ОЛИМПИАДА ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ 9 КЛАССА С РЕШЕНИЯМИ

Зимой в ветреную погоду люди обмораживают носы. Между тем, приходится читать о том, что метеориты раскаляются от трения о воздух. Почему же не нагревается нос?

Решение.

Скорость метеорита значительно превышает скорость теплового движения молекул, а скорость ветра мала по сравнению со скоростью хаотического движения молекул. Поэтому охлаждение носа за счет теплообмены значительно превышает его нагревание за счет трения о воздух.

Электровоз не изготавливается  в отличие от самолета из легких металлов и сплавов. Почему?

Ответ:  Электровоз в конечном счете движется сам и приводит в движение прицепные вагоны за счет силы ТРЕНИЯ ПОКОЯ колес электровоза о рельсы. А это сила тем больше, чем больше масса электровоза. Поэтому электровоз должен быть тяжелым.


Определите наименьшую высоту бетонного столба, который может разрушиться под действием собственного веса, если допустимое давление для бетона 5 000 кПа, плотность бетона 2,3 г/см3.

Решение.

Давление столба бетона на основание столба равно: , откуда .

С некоторых пор воздушные шары стали заполнять гелием вместо водорода. Это намного  уменьшило опасность взрыва. Но ведь гелий вдвое тяжелее водорода, значит, наполненные им воздушные шары для достижения одинаковой подъемной силы должны быть вдвое больше, чем наполненные водородом.  Правильно ли такое рассуждение? Найдите точное отношение величины подъемных сил для одинаковых воздушных шаров, наполненных гелием и водородом соответственно.

Решение

Подъемная сила воздушных шаров и дирижаблей определяется разностью между плотностью воздуха и плотностью газа, заполняющего шар. Для водорода эта разность равна:

1, 293 г/см3 – 0,09 г/см3 = 1, 203 г/см3.

Для гелия она равна: 1, 293 г/см3 – 0,18 г/см3 = 1, 113 г/см3.

Отношение этих величин как раз и показывает во сколько раз подъемная сила шара, наполненного водородом, больше подъемной силы шара, наполненного гелием:

1,203 : 1,113 = 1, 08.

Ответ: Подъемная сила «водородного» шара в 1,08 раза больше, чем «гелиевого».

5.Петарда взрывается через три секунды после броска. С какой скоростью ее нужно бросить, чтобы она взорвалась в верхней точке траектории на расстоянии не меньше 60 метров от точки броска? Сопротивление воздуха не учитывать, ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

Решение.

Вертикальная скорость брошенной петарды должна быть 30м/с (именно в этом случае взрыв произойдет в верхней точке траектории). Высота подъема в этом случае составит 45 м, минимальное смещение по горизонтали м. Горизонтальная скорость составит 40/3≈13 м/с, и скорость сразу после броска м/с.

Ответ: приблизительно 33 м/с.