На лист бумаги поставить графин с водой и тянуть за бумагу до края стола, после чего резко дернуть в горизонтальном направлении (рис.30). Графин останется на краю стола. Объяснить явление.Ответ. Графин перемещается вследствие силы трения, существующей между его дном и бумагой. Эта сила, однако, недостаточна, чтобы сообщить ему такое же ускорение, которое получает бумага, когда мы ее резко дергаем, и графин остается на краю стола. |
|
Десять шашек поставить одну на другую. Быстрым движением линейки выбить нижнюю шашку. Она вылетит, а остальные шашки останутся стоять одна на другой. Объяснить явление. Ответ. См. ответ к предыдущей задаче. |
На горлышко бутылки (от кефира) поставить кольцо диаметром около 15 см, склеенное из плотной бумаги, и точно над отверстием бутылки положить на кольцо монету в 10 рублей (рис. 31). Внутрь кольца ввести палочку и резко ударить ею по кольцу в горизонтальном направлении. Кольцо отлетит в сторону, а монета упадет в бутылку. Объяснить явление. См. ответ к предыдущей задаче. |
Какая из двух тележек (рис. 32) быстрее доедет до края стола? Массы тележек одинаковы. Ответ. Сила тяжести гири сообщает ускорение двум телам: самой гире и тележке; сила руки приложена только к тележке, следовательно, в этом случае тележка будет двигаться с большим ускорением. |
Малый блок, сила тяжести которого 1Н, заклинен, и система грузов и блоков (рис. 33) находится в равновесии. Что произойдет с грузами, если освободить малый блок? Объяснить явление. Ответ проверить на опыте. Ответ. В этом случае груз Р=3 Н перетянет и начнет опускаться, а груз Q=2 Н подниматься с некоторым ускорением а меньшим g. По второму закону Ньютона движение этих грузов в проекции на вертикальную ось характеризуется формулами: P-F =Pa/g, F-Q= Qa/g где F — проекция силы натяжения нити, на концах которой висят грузы Р и Q. Тогда сумма проекции сил, прилагаемых к малому блоку движущимися грузами, равна: 2F = (P + Q)-(P-Q) a/g Отсюда очевидно, что 2 |F| меньше, чем P+Q с которой грузы Р и Q действовали на малый блок, когда он был заклинен. Поэтому груз в 6 Н опустится. |
41. Грузы с массами т = 2 кг, т1 = 3 кг и m2 = 4 кг висят на нитях, перекинутых через невесомые блоки (рис. 34, а). Части нитей, не лежащие на блоках, вертикальны. Как меняется расстояние h между гирями 2 и 4 кг, если система предоставлена сама себе? Ответ. На гирю 2 кг действуют силы mg и Т, на гирю 4 кг - в два раза большие силы: 2mg и 2Т (рис. 34, б). Так как на вдвое большую массу в том же направлении действует и в два раза большая равнодействующая сила, то ускорения грузов равны. Значит, расстояние h между грузами в 2 и 4 кг не меняется. |
|
Два шара, соединенные невесомой, нерастяжимой нитью, лежат на гладкой горизонтальной поверхности. У правого шара масса больше. С одной и той же силой тянут вначале правый шар вправо, а затем левый — влево. В обоих случаях сила сообщает системе (два шара и нить) одно и то же ускорение. Одинаково ли натяжение нити в этих двух случаях? Если нет, то в каком случае оно больше? Ответ. В обоих случаях система движется с одним и тем же ускорением, следовательно, это ускорение в первом случае нить сообщает телу меньшей массы, чем во втором случае. Соответственно и натяжение нити в первом случае меньше. |
По третьему закону Ньютона сила, с которой лошадь действует на сани, равна силе, с которой сани действуют на лошадь. Почему же сани всегда движутся за лошадью, а не наоборот? Ответ. На лошадь и сани действуют еще силы трения со стороны земли. |
|
Привести примеры использования реактивного движения из жизни живой природы. Ответ. I. Сальпа — морское животное с прозрачным телом, при движении принимает воду через переднее отверстие, причем вода попадает в широкую полость, внутри которой по диагонали натянуты жабры. Как только животное сделает большой глоток воды, отверстие закрывается. Тогда продольные и поперечные мускулы сальпы сокращаются, все тело сжимается и вода через заднее отверстие выталкивается наружу. Реакция вытекающей струи толкает сальпу вперед. 2. Кальмар является самым крупным беспозвоночным обитателем океанских глубин. Он передвигается по принципу реактивного движения, вбирая в себя воду, а затем с огромной силой проталкивая ее через особое отверстие — «воронку», и с большой скоростью (до 70 км/ч) двигается толчками назад. При этом все десять щупалец кальмара собираются в узел над головой и он приобретает обтекаемую форму. |
По закону всемирного тяготения все тела притягиваются друг к другу под действием гравитационных сил. Привести пример, когда при сближении двух тел сила притяжения между ними уменьшается. Ответ. Такими телами являются, например, сделанные из любого материала кольцо и маленький шарик, расположенный на оси кольца, перпендикулярной его плоскости (рис. 36). По мере приближения шарика к кольцу сила их взаимного притяжения сначала увеличивается, а затем уменьшается до нуля, так как вблизи плоскости кольца притяжения отдельных его частей почти уравновешиваются (см. на рис. 36 график зависимости силы притяжения от расстояния l между шариком и кольцом). |
Как влияет притяжение Солнца на вес тел, расположенных на поверхности Земли со стороны Солнца и с противоположной стороны (рис. 37)? На рисунке Р — сила притяжения предмета Землей; F — сила притяжения его Солнцем. Ответ. Наша планета подобна космическому кораблю, совершающему вечное орбитальное движение вокруг Солнца. Солнце сообщает и грузу, и Земле, на которой он находится, одинаковое центростремительное ускорение. Поэтому вес тела (где бы оно ни находилось на поверхности Земли) под действием солнечного притяжения не может ни увеличиться, ни уменьшиться. |
|
|
|
|
