Физические задачи с использованием краеведческого материала по Оренбургской области

Физические задачи с использованием краеведческого материала

Сатюкова Наталья Борисовна

Разделы: Физика, Социальная педагогика. Краеведение.

Класс: 10

Ключевые слова: краеведение, задачи по физике

В статье представлены задачи по физике на основе краеведческого материала по Оренбургской области.

1. Река Урал является третьей по протяжённости рекой Европы и уступает по этому показателю только Волге и Дунаю. Длина Урала 2428 км, а по Оренбургской области – 1164 км. Максимальная ширина реки Урал в черте города Оренбурга –100 м. Скорость течения реки Урал в пределах города Оренбурга летом v_т = 5 км/ч, а скорость движения лодки относительно воды v_b = 8 км/ч. Под каким углом относительно берега должна двигаться лодка, чтобы переплыть реку поперёк? Чему равна скорость лодки относительно берега? На сколько метров снесёт лодку, если её направить перпендикулярно берегу. Ширина реки Урал в месте переправы L = 50 м. (Ответ: α ≈ 51°, v_б = 6,2 км/ч, s ≈ 31 м).

1. Катер движется по Ириклинскому водохранилищу со скоростью 25 км/ч. С какой скоростью подходит спереди к нему моторная лодка, движущаяся перпендикулярно к курсу, если с катера кажется, что лодка перемещается под углом 60о к курсу катера? (Ответ: v_л ≈ 43 км/ч).

1. 20 декабря 2023 года открылся путепровод на улице Конституции в городе Оренбурге. Автомобиль массой m движется со скоростью v путепроводу с радиусом кривизны R. В какой точке моста сила давления автомобиля равна F? (Ответ: α = arcos (mv² + FR) / (mgR).

1. 22 октября 1876 года первый пробный поезд подошел к Оренбургу со стороны Самары. Каждый поезд, состоящий из n вагонов с одинаковой массой, двигался по горизонтальному пути под действием силы тяги локомотива F. Определите силу натяжения каждой сцепки между вагонами, если коэффициент трения колёс о рельсы равен μ. (Ответ: Т = F (1 – i/n) ).

1. Первый железнодорожный состав прибыл на Оренбургский вокзал в 1876 году из Самары. Вагон двигался со скоростью v = 10 м/с и по его стеклу в безветренную погоду стекали капли дождя под углом 30° к вертикали. Как изменилась скорость поезда, если капли стали стекать под углом 45° к вертикали? (Ответ: скорость поезда увеличилась на Δv = 7,3 м/с).

1. Первая электричка по расписанию отправляется со ст. Оренбург в 6 часов 48 мин. по маршруту Оренбург — Кувандык. На ваших часах 6 ч 48 мин, но мимо вас уже начал проезжать предпоследний вагон; он проезжал 12 с, а последний проехал мимо вас за десять секунд. Электричка отправилась вовремя и двигалась равноускоренно. На какое время отстают ваши часы? (Ответ: t = 49 с).

1. Товарный поезд длиной 650 м и скорый поезд длиной 150 м идут по двум параллельным путям в направлении Оренбург – Орск со скоростями 12 м/c и 30 м/c соответственно. В течение какого времени скорый поезд будет обгонять товарный? (Ответ: t ≈ 44 c).

1. В момент, когда от платформы вокзала станции Оренбург тронулся поезд Оренбург - Бузулук, провожающий начал равномерно бежать по ходу поезда со скоростью 4 м/с. Считая движение поезда равноускоренным, определите скорость поезда в тот момент, когда провожаемый поравняется с провожающим. (Ответ: v = 8 м/с).

1. Дежурный по станции Оренбург, стоящий на перроне в момент начала движения электропоезда «Оренбуржье» у кабины машиниста электропоезда, заметил, что первый вагон прошёл мимо него равноускоренно за t₁ секунд. Сколько времени будет двигаться мимо него n-й вагон? (Ответ: t= t₁ (n^1/2 – (n – 1)^1/2).

1. Для перевозки труб большого диаметра используют специальные железнодорожные платформы. Масса каждой трубы m, диаметр d. На платформу на станции Орск погрузили три трубы так, что расстояние между нижними трубами было равно d/2. Определите силы давления каждой трубы на дно и боковые стенки платформы. (Ответ: F₁ = F₂ = 0,566mg, F₃ = 1,5mg).

1. 9 апреля1935 года в Оренбургской области образована Госавтоинспекция. Инспектор дорожно-патрульной службы ГИБДД начал движение на мотоцикле с ускорением а₁ в тот момент, когда мимо него равноускоренно проезжал автомобиль нарушителя со скоростью v_o². Какую скорость v₁ будет иметь мотоцикл, когда он догонит автомобиль, если ускорение автомобиля а²? Сколько времени будет двигаться мотоцикл, догоняя автомобиль, и какой путь пройдёт при этом? (Ответ: v₁ = 2 а₁v_o2 / (а₁ – а₂); t = 2v_o² / (а₁ – а₂); s = 2 а₁v_o2² / (а₁ – а₂)²).

