Качественные задачи,7-8 класс

7 класс.5. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ПОНЯТИЕ ЭНЕРГИИ

Механическая работа

255. Для подъема судов на более высокий уровень насосы перекачивают воду из нижней ступеньки канала в ка­меру шлюза (рис. 39). Одинаковую ли работу совершают насосы, когда в ка­мере находится большой теплоход или маленькая лодка?

256. Совершает ли лошадь механи­ческую работу, когда она увеличивает скорость движения телеги?

257. Когда космический корабль больше нагреется: при запуске или при посадке на Землю?

Мощность

258. Одинаковую ли мощность раз­вивают двигатели вагона трамвая, ког­да он движется с одинаковой ско­ростью без пассажиров и с пассажира­ми?

259. Почему корабль с грузом дви­жется медленнее, чем без груза? Мощ­ность двигателя в обоих случаях оди­накова.

260. Трактор имеет три скорости:

3,08; 4,18 и 5,95 км/ч. На какой ско-роети он будет развивать при той же мощности большую силу тяги на крю­ке?

Простые механизмы. Рычаг

261. Груз несут на палке, переки­нутой через плечо. Как влияет положе­ние груза (ближе или дальше от плеча) на величину силы, с которой палка дей­ствует на плечо, и на ту силу, с кото­рой рука должна удерживать палку в равновесии?

262. Почему ручку располагают у края двери?

263. Когда палку держат в руках за концы, то ее трудно переломить. Если же середину палки положить на под­ставку, то переломить палку легче. Объясните, почему.

264. Железный лом весом 100 Н ле­жит на земле. Какое усилие надо упо­требить, чтобы приподнять один из его концов?

265. Имеются две чугунные плиты одинаковой массы. Длина одной пли­ты вдвое больше, чем длина другой. Обе плиты поднимают за край и пово­ротом около ребра, образующего ши­рину плиты, ставят вертикально. Для подъема какой плиты требуется боль­шая сила?

266. Почему при разрезании нож­ницами металлической проволоки ее приходится помещать ближе к винту ножниц?

267. Канцелярские ножницы имеют очень длинные лезвия. Выгодно ли это?

268. Почему получается большой выигрыш в силе при пользовании слож­ными кусачками, изображенными на оис. 40?

269. Должны ли изменяться вели­чины. сил, прилагаемых к напильнику правой и левой рукой, во время опили-вания горизонтальной площадки?

270. Невесомый рычаг АВС изогнут, как показано на рис. 41. В—точка опо­ры. Желательно удерживать груз Р, подвешенный в точке А, наименьшей силой. В каком направлении нужно при­ложить силу к концу рычага С?

271. Рычаг находится в равновесии под действием двух сил. При этом точ­ка приложения большей силы отстоит дальше от точки опоры рычага, чем точ­ка приложения меньшей силы. Изобра­зите соответствующий чертеж.

272. Укажите ось вращения, точ­ки приложения и плечи сил у ключа (рис. 42).

273. Мальчик, сев на один конец до­ски, положенной на бревно, качается на ней. Чем уравновешивается сила тя­жести (вес. — Ред.) мальчика?

274. Почему посредством рычажных весов нельзя убедиться в том, что сила тяжести изменяется с переходом от эк­ватора к полюсам?

275. Взрослому и ребенку нужно пе­рейти ручей: одному — с левого бере­га, другому - с правого. Имеется по доске на каждом берегу, но доски не­много короче, чем расстояние между берегами. Каким образом они могут перейти с одного берега на другой?

276. Ящики сдвигают с места рыча­гом, как указано на рис. 43. Какой из ящиков сдвинется с места, если масса их одинакова?

277. Метровая линейка (рис. 44) на­ходится в равновесии, хотя Q/P = 7, а АО/ОВ = 6. Почему?

278. В чашку с малым основанием (рис. 45) налили воду и осторожно опустили на ее середину деревянный шарик. Опрокинется ли чашка, если шарик осторожно передвинуть к ее краю?

279. На рычаге уравновешены две гири из одинакового материала, но одна гиря вдвое тяжелее другой. Из­менится ли равновесие рычага, если гири погрузить в воду?

280. На рычаге уравновешены две гири одинакового объема, но из раз­личных материалов, причем одна гиря вдвое легче другой. Изменится ли рав­новесие рычага, если гири погрузить в воду?

Равновесие весов

281.а) Почему плечи коромысла весов никогда не делают очень корот­кими?

б) Почему в чувствительных весах призма, на которую опирается коро­мысло, и подставка должны быть сде­ланы из веществ весьма твердых и раз­нородных (например, первая из ста­ли, вторая из агата)?

282. К равноплечному рычагу на нитях подвешены две чугунные гири одинаковой массы. Изменится ли рав­новесие рычага, если опустить одну из них в воду, а другую в масло?

283. К равноплечному рычагу под­вешены фарфоровые шарики. Если один из шариков опущен в стакан с

водой, а другой - в стакан с кероси­ном, то рычаг находится в равнове­сии. Нарушится ли равновесие, если сосуды с жидкостями убрать?

