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
Для перевозки бензина используются автоцистерны и железнодорожные цистерны. В каком случае к корпусу цистерны необходимо прикреплять массивную металлическую цепь, которая должна волочиться по земле? Ответ поясните.
Решение
Решение.
Данная задача относится к разделу электродинамики и описывает явление электризации тел при трении.
1. Физическое явление: При движении автоцистерны бензин внутри неё постоянно перемешивается и плещется, испытывая трение о внутренние стенки резервуара. Также корпус самой машины испытывает трение о потоки воздуха. В результате этого процесса происходит перераспределение электрических зарядов — электризация трением. На корпусе цистерны накапливается значительный статический электрический заряд.
2. Опасность накопления заряда: Если накопленный заряд станет достаточно большим, между корпусом цистерны и любым заземлённым объектом (например, при заправке или прикосновении человека) может возникнуть электрическая искра. Поскольку пары бензина крайне огнеопасны и взрывоопасны, такая искра может привести к воспламенению топлива и взрыву.
3. Роль металлической цепи: Металлы являются отличными проводниками электрического тока. Массивная металлическая цепь, прикреплённая к корпусу автоцистерны и касающаяся земли, служит заземлением. Через неё накопленный на корпусе статический заряд постоянно «стекает» в землю, не позволяя потенциалу достичь опасных значений.
4. Сравнение с железнодорожными цистернами: Железнодорожные цистерны движутся по стальным рельсам. Колёса таких цистерн также сделаны из стали. Таким образом, корпус железнодорожной цистерны через колёса и рельсы уже имеет постоянный надёжный электрический контакт с землёй (заземление). Поэтому дополнительная цепь им не требуется. Автоцистерны же имеют резиновые шины, которые являются диэлектриками (изоляторами) и препятствуют уходу заряда в землю без специального приспособления.
Вывод: Металлическая цепь необходима автоцистернам для отвода статического электричества в землю и предотвращения пожара.
Ответ: Металлическую цепь необходимо прикреплять к корпусу автоцистерны. Это нужно для заземления корпуса, чтобы статический заряд, возникающий при трении бензина о стенки, стекал в землю и не вызвал искру, способную привести к взрыву. Железнодорожные цистерны заземлены через стальные колёса и рельсы.
Источник: ФИПИ