Форум умных людей

1. Металевий тягарець на динамометрі послідовно занурюють у склянку з водою та невідомою рідиною. У повітрі тягарець розтягує пружину динамометра з силою 11 Н, у воді – 10 Н, а у невідомі рідині – 9,5 Н. Якою є густина цієї рідини?

2. соснова дошка завтовшки 8 см плаває у воді. На скільки вона виступає над водою?

3. Для підняття з дна озера мармурової колони масою 3,78 т була виконана робота 95,2 кДж. Визначте глибину озера.

4. Із колодязя з глибини 8 м піднімають відро з водою масою 12 кг. Яку мінімальну роботу при цьому виконують, якщо маса ланцюга, на якому висить відро, дорівнює 6 кг?

5. Ремонтник за допомогою підйомника піднімає автомобіль на 2 м і виконує при цьому роботу 25 кДж. ККД підйомника становить 80%. Визначте масу автомобіля.

6. Сталеве зубило будівельного перфоратора за 15 хв роботи нагрілося на 180 градусів. Вважаючи, що 30% енергії ударів перфоратора пішло на нагрів зубила, знайдіть потужність перфоратора і виконану ним за 15 хвилин роботу. Маса зубила - 5 кг.

7. Свинцева куля пробиває дошку і зменшує свою швидкість з 300 до 200 м/с. На скільки підвищиться температура кулі за рахунок тертя в дошці, якщо на нагрівання піде 28% роботи сил тертя?

8. До ванни, де було 100 л холодної води при темпера­турі 9 °С, долили 60 л гарячої води при 81 °С. Після встановлення теплової рівноваги температура води у ванні дорівнювала 35 °С. Чи були втрати тепла че­рез теплообмін з довкіллям?

9. Скільки потрібно вугілля для роботи електростанції протягом року, якщо її електрична потужність становить 500 МВт, та для виробництва кожного мегаджоуля потрібно 105 кг вугілля. Обчисліть ККД електростанції.

10. чи можна  нагріти  в печі 100 кг заліза до плавлення спаливши 2,5 кг деревного вугілля? Початкова температура заліза  дорівнює 35 градусів , ККД  печі  становить 75%.

1. Металлический груз на динамометре последовательно погружают в стакан с водой и неизвестной жидкостью. В воздухе груз растягивает пружину динамометра с силой 11 Н,
в воде - 10 Н, а в неизвестной жидкости - 9,5 Н. Какова плотность этой жидкости?

P_в = P_г - P_гв - вес воды, вытесненной грузом
P_ж = P_г - P_гж - вес неизвестной жидкости, вытесненной грузом
V_в = m_в/ρ_в = P_в/(gρ_в) - объем воды, вытесненной грузом
V_ж = V_в - объем неизвестной жидкости, вытесненной грузом
ρ_ж = m_ж/V_ж = P_жgρ_в/(gP_в) = P_жρ_в/P_в = (11-9,5)∙1000/(11-10) = 1500 кг/м³ - плотность неизвестной жидкости

2. сосновая доска толщиной 8 см плавает в воде. На сколько она выступает над водой?

P_a = ρ_в∙V_в∙g = ρ_в∙h∙d∙l∙g - архимедова сила, где h, d, l - глубина погружения, ширина и длина доски
P_д = mg = ρ_с∙V_д∙g = ρ_с∙s∙d∙l∙g - вес доски, где s - толщина доски
P_a = P_д => ρ_в∙h∙d∙l∙g = ρ_с∙s∙d∙l∙g => ρ_в∙h = ρ_с∙s => h = ρ_с∙s/ρ_в
t = s - h = s - ρ_с∙s/ρ_в = s∙(1 - ρ_с/ρ_в) = 8∙(1 - 0,52/1) = 3,84 см

3. Для поднятия со дна озера мраморной колонны массой 3,78 т была выполнена работа 95,2 кДж. Определите глубину озера.