284. К коромыслу весов с одной стороны подвесили латунную, а с дру­гой - равной массы чугунную гири. Ос­танутся ли весы в равновесии, если их опустить так, чтобы обе гири оказа­лись в воде?

285.0НИ-наковы ли показания динамомет­ров А и В (рис. 46)?

286. Через неподвижный блок пе­рекинута веревка. Один конец ее при­креплен к поясу монтажника, а вто­рой он тянет вниз с некоторой силой. Какова эта сила, если вес рабочего 700 Н? Трением в блоке и массой ве­ревки пренебречь.

287. Как известно, неподвижный блок выигрыша в силе не дает. Одна­ко при проверке динамометром ока­зывается, что сила, удерживающая груз на неподвижном блоке, немного меньше силы тяжести груза, а при рав­номерном подъеме больше ее. Чем это объясняется?

288. Почему у подъемных строи­тельных кранов крюк, который пере­носит груз, закреплен не на конце тро­са, а на обойме подвижного блока?

289. Какое наименьшее количест­во подвижных блоков надо использо­вать, чтобы уменьшить действующую силу в 4 раза? Трением в блоках и их силой тяжести пренебречь. На черте­же изобразите несколько вариантов такого выигрыша в силе.

290. Будет ли система рычага и блока, изобра­женная на

•

рис. 47,находить­ся в равновесии? Рычаг считать не­весомым.

291. Во сколько раз выигрывают в силе при помощи приспособления, изображенного на рис. 48, если пле­чо силы Р в два раза меньше?

Потенциальная энергия

292. Совершить прыжок в высоту легче «перекатом» (рис. 49), чем «пря­мо». Почему?

293. На одной и той же высоте на­ходятся кусок алюминия и кусок свин­ца одинакового объема. Одинаковой ли потенциальной энергией обладают эти тела?

294. Автомобиль спускается с горы с выключенным двигателем. За счет ка­кой энергии движется при этом авто­мобиль?

295. С помощью понтонов подни­мают затонувший корабль со дна моря. За счет какой энергии происходит этот подъем?

296. За счет какой энергии подни­мается аэростат?

Кинетическая энергия

297. Водителю необходимо пере­ехать на автомобиле лужу с илистым дном. Он решил разогнать автомобиль и на большой скорости преодолеть ее. Правильно ли он поступил?

298. При штамповке инструмент про­бивает отверстие в листовой стали тол­щиной несколько миллиметров. За счет какой энергии совершается эта работа?

299. Чтобы расколоть тяжелое по­лено, в него вгоняют топор, затем уда­ряют обухом о лежащее бревно так, чтобы раскалываемое полено было над топором. В чем преимущество этого способа колки дров?

300. Почему тяжелая автомашина должна иметь более сильные тормо­за, чем более легкая?

301. Нужно ли совершать какую-либо работу для изменения скорости

движения тел в условиях невесомости, когда не существует ни трения, ни со­противления среды?

Переход одного вида механи­ческой энергии в другой

302. Стальной шарик висит на нити. Отклоним его в сторону и отпустим. Какие превращения энергии происхо­дят при этом?

303. Гимнаст сначала прыгает на гибкую доску-трамплин, а затем вверх. Почему в этом случае прыжок получа­ется более высоким, чем прыжок без трамплина?

304. На Ленинградском метрополи­тене пути проложены так, что на пер­вой части перегона поезда совершают небольшой спуск, а на второй части — подъем. Какое превращение механи­ческой энергии из одного вида в дру­гой происходит на первой части пере­гона, на второй? Почему здесь воз­можна экономия электроэнергии?

305. Две корковые пробки падают с высоты 1м: одна в воздухе, другая в трубке Ньютона, из которой выкачан воздух. Одинаковы ли потенциальные энергии пробок в начале падения? Одинаковы ли их кинетические энер­гии в конце падения?

306. Как изменится движение пули, если на ее пути встретится доска, ко­торую она пробивает? Сохранится ли при этом неизменной кинетическая энергия пули? Не противоречит ли за­кону сохранения энергии изменение кинетической энергии при пробивании пулей доски?

307. Объясните, переход каких ви­дов механической энергии происходит в детской игрушке «воздушный пис­толет-автомат», стреляющей шарика­ми от настольного тенниса.

308. Почему иногда автомобиль не может въехать на гору, если он у на­чала подъема не сделал разгон (не приобрел значительной скорости)?

Использование энергии воды и ветра

309°. Изменяется ли потенциальная энергия каждой единицы объема воды в реке, когда этот объем воды пере­мещается на некоторое расстояние?

310°. Из верхнего сосуда в нижний жидкость переливается с помощью си­фона. Вытекающая из длинного коле­

на сифона жидкость обладает кине­тической энергией. Откуда взята эта энергия?

311'.Сосуд разгорожен по­полам и напол­нен с одной стороны ртутью Л, а с другой — мас­лом S (рис. 50).

В перегородке сделан вырез, и в него вставлен железный цилиндр на оси О. Будут ли на части цилиндра, пог­руженные в масло и ртуть, действовать различные архимедовы силы, вследст­вие чего цилиндр начнет вращаться? Бу­дет ли такая конструкция вечным дви­гателем?

