Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5



Скачать 436.22 Kb.
страница6/6
Дата26.07.2014
Размер436.22 Kb.
ТипЗакон
1   2   3   4   5   6

Задания для самостоятельной работы


1. Задачи-оценки с подсказками решения

Решения необходимо сдавать в письменном виде с последующей защитой выполненного задания

Задача 1. Оцените ширину шага, который должен делать человек, передвигаясь по скользкой наледи. (4 балла)

Подсказка. Сделайте схематический чертеж шага; определите силы, действующие на каждую ногу в позиции шага; запишите уравнение равновесия ноги в позиции шага; выберите значения необходимых для расчета величин: длину ноги, силу тяжести, приходящуюся при ходьбе на ногу, и угол, под которым нога может находиться в равновесии на дороге, определите, исходя из своих размеров; по углу определите ширину половины шага, а затем и всего шага.
Задача 2. Оцените размер изображения человека, стоящего в аудитории у доски, на сетчатке вашего глаза. (4 балла)

Подсказка. Выполните геометрические построения хода лучей через зрачок; запишите соотношения между размерами предмета и его изображения и расстояниями до глаза; выберите значения необходимых для расчета величин: рост человека, размер глазного яблока, расстояние до человека; сделайте оценочные расчеты.
Задача 3. Оцените, какую температуру должен иметь воздух, которым надувают детский воздушный шарик, чтобы он стал подниматься вверх?

Подсказка. Оцените массу оболочки воздушного шарика; оцените массу нагретого воздуха в воздушном шарике; оцените выталкивающую силу, действующую на шарик со стороны воздуха при комнатной температуре; используя уравнение равновесия шарика в воздухе, вычислите необходимую величину.
Задача 4. Оцените силу натяжения ремней безопасности, удерживающих человека в автомобиле, движущемся со скоростью 36 км/ч, при ударе о столб, в результате которого у автомобиля получилась вмятина глубиной порядка 30 см. (4 балла)

Подсказка. Воспользуйтесь вторым законом Ньютона для оценки силы удара; рассчитайте ускорение торможения через скорость движения и тормозной путь; оцените силу натяжения ремней для человека вашей массы.
Задача 5. Человек наступил нечаянно на лежащие вверх зубьями грабли. Оцените, с какой скоростью грабли ударят его по лбу. (4 балла)

Подсказка.
Для грубой оценки скорости удара воспользуйтесь законом сохранения энергии для центра тяжести грабель, считая силу удара ноги F, равной примерно половине силе тяжести человека; изобразите схематично ситуацию, когда действие силы ноги человека на зубцы является причиной того, что центр тяжести грабель поднимается на высоту h; учтите, что скорость конца черенка грабель в 2 раза больше скорости его центра тяжести; примените закон сохранения энергии к центру тяжести, рассчитайте скорость его подъема, а затем скорость, которую будет иметь точка черенка на высоте вашего лба; приняв длину черенка и длину зубьев грабель стандартными, найдите искомую величину.
Задача 6. Оцените силу удара стеклянной бутылки, упавшей с балкона 10 этажа, о землю. (4 балла)

Подсказка. Рассчитайте скорость падения бутылки без учета сопротивления воздуха и с учетом сопротивления воздуха; оценить силу удара можно либо с помощью второго закона Ньютона, либо с помощью закона сохранения и превращения энергии; оцените силу удара, с учетом силы сопротивления воздуха.
Задача 7. Оцените скорость ветра с помощью прыжка. (4 балла)

Подсказка. Запишите формулу длины прыжка по ветру и против ветра; считая, что прыжок происходит под углом 450, рассчитайте длительность прыжка; оценив скорость своего прыжка в безветренную погоду, рассчитайте скорость ветра.
Задача 8. Оцените массу воздуха в помещении, в котором вы проживаете. (4 балла)

Подсказка. Запишите уравнение Менделеева-Клапейрона, выразите из него массу газа; оцените значения объема помещения, давления и температуры, молярной массы воздуха; оцените массу воздуха в помещении.
Задача 9. Оцените механическую мощность, которую в спокойном состоянии развивает ваше сердце. (4 балла)

Подсказка. Примените формулу мощности N = РV/t, где Р – разность артериального и венозного давления примерно 100 мм рт.ст. (не менее 120-80), V - выталкиваемый объем примерно (примерно 100 см3). Не забудьте давление выразить в единицах СИ.

В крайнем случае, разность артериального и венозного давления можно оценить как давление столба воды высотой в 1 м (порядка роста человека).

