Збірник задач "100 якісних задач по темі "Механіка" з відповідями"

 

 

 

 

 

ФІЗИКА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Підготувала вчитель фізики вищої категорії

м. Хмельницький, СЗОШ № 27 ім. Дмитра Іваха

 

1. Початкові відомості.

1) Чи правильне твердження: матеріальна точка – це  

     тіло дуже малих розмірів?

       Відповідь. Ні. Треба враховувати 

       співвідношення між абсолютними розмірами 

       тіла і відстанями, що характерні його рухові.

           2) Два тіла, рухаючись прямолінійно, здійснили рівні  

               переміщення. Чи можна вважати, що й шляхи,  

               пройдені ними, також рівні?

        Відповідь. Однакові, якщо кожне тіло рухалося 

        тільки в певному напрямі. Різні, якщо

        початковий напрям руху тіл змінювався на 

        протилежний.

      3) З якими тілами взаємодіє книжка, що лежить на 

           столі?

               Відповідь. Із Землею та столом.

      4) Чи взаємодіє із якимись тілами птах, що летить?

               Відповідь. Із Землею та повітрям.

       5) Яке явище призводить до того, що під час різкого

                 гальмування автобуса пасажира «кидає» вперед?

                Відповідь. Явище інерції.

  6) Якщо швидко спускатися сходами, то на поворотах 

       потрібно триматися за поручні. Чому?

             Відповідь. Щоб дія перил допомогла змінити 

             напрям швидкості..

      7) На середині озера човняр загубив весла, а на дні човна

          залишилося трохи води. Як добратися до берега?

             Відповідь. Треба виплескувати воду з човна у 

             напрямі, протилежному вибраному руху.

      8) У човні, що нерухомо стоїть біля причалу,

           знаходиться хлопчик і збирається зробити крок. Чи 

           однаковими будуть наслідки цього руху у двох

           випадках: коли хлопчик зробить крок у човні та з

           човна на причал?

              Відповідь. Крок на берег викликатиме

              сильніше пересування човна.

    9) Коли розкривається парашут, його лямки досить

        сильно смикають парашутиста. Чому?

                Відповідь. Під дією парашута швидкість його    

                падіння значно зменшується.

  10) Чому при різкому гальмуванні переднього колеса

         велосипеда є небезпека перелетіти через кермо?

                Відповідь.  На переднє колесо велосипеда

                різко починає діяти велика гальмівна сила.

                Велосипед з велосипедистом намагається 

                Зберегти свою швидкість за інерцією. Тому

                при різкому гальмуванні можна перелетіти

                через руль.

       11) Чому катер, що швидко рухається, виштовхується з

              води, а при виключенні двигуна - знову занурюється 

              у воду?

               Відповідь. На катер, що швидко рухається по  

               річці, діє підіймальна сила, перпендикулярна 

               зустрічному потоку рідини, вона піднімає ніс

               катера. При вимкненні двигунів швидкість  

               катера різко зменшується, підіймальна сила  

               зникає і корпус судна «падає» у воду.

  12) У похмурий день за вікном автомобіля 

         експериментатор на палиці закріпив термометр. 

         Потім автомобіль рушив і швидко набрав велику

         швидкість. Через кілька хвилин експериментатор

         подивився на термометр, який він весь цей час

         тримав за вікном. У яку сторону змінилися його

         покази? Відповідь поясніть.

                 Відповідь. У процесі руху автомобіля

                 термометр нагрівається за рахунок тертя об

                 повітря і його покази зростають.

    13) Турист, розкриваючи банку з консервованими  

          фруктами, побачив, що відразу після відкриття

          кришки фрукти, які плавали біля поверхні рідини,   

          починають тонути. Поясніть це явище.

                  Відповідь. При консервуванні в банці з

                  фруктами створюється тиск менший

                  атмосферного. При розкритті банки тиск

                  вирівнюється, і фрукти починають швидко

                  стискатися, тому що всередині них

                  міститься певна кількість повітря. Отже,

                  обсяг фруктів зменшується. На фрукти діє

                  сила Архімеда і сила тяжіння. Маса фруктів

                  не змінюється, значить, сила тяжіння

                  залишається постійною, а сила Архімеда

                  зменшується зі зменшенням об’єму, тому

                  фрукти тонуть.

