Физика новогоднего стола
За праздничную ночь семья из 4 человек выпила 2 литра газировки и 1.5 литра сока. Сколько всего литров напитков было выпито?
3.5 литра
Ёлочный шарик массой 50 г висит на нити. Чему равен вес шарика?
0.5 Н
Сани съезжают с горки высотой 5 м. Какую скорость они приобретут у подножия, если трением можно пренебречь?
10 м/с
В новогодней гирлянде 20 одинаковых лампочек, соединённых последовательно. Если сопротивление одной лампочки 15 Ом, каково общее сопротивление гирлянды?
300 Ом
Чтобы охладить 1.5 литра компота с +30°C до +8°C, в него добавили 100 г льда из морозилки при -15°C. Хватит ли такое количество льда? Удельная теплоёмкость воды и компота 4200 Дж/(кг·°C), льда 2100 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда 334 кДж/кг.
Нет, не хватит
На какую высоту отклонится ёлочный шарик, если его отвести в сторону, чтобы центр масс поднялся на 5 см, и отпустить? Сопротивлением воздуха пренебречь.
На 5 см
Снежок массой 0.1 кг летит со скоростью 15 м/с и попадает в стену, отскакивая от неё со скоростью 5 м/с в противоположном направлении. Найдите изменение импульса снежка.
2 кг*м/с
В старых советских гирляндах («бегущие огни») лампочки были рассчитаны на 13.5 В. Сколько таких лампочек надо соединить последовательно, чтобы включить гирлянду в сеть 220 В? Чему будет равно общее сопротивление гирлянды, если сопротивление одной лампочки в рабочем режиме 27 Ом?
459 Ом
Почему пирог с яблоками, только что вынутый из духовки, «дышит паром» гораздо обильнее, чем горячий металлический противень такой же температуры? Назовите не менее двух физических причин.
Влажность: Пирог содержит много воды, которая при высокой температуре бурно испаряется. Противень — сухой металл, и испаряться с его поверхности почти нечему.
Теплопроводность: Металл противня сильно и быстро нагревает прилегающий воздух, и тот удерживает пар невидимым. Поверхность пирога греет воздух слабее, поэтому выделяемый пар сразу конденсируется в видимый туман.
Пористость: Поверхность пирога пористая и неровная, что увеличивает площадь испарения. Поверхность противня гладкая и плотная, что минимизирует испарение.
Объясните, почему ёлочная шишка, подвешенная за кончик, висит вертикально, а если её подвесить за середину — она поворачивается и висит наклонно? С чем это связано?
Это связано с положением центра масс. У шишки центр масс смещён к её более широкому, тяжёлому основанию. При подвесе за кончик центр масс находится строго под точкой подвеса — это устойчивое равновесие. При подвесе за середину система стремится занять такое положение, при котором центр масс окажется ниже всего относительно точки подвеса (положение минимума потенциальной энергии). Поэтому шишка поворачивается так, что её тяжёлое основание свисает ниже точки подвеса, создавая наклон.
Человек массой 70 кг на санках скатывается с ледяной горки высотой 10 м. В конце горки он влетает в горизонтальный сугроб, где сила сопротивления постоянна и равна 350 Н. На какое расстояние он углубится в сугроб?
20 м
Почему в современных светодиодных гирляндах при перегорании одного светодиода гаснет только небольшой сегмент, а в старых ламповых гирляндах с последовательным соединением перегорание одной лампочки приводило к выключению всей цепи? Объясните разницу в конструкции.
В старых гирляндах лампы соединены последовательно, разрыв цепи в одном месте обрывает ток везде. В современных светодиодных гирляндах используется последовательно-параллельное соединение. Светодиоды объединены в группы (например, по 10 штук), соединённые последовательно, а сами группы соединены параллельно.
Бокал для шампанского в форме конуса (высота H=20 см, радиус дна R=2 см) заполнен ровно наполовину по высоте. Найдите отношение объёма шампанского в бокале к объёму всего бокала.
1/8
Гирлянда в форме шара массой 0.5 кг свободно падает с балкона высотой 5 метров. Одновременно с неё срывается и начинает падать маленький пластмассовый колокольчик массой 10 г. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, с какой силой колокольчик будет давить на гирлянду во время их совместного падения.
0 Н
Почему снежный комок, слепленный руками, летит на бо́льшее расстояние, чем рыхлый снежок такой же массы, брошенный с той же силой?
1) Аэродинамическое сопротивление: Плотный комок имеет более обтекаемую форму и меньшую площадь поперечного сечения, испытывает меньшее сопротивление воздуха. 2) Механика броска: Рукам сложнее сообщить начальный импульс рыхлому снежку, так как он может рассыпаться в момент броска.
Может ли батарейка типа «АА» (1.5 В) зажечь новогоднюю лампочку от гирлянды, рассчитанную на 3.5 В?
Да, может, но очень тускло. Яркость свечения нити накала зависит от температуры, а температура — от выделяемой мощности.
Почему горячий чай в тонкой фарфоровой чашке остывает быстрее, чем тот же чай в толстой глиняной кружке?
Тонкие стенки фарфоровой чашки имеют малую теплоёмкость.
Тяжёлое украшение в виде полумесяца подвешивают на двух нитях разной длины (L1 > L2) к горизонтальной балке. Точки крепления нитей к украшению расположены несимметрично относительно его центра масс (ЦМ).
Можно ли, меняя точки крепления нитей к балке, добиться того, чтобы украшение висело строго горизонтально? Ответ обоснуйте с помощью правила моментов.
а, можно. Для горизонтального положения украшения необходимо, чтобы сумма моментов сил натяжения относительно ЦМ была равна нулю. Так как направления сил натяжения заданы нитями (проходят через точки крепления на балке и на украшении), можно подобрать такие горизонтальные положения точек крепления на балке, чтобы линии действия сил натяжения создавали компенсирующие моменты.
Санки съезжают с ледяной горки, имеющей форму дуги окружности радиусом R = 8 м. Высота горки H = 4 м. В точке А на высоте h = 1 м от подножия наклон горки составляет 30° к горизонту. С какой скоростью будут двигаться санки в точке А? Трением пренебречь.
7.75 м/с
Старая гирлянда с лампочками накаливания подключается к сети через длинный и тонкий удлинитель, который имеет значительное сопротивление R_удл = 20 Ом. Сопротивление самой гирлянды в рабочем состоянии R_гирл = 200 Ом. Напряжение в розетке 220 В.
а) Какое реальное напряжение приложено к гирлянде?
б) Какую мощность потребляет гирлянда?
в) Во сколько раз уменьшилась её мощность по сравнению с подключением напрямую в розетку?
200 В
200 Вт
мощность уменьшилась в 1.21 раза (примерно на 17%)