1611143569-ed123092d132ff77d44213ca2a0f5b5a (825029), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Какова освещенность в центре зайчика, попавшего в точку C?Лучи SA, AB и AC лежат в одной вертикальной плоскости, луч ABгоризонтален. ∠SAB = ∠BAC = 45◦.4. 51. Перед сферическим зеркалом радиуса r, в фокусе которогонаходится точечный источник света S, на расстоянии ` от источникапомещена небольшая пластинка, плоскость которой перпендикулярнаоптической оси зеркала (рис. 4.51). Найдите отношение освещенностей левой и правой сторон пластинки.
Высота, на которую поднята130ЗАДАЧИ. Задачи-оценкинад оптической осью пластинка, равна h.4. 52. Во сколько раз освещенность в лунную ночь в полнолуние меньше, чем в солнечный день? Высота Луны и Солнца над горизонтом одинакова. Считать, что Луна рассеивает в среднем частьη = 0, 07 солнечного света, падающего на нее, равномерно по всей полусфере. Расстояние от Луны до Земли ` = 4 · 105 км, радиус Луныr = 2 · 103 км.Задачи-оценкиЗадачи-оценки – новый для большинства школьников и абитуриентов класс задач.Для решения задачи надо понять рассматриваемое физическое явление, сформулировать простую (так как нужна только оценка) физическую модель этого явления, выбрать разумные значения физическихвеличин и, наконец, получить числовой результат, более или менее соответствующий реальности.Хорошо представляя явление или задачу, каждый сам может выбрать необходимые для решения величины и их числовые значения.Естественно, что спектр возможных числовых ответов широк (приводимые в задачнике – некоторые из возможных), а сам подход к получению ответа необычен и непривычен для школьника (в школах с такими задачами, как правило, не знакомят).
Между тем грубая прикидка, оценка по порядку величины – почти обязательный этап начальной постановки эксперимента, проектирования установки, теоретической разработки, контроля за правильностью рассуждений и выводовв процессе обсуждения сложных идей.
Оценки иногда подсказываютпуть точного решения задачи, дают возможность просто установитьграницы области применимости точного решения. Владение методомоценок, наряду с интуицией, является очень важным качеством исследователя при разработке и анализе новых идей, весьма существеннымЗАДАЧИ. Задачи-оценки131в творческой работе. Надо полагать, что способность решать задачиоценки должна входить в ряд критериев при отборе претендентов наисследовательскую работу и, в частности, для учебы на физическихфакультетах вузов.5. 1.
Оцените, на сколько дальше спортсмен бросит гранату, еслибудет бросать ее с разбега.5. 2. Оцените, с какой скоростью может бежать по Луне космонавтв легком, удобном скафандре.5. 3. Оцените время вытекания воды из заполненной ванны.5. 4. Пассажир летящего на высоте 10 км самолета видит восходящее солнце. Оцените, через какое время увидит солнце наблюдатель,стоящий на земле под самолетом.5. 5. Оцените число оборотов (кувырков), которые совершит автомобиль, свободно упавший в километровую пропасть на полной скорости.5. 6. Летящий горизонтально сверхзвуковой самолет внезапно встречается с препятствием, которое возвышается на 100 м над его траекторией.
Оцените минимальное расстояние от препятствия, на которомлетчик должен начать набирать высоту, чтобы избежать столкновения.5. 7. На сколько и в какую сторону от вертикали отклонится ввысшей точке полета артиллерийский снаряд, запущенный на экваторев вертикальном направлении?5. 8. Оцените размеры дирижабля, заполненного гелием.
Грузоподъемность дирижабля равна 100 т.5. 9. Оцените глубину ямы на поверхности воды под вертолетом,зависшим над озером на небольшой высоте5. 10. Каким станет давление атмосферы, если вся вода в океанахиспарится?5. 11. Оцените давление воздуха в шахте, глубина которой равна10 км.132ЗАДАЧИ. Задачи-оценки5.
12. С какой наименьшей скоростью можно ехать на водных лыжах?5. 13. Оцените силу натяжения цепи велосипеда при езде в гору.5. 14. Лесоруб ударил топором по чурбаку. Топор застрял, войдяв чурбак наполовину (рис. 5.14). Оцените силу, с которой сжимаетсялезвие топора.5. 15. Оцените силу натяжения бельевой веревки, на которой виситмокрое белье.5.
16. С какой минимальной частотой человек должен вращать ведро с водой в вертикальной плоскости, чтобы вода не выливалась?5. 17. Гимнаст делает на перекладине оборот – «солнышко». Скакой силой он действует на перекладину в момент, когда проходитнижнее положение?5. 18. Продолжим мысленно прямую, проходящую вдоль отвеса(нити с висящим на ней грузиком).
Оцените для средних широт, накаком расстоянии от центра Земли пройдет эта прямая.5. 19. На сколько отличаются расстояния от уровня мирового океана до центра Земли на полюсе и на экваторе?5. 20. Оцените среднюю плотность вещества Солнца.5. 21. Оцените скорость опускания парашютиста с раскрытым парашютом.5. 22. Оцените, при какой минимальной скорости ветра он можетопрокинуть автобус.5. 23. При какой наименьшей скорости велосипедист может перевернуться через голову вместе с велосипедом если переднее колесозастрянет, провалившись в щель?5. 24.