2. Відносність руху.

14) Пасажир, сідаючи у відкритий автомобіль,

      установив за нахилом дерев, що вітер дме з півночі.

      Під час руху він впевнився, що вітер дме в обличчя

      з півдня. Як це пояснити?

                Відповідь. Автомобіль почав рухатися на  

                південь зі  швидкістю за модулем більшою, 

                ніж швидкість вітру.

       15) Теплохід проплив по річці між двома пунктами: туди 

       – за течією і назад – проти течії. Чи за однаковий час він 

      проплив би ту саму відстань у рухомій та нерухомій воді. 

      Якщо ні, то коли затрачений час більший? Чому?      

      Потужність двигунів теплоходу стала.

                        Відповідь. У рухомій воді час  руху більший  

                       (рух за течією).

16) Який вигляд траєкторії парашутиста, що  

      рівномірно спускається по вертикалі, з погляду  

      спостерігача, який рухається зі сталою швидкістю:

      а) у напрямі до місця приземлення;

      б) у напрямі від місця приземлення?

                          Відповідь. В обох випадках – пряма,  

                          нахилена: а) до спостерігача; б) від 

                          спостерігача.

17) Від пристані одночасно відпливають човен,

      спрямований веслярем проти течії, і пліт за течією. 

      Через 10 хвилин руху весляр миттю повертає човен

      назад і пливе за плотом. Скільки часу потрібно  

      весляреві, щоб наздогнати пліт. Весляр працює зі 

      сталим зусиллям.

                              Відповідь. 10 хв. У системі відліку, 

                              пов’язаній з водою, пліт та вода нерухомі,

                              тому час руху човна проти течії і за течією   

                              однаковий.

18) Два плавці перепливають річку. Один пливе

    перпендикулярно до течії, другий – найкоротшим 

              шляхом. Який з них переправиться на другий берег  

    річки за коротший час, якщо модулі їх швидкостей 

    відносно води однакові?

                             Відповідь. Перший, бо проекція вектора

                             швидкості на напрям, перпендикулярний до

                             течії річки, у нього більша, ніж у другого.

         19) Жук, рухаючись, переповз з положення з 

              координатою Х₀ = 10 м в положення з координатою

              Х=20 м. Знайти його швидкість, якщо на «подорож» 

             він витратив 20 с.

                            Відповідь. 0,5 м/с

         20) Миша тікає від кота зі швидкістю 2 м/с. Швидкість

               кота 5,2 м/с. Чи наздожене кіт мишу, якщо він

              перебуває на відстані 9 м від неї, а миша знаходиться

              на відстані 4 м від нори?

                            Відповідь.  Ні         

          21)  Вказати вираз для визначення координати тіла при

                 прямолінійному рівномірному русі.

                            Відповідь.           

          22)  Через який час дресирована собака принесе м’яч,

                що знаходиться на відстані 150 м, якщо швидкість

                руху собаки 90 км/год?

                                Відповідь. 6 с                        

         23) Ластівка летить строго на північ зі швидкістю 20 м/с

               протягом 20 с, а потім, повернувши на схід, з тією ж

               швидкістю летить ще 15 с. Визначити модуль

               переміщення ластівки та шлях, який вона подолала.

                                 Відповідь. 500 м ; 700 м.                           

3. Нерівномірний рух

24) Тіло рухається прямолінійно, здійснюючи за рівні   

      інтервали часу однакові переміщення. Чи можна   

      стверджувати, що рух тіла рівномірний? Поясніть.

                                Відповідь. Ні, бо невідомо, як саме

                                рухалося тіло протягом кожного інтервалу 

                               часу.

25) Від якої швидкості залежить ступінь пошкодження 

      автомобіля при аварійному зіткненні з перешкодою  

      на його шляху?

                           Відповідь. Від миттєвої.

