Качественная задача (объяснение физических процессов и свойств тел) · 66 заданий
- Задание №19№19
На одну чашу весов поставили блюдце с горячей водой, а на другую – уравновешивающие её гири. Сохранится ли с течением времени это равновесие? Ответ по…
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №19№19
К невесомой нити (см. рисунок) подвешен груз А . К нему на пружине прикрепляют груз В и затем нить пережигают. Какой из грузов в начале падения имеет…
Второй закон Ньютона
- Задание №19№19
Колбу с жидкостью поместили в сосуд с водой (см. рисунок), при этом наблюдали повышение уровня жидкости в трубке. Сравните первоначальные температуры…
Тепловое расширение и сжатие
- Задание №19№19
Два ученика одновременно измеряли атмосферное давление с помощью барометра: один – находясь в школьном дворе под открытым небом, другой – в кабинете ф…
Давление
- Задание №19№19
Капля маслянистой жидкости попадает на поверхность воды и растекается, образуя тонкую плёнку. Обязательно ли эта плёнка закроет всю поверхность воды?…
Основные положения МКТ
- Задание №19№19
Два спиртовых термометра – большой и маленький – сделаны из одинакового материала. Большой термометр значительно тяжелее и содержит, соответственно, б…
Уравнение теплового баланса
- Задание №19№19
В два одинаковых стакана налита вода до одной высоты. В один стакан опустили сплошной стальной брусок, а в другой – сплошной медный брусок той же масс…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Для того чтобы стеклянный стакан не треснул, какую ложку (деревянную или металлическую) следует в него опустить, прежде чем налить кипяток? Ответ пояс…
Виды теплопередачи
- Задание №19№19
Каким образом легче резать картон с помощью ножниц: помещая картон у кончиков лезвий или ближе к их середине? Ответ поясните.
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №19№19
В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так, как показано на рисунке. Бруски сделаны из разных материалов, но имеют…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Стёкла окон дома или его стены в лучах солнечного света кажутся более тёмными? Ответ поясните.
Отражение света
- Задание №19№19
Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того как колбу опустили в сосуд с водой, показания манометра изменились (ри…
Внутренняя энергия
Каким образом легче резать картон с помощью ножниц: помещая картон
у кончиков лезвий или ближе к их середине? Ответ поясните.
Решение
Решение.
Для объяснения данной ситуации воспользуемся понятием рычага и правилом моментов. Ножницы представляют собой комбинацию двух рычагов, имеющих общую ось вращения (винт).
1. Физический закон. Согласно правилу рычага, условие равновесия сил выглядит так: F1⋅l1=F2⋅l2, где F — приложенная сила, а l — плечо этой силы (кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы). Отсюда следует, что сила, которую развивают лезвия ножниц (Fрез), обратно пропорциональна плечу этой силы (lрез): Fрез=lрезFруки⋅lруки.
2. Применение к условию. При резке картона мы прикладываем к кольцам ножниц определённую мускульную силу Fруки. Плечо этой силы lруки (расстояние от винта до пальцев) остаётся неизменным. Сопротивление картона разрезанию требует от лезвий создания определённой силы Fрез.
3. Сравнение вариантов.
— Когда мы помещаем картон у кончиков лезвий, плечо силы сопротивления lрез максимально. Чтобы преодолеть сопротивление картона при большом плече, нам необходимо приложить очень большое усилие Fруки.
— Когда мы помещаем картон ближе к середине (ближе к винту), плечо силы lрез уменьшается. При меньшем плече та же сила наших рук Fруки создаёт на лезвиях гораздо большее режущее усилие.
4. Вывод. Чем меньше расстояние от оси вращения до разрезаемого объекта, тем больший выигрыш в силе мы получаем.
Ответ: Картон легче резать, помещая его ближе к середине лезвий (ближе к винту), так как в этом случае уменьшается плечо силы сопротивления картона, что даёт больший выигрыш в силе.
Источник: ФИПИ