Рассеянный велосипедист не заметил, как случайно наехална вертикальную стенку. Оцените, при какой минимальной скоростишина при ударе деформируется до металлического обода?ЗАДАЧИ. Задачи-оценки1335. 25. Оцените силу натяжения ремней безопасности, удерживающих человека в автомобиле, если автомобиль, движущийся со скоростью v ≈ 30 км/ч, столкнулся со столбом, в результате чего у автомобиля появилась вмятина глубины ` ≈ 30 см.5. 26. Оцените изменение значения силы давления передних колесгрузовика на дорогу при переходе от равномерного движения к экстренному торможению.5. 27. Оцените мощность, выделяющуюся в виде теплоты при экстренном торможении грузовика.5. 28.
Оцените, какую мощность развивает велосипедист на финише.5. 29. Оцените работу силы сопротивления воздуха при пролетекаплей дождя расстояния 1 м вблизи поверхности земли.5. 30. Оцените отношение мощности, развиваемой кузнечиком припрыжке, к его массе.5. 31. Пятью ударами молотка гвоздь забили в деревянную стену.Какую силу нужно приложить к шляпке гвоздя, чтобы выдернуть его?5. 32. Оцените среднее усилие, развиваемое ногами человека приприземлении после прыжка из окна второго этажа.5. 33.
Оцените усилие спортсмена при толкании ядра.5. 34. Человек случайно наступил на лежащие вверх зубьями грабли. Оцените скорость ручки граблей, ударяющей его по лбу.5. 35. Оцените давление шариковой ручки на бумагу при письме.5. 36. Длинная труба, закрытая снизу гладким поршнем, на котором помещен снаряд, опущена в оз. Байкал. До какой максимальнойскорости сила давления воды может разогнать снаряд?5. 37.
В корпусе подводной лодки образовалось небольшое отверстие. Оцените скорость бьющей из него струи воды.134ЗАДАЧИ. Задачи-оценки5. 38. Оцените давление газов в стволе ружья, возникающее привыстреле. Ружейная пуля при вылете из ствола имеет скорость около8 · 102м/с.5. 39. Оцените мощность, развиваемую при ударе свинцовой пулииз малокалиберной винтовки о стальную плиту.5. 40. С какой скоростью летела капля воды, если при ударе о неподвижную стену она оказывает на нее силу давления около 106 Па?5. 41. Оцените давление в центре Земли.5. 42. Оцените наибольшее давление в полной цистерне машиныдля поливания улиц при ее торможении.
При скорости v ≈ 30 км/чтормозной путь ` ≈ 5 м.5. 43. Оцените скорость пуль, вылетающих из патронов, брошенных в костер. Скорость пули при стрельбе из ружья равна приблизительно 800 м/с.5. 44. Оцените, какую массу воды можно нагреть до кипения, еслиэнергию, равную всей кинетической энергии молекул воздуха в учебной аудитории, передать воде, находящейся при комнатной температуре.5. 45. Оцените скорость, которую приобрели бы осколки закупоренной бутылки с водой, если бы взаимодействие между молекуламиводы внезапно исчезло.5.
46. Представьте, что в какой-то момент у всех молекул воздуха, находящихся внутри лежащего на земле футбольного мяча, скорость оказалась бы направленной вертикально вверх. На какую высоту взлетел бы мяч?5. 47. Какая часть атмосферного кислорода Земли израсходуетсяпри сжигании двух миллиардов тонн угля? (Эта цифра близка к данным о мировой добыче угля за год.)ЗАДАЧИ. Задачи-оценки1355. 48. Оцените выталкивающую силу, действующую на человекасо стороны воздуха в комнате.5.
49. Какая масса воздуха уйдет из аудитории при повышении вней температуры на 10 К?5. 50. Осветительная лампочка имеет тонкостенный непрочныйбаллон и заполняется инертным газом. Из каких соображений выбирается давление газа? Оцените это давление.5. 51. В стакан положили кусочек льда массы m = 100 г и накрылиплотно прилегающей крышкой. Оцените силу, которая потребуется,чтобы оторвать крышку от стакана сразу по всему периметру послерастаивания льда.5. 52.
Оцените силу, необходимую для того, чтобы оторвать от спины хорошо поставленную медицинскую банку.5. 53. Оцените, на каком расстоянии человек в яркой одежде, уходяв сосновый лес, потеряется из виду (подлеска нет).5. 54. Оцените время соприкосновения ноги футболиста с мячомпри сильном ударе.5.
55. Оцените среднее усилие, которое нужно приложить к краюнадувного матраца, чтобы согнуть этот матрац посредине под углом90◦. Матрац не имеет поперечных перетяжек и хорошо надут.5. 56. Оцените изменение давления в парной после того, как нараскаленные камни плеснули воду из ковша. (При оценке считать, чтодвери и окна в парной плотно закрыты.)5. 57. Дробинка попала в канал шланга автомобильного насоса (cм.рис. 5.57). Оцените скорость, которую она можетприобрести при сильном нажатии на ручку насоса.Рис. 5.57136ЗАДАЧИ. Задачи-оценки5. 58.
Оцените скорость воздуха, с которой можно выдувать егортом через трубку.5. 59. Оцените время уменьшения в два раза давления газа в спутнике Земли из-за сантиметровой пробоины в его стенке.5. 60. За сколько ходов велосипедного наcoca можно накачать футбольный мяч?5. 61. Детский воздушный шарик надувают горячим воздухом. Прикакой температуре воздуха в нем шарик будет подниматься?5. 62.