312°. Какой ветер, зимний или лет­ний, при одной и той же скорости об­ладает большей мощностью?

8 класс.

ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНиЯ

6. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА И РАБОТА

Переход механической энергии во внутреннюю энергию

313. Средняя скорость движения молекул газа при нормальных услови­ях измеряется сотнями метров в секун­ду. Почему же запах разлитого одеко­лона распространяется сравнительно медленно?

314. Почему при недостаточной смазке выплавляются шатунные и ко­ренные подшипники трактора?

315. Если кусок алюминиевой про­волоки расклепать на наковальне или быстро изгибать в одном и том же мес­те то в одну, то в другую сторону, то это место сильно нагревается. Объяс­ните явление.

316. Чем объясняется сильный на­грев покрышек колес автомобиля во время длительной езды?

317. Механизаторы внимательно следят, чтобы солома не навивались на валы зерноуборочных машин (комбай­нов, жаток). Почему?

318. Когда автомобиль больше рас­ходует горючего: при езде без оста­новки или с остановками?

319. Если к точильному камню при­жать кусок стали, то сыплются искры. Каково их происхождение?

320. Верно ли, что можно добыть огонь трением одного куска сухого де­рева о другой?

321. Молоток нагревается и когда им отбивают косу, и когда он лежит на солнце в жаркий летний день. Назови­те способы изменения внутренней энер­гии молотка в обоих случаях.

322. Два одинаковых латунных ша­рика упали с одной и той же высоты. Первый упал в глину, а второй, ударив­шись о камень, отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. Который из шариков больше изменил свою внут­реннюю энергию?

323. Почему наружные части сверх­звуковых самолетов приходится охлаж­дать при помощи специальных ус­тройств?

Теплопроводность твердых тел

324. Почему небольшую стеклянную палочку, накаленную с одного конца, можно держать за другой конец, не об­жигая пальцев, а железный прут нель­зя?

325. В какой посуде пища подгора­ет легче: в медной или в чугунной? По­чему?

326. В двух пробирках А» В, за­крытых пробками, находятся концы разнородных стержней Си 0(рис. 51).

Пробирки, при помощи стеклянных трубок соединены с манометром М. Если поместить свободные концы стер­жней С и D в горячую воду или пламя спиртовки, то через некоторое время образуется разность высот столбов жидкости в манометре. Как объяснить возникновение разности давления воз­духа в пробирках?

327. Почему алюминиевая кружка с чаем обжигает губы, а фарфоровая чашка с чаем нет?

328. При какой температуре и ме­талл, и дерево будут казаться на ощупь одинаково нагретыми?

329. В каком чайнике вода скорее нагреется: в новом или старом, на стен­ках которого имеется накипь?

330. Одним пальцем нажимают на покрытое льдом стекло вагона трам­вая, другим к этому же стеклу при­жимают пятикопеечную монету. По­чему площадь оттаивания льда во вто­ром случае больше? Толщину слоя льда на стекле считать всюду одина­ковой.

331. Опытные хозяйки, прежде чем наливать в стакан крутой кипяток, опускают в него чайную ложку. Для чего?

332. Зачем на цилиндрах мотоцик­летных двигателей устроены тонкие и широкие ребра?

333. Точные измерительные прибо­ры, как правило, рассчитаны на работу при 20 °С. Для чего слесарь-лекальщик при изготовлении таких приборов вре­мя от времени кладет их на толстую металлическую плиту, обладающую хо­рошей теплопроводностью?

Теплопроводность жидкостей

334. Какая почва прогревается солн­цем быстрее: влажная или сухая?

335. Почему ранней весной образу­ются воронки в снегу вокруг стволов деревьев?

336. Каково назначение толстого слоя подкожного жира у китов, тюле­ней и других животных, обитающих в водах полярных морей?

Теплопроводность газов

337. Почему старое зимнее пальто со сбившейся в плотные комки ватой плохо греет?

338. В одежде из синтетической тка­ни в холод холоднее, а в жару теплее, чем в шерстяной. Почему?

339. Какое белье лучше греет зи­мой: полотняное или трикотажное, хлопчатобумажное или шерстяное?

340. Животные, имеющие на теле шерстяной покров, весной линяют, а осенью подшерсток опять восстанавли­вается. Какое значение это имеет для животных?

341. Человек не чувствует прохла­ды на воздухе при температуре 20 °С, а в воде зябнет при температуре 25 °С. Почему?

342. Для чего на зиму пристволь­ные круги плодовых деревьев покры­вают слоем навоза, торфа, опилок?

343. Почему в строительной техни­ке широко применяется пористый ма­териал?

344. Для чего зимой на радиаторы автомобилей надевают утеплительный чехол?

Конвекция

345. Почему оконные стекла начи­нают замерзать снизу раньше и в боль­шей мере, чем сверху?

346. Почему пушинка над горящей свечой быстро поднимается вверх?

347. Когда скорее остынет чайник с кипятком: когда чайник поставлен на лед или когда лед положен на крышку чайника?