Время импульса оцените как 1 секунду.

Сделайте оценку механическую мощности, которую в спокойном состоянии развивает ваше сердце.


Задача 10. Оцените, с какой скоростью может бежать по Луне космонавт в легком, удобном скафандре. (4 балла)

Подсказка. Запишите формулы дальности и времени полета при толчке ногой во время бега. Получите формулу скорости и проанализируйте ее с учетом ускорения свободного падения на Луне.
2. Задачи-оценки без подсказок

  1. Оцените площадь поверхности своего тела. (2 балла)

  2. Оцените объем своего тела. (2 балла)

  3. Оцените среднюю плотность человеческого тела. (2 балла)

  4. Оцените массу своего тела. (2 балла)

  5. Оценить выталкивающую силу, действующую на вас со стороны воздуха в комнате. (2 - 4 балла)

  6. Оцените размер и массу пробкового спасательного круга, способного удержать на воде человека вашего веса. (2 балла)

  7. Оцените давление, которое оказывает шариковая ручка на бумагу при письме. (4 балла)

  8. Оцените, с какой минимальной частотой человек должен вращать ведро с водой в вертикальной плоскости, чтобы вода не выплёскивалась. (4 балла)

  9. Оцените скорость течения реки, если перепад высот составляет 1 м/км на про­тяжении 100 км. Какова скорость плота в такой реке? (4 балла)

  10. Оцените силу давления атмосферы на человека вашего роста. (4 балла)

  11. Оцените силу удара человека о землю при прыжке из окна второго этажа. (4 балла)

  12. Гимнаст делает на перекладине оборот­­­ –“солнышко”. Оцените, с какой силой он действует на перекладину в момент, когда проходит нижнее положение. (4 балла)

  13. Оцените мощность, выделяющуюся в виде тепла при экстренном торможении грузовика. (4 балла)

  14. Оцените силу, которая действует на плечо со стороны приклада при выстреле из ружья. (5 баллов)

  15. Оцените среднюю мощность, развиваемую силой давле­ния пороховых газов, действующей на пулю при выстреле. (5 баллов)

  16. Оцените тормозной путь автомобиля на дороге при различных погодных условиях. (5 баллов)

  17. Оцените, какую скорость могут сообщить партнеры теннисному шарику при игре в настоль­ный теннис, если каждый сделает по три удара, а максимальная скорость ракетки Vо. Сколько времени для этого потребуется, если длина сто­ла L? (5 баллов)

  18. Оцените массу капли масляного лекарства при отрыве ее от пипетки. (5 баллов)

  19. Оцените суммарную кинетическую энергию атомов вашего организма. (5 баллов)

  20. Оцените скорость струи пара, выходящего из носика кипящего чайника. Мощность нагревателя считайте известной. (5 баллов)

  21. Оцените, какой максимальный вес покажут пружинные весы при взвешива­нии тела массой один килограмм в кос­мическом корабле, движущемся по около­земной круговой орбите. (5 баллов)

  22. Оцените мини­мальный размер округлого астероида, который не сможет покинуть космо­навт, подпрыгнув изо всех сил. (5 баллов)

  23. Оценить массу атмосферы Венеры. Массу и радиус Венеры считать равными земным: R = 6 400 км, ускорение свободного падения 10 м/сек2, давление атмосферы у поверхности планеты 10 Па. (5 баллов)

  24. Оцените среднюю мощность, развиваемую силой давле­ния пороховых газов, действующей на пулю при выстреле. (5 баллов)

  25. Космический корабль опустился на пару часов для установки радиомаяка на астероид со средней плотностью 2,5 г/см3. Оцените, при каком диаметре астероида космонавты смогут объехать его на вездеходе за время стоянки. (10 баллов)

  26. Оцените прибли­женно, при каком мини­мальном радиусе планеты она сможет удерживать ат­мосферу, состоящую в основ­ном из кислорода и азота, если температура поверх­ности планеты Т=300 К. Среднюю плотность ве­щества планеты принять равной ρ = 4·103 кг/м3. (10 баллов)

  27. Мировой рекорд в беге на 100 м составляет время, чуть меньшее 10 секунд. Оцените мировой (или уже межпланет­ный?) рекорд в прыжке в длину на Луне (пренебрегите влиянием сопротивления воздуха, наличием скафандра и пр.). (10 баллов)

  28. Для спасения людей при пожаре используют аварийные брезентовые полотнища, удерживаемые спасателя­ми по периметру. Оцените, с какой высоты на них может упасть человек, не ударившись при торможении о зем­лю. (10 баллов)