          26) Який шлях подолав автомобіль рухаючись

                рівноприскорено протягом 10 с з прискоренням

               4 м/с², якщо його початкова швидкість 10 м/с?

                           Відповідь. 50 м

          27) З пелюстки троянди на землю впала краплина роси.

               Визначити час її падіння, якщо висота троянди  

               45см.  (.

                          Відповідь. 3 с                           

          28) Груша падає з дерева протягом 0,8 с. З якої висоти

                вона впала?  (

                          Відповідь. 3,2 м                

          29) Рухаючись з прискоренням 0,4 м/с², велосипедист

               змінив свою швидкість з 18 км/год до 36 км/год.

               Скільки часу витратив велосипедист для розгону?

                          Відповідь. 12,5 с                          

30) Швидкість електрички, що рухалася зі стану  

      спокою, за першу секунду зросла на 0,5 м/с, за  

      другу – на 1 м/с, за третю секунду – на 1,5 м/с і т. д. 

     Який вид руху?

                 Відповідь. Рух з прискоренням, напрям якого

                 співпадає з напрямом швидкості.

31) Літак тримає курс уздовж паралелі Землі. В якому  

      напрямі він рухається, якщо пасажир, що  

      спостерігає за Сонцем крізь ілюмінатор бачить, що

      воно спускається до горизонту на сході?

                  Відповідь. На захід зі швидкістю, більшою  

                  від  швидкості точок паралелі, над якою

                  летить літак, у добовому обертанні Землі.

32) З гармати зробили вертикальний постріл. Чи 

      потрапить снаряд назад у ствол гармати при

      зворотному русі? Якщо ні, то куди він зміститься

      відносно гармати? Розглянути випадки:

      а) гармату розмістили на одному із полюсів Землі;

      б) гармату розмістили на певній географічній  

      широті. Впливом середовища знехтувати.

                 Відповідь. а) Так;  б) Снаряд відхилиться на 

                 захід.

33) З гармати на екваторі зробили постріл вздовж 

      меридіана: а) на північ; б) на південь. Як вплине 

     обертання Землі на рух снаряда в кожному випадку?

                  Відповідь. В обох випадках снаряд 

                  відхилиться на схід від меридіана.

34) Чи може бути умова v = const достатньою, щоб тіло 

      рухалося без прискорення?

                  Відповідь. Ні, у випадку криволінійної

                  траєкторії тіло має доцентрове прискорення.

35) У дерев’яній кулі застряг шматок свинцю. Куля 

      починає падати зі стану спокою. Чи зміниться

      положення свинцю відносно вертикалі, яка

      проходить через центр кулі, якщо на початку 

      падіння свинець був з боку від вертикалі?

                   Відповідь. У вільному падінні не зміниться.

36.  На змаганнях з плавання два плавці стартують

одночасно. Перший пропливає басейн за 1,5 хв, а

другий - за 70 секунд. Досягнувши протилежного

краю басейну, кожен плавець розвертається і пливе

у зворотний бік. Через який час після старту другий

плавець порівняється з першим, обійшовши його на коло?

             Відповідь. Другий плавець обжене першого на  

             одне коло через 630 секунд.

37.  Велосипедист їде по дорозі і через кожні 6 с проїжджає

 повз стовп лінії електропередачі. Збільшивши

швидкість на деяку величину велосипедист став

проїжджати повз стовпи через кожні 4 с. Як часто

 він буде проїжджати повз стовпи, якщо збільшить

 швидкість ще на таку ж величину?

             Відповідь. Після повторного збільшення

             швидкості велосипедист буде минати стовпи 

             кожні 3 секунди.

38. Пішохід за перші 20 с пройшов 30 м, за наступні 40 с –

58 м, і за останні 30 с – 45 м. Визначити швидкість руху

 на кожній ділянці та знайти середню швидкість за весь

 час руху.

             Відповідь. Середня швидкість пішохода  

             приблизно дорівнює 1,47 м / с.