348. Для чего в верхних и нижних частях корпуса проекционных фонарей и киноаппаратов делают отверстия?

349. Почему кофе, чай, суп скорее охлаждаются, когда их мешают лож­кой?

350. Почему вентиляторы для очис­тки воздуха обычно помещают у по­толка?

351. Почему тонкая полиэтиленовая пленка предохраняет растение от ноч­ного холода?

352. Зачем на зиму стволы деревь­ев завертывают в рогожу или солому?

353. Когда парусным судам удобнее входить в гавань: днем или ночью?

354. Почему листья осины колеб­лются в безветренную погоду?

355. Какие фабричные трубы луч­ше: железные или кирпичные?

356. Почему давно не топленная печь плохо тянет? Почему помогает тяге предварительное прожигание бумаги над вьюшкой?

357. Почему труба, по которой вода возвращается в котел водяного отопле­ния, подводится к нему снизу, а не свер­ху?

358. Почему в тихую погоду дым из трубы здания поднимается вертикаль­но вверх, а из трубы движущегося па­ровоза стелется над поездом?

Излучение

359. Два одинаковых термометра выставлены на солнце. Шарик одного из них закопчен. Одинаковую ли тем­пературу покажут термометры?

360. Почему в темных шероховатых сосудах жидкость охлаждается быст­рее, чем в светлых полированных?

361. Экономично ли делать радиа­торы парового отопления хорошо по­лированными или лучше их покрывать черной краской?

362. Какая каска лучше защищает голову от жары: грязная или блестя­щая?

363. Какого, цвета одежду следует носить зимой и летом?

364. Кроме красоты и требований гигиены, по каким еще соображениям холодильники изнутри и снаружи кра­сят в белый цвет?

365. Почему при холодной погоде многие животные спят, свернувшись в клубок?

366. Почему термосы изготавлива­ют круглого, а не квадратного сечения?

367. Почему проволоку нельзя на­греть в пламени свечи выше опреде­ленной температуры?

368. Вы собрались завтракать и на­лили в стакан кофе. Но вас просят от­лучиться на несколько минут. Что надо сделать, чтобы к вашему возвращению кофе был горячее: налить в него мо­локо сразу перед уходом или после, когда вы вернетесь? Почему?

369. Почему самая высокая темпе­ратура воздуха не в полдень, а после полудня?

370. Земля непрерывно излучает энергию в космическое пространство. Почему же Земля не замерзает?

Количество теплоты

371. Если опустить одну руку в хо­лодную воду, а другую в теплую, а по­том, вынув их, опустить обе в воду, име­ющую умеренную температуру, то рука, бывшая в холодной воде, будет чув­ствовать тепло, а бывшая в теплой — холод. Как объяснить это?

372. Имеются три медицинских тер­мометра. Два из них не встряхивали, и они показывают 37 и 39 °С. Третий встряхнули так, что вся ртуть из труб­ки удалена в расширенную ее часть. Что покажут термометры, если их опус­тить на⁷ 5—10 минут в сосуд с водой, имеющей температуру 38 °С?

373. Как воспользоваться для изме­рения температуры воздуха термомет­ром, на шкале которого сохранилось только два деления: 20 и 40 °С?

Удельная теплоемкость

374. На что идет больше теплоты:

на нагревание чугуна или воды, нали­той в него, если их массы одинаковы?

375. В алюминиевом чайнике нагре­валась вода. Построен график зависи­мости количества теплоты, полученно-

го телом, от времени. Укажите, какой из графиков (рис. 52) построен для воды и какой — для чайника.

376. Одинаково ли быстро будет из­меняться температура ртути и воды, на­литых в тонкостенные стеклянные про­бирки, при нагревании их в пламени спиртовки, если массы ртути и воды одинаковы, а масса пробирок мала по сравнению с массой жидкости, нали­той в них?

377. Почему железные печи скорее нагревают комнату, чем кирпичные, но не так долго остаются теплыми?

378. Климат островов умереннее и ровнее, чем климат больших матери­ков. Почему?

379. Почему в пустынях днем жар­ко, а ночью температура падает ниже 0°С?

380. Как известно, железо имеет большую теплоемкость, чем медь. Сле­довательно, жало паяльника, изготов­ленное из железа, имело бы больший запас тепла, чем такое же жало из меди при равенстве их масс и температур. Почему, несмотря на это, жало паяль­ника делают из меди?

381. В два стакана, стеклянный и алюминиевый, одинаковых массы и ем­кости одновременно наливают одина­ковое количество горячей воды при не­которой температуре t. Прикасаясь ру­кой к стаканам, ощущают, что один стакан прогревается скорее, хотя удель­ные теплоемкости стекла и алюминия одинаковы. Объясните явление.

382. Какие преимущества ртути пе­ред другими жидкостями (вода, спирт, эфир и др.) позволяют применять ее в термометрах?

383. Можно ли сравнивать тепло­проводность различных металлов сле­дующим способом: нагреть до одина­ковой температуры металлические ша­рики одинаковых размеров и наблю­дать быстроту их остывания? Верно ли, что металлы с лучшей теплопровод­ностью должны остывать быстрее?

