Давайте разберем каждую задачу по порядку с подробными решениями и объяснениями.
Задача 16
В опыте обнаружено, что при подъеме проволочной рамки из воды водяная пленка разрывается при значении силы 4,2•10⁻³ Н. Ширина рамки — 3 см. Нужно найти коэффициент поверхностного натяжения воды, если он равен (\sigma).
Дано:
- Сила разрыва (F = 4,2 \times 10^{-3} , Н)
- Ширина рамки (w = 3,см = 0,03,м)
Формула:
Для расчета (\sigma) используем соотношение, связанное с поверхностным натяжением:
[ F = 2\sigma \times l ]
где (l) — длина (ширина) рамки.
Обратите внимание, что тут важно учесть, что сила действует по обе стороны рамки, поэтому есть множитель 2.
Рассчитаем (\sigma):
[ \sigma = \frac{F}{2 \times l} ]
здесь (l = w = 0,03,м).
Подстановка:
[ \sigma = \frac{4,2 \times 10^{-3}}{2 \times 0,03} = \frac{4,2 \times 10^{-3}}{0,06} = 0,07,Н/м ]
Ответ: (\mathbf{7 \times 10^{-2} ,Н/м}).
Верный вариант: А. 7 • 10⁻² Н/м
Задача 17
Почему в горах не удается сварить яйцо в кипящей воде?
Обоснование:
На высоте давление воздуха ниже, чем на уровне моря, и температура кипения воды уменьшается. Это значит, что вода закипает при меньшей температуре, и яйцо не сварится полностью.
Правильный ответ: B. При понижении атмосферного давления понижается температура кипения воды.
Задача 18
Тип деформации струны гитары во время игры.
Объяснение:
При игре на струне она колеблется, каждая такая колебательная волна — это гармоническая нагрузка, вызывающая упругие колебания.
Это — упругая деформация, которая исчезает после прекращения нагрузки.
Верный ответ: Б. Упругая деформация.
Задача 19
Удлинение проволоки, если ее начальная длина и радиус увеличены в два раза, при том же грузовом воздействии.
Дано:
- Первоначальное удлинение — 8 см для исходной проволоки.
- Новая длина — в два раза больше, (L_2 = 2L_1).
- Радиус — в два раза больше, (r_2 = 2r_1).
Закон:
Удлинение при растяжении по формуле
[ \Delta L = \frac{F L}{A E} ]
где (A) — площадь поперечного сечения, (A = \pi r^2).
Отношение удлинений:
[ \Delta L \propto \frac{L}{A} ]
[ A \propto r^2 ]
При увеличении длины в 2 раза и радиуса в 2 раза:
[ \frac{L_2}{L_1} = 2 ]
[ \frac{A_2}{A_1} = 4 ] (так как площадь (A \propto r^2))
Новое удлинение (\Delta L_2):
[ \Delta L_2 = \frac{F L_2}{A_2 E} ]
[ = \frac{F \times 2L_1}{4 A_1 E} = \frac{1}{2} \times \frac{F L_1}{A_1 E} = \frac{1}{2} \times \Delta L_1 ]
Так как исходное удлинение (\Delta L_1 = 8,см), то:
[ \Delta L_2 = \frac{1}{2} \times 8,см = 4,см ]
Ответ: В. 4 см.
Задача 20
Объем (V=88,дм^3 = 0,088,м^3), температура (T=127°C=400,K), масса водорода (m=20,г=0,02,кг).
Найти давление (p):
Используем уравнение состояния идеального газа:
[ pV = nRT ]
где:
- (n = \frac{m}{M}), мольное количество водорода ((M_{H_2} = 2,г/моль)).
- (R = 8,314,Дж/(моль\cdл)}).
Рассчитаем (n):
[ n = \frac{0,02,кг}{0,002,кг/моль} = 10,моль ]
Найдем (p):
[ p = \frac{nRT}{V} ]
Подстановка:
[ p = \frac{10 \times 8,314 \times 400}{0,088} ]
Вычислим:
[ 10 \times 8,314 \times 400 = 10 \times 3325.6 = 33,256, \text{Дж} ]
[ p = \frac{33,256}{0,088} \approx 378,7 \times 10^3,\Pa ]
Это примерно 3.8 × 10^5 Па, что ближе к ответу — Г. 4•10^5 Па.
Ответ: Г. 4•10⁵ Па
Задача 21
Дано:
- Точка росы — 12°C, давление насыщенного водяного пара — 1.4 кПа.
- Температура воздуха — 29°C, давление насыщенного водяного пара — 4,0 кПа.
Находим относительную влажность:
[ \varphi = \frac{p_{водяной пара}}{p_{насыщенного в данных условиях}} \times 100% ]
Где (p_{водяной пара}) — давление водяного пара при точке росы:
[ p_{водяной пара} \text{ при 12°C} = 1,4,кПа ]
Относительная влажность:
[ \varphi = \frac{1,4,кПа}{4,0,кПа} \times 100% = 0,35 \times 100% = 35% ]
Ответ: А. 35%
Если есть еще вопросы или нужна помощь по каким-то задачам — обращайтесь!