A = (P_к - P_a)∙h - работа по поднятию колонны, где P_к - вес колонны, P_a - архимедова сила
P_к = mg, P_a = V_к∙ρ_в∙g = m∙ρ_в∙g/ρ_м
A = (mg - m∙ρ_в∙g/ρ_м)∙h => h = A/(mg - m∙ρ_в∙g/ρ_м) = A/(mg(1 - ρ_в/ρ_м)) = 95,2∙10³/(3,78∙10³∙9,81∙(1 - 1/2,5)) = 4,28 м

4. Из колодца с глубины 8 м поднимают ведро с водой массой 12 кг. Какую минимальную работу при этом выполняют, если масса цепи, на которой висит ведро, равна 6 кг?

A_в = m_вgh - работа по подъему ведра
A_ц = m_цgh/2 - работа по подъему цепи
A = A_в + A_ц = m_вgh + m_цgh/2 = (m_в + m_ц/2)gh = (12 + 6/2) ∙ 9,81 ∙ 8 = 1177,2 Дж

5. Ремонтник с помощью подъемника поднимает автомобиль на 2 м и выполняет при этом работу 25 кДж. КПД подъемника составляет 80%. Определите массу автомобиля.

A_п = mgh - полезная работа на подъем автомобиля
A_п/A_з = η - КПД
mgh/A_з = η => m = A_зη/(gh) = 25∙10³ ∙ 0,8/(9,81 ∙ 2) = 1019,37 кг

6. Стальное зубило строительного перфоратора за 15 мин работы нагрелось на 180 градусов. Считая, что 30% энергии ударов перфоратора пошло на нагрев зубила, найдите мощность перфоратора и выполненную за 15 минут работу. Масса зубила - 5 кг.

Q = cmΔT - часть энергии ударов перфоратора на нагрев зубила
Q = 0,3E => E = Q/0,3 = cmΔT/0,3 - энергия ударов перфоратора
A = E = cmΔT/0,3 = 462∙5∙180/0,3 = 1386000 Дж - работа,  выполненная перфоратором
N = A/t = 1386000/(15∙60) = 1540 Вт - мощность перфоратора

7. Свинцовая пуля пробивает доску и уменьшает свою скорость с 300 до 200 м / с. На сколько повысится температура пули за счет трения в доске, если на нагрев пойдет 28% работы сил трения?

А тут, похоже, данных маловато. Ихде масса пули и время пробивания доски?

имхо достаточно толщины доски с 300 до 200 это круто, походу доска должна быть композитной

Ура-а-а!!! Озарение нашло! Ни массы пули, ни толщины доски знать не надо. Щас решение будет.

7. Свинцовая пуля пробивает доску и уменьшает свою скорость с 300 до 200 м / с. На сколько повысится температура пули за счет трения в доске, если на нагрев пойдет 28% работы сил трения?

ΔE = mv₁²/2 - mv₂²/2 - изменение кинетической энергии пули
Q = cmΔT - энергия на нагрев пули
ΔT = Q/cm = 0,28ΔE/cm = 0,28(mv₁²/2 - mv₂²/2)/cm = 0,14(v₁² - v₂²)/c =
0,14(300² - 200²)/140 = 50º

А если доска изначально имеет температуру - 273 гр. ???

Загорится! :laugh: А вообще, ежели температура доски не дана, то считаем ее равной 20ºС, как обычно делается в такого рода задачах.

8. В ванну, где было 100 л холодной воды при температуре 9° С, долили 60 л горячей воды при 81° С. После установления теплового равновесия температура воды в ванне равнялась 35° С. Были ли потери тепла через теплообмен с окружающей средой?

Q₁ = cm₁(t_p - t₁) - получено тепла холодной водой
Q₂ = cm₁(t_p - t₂) - отдано тепла горячей водой
Q₁ = 4200∙100∙(35 - 9) = 10920000 Дж
Q₂ = 4200∙60∙(35 - 81) = -11592000 Дж
Q₁ + Q₂ = 10920000 - 11592000 = -672000 Дж ≠ 0

9. Сколько нужно угля для работы электростанции в течение года, если ее электрическая мощность составляет 500 МВт, и для производства каждого мегаджоуля нужно 105 кг угля. Вычислите КПД электростанции.