39.  Семикласник ходить до школи з дому з постійною

 швидкістю 2 м/с. Відстань від будинку до школи     

103 м. Одного разу він вирішує повернутися з півдороги

 додому, щоб вимкнути забутий електроприлад. Чи

встигне хлопчик в школу до початку уроку, якщо з

 цього моменту буде бігти зі швидкістю 14,4 км/год.

                  Відповідь. Хлопчик не встигне до початку 

                 уроку.

40.  Дельфін пливе зі швидкістю 18 км/год уздовж стінок

 квадратного басейну описуючи квадрат на постійній

відстані від прямолінійних ділянок стінок. За 1хв він

огинає басейн 3 рази. Знайти відстань між дельфіном і

стінкою. Довжина кожної стінки 30 м.

                Відповідь. Відстань між дельфіном і стінкою 

                басейну дорівнює 2,5 метра.

41.  У кута прямокутного столу для чаювання стоїть Аліса.

На відстані 48 м від неї стоять  Заєць і Білка. У пошуках

      чистого чайного посуду вони почали розбігатися в різні

 боки вздовж столу, причому швидкість Зайця дорівнює

 6 м/с, а швидкість Білки - 1,5 м/с. На якій відстані від

 Аліси вони знову зустрінуться? Довжина столу 100 м,

 ширина - 8 м.

           Відповідь. Білка знову зустрінеться із Зайцем на

           відстані 4,8 метра від Аліси (на тому боці столу,

           на якому вони знаходились спочатку).

42.  Продавець Василь працює в магазині, розташованому

 поруч зі станцією метро. Відомо, що він бігає зі швидкістю

 10 км/год. Щоб прийти в магазин точно о 9:00 ранку,

 Василь щодня біжить по ескалатору. Іноді він в поспіху

 плутає ескалатор, який працює на підйом, з ескалатором,

 працюючим на спуск, і тоді він запізнюється на 12 хв.

Одного разу ескалатор стояв, і Василь запізнився на 3 хв.

Яка швидкість ескалатора?

            Відповідь. Швидкість ескалатора 5 км/год.

43.  Два друга, Петро і Павло, поїхали на потязі. У Петра був

 квиток в перший вагон, а у Павла в останній (вагони

нумеруються від локомотива). На одній з проміжних

 зупинок локомотив перечепили у хвіст потягу, так що

 Петро приїхав в кінцевий пункт в останньому вагоні, а

Павло – у першому. Порівняйте шляхи вагонів, в яких

 їхали Петро і Павло.

              Відповідь. Шляхи вагонів в яких їхали Петро і 

              Павло, однакові.

44.  Для визначення постійної швидкості судна відносно

 води здійснюють проходження судна по прямолінійній

 ділянці річки між пристанями, розташованими на одному

 березі на відстані L = 4,2 км. Час проходу за течією річки

 t₁ = 300 с, а проти течії t₂ = 420 с. Яка швидкість судна

 відносно води? Швидкість течії річки постійна на всій

ділянці випробувань.

             Відповідь. Швидкість судна відносно річки

             дорівнює 12 м/с.

45.  На динамометрі підвішений важок масою 100 г. Знизу

 до неї прикріплений інший динамометр, кінець якого

 жорстко закріплений. Показання нижнього

 динамометра 5 Н. Яка сила прикладена до верхнього

 динамометра?

              Відповідь. Показання верхнього динамометра 

             6 Н.

4. Закони Ньютона

          46) Якою буде рівнодійна двох сил 4 Н і 6 Н, якщо ці

                сили спрямовані горизонтально в одному 

                напрямку?

                          Відповідь. 10 Н                                  

          47) При взаємодії двох тіл відношення модулів

                 прискорень . Чому дорівнює маса другого 

                тіла, якщо маса першого тіла 2 кг?

                          Відповідь. 0,5 кг                           

          48) Як буде рухатись тіло масою 10 кг під дією сили

                20 Н?

                          Відповідь. Рівноприскорено з прискоренням 

                          2 м/с².    

49) Автомобіль з вимкненим двигуном проїхав до  

      повної зупинки по рівній горизонтальній дорозі ще 

      якийсь час. Чи можна твердити, що весь час він 

      рухався за інерцією?

                Відповідь. Ні. На автомобіль діє 

                нескомпенсована сила тертя (рух  

                рівноприскорений).

50) Тіло рухається зі сталою швидкістю під дією 

     кількох сил. Чи можна цей стан тіла розглядати як  

     рух за інерцією?

                Відповідь. Так, бо дія всіх сил скомпенсована.

51) Чи можна твердити, що інерція одного з двох  

      неоднакових тіл або більша, або менша? Відповідь 

      поясніть.

                  Відповідь. Ні. Інерція – це явище, а не 

                  фізична величина, яку можна виміряти.

52) Інертність тіла і маса тіла; що з них – фізична 

      величина, а що – властивість матерії?

                  Відповідь. Інертність – властивість матерії, 

                  маса – фізична величина.

53) На думку Аристотеля, сила – причина руху  

      (швидкості) тіла і якщо відсутня сила, то тіло

      нерухоме. Чи вірні погляди Аристотеля? Наведіть

      приклади руху тіл під дією реальних сил.

                  Відповідь. Перший закон Ньютона, за яким

                  для підтримування поступального

                  рівномірного і прямолінійного руху ніяких

                  сторонніх «сил» не потрібно, принципово

                  спростовує хибні твердження Аристотеля. За

                    Аристотелем не можна пояснити, чому

                    кинутий камінь рухається, хоча дія руки,

                    що привела в рух камінь, припинилася.

54) Чи може існувати сила без точки її прикладання? А  

       чи може сила мати кілька точок прикладання?

                     Відповідь. Відсутність точки прикладання

                     сил означає відсутність тіл, з якими дане

                     тіло взаємодіє, а отже і самої сили. Точок

                     прикладання може бути кілька у тому

                     розумінні, що дана сила – рівнодійна

                     декількох сил.

55) Чи можна стверджувати, що коли на тіло діють дві 

      протилежні сили, то воно обов’язково має рухатись 

      у напрямі дії більшої за модулем сили?

                       Відповідь. Розглянемо випадки:

                       ⸺ якщо точка була нерухома до дії на неї 

                      сил, то так;

                       ⸺ якщо точка рухалась у напрямі меншої 

                      за модулем сили по лінії її дії, то ні;

                       ⸺ якщо точка рухалася у напрямі більшої

                       за модулем сили по лінії її дії, то так.

56) Спортсмен висить на турніку: у першому випадку  

      його руки паралельні, у другому – утворюють між  

      собою кут 60°. Коли напруження м’язів рук 

      більше? Чому?

                     Відповідь. У другому випадку.

57) Чи можна у формулі замість модуля сили 

       поставити вектор сили? Чому?

                     Відповідь. Ні. У правій частині всі 

                     величини  скаляри.

58) Два важкоатлети, один з яких перебуває на  

      екваторі, а другий – поблизу полюса Землі, можуть  

      підняти штанги однакової маси. Якому з них ви 

      надали б перевагу?

                     Відповідь. Поблизу полюса вага штанги 

                     більша.

59) Чи на однакову висоту піднімуться тіла різної маси,  

      кинуті з деякої висоти вертикально вгору з рівними 

      початковими швидкостями? Силою опору 

      знехтуйте.

                   Відповідь. Так. Висота підняття тіла від

                   маси не залежить.

60) Чи можна стверджувати, що кинутий вгору камінь  

     весь час рухається зі швидкістю, модуль якої 

     рівномірно зменшується? Опором повітря 

     знехтувати.

                    Відповідь. Ні. Досягнувши максимальної 

                    висоти, камінь рухатиметься зі швидкістю, 

                    модуль якої зростатиме.

61) На Землі чи на Місяці більше зміститься тіло по  

      горизонталі, якщо його кидати горизонтально з 

      однакової висоти з рівними по модулю  

      швидкостями?

                    Відповідь. На Місяці зміститься більше.

 

5. Сили в природі

62) Якої природи сили штовхають снаряд усередині 

       ствола гармати?

                     Відповідь. Електромагнітна. Сила тиску 

                     газу – результат міжмолекулярної 

                    (електромагнітної) взаємодії в газі.

63) До якого виду сил належить сила Архімеда?

                     Відповідь. Після видовження пружина в 

                     певний час почне стискатися. Газ тільки 

                     розширюється (без дії на нього сторонніх 

                    сил).

          64) Вказати числове значення першої космічної

                швидкості.

                                Відповідь. 7,9 км/с                    

          65) Дією якої сили можна пояснити припливи та

                відпливи?

                                Відповідь. Силою всесвітнього тяжіння

          66)  Чим відрізняється видовження стисненої пружини

               від розширення стисненого газу?

                    Відповідь. Після видовження пружина в 

                    перший момент часу починає стискатися.  

                    Газ (без дії на нього сторонніх сил) тільки  

                    розширюється.

67) Однорідний стержень висить на нитці. Нитку  

      перепалюють. Які частини стержня (верхні чи 

      нижні) матимуть більші прискорення на початку 

      падіння?

                     Відповідь. Верхні, бо до прискорення всіх

                     частинок стержня, крім самих нижніх, 

                     додається ще прискорення сили пружності.

68) Дві однакові невагомі пружини з’єднали:               

а) паралельно; б) послідовно. Як змінилася загальна 

      жорсткість системи? У скільки разів? Висновки 

      зробіть без обчислень.

                     Відповідь. При паралельному з’єднанні 

                     значення жорсткості системи збільшиться 

                     вдвічі, бо при однаковому видовженні 

                     пружин деформуюча сила дорівнює сумі 

                     модулів сил пружності кожної пружини.

                     При послідовному з’єднанні 

                        значення жорсткості системи вдвічі 

                        зменшиться, бо модулі сил пружності 

                        кожної пружини дорівнюють модулю

                        деформуючої сили (третій закон

                        Ньютона), а видовження тепер вдвічі 

                        більше (дорівнює сумі видовжень обох 

                        пружин).

69.  У посудину циліндричної форми, що має  

невеликий отвір у боковій стінці біля дна, налили

 воду. Чи витікатиме вода через отвір під час вільного

 падіння посудини?

                    Відповідь. Вода в стані невагомості не

                    тиснутиме  на дно і не витікатиме.

70. Ящик з бруском всередині ковзає без тертя вниз по 

похилій площині. Чи тиснутиме брусок на передню

стінку ящика, якщо тертям між ним і основою ящика

 знехтувати?

                   Відповідь. Ні, тому що прискорення бруска

              і ящика однакові. Брусок відносно передньої 

              стінки  перебуває у своєрідному стані

              невагомості.

71. Астронавти у космічному кораблі здійснюють 

політ із Землі на Місяць. Протягом якого часу вони

перебувають у стані невагомості.

              Відповідь. З моменту вимкнення двигунів, що

              прискорюють корабель під час вильоту з 

              поверхні Землі, до моменту їх ввімкнення для

              гальмування корабля перед посадкою на

              поверхню Місяця.

72. Космічний корабель, що прямує із Землі на Місяць, 

пройшов точку, де притягання обох тіл однакове. Чи

 ті самі причини невагомості корабля до і після цієї

точки, якщо його двигуни вимкнуто?

              Відповідь. У першому випадку невагомість –

              результат вільного падіння на Землю, у

              другому – на Місяць.

73. Що мають на увазі, стверджуючи, що сила тертя 

викликається силою пружності?

                Відповідь. Коли дотичні поверхні достатньо

                шорсткі. «Виступи» на поверхнях тіл

               деформуються, а, отже, діють сили пружності.

74. Чи може бути тертя між частинками одного й того 

самого середовища? Наведіть приклади.

                          Відповідь. Так. У випадку рідин і газів.

75. Яка сила в механіці не залежить від тіла, на яке діє? 

Назвіть сили, які залежать від тіл, на які діють.

                Відповідь. Сила пружності. Гравітаційні сили,

                сили тертя.