384. Нередко внутренний сосуд ка­лориметра наполняют не водой, а ке­росином. Какой смысл имеет такая за­мена?

385. Почему внутренние сосуды ка­лориметров делают из тонкой латуни или алюминия, а не из стекла?

Энергия топлива

386. Почему теплота сгорания сы­рых дров меньше сухих той же поро­ды?

387. Почему порох невыгодно ис­пользовать как топливо, а бензином нельзя заменить порох в артиллерий­ских орудиях?

388. Почему при помощи одной спички древесную лучину зажечь мож­но, а крупное полено нельзя?

389. Кусок бумаги, плотно обмотан­ный вокруг медного стержня, за корот­кое время в пламени горелки не заго­рается и не обугливается. Если вместо медного взять деревянный стержень, то бумага быстро воспламеняется. Поче­му?

390. Почему мы сильно дуем на пла­мя спички, свечи и т. п., когда хотим его погасить?

391. Раскаленный уголь, положен­ный на металлическую пластину, гас­нет быстро, а на деревянной доске про­должает тлеть. Почему?

392. Почему разбросанные угли костра гаснут скоро, а сложенные в кучу долго сохраняются в раскаленном виде?

393. Игрушка «курильщик» устрое­на следующим образом: в несквозное отверстие у рта сплошной фигурки вставляется «сигарета», состоящая из пластмассового прутика, обернутого слоем бумаги. Если эту «сигарету» под­жечь, то дым от нее идет порциями. Почему?

Закон превращения и сохранения энергии в механических и тепловых процессах

394. Если ударить молотком по большому куску стали, молоток отско­чит, а если по куску свинца, то нет. Какому металлу при однократном уда­ре передастся больше энергии? Кине­тическую энергию молотка в момент удара считать в обоих случаях одина­ковой.

395. Стальной шарик равномерно падает в касторовом масле. Соверша­ется ли при этом работа? Какие пре­вращения энергии при этом происхо­дят?

ОТВЕТЫ, РЕШЕНИЯ И УКАЗАНИЯ

255. Работа насосов одинакова, так как в обоих случаях перекачивается одинаковое количество воды на оди­наковые высоты.

256. При наличии трения лошадь со­вершает работу и по преодолению сил трения, и по изменению скорости дви­жения телеги с лошадью.

257. При посадке на Землю, так как корабль при этом проходит больший путь, в плотных слоях атмосферы.

258. При наличии пассажиров сила тяжести (вес. — Ред.) вагона больше, увеличивается сила трения, равная в данном случае силе тяги, возрастает мощность, увеличивается расход элек­троэнергии.

259. С увеличением нагрузки ко­рабль глубже погружается в воду. Это увеличивает силу сопротивления воды движению корабля, что приводит к по­тере скорости.

260. На наименьшей, так как N = Fv,

261. Чем ближе груз расположен к плечу, тем меньше сила, с которой рука должна удерживать палку. Поэтому сила давления палки на плечо, равная сумме веса груза и силы воздействия руки, будет меньше.

262. Чтобы увеличить плечо силы и этим облегчить открывание двери.

263. Из рис. 53,о видно, что при двух опорах в точках О, и Од (пальцы рук) плечи сил F невелики. Поэтому надо прилагать большие силы. В слу­чае опоры на подставку О (рис. 53,6) плечи сил F увеличиваются, поэтому надо прилагать меньшие силы, чтобы сломать палку.

264. 50 Н.

265. Силу требуется приложить оди­наковую, равную половине силы тяже­сти плиты.

266. Это дает возможность умень­шить силу, прилагаемую к рукояткам ножниц.

267. Проигрыш в силе здесь не су­ществен, а выигрыш в скорости имеет большое значение.

268. Выигрыш в силе на рычаге ра­вен отношению плеч рычага. Выигрыш в силе у кусачек равен произведению отношений плеч составляющих их ры­чагов.

269. Чтобы напильник при движе­нии всегда был горизонтален при из­менении точки опоры, прилагаемые силы должны все время изменяться ло величине.

270. Чтобы сила была наименьшей, надо максимально увеличить ее плечо. Поэтому силу надо направить под пря­мым углом к линии ВС.

271. См. рис. 54.

272. См. рис. 55. 0,0, - ось вра­щения, -40,, ЯОд и СО^ — плечи сил.

273. Вес мальчика и вес части до­ски, на которой он сидит, уравновеши­ваются весом части доски, расположен­ной с другой стороны бревна.

274. Так как на рычаге уравновеши­ваются две силы, равные силе тяжес­ти. Изменение одной из них происхо­дит одновременно с изменением дру­гой.

275. Необходимо переходить так, как показано на рис. 56.

276. Сдвинется ящик В, по отноше­нию к которому рычаг имеет более вы­годное соотношение плеч.

277. Линейка имеет массу, и сила тяжести (вес. — Ред.) плеча АО боль­ше, чем плеча 0В.

278. Если шарик переместить к краю чашки, равновесие не нарушит­ся, ибо на основании закона Паскаля давление на левую и правую стенки чашки будет одинаковым.

279. Не изменится.

