337,5 г.

13. СИЛИ В механіці

13.22. Може: наприклад, м’яч, підкинутий вертикально вгору.

13.28. 2,5 Н; 1 Н; 0,5 Н. Вказівка. Очевидно, найбільша рівно- дійна (4 Н) відповідає випадку, коли всі три сили напрямлені однаково. Наступне за модулем значення рівнодійної (3 Н) отримаємо, якщо повернути на 180° найменшу силу. Найменше за модулем значення (1 Н) отримаємо, якщо найбільша з трьох сил буде напрямлена протилежно двом іншим.

13.29. 20 Н, 80 Н, 120 Н, 180 Н.

13.30. Задача має 4 розв’язки: 2 Н, 8 Н, 12 Н, 18 Н.

14. Сила пружності. Закон Гука

14.11. 2,4 Н.

14.12. 20 см.

14.13. 50 Н/м.

14.14. 2 см.

14.17. Взаємодія кульки з каменем має характер пружної деформації. Сили пружності, що виникають при цьому, відкидають кульку від каменя. Деформація асфальту — пластична. При цьому сили пружності дуже малі.

14.19. 35 Н.

14.20. На 3 см.

14.21. 840 Н.

14.22. 30 см.

14.24. Можна.

14.28. 14 см.

14.30. 11,2 см.

15. Сила тяжіння. Вага й невагомість

15.19. Однакові.

15.24. 0,01 м3.

15.25. 160 Н.

15.26. Бензин.

15.28. Так. Розв’язання. Опорою для тіла, що плаває, є вода (згадайте, як ви лежите на воді: це дуже м’яка опора, але справжня!).

15.29. У момент приземлення або відштовхування від землі виникають перевантаження. Короткочасна невагомість виникає під час стрибків і навіть під час бігу, коли ноги не торкаються землі.

15.30. Із настанням у кораблі стану невагомості.

15.34. 3,4 Н.

15.35. Має порожнину.

15.36. 300 см3.

15.37. 3,1 Н.

15.38. Кубик може бути виготовлений зі скла.

15.39. 19 Н.

15.40. 9,8 мм.

16. Сили тертя

16.14. Максимальна сила тертя спокою більша за 2 Н; у даному випадку 2 Н.

16.16. Розв’язання. М’яч покотиться назад, а книга залишиться на місці. Сила тертя спокою у м’яча є недостатньою, щоб він залишився на місці.

16.18. Збільшується сила тертя, а коефіцієнт тертя не змінюється.

16.19. Сили однакові, оскільки сила тертя за тієї самої сили нормального тиску не залежить від площі дотичних поверхонь.

16.21. 0,15.

16.22. 50 кг.

16.23. Розв’язання. Брусок рухається прямолінійно рівномірно, коли до нього прикладено горизонтальну силу 5 Н. Вочевидь, цю силу врівноважує сила тертя ковзання, яке теж дорівнює 5 Н. Якщо до бруска прикласти горизонтальну силу 3 Н, він залишиться у спокої, оскільки прикладена сила менша від максимальної сили тертя спокою, що дорівнює приблизно силі тертя ковзання. У цьому випадку на брусок діятиме сила тертя спокою у 3 Н. Якщо до бруска прикласти горизонтальну силу 10 Н, він рухатиметься й на нього діятиме сила тертя ковзання, яка дорівнює 5 Н. Ця сила не врівноважуватиме горизонтальну силу 10 Н, що діє на брусок, тому швидкість бруска збільшуватиметься.

16.24. а) 4 II; б) 6 Н; в) 6 Н.

16.27. У мокрому папері вода відіграє роль змащення. Тертя між його волокнами зменшується, чого немає у сухого паперу.

16.29. Легше зрушити п’ять верхніх книг, ніж витягнути зі стопки четверту книгу зверху. Розв’язання. Аби зрушити п’ять верхніх книг, потрібно прикласти силу, що дорівнює силі тертя між п’ятою і шостою книгами. Сила, необхідна для зрушення п’яти книг, пропорційна вазі цих книг. Для витягування четвертої книги треба здолати дві сили: силу тертя між третьою та четвертою книгами (вона пропорційна вазі трьох книг) і силу тертя між четвертою та п’ятою книгами (вона пропорційна вазі чотирьох книг). Рівнодійна цих двох сил більша, ніж сила тертя між п’ятою й шостою книгами.

