Применение информации из текста физического содержания · 63 задания
- Задание №18№18
Изменится ли и, если изменится, то как, намокание древесины, если её натереть воском? Ответ поясните.
Смачивание и капиллярные явления
- Задание №18№18
Может ли воспринимаемый человеком интервал времени между молнией и сопровождающим её громовым раскатом составлять 90 с? Ответ поясните.
Звук
- Задание №18№18
Какой оттенок (голубоватый или красноватый) будет иметь источник белого света, например уличный фонарь, если его рассматривать сквозь туманную дымку?…
Дисперсия света
- Задание №18№18
Молнии могут проходить в самих облаках (внутриоблачные молнии), а могут ударять в землю (наземные молнии). Для механизма электризации, описанного в те…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №18№18
Эффект Доплера справедлив и для звуковых волн. Изменяется ли, и если изменяется, то как, высота тона звукового сигнала поезда при его удалении от набл…
Звук
- Задание №18№18
Зависит ли, и если зависит, то как, глубина промерзания почвы от высоты снежного покрова при прочих равных условиях? Ответ поясните.
Виды теплопередачи
- Задание №18№18
Значительная часть энергии Солнца излучается в инфракрасном диапазоне. Условно различают три составляющие диапазона инфракрасного излучения: коротково…
Электромагнитные волны
- Задание №18№18
Можно ли лёд, находящийся в состоянии, соответствующем точке А на диаграмме, перевести в пар, минуя жидкое состояние? Ответ поясните.
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №18№18
Можно ли, используя флотацию, сделать так, чтобы пустая порода всплывала вверх, а крупицы руды оседали на дно? Ответ поясните.
Смачивание и капиллярные явления
- Задание №18№18
На рисунке представлены экспериментальные данные о выбросах оксида углерода и смертности от болезней сердца и органов дыхания в течение нескольких лет…
Явления в природе
- Задание №18№18
Молнии могут проходить в самих облаках (внутриоблачные молнии), а могут ударять в землю (наземные молнии). В случае механизма электризации, описанного…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №18№18
На рисунке представлены процессы нагревания с переходом в жидкое состояние для четырёх веществ, первоначально находившихся в твёрдом состоянии. Какой…
Основные положения МКТ
Измерения какой физической величины (расстояния или времени) обрекли опыты Галилея на неудачу? Ответ поясните.
Исторические опыты по определению скорости света и звука
В 1607 г. Галилео Галилей впервые в истории физики предпринял попытку определить скорость света с помощью следующего опыта: два наблюдателя (А и В), снабжённые закрывающимися фонарями, расходились на большое расстояние D друг от друга (рисунок 1). Наблюдатель А открывал свой фонарь, и свет через некоторый промежуток времени доходил до наблюдателя В, который в тот же момент открывал свой фонарь. Когда второй сигнал доходил обратно до наблюдателя А, тот отмечал время τ, протёкшее от момента подачи им сигнала до момента его возвращения. Тогда скорость света с можно было бы рассчитать по формуле: 
.
Рисунок 1
Однако опыты Галилея оказались неудачными и не позволили определить скорость света.
Похожую схему опыта применил в 1630 г. французский учёный
М. Марсенн для определения скорости звука в воздухе. Марсенн поставил на определённом расстоянии D двух человек. Один выстрелил из мушкета (огнестрельного оружия), а другой отметил время τ, прошедшее между вспышкой от выстрела и долетевшим до него звуком. Поделив расстояние на время, Марсенн нашёл, что скорость звука 
равна 230 туазам в секунду, что соответствует 448 метрам в секунду. Опыты Марсенна оказались неточными (скорость звука в воздухе на самом деле составляет примерно
330 
), но впервые позволили оценить порядок величины для скорости звука.
Решение
Решение.
Для ответа на вопрос проанализируем физические условия эксперимента Галилео Галилея и сравним их с экспериментом М. Марсенна.
1. Физическое явление: Скорость света c чрезвычайно велика и составляет примерно 300000000 м/с (3⋅108 м/с). Скорость звука vзв значительно меньше — около 330–340 м/с.
2. Оценка времени в опыте Галилея: Допустим, наблюдатели разошлись на расстояние D=1,5 км (1500 м). Свет должен пройти путь туда и обратно, то есть 2D=3000 м. Время прохождения светом этого расстояния составит:
τсвета=c2D=300000000 м/с3000 м=0,00001 с.
3. Человеческий фактор: Время реакции человека (время, необходимое для того, чтобы увидеть сигнал и открыть заслонку фонаря) составляет в среднем от 0,1 до 0,3 секунды. В опыте Галилея время реакции двух наблюдателей суммируется с искомым временем движения света.
4. Сравнение величин: Время, которое пытался измерить Галилей (10−5 с), на несколько порядков меньше времени реакции человека и погрешности механических часов того времени. Таким образом, измеряемый промежуток времени τ практически полностью состоял из времени реакции людей, а не из времени движения света. В опыте со звуком (Марсенн) время движения сигнала на том же расстоянии составило бы около 4,5 секунд, что легко измерить секундомером или по пульсу, так как оно значительно больше времени реакции.
Вывод: Опыты Галилея обрекло на неудачу измерение времени. При земных расстояниях свет проходит путь настолько быстро, что технические средства XVII века и человеческая реакция не позволяли зафиксировать столь малый интервал.
Ответ: Измерение времени. Скорость света слишком велика, поэтому время его прохождения между наблюдателями на земных расстояниях несоизмеримо меньше времени реакции человека и точности приборов того времени.
Источник: ФИПИ