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
Может ли воспринимаемый человеком интервал времени между молнией
и сопровождающим её громовым раскатом составлять 30 с? Ответ поясните.
Молния и гром
Заряженные облака наводят на земной поверхности под собой противоположный по знаку заряд. Внутри облака и между облаком и Землёй создаётся сильное электрическое поле, которое способствует ионизации воздуха и возникновению искровых разрядов (молний) как внутри облака, так и между облаком и поверхностью Земли.
Гром возникает вследствие резкого расширения воздуха при быстром повышении температуры в канале разряда молнии.
Вспышку молнии мы видим практически одновременно с разрядом, так как скорость распространения света очень велика (3·108 см). Разряд молнии длится всего 0,1–0,2 с.
Звук распространяется значительно медленнее. В воздухе его скорость равна примерно 330 см. Чем дальше от нас произошёл разряд молнии, тем длиннее пауза между вспышкой света и громом. Гром от очень далёких молний вообще не доходит: звуковая энергия рассеивается и поглощается по пути. Такие молнии называют зарницами. Как правило, гром слышен на расстоянии до 15–20 км; таким образом, если наблюдатель видит молнию, но не слышит грома, то гроза находится на расстоянии более 20 км.
Решение
Решение.
Для ответа на вопрос задачи необходимо проанализировать физические условия возникновения и распространения звука грома, описанные в тексте.
1. Физическое явление. Вспышка молнии и звук грома возникают практически одновременно. Однако из-за огромной разницы в скоростях света (3⋅108 м/с) и звука (330 м/с) наблюдатель сначала видит свет, а затем, через некоторый интервал времени Δt, слышит звук. Свет проходит расстояние от молнии до человека почти мгновенно, поэтому время задержки звука определяется формулой:
Δt=vзвS,
где S — расстояние до грозового разряда, vзв — скорость звука в воздухе.
2. Расчёт расстояния. Если предположить, что интервал времени составляет Δt=30 с, то расстояние до молнии должно быть равно:
S=vзв⋅Δt
S=330 м/с⋅30 с=9900 м=9,9 км.
3. Сопоставление с условием. В тексте указано, что гром обычно слышен на расстоянии до 15–20 км. Если расстояние превышает 20 км, звук рассеивается и поглощается (возникают зарницы). Полученное нами расстояние 9,9 км входит в диапазон слышимости грома (9,9 км<15–20 км).
4. Вывод. Поскольку на расстоянии около 10 км звуковая энергия ещё не успевает полностью рассеяться, человек сможет услышать гром через 30 с после вспышки молнии.
Ответ: Да, может. При скорости звука 330 м/с за 30 с звуковая волна проходит расстояние около 9,9 км, что не превышает максимальную дальность слышимости грома (15–20 км).
Источник: ФИПИ