16.30. 17 Н.

16.31. 0,3; ні; 50 кг.

16.32. 1 Н.

16.34. 50 Н.

16.35. 0,2; 0,05; можливо, якщо Р1 : Р2 = 4 : 1.

16.36. 2,2 Н; 3,8 Н.

ТИСК ТВЕРДИХ ТІЛ, РІДИН І ГАЗІВ

17. Тиск твердих тіл

17.9. Копито верблюда збільшує площу опори, що, у свою чергу, зменшує тиск тварини на пісок.

17.14. 5 МПа.

17.15. 450 Н.

17.16. 9 МПа.

17.17. 48 кН.

17.18. 300 кПа.

17.25. 500 кПа.

17.26. 11,7 кПа; у 7 разів.

17.27. 2,5 см2.

17.28. 2 м.

17.29. 160 кПа.

17.30. 104 кПа.

17.35. Розв’язання. Тиск обернено пропорційний площі опори. У м’якій подушці голова створює зручну вм’ятину, сила тиску голови на опору розподіляється на більшу площу. Внаслідок цього стає меншим тиск на подушку. Тому створюється малий тиск на голову, тобто не виникає відчуття болю.

17.36. Не зміниться, оскільки сила тиску цеглини на шальку однакова в обох випадках.

17.37. Розв’язання. Тиск був би нескінченно великим, оскільки площа дотикання коліс і рейок була б нескінченно малою. По суті, це означає, що всі тіла, торкаючись одне одного, деформуються, тобто «абсолютно твердих» тіл у природі не існує.

17.39. Розв’язання. Тиск стін на фундамент (і на ґрунт) залежить від ваги стіни й прилеглої до неї частини споруди. Під дією ваги споруди ґрунт ущільнюється (просідає). Якби споруду будували нерівномірно за висотою, то відбувалося б нерівномірне просідання ґрунту під нею. А це могло б призвести до аварії.

17.40. 3 см.

17.41. Неможливо за будь-якої площі.

17.42. 1,1 кг.

17.43. 9,6 км.

17.44. 2300.

17.45. 1 см.

17.46. Густина більшого куба дорівнює 3/8 густини меншого куба.

18. Тиск рідин і газів. Закон Паскаля

18.16. 4 кПа.

18.17. 8 м.

18.18. 710 кг/м3.

18.19. 240 Н.

18.20. 15,5 кПа.

18.23. Збільшується швидкість руху молекул.

18.24. Розв’язання. Тиск збільшиться, якщо відро неповне, і залишиться незмінним, якщо відро заповнене водою по вінця (те саме справедливо і для м’яча, і для каменя).

18.25. Вказівка. Тиск стовпа води залежить від його висоти, а сила тиску на дно циліндричної посудини — від ваги води.

18.28. 400 Па.

18.29. 360 Н.

18.30. 2,4 кН.

18.31. 800 Н; 4 см.

18.32. У лівому коліні рівень рідини вищий на 4 см.

18.33. Так.

18.35. Оскільки тиск всередині рідини є пропорційним глибині занурення, то за наявності хвиль товщина шару води над аквалангістом періодично змінювалася. Це призводило до зміни тиску, яку й відчували його барабанні перетинки.

18.37. Тиск на глибині визначається переважно висотою водяного стовпа, а не збільшенням густини води. На невеликих глибинах густина майже не залежить від величини зовнішнього тиску, оскільки вода практично нестислива рідина.

18.38. Ні.

18.39. Справедливий, оскільки вага поплавка дорівнює вазі витисненої ним рідини.

18.41. Розв’язання. Сипкий матеріал передає тиск не лише вниз, але й навсібіч, тому площа ґрунту, на яку розподіляється вага поїзда, збільшується, а тиск на ґрунт зменшується. Це і забезпечує краще збереження залізничної колії.

18.42. На 10 Па.

18.43. рА = рв = рс = ρgh.

18.44. 2600 кг/м3.

18.45. 1.

18.46. 2,4 кПа.

19. Атмосферний тиск

19.10. 100 кПа. Розв’язання. Коли атмосферний тиск виражають у міліметрах ртутного стовпа, мають на увазі, що він дорівнює тискові, який створює стовп ртуті вказаної висоти. Стовп ртуті заввишки h створює тиск р = ρртgh, де ρрт — густина ртуті. Підставивши числові значення величин, отримуємо р ≈ 100 000 Па.