280. Равновесие нарушится, причем более тяжелая гиря перетянет.

281. а) При малом плече будет мала чувствительность весов; б) большая твердость призмы и подставки, разно­родность вещества, из которого они из­готовлены, способствуют уменьшению силы трения между ними и повышают чувствительность весов.

282. Изменится: гиря, находящаяся в масле, опустится, а в воде — подни­мется.

283. Да, перетянет шарик, который находился в воде.

284. Перетянет латунная гиря.

285. Одинаковы.

286. Действующую на монтажника силу тяжести уравновешивает сумма сил упругости свисающих с блока концов веревки. Поэтому сила натяжения каж­дого из них равна половине веса чело­века. Значит, рабочий тянет конец ве­ревки с силой 350 Н.

287. Действием силы трения.

288. Такое крепление дает возмож­ность уменьшить натяжение троса вдвое (если не учитывать трение в блоках).

289. Необходимо, чтобы в системе блоков было два подвижных блока. См. рис. 57.

290. Будет.

291. При отсутствии трения — в 4 раза.

292. В прыжке «перекатом» спортс­мен не так высоко поднимает свое тело над планкой, как в прыжке «пря­мо», поэтому совершает меньшую ра­боту.

293. Нет, у свинца энергия больше.

294. За счет разности потенциаль­ной энергии автомобиля на вершине и у подножия горы.

295. Подъем корабля совершается за счет потенциальной энергии сжато­го воздуха.

296. За счет потенциальной энергии, которую приобрел аэростат при напол­нении газом.

297. Разогнавшись, автомобиль пре­одолевает лужу за счет накопленной кинетической энергии.

298. За счет кинетической энергии инструмента и движущихся деталей станка, в которых он закреплен.

299. Используется кинетическая энергия полена.

300. При одинаковых скоростях тело, имеющее большую массу, обла­дает и большей кинетической энергией.

301. Да, для изменения кинетиче­ской энергии тела.

302. К Энергии, которую сообщает телу гимнаста работа мышц, прибавля­ется энергия, которую сообщает ему деформированная доска.

304. На первой части перегона по­тенциальная энергия превращается в кинетическую, на второй части имеет место обратный переход. Так как на разгон поезда расходуется меньше электроэнергии, то происходит ее эко­номия.

305. Потенциальные энергии одина­ковы. Кинетические энергии различны (у первой пробирки она меньше).

306. Пробивая доску, пуля соверша­ет работу против сил трения за счет изменения своей кинетической энергии. Скорость пули уменьшается. Противо­речия с законом сохранения энергии нет, так как пуля и доска при этом на­греваются.

308. Если машина делает разгон, то к механической энергии, вырабатывае­мой двигателем в данное время, при­бавляется ранее приобретенная кине­тическая энергия самого автомобиля.

309. Вода в реке течет от мест вы­соких к местам более низким. Следова­тельно, потенциальная энергия каждой единицы объема воды уменьшается.

310. За счет потенциальной энергии жидкости, находящейся в верхнем со­суде.

311. На равные части цилиндра, по­груженные в различные жидкости, дей­ствуют неравные архимедовы силы. Так как силы давления жидкостей перпен­дикулярны к любому элементу поверх­ности цилиндра, то каждая из вытал­кивающих сил проходит через его ось симметрии (плечо силы при этом рав­но нулю). Поэтому цилиндр вращаться не будет, и из этой конструкции вечно­го двигателя не получится.

312. Так как зимой воздух плотнее, чем летом, а кинетическая энергия тела зависит от массы, то зимой при той же скорости (и других равных условиях) ветер обладает большей мощностью.

313. (Проходя за секунду путь око­ло полукилометра, молекула находя­щегося при нормальных условиях газа двигается не по прямой: она испыты­вает за это время порядка 10¹⁰ стол­кновений с другими молекулами газа, так что ее траектория представляет собой сложную ломаную линию. — Ред.)

314. При недостаточной смазке под­шипников в результате трения механи­ческая энергия превращается во внут­реннюю (в тепловую. — Ред.). Темпе­ратура баббита поднимается до точки плавления, и он плавится.

315. Механическая энергия перехо­дит во внутреннюю. (В соответствии с законом сохранения энергии работа, совершаемая при деформации прово­локи, переходит в энергию теплового движения атомов алюминия. — Ред.)

316. Покрышки нагреваются и за счет работы трения, имеющей место при частичном проскальзывании их по полотну дороги, и за счет работы де­формации покрышки при качении.

317. При трении солома может ра­зогреться и воспламениться.

318. При остановке кинетическая энергия автомобиля расходуется на ра­боту против сил трения в тормозных ко­лодках, шин о дорогу и т. д. Чтобы каж­дый раз после остановки приобрести необходимую скорость (а значит, и ки­нетическую энергию), в двигателе дол­жно быть израсходовано дополнитель­но некоторое количество горючего.

319. При трении стали о камень ме­талл разогревается. Искры — это рас­каленные частицы стали, отрываемые от куска металла быстро движущими­ся бугорками точильного камня.

