Объяснение особенностей протекания физических явлений · 72 задания
- Задание №5№5
Существует много способов (физических и химических) для разделения смесей. На рисунке представлен один из физических способов разделения смесей. Можно…
Магнитное поле магнита
- Задание №5№5
В теплоизолированной картонной трубке длиной 1 м находится небольшое количество свинцовой дроби. Трубку в вертикальной плоскости переворачивают n раз…
Количество теплоты. Теплоёмкость
- Задание №5№5
Лёгкий алюминиевый шарик, подвешенный на нити, притянулся к поднесённой заряженной стеклянной палочке (см. рисунок). Можно ли сделать однозначный выво…
Проводники и диэлектрики
- Задание №5№5
Изучая колебания пружинного маятника, ученик собрал из пружин разной жёсткости и грузов одинаковой массы четыре установки (см. рисунок). Какую из указ…
Маятники
- Задание №5№5
Необходимо экспериментально установить, зависит ли период колебаний математического маятника от длины нити. Какую из указанных на рисунке пар маятнико…
Маятники
- Задание №5№5
Греческий учёный Герон, живший в I в. н.э., написал несколько книг об инженерном деле. В них он описывал самые разные изобретения, в том числе так наз…
Закон сохранения импульса
- Задание №5№5
Даша на белом листе бумаги красным карандашом нарисовала цветок. Что она увидит, рассматривая при солнечном свете листок с рисунком через зелёный филь…
Явления в природе
- Задание №5№5
Горячий чайник какого цвета – чёрного или белого – при прочих равных условиях остывает быстрее и почему? 1) белый, так как его теплопроводность выше 2…
Виды теплопередачи
- Задание №5№5
На белой бумаге красными чернилами написан текст. Удастся ли ученику прочесть текст через фильтр красного цвета? 1) Не удастся: ученик увидит просто л…
Дисперсия света
- Задание №5№5
Какой снег – грязный или чистый – при прочих равных условиях тает быстрее в солнечную погоду и почему? 1) грязный снег, так как он отражает солнечные…
Виды теплопередачи
- Задание №5№5
Если пластмассовой расчёской тщательно расчесать сухие волосы, а затем поднести расчёску к тонкой струе воды, то можно видеть, как струя изгибается в…
Электризация тел
- Задание №5№5
Два одинаковых бруска льда внесли в тёплое помещение. Первый брусок оставили открытым, а второй обернули шерстяным шарфом, находившимся в том же помещ…
Виды теплопередачи
На дно мензурки прикрепили кусок льда, сверху налили воду до полного погружения льда и замерили уровень воды в мензурке. Изменится ли уровень воды, когда весь лёд растает?
Правильный ответ
3
Пояснение
Решение.
Для того чтобы ответить на вопрос задачи, проанализируем физические процессы, происходящие при таянии льда, который закреплён на дне (то есть полностью погружён в воду силой связи).
1. Сравнение плотностей: Известно, что плотность льда ρльда≈900 кг/м3, а плотность воды ρводы=1000 кг/м3. Так как плотность льда меньше плотности воды, при одинаковой массе объём льда больше объёма воды, которая из него получится.
2. Анализ объёмов: Пусть масса куска льда равна m. Пока лёд находится в мензурке в твёрдом состоянии и полностью погружён, он вытесняет объём воды, равный его собственному объёму:
Vвыт=Vльда=ρльдаm.
3. Превращение льда в воду: Когда лёд растает, он превратится в воду той же массы m. Объём этой получившейся воды составит:
Vполучивш.воды=ρводыm.
4. Сравнение: Так как ρводы>ρльда, то Vполучивш.воды<Vльда.
Это означает, что вода, образовавшаяся из льда, займёт меньший объём, чем тот, который занимал лёд, будучи погружённым в воду. Следовательно, освободившееся место в мензурке не будет полностью заполнено талой водой, и общий уровень содержимого в мензурке понизится.
Примечание: Если бы лёд свободно плавал на поверхности, уровень воды бы не изменился (закон Архимеда), но так как лёд был принудительно удерживаем на дне (полностью погружён), его начальный вытесненный объём был максимален и превышал объём образующейся воды.
Ответ: 3
Источник: ФИПИ