19.11. 40 кПа.

19.12. 160 м.

19.13. 210 м.

19.14. 55,6 кН.

19.21. 15 м.

19.22. На 800 Н.

19.23. В 11 разів.

19.24. 8,3 МПа.

19.26. Густина атмосфери з висотою зменшується, отже, що вище летить літак, то меншим є опір повітря і більшою швидкість, яку він може розвинути.

19.27. На висоті атмосферний тиск нижчий, ніж тиск усередині людського тіла. Це і призводить до гірської хвороби.

19.28. Розв’язання. Коли вода витікає із пляшки, тиск повітря в ній стає меншим від атмосферного. Унаслідок цього зовнішнє повітря у вигляді бульбашок із булькотом проривається крізь рідину в пляшку. Стінки гумової грілки еластичні й у міру витікання води стискаються. Тому тиск повітря всередині неї весь час такий самий, як і зовнішній. Ось чому вода витікає суцільним струменем.

19.29. 102 кПа.

19.30. Розв’язання. Доведемо, що тиск усередині трубки менший від атмосферного на значення тиску стовпчика ртуті заввишки h. Розгляньмо сили, які діють на стовпчик ртуті. Униз на нього діють (див. Малюнок) сила тяжіння mg = ρVh = ρghS і сила тиску повітря в трубці F = pS. Вгору діє лише сила атмосферного тиску Fатм = pатмS. Стовпчик ртуті перебуває в рівновазі, якщо mg + F = Fатм. Звідси знаходимо: р = ратм - ρgh = 56 см рт. ст. Саме завдяки різниці тисків повітря всередині трубки й зовні ртуть і не витікає із трубки.

19.31. 4,42 кН.

19.32. 11 м.

20. Закон Архімеда. Плавання тіл

20.9. Гас спливає на поверхню води.

20.15. 0,1 Н.

20.16. 800 кг/м3.

20.17. 0,5 дм3.

20.18. 3 Н.

20.19. 5 Н.

20.20. Ні; так; так.

20.26. Розв’язання. Густина мармуру менша від густини міді, тому за однакової маси мармур має більший об’єм. Отже, на нього діє велика виштовхувальна сила, і його легко втримати у воді.

20.28. 2000 кг/м3.

20.29. 950 Н.

20.30. 75 кН.

20.31. 70 кН.

20.32. Ні. Густина золота 19 300 кг/м3, а розрахункова густина речовини 16 000 кг/м3.

20.34. Ні, затонулий корабель обов’язково опуститься на дно.

20.37. Не зміниться. Розв'язання. Маса води, витиснена плаваючою крижиною, точно дорівнює масі крижини, оскільки виштовхувальна сила врівноважує силу тяжіння. Танучи, крижина перетворюється на воду тієї самої маси.

20.38. Рівень води після танення льоду не зміниться.

20.39. Рівень води знизиться. Розв’язання. Об’єм води, що врівноважує свинцеву кульку, в 11,3 разу більший за об’єм кульки. Якщо тепер лід розтане, то кулька, яка зануриться у воду, звісно, не заповнить собою ту додаткову порожнину, яку займав лід. І рівень води знизиться.

20.40. Є порожнина об’ємом 30 см3.

20.41. 800 кг/м3; 700 кг/м3.

20.42. 180 м3.

МЕХАНІЧНА РОБОТА ТА ЕНЕРГІЯ

21. Механічна робота. Потужність

21.13. 1,2 кДж.

21.14. 1 Вт.

21.15. 81 МДж.

21.16. 50 Вт.

21.17. Ні.

21.19. Може. Розв’язання. Наприклад, коли людина піднімає вертикально лом, обхопивши його пальцями, роботу виконує сила тертя спокою, яка діє на лом із боку руки.

21.22. Щоб збільшити силу тяги для підйому нагору, треба за постійної потужності зменшити швидкість .руху.

21.23. 59 м.

21.24. 2,3 МДж.

21.25. 54 ∙ 108 Дж.

21.26. 12 хв.

21.27. 1500 м3.

21.28. На 8-й поверх.

21.30. Ні. Розв’язання. Під час забивання цвяха в колоду виконують велику механічну роботу, оскільки не лише долають силу тертя, але й розривають волокна деревини.

21.31. Хлопчик виконав більшу роботу, оскільки на більшому шляху піднімав відро з водою.

