Качественная задача (объяснение физических процессов и свойств тел) · 66 заданий
- Задание №19№19Лёгкое
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№19Сложное
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 о…
Второй закон Ньютона
- Задание №19№19Среднее
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№19Лёгкое
Два ученика одновременно измеряли атмосферное давление с помощью барометра: один – находясь в школьном дворе под открытым небом, другой – в кабинете ф…
Давление
- Задание №19№19Среднее
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№19Сложное
Два спиртовых термометра – большой и маленький – сделаны из одинакового материала. Большой термометр значительно тяжелее и содержит, соответственно, б…
Уравнение теплового баланса
- Задание №19№19Среднее
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№19Лёгкое
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№19Лёгкое
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№19Лёгкое
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№19Лёгкое
Стёкла окон дома или его стены в лучах солнечного света кажутся более тёмными? Ответ поясните.
Отражение света
- Задание №19№19Сложное
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
Три сплошных шара одинакового размера – свинцовый, медный и деревянный – подняты на одну и ту же высоту над горизонтальной поверхностью стола. Какой из шаров обладает наибольшей потенциальной энергией относительно поверхности стола? Ответ поясните.
Решение
Решение.
1. Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли (или стола), определяется по формуле:
Ep=m⋅g⋅h,
где m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — высота тела над выбранным уровнем отсчёта.
2. По условию задачи все три шара имеют одинаковый размер (объём V) и подняты на одну и ту же высоту h. Ускорение свободного падения g для всех тел одинаково.
3. Масса тела связана с его плотностью ρ и объёмом V формулой:
m=ρ⋅V.
4. Подставим выражение для массы в формулу потенциальной энергии:
Ep=ρ⋅V⋅g⋅h.
5. Так как величины V, g и h для всех шаров одинаковы, потенциальная энергия Ep зависит только от плотности материала ρ. Чем больше плотность материала, тем больше потенциальная энергия шара.
6. Сравним плотности материалов (согласно справочным данным):
— плотность свинца: ρсв=11300 кг/м3;
— плотность меди: ρм=8900 кг/м3;
— плотность дерева (дуб/сосна): ρд≈400–800 кг/м3.
7. Так как плотность свинца наибольшая (ρсв>ρм>ρд), то и масса свинцового шара будет наибольшей. Следовательно, свинцовый шар обладает наибольшей потенциальной энергией.
Ответ: Наибольшей потенциальной энергией обладает свинцовый шар.
Источник: ФИПИ