322. Первый. (При неупругом уда­ре шарика о мягкую глину приобре­тенная им кинетическая энергия пол­ностью переходит в тепловую (шарика и глины). У шарика, отскочившего на высоту, меньшую исходной, это превра­щение энергии было неполным. — Ред.)

323. Иначе они потеряли бы свою прочность вследствие нагревания при трении о воздух.

324. Стекло имеет меньшую тепло­проводность, чем железо.

325. В медной, так как теплопро­водность меди больше, чем чугуна. (Кроме того, дно чугунной посуды тол­ще, что способствует выравниванию температуры. — Ред.)

326. Разность давлений возникает из-за различного нагревания воздуха стержнями, из-за их разной теплопро­водности.

327. Алюминий обладает большей теплопроводностью, чем фарфор (и его температура практически совпадает с температурой кипятка. — Ред.)

328. При температуре, равной тем­пературе человеческого тела, когда не происходит теплопередача. (Теплопро­водность дерева значительно меньше, чем у металла. Поэтому нагретое (или охлажденное на морозе) дерево не кажется таким горячим (или холодным), как железо. — Ред.)

329. В новом, так как слой накипи ухудшает теплопроводность стенок чай­ника.

330. (Вследствие большей теплопро­водности меди (по сравнению со стек­лом и льдом) поток тепла от пальца во втором случае будет больше. — Ред.)

331. (Первые порции кипятка, сте­кая по металлической ложке, охлаж­даются, что уменьшает величину пер­воначального перепада температур, ко­торый мог бы привести к разрушению стакана, и способствует более плавно­му прогреванию стекла. — Ред.)

332. Увеличение поверхности нагре­ваемого тела способствует быстрейше­му его охлаждению. Ребристая поверх­ность имеет большую площадь. Поэто­му она будет способствовать лучшему охлаждению.

333. В процессе обработки прибор нагревается выше 20 °С, и вследствие теплового расширения его размеры из­меняются. Чтобы исключить тепловое расширение, слесарь кладет деталь на плиту, обладающую хорошей тепло­проводностью, и деталь охлаждается до температуры 20 °С.

334. Влажная, как имеющая боль­шую теплопроводность.

335. Днем стволы деревьев нагре­ваются, и некоторое количество теп­лоты передается вниз, так как влаж­ное дерево обладает хорошей тепло­проводностью. Вследствие этого почва согревается, и снег вокруг ствола от­таивает.

336. Жир обладает плохой тепло­проводностью и защищает организм животного от чрезмерного охлаждения в холодной воде полярного моря.

337. (Нарушается заключенный в вате равномерный теплоизоляционный слой воздуха. — Ред.)

338. Плотная синтетическая ткань обладает лучшей теплопроводностью, чем шерсть, содержащая внутри себя воздух.

339. Трикотажное, шерстяное.

340. (Точно такое же, как зимняя одежда для человека. - Ред.)

341. Вода обладает большей теп­лопроводностью, чем воздух, поэтому в воде тело человека охлаждается быс­трее.

342. Так как торф, навоз, опилки имеют малую теплопроводность, то покрытие ими приствольного круга пло­дового дерева предохраняет от силь­ного снижения температуры участок земли, где располагается его основная корневая система.

343. Пористый кирпич, различные пеноматериалы, стеклянная вата, вой­лок содержат воздух, обладающий малой теплопроводностью.

344. Чехол является теплоизолято-ром. Он предохраняет двигатель от пе­реохлаждения.

345. Теплый воздух имеет меньшую плотность, чем холодный. Поэтому ар­химедова сила вытесняет нагретый воз­дух в верхние его слои.

347. Когда лед положен на крыш­ку чайника.

348. Чтобы создать условия для воз­никновения конвекции воздуха в аппа­рате.

349. Вынужденная конвекция под­нимает более нагретые слои жидкости вверх и приводит их в соприкоснове­ние с менее нагретым воздухом.

350. Это улучшает циркуляцию воз­духа. Теплый воздух вместе с различ­ными примесями поднимается вверх и вентилятором удаляется из помещения.

351. Пленка удерживает воздух оп­ределенной температуры вблизи рас­тения.

352. Чтобы теплоизолировать ствол дерева от окружающего воздуха и этим уменьшить не только теплопроводность коры дерева, но и исключить обдува-ние ствола конвекционными токами хо­лодного воздуха и предупредить замер­зание питательных соков внутри ство­ла, а значит, и гибель дерева.

353. Парусным судам удобнее вхо­дить в гавань днем, когда бриз дует с моря на сушу.

354. Даже в самую тихую погоду над землей движутся вертикальные токи воздуха. Листья осины, имеющие тонкие длинные черенки, чувствитель­ны к самым ничтожным перемещениям воздуха.

355. Чем больше разность давлений наружного воздуха и воздуха в трубе, тем лучше тяга. Чем выше температура воздуха, тем меньше его плотность и давление в трубе. Теплопроводность кирпича меньше, чем железа. Поэтому в кирпичных трубах (при прочих рав­ных условиях) воздух меньше остыва­ет, чем в железных, и в них лучше тяга.