21.32. Розв’язання. Механічна робота однієї сили дорівнює механічній роботі другої сили, оскільки сили, прикладені до каната, однакові. В одного хлопчика напрямок сили, прикладеної до каната, збігається з напрямком його переміщення, а в іншого — протилежний до його переміщення. Оскільки шляхи, які пройшли хлопчики, рівні, то й роботи цих сил рівні.

21.33. Вказівка. Урахуйте залежність опору повітря від швидкості автомобіля.

21.35. 16 кДж.

21.36. 60 кг.

21.37. 5 Дж. Розв’язання. У міру розтягання пружини сила, яку необхідно прикладати до неї, збільшується від Fmin = 0 до Fmax = F. Логічно припустити, що для обчислення роботи такої змінної сили можна використати середнє значення сили тобто робота

21.38. 2 хв.

21.39. 3,2 т.

21.40. 32 ГДж.

22. Механічна енергія. Закон збереження й перетворення енергії

22.13. 140 Дж.

22.14. 30 см.

22.15. 0,25 мДж.

22.16. 4 м/с.

22.23. Алюмінієвої; у 3,3 рази.

22.24. 10 м/с.

22.25. 60 Дж; 90 Дж.

22.26. 6 Дж.

22.27. Вантажний автомобіль, що має більшу масу, має й більшу кінетичну енергію. Тому його важче зупинити.

22.32. 2,5 м. Розв’язання. Позначимо кінетичну й потенціальну енергію в момент кидка EК0 і ЕП0 відповідно, а на висоті h - ЕК1 та ЕП1. Тоді згідно із законом збереження енергії EК0 + ЕП0 = ЕК1 + ЕП1. На висоті h згідно з умовою ЕК1 = ЕП1. З урахуванням цього перепишемо закон збереження енергії таким чином:

Звідси отримаємо

22.33. За рахунок потенціальної енергії атмосферного повітря (куля, що підіймається, «міняється місцями» з деяким об’ємом повітря).

22.34. 400 Дж; 400 Дж; 20 м; 14 м/с.

22.35. 0,25 Дж; 10 м/с.

22.36. Розв’язання. У першому випадку робота дорівнює 4 Дж, у другому випадку — 10 Дж. У другому випадку під час підйому каменя збільшується його швидкість, а тому в результаті підйому збільшується не лише потенціальна, але й кінетична енергія каменя.

23. Прості механізми. Важіль і блок

23.11. Важелями є педалі й кермо велосипеда.

23.17. Зменшення плеча важеля дає можливість збільшити вагу вантажу, який піднімають.

23.18. Ні, не слід. Той, хто має більшу масу, має сісти ближче до опори.

23.20. Напрямок сили, прикладеної до вільного кінця мотузки, не має значення.

23.22. 15 кг; 9 кг.

23.23. 2 кг; 18 кг.

23.24. 15 см.

23.25. 125 Н.

23.26. 40 кг.

23.28. а) У разі малого плеча буде мала чутливість терезів; б) плече сили залежить від точки підвісу шальки, а не від положення тіла на шальці.

23.29. Вантаж необхідно прикріпити до кінця мотузки, перекинутої через нерухомий блок, а тягнути слід за крюк рухомого блока.

23.30. На 6 см.

23.31. 50 Н; на 5 см.

23.32. 50 см.

23.33. 80 Н.

23.34. 2 кг.

23.35. 40 Н та 50 Н.

24. Коефіцієнт корисної дії

24.8. 80 %.

24.9. 67 %. Вказівка. Використання нерухомого блока не дає ані виграшу, ані програшу в шляху. Тому виконана робота буде в стільки разів більша за корисну, у скільки разів прикладена сила більша за вагу вантажу.

24.10. 21 кг.

24.11. 75 %.

24.14. 80 %. Розв’язання. Згідно з означенням ККД:

Корисна робота, виконана під час піднімання вантажу на висоту h, дорівнює Ак = mgh.

Виконана робота — Ав = F ∙ 2h, оскільки вільний кінець мотузки треба витягнути на відстань 2h.

Отже,

24.15. 21 кг.

24.16. 71 %.

24.17. 62,5 %.

24.21. 50 %.

24.22. 75 %.

24.23. 250.

24.24. У першому випадку 100 %, у другому — 80 %. Зайвою в умові є маса нерухомого блока.

24.25. 66 %.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити