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
Какая точка катящегося без проскальзывания колеса движется относительно Земли медленнее всего? Ответ поясните.
Решение
Решение.
Для того чтобы определить точку колеса, которая движется медленнее всего, необходимо рассмотреть сложное движение колеса как сумму двух простых движений: поступательного и вращательного.
1. Поступательное движение: При качении без проскальзывания центр колеса (ось) движется относительно Земли со скоростью v0. Все остальные точки колеса из-за поступательного движения также имеют скорость v0, направленную в сторону движения.
2. Вращательное движение: Колесо вращается вокруг своей оси. Линейная скорость точек на ободе колеса при вращении относительно центра равна vвр. По условию качение происходит без проскальзывания, это означает, что скорость вращения точек на ободе равна скорости поступательного движения центра колеса: vвр=v0.
3. Сложение скоростей: Скорость любой точки колеса относительно Земли v находится как векторная сумма скорости поступательного движения v0 и скорости вращательного движения vвр:
v=v0+vвр
4. Анализ нижней точки: Рассмотрим точку колеса, которая в данный момент времени касается поверхности Земли (нижняя точка).
— Вектор скорости поступательного движения v0 направлен горизонтально вперед.
— Вектор скорости вращательного движения vвр в этой точке направлен горизонтально назад (противоположно направлению движения).
Так как модули этих скоростей равны (v0=vвр), а направления противоположны, их сумма равна нулю:
v=v0−vвр=0
5. Вывод: Точка касания колеса с землей в каждый конкретный момент времени неподвижна относительно Земли. Эта точка называется мгновенным центром вращения. Следовательно, она движется медленнее всех остальных точек колеса.
Ответ: Медленнее всего движется точка касания колеса с поверхностью Земли (её скорость в данный момент времени равна нулю).
Источник: ФИПИ