76. Яка сила надає обертального руху кулі, що

скочується по похилій площині? Чи може куля ковзати

 по похилій площині?

               Відповідь. Сила тертя спокою. Якщо сила 

               тертя дуже мала, куля може й ковзати.

6. Динаміка обертального руху

77) Які сили викликають доцентрове прискорення у

      таких випадках:

      а) тіло лежить на диску, що обертається навколо  

     своєї осі; б) супутник обертається навколо Землі;

     в) кулька обертається на нитці із закріпленим     

     другим кінцем.

                  Відповідь. а) сила тертя; б) сила тяжіння;     

                  в) сила пружності.

78.  Чому вода не виливається з відерця, яке 

обертається з певною швидкістю у вертикальній площині?

                  Відповідь. Вода падає, але відокремитися від

                  дна відра не може, бо модуль доцентрового

                  прискорення більший або рівний модулю

                  прискорення вільного падіння.

79.  Тіло, прив’язане до мотузки, рівномірно 

обертається по колу у вертикальній площині. В яких

 положеннях сила, що надає йому доцентрового

прискорення, дорівнює силі пружності мотузки?

                  Відповідь. В горизонтальних положеннях 

                  мотузки.

       7. Закон збереження імпульсу

       80)  Чи можна на підставі переданого тілу імпульсу  

            зробити висновок про величину сили, що подіяла на

            тіло? Відповідь обґрунтуйте.

                          Відповідь. Не можна. При одному і тому

                          самому переданому тілу імпульсі сила, що діє

                         на тіло, залежить від часу, протягом якого

                         тривала передача імпульсу.

80.  Чи з однаковою силою діє птах на Землю, коли

            нерухомо сидить на Землі і коли низько висне над

            Землею в повітрі?

                         Відповідь. Так.

      8. Механічна робота. Енергія

81.  На дно акваріума, заповненого водою, кладуть камінь

(при цьому вода через край акваріума не переливалася).

 Як зміниться потенціальна енергія води в акваріумі?

            Відповідь. збільшиться.

82.  Тіло масою m піднімали на висоту h. У першому

          випадку робота піднімання була mgh, у другому –

          виявилась більшою, ніж mgh, а у третьому випадку –

          меншою, ніж mgh. Як могло так статися?

                      Відповідь. Коли А > mgh, то тіло піднімли з

                      прискоренням. Тоді А = m(g + a) > mgh. Коли           

                      А < mgh, тіло рівномірно піднімали в рідині, де 

                      частину роботи mgh виконала сила Архімеда.

83.  Чому дорівнює повна робота двох команд спортсменів,

 що змагаються в перетягуванні каната?

                     Відповідь. А = 0.

84.   Чи могло б мати тіло кінетичну енергію, якби в нього

           не було такої властивості, як інертність?

                         Відповідь. Ні, бо інакше у формулі для 

                         кінетичної  енергії маса дорівнювала б нулю.

85.   Чи однакову кінетичну енергію матимуть тіла масами

          m і 2m, якщо під час розгону із стану спокою на них

          діяти рівними силами протягом того самого часу?

                        Відповідь. Тіло масою m матиме вдвічі більшу 

                        кінетичну енергію, бо його швидкість

                        наприкінці дії сили буде вдвічі більша.

86.   Вагонетка  масою m, що має швидкість  ,  гальмує

 на горизонтальній ділянці колії до зупинки. Яку роботу

 треба виконати, щоб на тій самій ділянці колії (в

 зворотному напрямі) розігнати вагонетку до того 

           значення швидкості , яке вона мала на початку

           гальмування?

                        Відповідь. m ² . Половина цієї роботи йде на

                        подолання сил тертя коліс вагонетки об рейки,

                        друга   половина на розгін до швидкості .

87.   Чи залежить значення кінетичної енергії тіла від

       вибору системи відліку?

                        Відповідь. Так, бо в різних інерціальних

                       системах відліку значення швидкості різне.

