Решения заданий по физике для 7 класса
Задание 1
Условие: Средняя сила удара молотка по гвоздю составляет 19 Н. Какое давление оказывает забиваемый гвоздь на доску в процессе удара, если площадь поперечного сечения его острия 0,0000002 м²? Ответ запишите в паскалях.
Решение:
Давление ( P ) определяется по формуле:
[
P = \frac{F}{S}
]
где:
- ( P ) — давление в паскалях (Па),
- ( F ) — сила в ньютонах (Н),
- ( S ) — площадь в квадратных метрах (м²).
Подставим данные в формулу:
- ( F = 19 , \text{Н} )
- ( S = 0.0000002 , \text{м}² )
Далее,
[
P = \frac{19 , \text{Н}}{0.0000002 , \text{м}²} = 95000000 , \text{Па} = 95 , \text{МПа}
]
Ответ: ( 95000000 , \text{Па} ) или ( 95 , \text{МПа} )
Задание 2
Условие: Какой должна быть минимальная площадь одного снегоступа для человека массой 64 кг, чтобы не проваливаться в снег более чем на 5 см, если максимальное давление на снег — 16 кПа?
Решение:
Давление ( P ) определяется следующим образом:
[
P = \frac{F}{S}
]
где ( F ) — вес человека.
Вес можно найти по формуле:
[
F = m \cdot g
]
где:
- ( m = 64 , \text{кг} ) — масса,
- ( g \approx 9.81 , \text{м/с²} ) — ускорение свободного падения.
Подставляем:
[
F = 64 \times 9.81 \approx 627.84 , \text{Н}
]
Теперь подставим ( F ) и ( P ) в формулу давления:
[
16 \times 10^3 = \frac{627.84}{S}
]
Решим относительно ( S ):
[
S = \frac{627.84}{16 \times 10^3} = 0.0392 , \text{м}²
]
Ответ: Минимальная площадь одного снегоступа ( 0.0392 , \text{м}² )
Задание 3
Условие: Давление в системе холодного водоснабжения не должно превышать 6 бар. На манометре давление составляет 4 бар. На сколько давление воды в трубе меньше максимально допустимого?
Решение:
Максимально допустимое давление ( P_{\text{max}} = 6 , \text{бар} )
Давление на манометре ( P_{\text{actual}} = 4 , \text{бар} )
Разница в давлении:
[
\Delta P = P_{\text{max}} - P_{\text{actual}} = 6 - 4 = 2 , \text{бар}
]
Ответ: Давление меньше максимально допустимого на ( 2 , \text{бар} )
Задание 4
Условие: Какова масса воздуха в комнате длиной 5 м, шириной 4 м и высотой 3 м? Плотность воздуха 1.29 кг/м³.
Решение:
Объем комнаты ( V ) можно найти по формуле:
[
V = l \cdot w \cdot h
]
где:
- ( l = 5 , \text{м} )
- ( w = 4 , \text{м} )
- ( h = 3 , \text{м} )
Подставим значения:
[
V = 5 \times 4 \times 3 = 60 , \text{м}³
]
Теперь находим массу воздуха ( m ):
[
m = V \cdot \rho = 60 \cdot 1.29 \approx 77.4 , \text{кг}
]
Ответ: Масса воздуха в комнате ( 77.4 , \text{кг} )
Задание 5
Условие: Определите архимедову силу, действующую на тело объемом 0,004 м³, полностью погруженное в керосин (плотность керосина 800 кг/м³).
Решение:
Архимедова сила ( F_A ) рассчитывается по формуле:
[
F_A = V \cdot \rho \cdot g
]
где:
- ( V = 0.004 , \text{м}³ )
- ( \rho = 800 , \text{кг/м}³ )
- ( g \approx 9.81 , \text{м/с²} )
Подставляем данные:
[
F_A = 0.004 \times 800 \times 9.81 \approx 31.4 , \text{Н}
]
Ответ: Архимедова сила ( 31.4 , \text{Н} )
Задание 6
Условие: Почему металлическая миска плавает, а при наливании воды утопает?
Объяснение:
Газовые и воздушные вещества, такие как воздух, обладают меньшей плотностью, чем вода, поэтому их сила, действующая против силы тяжести (в данном случае архимедова сила), не может сопротивляться весу миски, когда она пуста.
Когда миска заполнена водой, ее общая плотность (вес миски плюс вес воды внутри) становится больше, чем плотность воды, и в этом случае сила тяжести превышает архимедову силу, вызывая утонение.
Таким образом, миска плавает, потому что ее плотность меньше плотности воды, но как только мы добавляем воду и общая плотность превышает плотность воды, миска начинает тонуть.