356. Холодный воздух в дымоходе создает такое же давление, как и на­ружный. После прогревания воздуха в дымоходе возникает тяга.

357. Чтобы обеспечить естествен­ную циркуляцию воды в системе водя­ного отопления.

358. Над неподвижной трубой зда­ния в одном и том же месте устанавли­вается конвекционный поток теплого воздуха, поднимаемого вверх архиме­довой силой. Труба движущегося па­ровоза выбрасывает небольшие коли­чества теплого воздуха в разных мес­тах дороги, этот теплый воздух очень медленно поднимается вверх. При быс­тром движении поезда получается, что дым стелется над ним.

359.'(Черная шероховатая повер­хность лучше поглощает падающее на нее излучение, чем гладкая и полиро­ванная. Показания закопченного тер­мометра будут выше. — Ред.)

360. Черная шероховатая поверх­ность лучше излучает, чем светлая по­лированная.

361. Лучше покрывать черной крас­кой.

362. Блестящая.

363. (Светлую. — Ред.)

364. Белая краска уменьшает луче-поглощательную способность холо­дильника.

365. Свернувшись, животное умень­шает поверхность лучеиспускания и не переохлаждается (...уменьшает пло­щадь поверхности соприкосновения с внешней средой, что уменьшает поте­ри тепла, происходящие как вследст­вие теплопроводности и конвекции, так и вследствии излучения. — Ред.).

366. При одинаковом объеме и вы­соте термос с круглым сечением имеет меньшую поверхность, поэтому он меньше поглощает и отдает теплоты.

367. Наряду с поглощением неко­торого количества теплоты происходят и потери энергии. В результате этого температура проволоки не может стать выше температуры пламени свечи.

368. Скорость охлаждения пропор­циональна разности температур нагре­того тела и окружающего воздуха. По­этому следует сразу несколько охла­дить кофе, влив в него молоко, чтобы дальнейшее остывание происходило медленнее.

369. Земля нагревается лучами солнца. Воздух нагревается землей. По­этому имеется некоторое запаздывание в достижении максимума нагревания воздуха и земли.

370. Наряду с процессом излучения энергии в космос происходит и про­цесс поглощения энергии Солнца и звезд. (Кроме того, имеется целый ряд процессов, происходящих внутри Зем­ли, которые способствуют ее разогре­ванию. — Ред.).

372. Первый и третий покажут 38 °С, второй - 39 °С.

374. На нагревание воды, имеющей большую удельную теплоемкость.

375. График А — для воды, график В — для чайника.

376. Температура ртути будет повы­шаться быстрее, так как удельная теп­лоемкость ртути меньше, чем воды.

377. Железо обладает большей теп­лопроводностью и меньшей удельной теплоемкостью, чем кирпич. Кроме того, масса кирпичной печи больше, чем железной.

379. Песок обладает малой удель­ной теплоемкостью, поэтому быстро на­гревается и охлаждается.

380. Медь обладает большей теп­лопроводностью. (Кроме того, она лег­ко залуживается. — Ред.)

381. При одинаковой теплоемкости стенки стаканов обладают различной теплопроводностью.Теплопроводность

алюминия значительно больше, чем теп­лопроводность стекла.

382. Малая удельная теплоемкость, большая теплопроводность, несмачива­ние стекла, сравнительная легкость по­лучения в химически чистом виде, вы­сокая температура кипения, более низ­кая, чем у воды, точка отвердевания.

383. Нельзя, так как быстрота ос­тывания зависит не только от тепло­проводности, но и от теплоемкости ша­риков.

384. Удельная теплоемкость керо­сина меньше, чем воды. Поэтому тем­пературные изменения, происходящие в калориметре, при прочих равных ус­ловиях более заметны, и точность из­мерений повышается.

386. Некоторое количество тепло­ты необходимо израсходовать на ис­парение воды, содержащейся в сырых дровах.

387. Порох в отличие от бензина имеет меньшую теплоту сгорания, но большую скорость сгорания (вся энер­гия пороха выделяется в тысячные доли секунды).

388. Энергии горящей спички недо­статочно, чтобы нагреть конец толсто­го полена до температуры его возго­рания, т. к. поступающее от спички теп­ло распространяется по всему вещест­ву полена.

389. См. ответ к задаче 388.

390. Сильная струя воздуха срыва­ет пламя со спички (фитиля свечи) и охлаждает горючее вещество ниже той температуры, при которой может про­исходить горение.

391. Металл, быстро отбирая энер­гию у раскаленного угля, охлаждает его ниже той температуры, при которой мо­жет происходить горение угля. Дере­вянная доска имеет меньшую тепло­проводность, чем металл, и охлаждает уголь медленнее.

393. Пластмасса горит быстрее бу­маги. Поэтому, частично сгорев, пласт­массовый прутик гаснет из-за недостат­ка кислорода и воспламеняется вновь, когда до него догорит бумага.

394. Свинцу, так как в этом случае вся кинетическая энергия молотка пре­вращается во внутреннюю энергию свинца и молотка.

395. Работа совершается против силы трения. Потенциальная энергия подня­того шарика превращается во внутрен­нюю энергию шарика и жидкости.