88.   Учень сказав, що робота сили тяжіння під час вільного

 падіння тіла дорівнює нулю, бо тіло невагоме. Чи

 справді так?

                       Відповідь. Учень помилився, ототожнивши

                       силу тяжіння і вагу тіла.

89.   Парашутист рівномірно спускається на парашуті.       

           Його кінетична енергія стала, а потенціальна

          зменшується. Чи не порушується тут закон збереження

          енергії?

                        Відповідь. Ні. Частина потенціальної енергії

                        перетворюється у внутрішню.

90.   Натягування тятиви лука тривало 5с, а її зворотний

 рух (до відокремлення стріли) – лише частину секунди.

            Чи відповідає це закону збереження енергії?

                        Відповідь. Так, тут дістаємо виграш у

                        потужності, а не в роботі.

91.   З брандспойта вертикально вгору б’є струмінь води.  

           Як зміниться висота підняття води, якщо при її

          незмінному потоці діаметр вихідного отвору зменшити

          удвічі?

                        Відповідь. Збільшиться в 16 разів.

92.   Чому великі транспортні літаки, що літають відносно

          повільно, мають велику площу поверхні крил, а

         швидкісні – порівняно малу.

                       Відповідь.  Щоб забезпечити велику

                       піднімальну силу при малій швидкості потрібна

                       велика площа крил, бо піднімальна сила в

                       розрахунку на одиницю площі тут невелика.

                      Вона залежить від швидкості

                      повітря, що обтікає крило і орієнтації крила.

        9. Механічні коливання та хвилі

       93)  Чи змінюється напрям сили пружності під час  

           невеликих вертикальних коливань пружинного

           маятника?

                           Відповідь. Не змінюється, бо пружина весь

                           час  розтягнута.

93.  Під час вільних коливань математичного маятника    

           модуль імпульсу зменшується від максимальної

           величини (рівновага) до нуля (крайні положення). Чи

           не суперечить це закону збереження імпульсу?

                          Відповідь. Ні. Тут відбувається почерговий

                         перехід  імпульсу від маятника до тіла підвісу

                         і навпаки.

94.  За рахунок яких сил (зовнішніх чи внутрішніх)

          відбувається коливання системи під час резонансу?

                          Відповідь. Внутрішніх. Зовнішня сила і сила 

                          опору взаємно компенсуються.

95.  Доведіть, що резонанс настає лише при збігу частоти

          змін  зовнішньої сили з частотою власних коливань

          системи.

                         Відповідь. При резонансі система коливається

                         під дією внутрішньої сили з певною частотою. 

                         Оскільки  коливання вимушені, то система

                         коливається з тією ж частотою.

96.  Від теплохода, що рухається, розходяться хвилі. Як

          впливає це на продуктивність витрат енергії двигунами

          теплохода?

                      Відповідь. Втрачається частина енергії двигунів,

                      зменшується їх ККД.

97.  На яку точку хвилі, що поширюється в пружному

          середовищі, припадає максимум кінетичної і

          потенціальної енергій? Чому?

                      Відповідь. На точки, що проходять положення

                      рівноваги. Тут швидкість і деформація, отже,

                      кінетична і потенціальна енергії найбільші.

98.  Чи існують у хвилі взаємні перетворення кінетичної

          енергії частинок середовища у потенціальну і навпаки

          як у коливальних рухах?

                      Відповідь. Ні. У хвилі як кінетична, так і

                      потенціальна енергії частинок повністю

                      передаються сусіднім частинкам.

99.  Літак, що летить рівномірно по горизонтальній прямій

          з надзвуковою швидкістю, здійснює серію пострілів по

          нерухомій повітряній мішені на його шляху. Звук якого

           пострілу (першого чи останнього) досягне мішені

           раніше?

                           Відповідь. Останнього, бо літак обганяє звук

                           від  пострілу.

       100) Довжина стрижня дорівнює L. Якої найбільшої

           довжини звукову хвилю можна збудити в цьому

           стрижні? Чому?

                          Відповідь. L. Внаслідок відбивання хвиль від

                          другого кінця стрижня.