1. 5 ноября 1956 года в торжественной обстановке на маршрут вышли первые 4 трамвайных поезда. Это был праздник для всех новотройчан, и по решению администрации г. Новотроицка с 5‑го по 7‑е ноября, в День 39‑й годовщины Великого Октября, проезд на трамвае был бесплатный. Ускорение трамвая 0,3 м/с². Автомобиль имел скорость 0,5 м/с и двигался с постоянным ускорением 0,5 м/с² в тот момент, когда мимо него равноускоренно проезжал трамвай со скоростью 5 м/с. Сколько времени потребуется автомобилю, чтобы догнать трамвай? Какую скорость будет иметь автомобиль, когда он догонит трамвай? Какой в этот момент будет скорость трамвая? Какой путь пройдёт автомобиль между двумя встречами с трамваем? (Ответ: t = 45 с; v_a = 23 м/с; v_т = 18,5 м/с; s = 528,8 м).

1. Автомобиль начал двигаться по улице Терешковой с ускорением ао. При скорости v₁ ускорение уменьшилось и стало равным а₁. Определите установившуюся скорость, с которой будет двигаться автомобиль, если сила тяги двигателя остаётся постоянной, а сила сопротивления пропорциональна скорости. (Ответ: v = v₁ а_o / (а_o – а₁)).

1. На Орской станции юных техников участники ракетомодельного кружка вместе с руководителем запустили модель ракеты вертикально вверх. Ракета в течение 10 секунд работы двигателя двигалась с ускорением 2g. Достигнув максимальной высоты подъёма, ракета свободно упала на землю. Определите максимальную высоту подъёма ракеты, время её свободного падения и скорость приземления. Сопротивлением пренебречь. (Ответ: h =  2940 м; t = 24,5 с; v = 240 м/с). 

1. Летом в Оренбурге можно совершить полет на воздушном шаре. Если с воздушного шара, находящегося на высоте 240 м, сбросить балласт без начальной скорости относительно шара, то чему будет равно время падения груза , если 1) шар был неподвижным; 2) шар двигался вниз со скоростью 5 м/с; 3) шар двигался вверх со скоростью 5 м/с. (Ответ: t₁ = 7,0 c; t₂ = 6,5 с; t₃ = 7,5 с).

1. Воздушный шар массой 160 кг спускается с постоянной скоростью. Определите массу балласта, который нужно сбросить, чтобы шар поднимался с такой же скоростью. Сила сопротивления пропорциональна скорости тела. Подъёмная сила воздушного шара 1372 Н. (Ответ: Δm = 40 кг).

1. На Загородном шоссе 1 в городе Оренбурге действует крупнейший в области стрелковый комплекс «Сармат». При стрельбе в клубе пистолетная пуля пробила два вертикально закреплённых листа бумаги, расстояние между которыми 20 м. Пробоина во втором листе на 7 см ниже, чем в первом. Определите скорость пули, если перед первым листом она двигалась горизонтально. (Ответ: v_o ≈ 167 м/с).

1. В 1830 году в Оренбурге было построено первое здание пожарной части, а в 1837 – кузница по ремонту пожарного инвентаря. Из брандспойта бьёт струя под углом 32° к горизонту. Вода падает на расстоянии 12 м от брандспойта. Площадь отверстия брандспойта 1см². Какой объём воды подаёт брандспойт за 1 минуту? (Ответ: V = 0,0686 м³).

1. На Сороченском заводе растительных масел для создания давления на семена подсолнечника использовали гидравлический пресс с коэффициентом полезного действия η = 0,9 и отношением площадей поршней 1:5. Какую силу давления создавал гидравлический пресс, если к малому поршню была приложена сила 200 Н? (Ответ: F = 9000 Н).

1. Оренбургский космонавт  Ю́рий Ви́кторович Романе́нко родился посёлке Колтубановский Бузулукского района Оренбургской области. Он совершил 3 рейса в космос и налетал 430 дней 18 часов 21 минуту 31 секунду, во время третьего рейса совершил 3 выхода в открытый космос общей продолжительностью 8 часов 48 минут. Определите коэффициент перегрузки, которую испытал космонавт в космическом корабле, если масса космонавта 75 кг, а его вес во время старта ракеты увеличился до 3 кН. (Ответ: n = 3).

Литература

1. Краевед Оренбуржья.

http://orenkraeved.ru/component/search/?searchword=река%20урал&searchphrase=all&Itemid=217

2. Википедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/

3. Водохранилища Оренбургской области. https://greenexp.ru/blogs/2-Водохранилища_Оренбургской_области

4. Оренбургская железная дорога. https://berdskasloboda.ru/orenburgskaya-zheleznaya-doroga/

5. Спортивно-стрелковый клуб «Сармат» в Оренбурге. https://sarmat56.com/

6. Космонавты Оренбуржья.

http://www.cbs-orsk.ru/index.php?option=com_content&view=category&id=207&Itemid=2476

7. Воспитание учащихся и подготовка их к труду при обучении физике: Из опыта работы. Пособие для учителей / Сост. А.В.Чеботарева. – М.: Просвещение, 1981.

8. Резницкий Э.Л. Физика. Задачник-репетитор. 10-11 классы. Пособие для учащихся общеобразоват. учреждений. Ч. 1. / М.: Просвещение, 2012.

9. Суханькова Е.П. Школьная олимпиада по физике. – М.: ИД «Первое сентября», «Физика», № 17, 2011.

10. Суханькова Е.П. Школьная олимпиада по физике для учащихся 8-х классов. – М.: ИД «Первое сентября», «Физика», №№ 7-8, 2013.

11. Суханькова Е.П. Школьная олимпиада по физике для учащихся 9-х классов. – М.: ИД «Первое сентября», «Физика», № 9, 2013.

12. Суханькова Е.П. Экскурсионная учебная деятельность с межпредметным содержанием (формирование личности учащегося). – Объединение педагогических изданий «Первое сентября», «Физика» № 23, 2003.