Хрень выходит какая-то. По условию теплотворная способность угля выходит настолько низкой, что за год его спалить придется больше, чем все земные запасы.

10. Можно ли нагреть в печи 100 кг железа до плавления, спалив 2,5 кг древесного угля? Начальная температура железа равна 35 градусов, КПД печи составляет 75%.

Q_у = qm_у - теплота сгорания угля
Q_п = ηQ_у = ηqm_у - полезная теплота печи
Q_ж = cm_ж(t₂ - t₁) - теплота плавления железа
Q_п = 0,75∙31∙10⁶∙2,5 = 58 125 000 Дж
Q_ж = 444∙100∙(1539 - 35) = 66 777 600 Дж > 58 125 000 Дж - значит, не расплавится

Интуитивно  :no:
(http://s017.radikal.ru/i422/1309/72/e3c2ca6d9801.jpg)
Ты бы ещё торф предложил  :ogo:
Тпл. = 1538,85 градусов по Цельсию
Тем более центнер  :crazy:
При каких-нить процессах с более высоким кпд думаю точечный кусочек железа расплавить и можно :sun:

тоже задача по физике: Струя воды диаметром 1 см падая на ровную поверхность равномерно растекается в разные стороны. Найти толщину водяной пленки на расстоянии 10 см

???
Струя воды - по Вашему это какой-то аналог объёма вещества ??? типа мешок цемента ???
Струя воды диаметром 1 см через какое-то время может и какой-нить город затопить

"Струйка воды толщиной в спичку даёт утечку 200 литров в сутки" ©

Это - не по-моему, это - задача  с олимпиады по физике для 7 класса :(.

И шо ????
Надо бы добавочные сведения
- объем этой струи воды если конечно такой аттрибут можно присобачить к струе.
- температура окружающего воздуха при "-" уже всё будет зависить от времени течения воды.
 :angry: Кстати если посмотрерь ещё на данную тему похожее то также сильно влияет скорость течения этой самой струи и даже не только из-за того, что напрямую связана с объемом, о также из-за энергии. :think:
http://www.physbook.ru/index.php/Kvant._Физика_в_ложке_воды

Да нет ничего более. В таком виде и была дана задача. :-\

Ну уж температура то быть просто обязана - чиста логически или юзать поверхностное натяжение или как-то разбираться с нарастанием льда  :wall:
Если бы это был какой-нить доп. на сообразительность - можно предложить Т=100 гр.С и сказать всё испаряется быстрее чем натекает и высота слоя воды толщиной в одну молекулу.   :D

К сожалению, никаких данных больше нет ??? Неужели нет никаких идей?  :idea: :question:

Ага  :wall:
И это с всего-навсего нормальной стандартной каплей лежащей и растекающейся на поверхности, а у Вас какая-то струя да ищё и падающая с высоты  :whiteflag:
(http://i011.radikal.ru/1311/60/e9be01e197c2.jpg)
(http://i036.radikal.ru/1311/c2/da08dc93acda.jpg)
 :pinkgirl:

В пределе, когда установится равновесие, из круга диаметром 10 см (или 10,5 см, если расстояние не от центра струи, а от струи) выливается столько же воды, сколько вливается. Значит сечение должно быть одинаковым. Делим площадь сечения струи на длину окружности, получим толщину пленки. Но я могу тупить, в последнее время все время сонный и рассеянный, мозги плохо работают.

Всё нормально
Если из А следует Б и Б приятно, то А истинно - по крайней мере много лучше чем поверхностные натяжения на границе твердое тело/жидкость/газ  :bad2:
Да и со стороны логично :good3:

Идея хорошая, но нет высоты струи. Или не надо? А кто-то может это в буквенно-цифирный вид облечь?

А внимательнее отнестись к условию задачи ???

падая на ровную поверхность равномерно растекается в разные стороны.

С принятием за основу для решения задачи предложение Димыча и учитывая дословно условие - напор уже не понадобится  :ideagirl:

Ну вот видите, оказывается данных достаточно. Но все-таки, кто-то может это  в формулах выразить?