  29. Оцените скорость пуль, вылетающих из патронов, брошенных в костёр. Скорость пули при стрельбе из ружья равна приблизительно 800 м/c. (10 баллов)

  30. Человек поднимается по лестнице, стоящей верти­кально и прислоненной к стене (см. рис.). Когда чело­век поднялся до верха, лест­ница начинает падать, при­чем ее нижний конец не­подвижен. Оценить, в ка­ком случае человек при при­землении будет иметь мень­шую скорость: если он спрыгнет сразу, как только лестница начнет падать, или если до конца будет держаться за лестницу? (10 баллов)

3. Задачи-оценки на движение

Устное решение оценивается 4 баллами за каждую задачу, письменное – 2 баллами

  1. С какой скоростью жонглер должен бросить вертикально вверх тяжелый шарик, чтобы поймать его через 2 с?

  2. С балкона 6 этажа (15 м над поверхностью земли) вертикально вверх бросили мячик, который пролетел мимо балкона вниз через 2 с от момента бросания. С какой скоростью был брошен мячик? Через сколько времени от момента бросания он упадет на землю? С какой скоростью он упадет на землю?

  3. Мяч бросили вертикально вверх со скоростью 10 м/с балкона 5 этажа (высота 15 м над поверхностью земли). Через сколько времени мяч упадет на землю? На какую максимальную высоту, считая от поверхности земли, он сможет подняться? Какую скорость будет иметь при ударе о землю?

  4. С вышки высотой 45 м вертикально вниз "свечкой" прыгает без начальной скорости спортсмен. С какой скоростью и через сколько секунд от момента прыжка он войдет в воду?

  5. С трамплина на высоте 25 м над поверхностью воды вертикально вверх со скоростью 20 м/с прыгает спортсмен. Через сколько секунд и с какой скоростью он войдет в воду? Какой максимальной высоты достигнет он при прыжке?

  6. С крыши 14-этажного дома ( с высоты 45 м) упал небольшой камень. Через сколько времени и с какой скоростью он упадет на землю? Скорость желательно выразить в км/ч.

  7. Цветочный горшок упал с балкона. Определить, с какого этажа он упал, если время падения было равно 2 с, а высота каждого этажа примерно 3 м. Какую скорость имел горшок при ударе о землю?

  8. Свободно падающее тело за последние 2 с своего падения прошло расстояние 80 м. Определить высоту, с которой упало тело.

  9. С каким промежутком времени оторвались от карниза крыши две капли, если спустя две секунды после начала падения второй капли расстояние между каплями было 25 м? Сопротивлением воздуха можно пренебречь.

  10. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 30 м/с из точки, расположенной на высоте 35 м над поверхностью земли. Через сколько времени и с какой скоростью тело упадет на землю?

  11. Тело брошено вертикально вверх с поверхности земли и на высоте 35 м побывало дважды ( на подъеме и на спуске) с интервалом времени 6 с. Определить скорость тела в момент бросания.

  12. Два игрока перебрасывают друг другу мяч, который летит от одного игрока к другому 2 с. На какую максимальную высоту поднимается мяч?

  13. С балкона дома на высоте 25 м выстрелили шариком из пружинного пистолета, сообщив ему скорость 40 м/с под углом 30° к горизонту. Через сколько времени, и на каком расстоянии от дома шарик упадет на землю?

  14. Камень, брошенный горизонтально с обрыва высотой 10 м, упал, пролетев по горизонтали 14 м. Определить начальную скорость камня, конечную скорость его и место его нахождения через 1 с от начала движения.

  15. Мяч, брошенный одним игроком другому со скоростью 20 м/с под некоторым углом к горизонту, достиг высшей точки через 1 с. Определить расстояние между игроками.

  16. С балкона, находящегося на высоте 45 м, бросают мяч горизонтально со скоростью 12 м/с. Мяч упруго ударяется о стену соседне­го дома и падает на землю под балконом. Определить расстояние до соседне­го дома.


4. Метод размерностей в задачах – оценках

Решения необходимо сдавать в письменном виде с последующей защитой выполненного задания

57. Вывести формулу зависимости периода колеба­ний математического маятника от длины l, массы m и возвращающей силы F. (8 баллов)

58. Вывести формулу зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы m, коэффициента упругости k и смещения х. (8 баллов)

59. Найти зави­симость частоты колебаний струны ω от натяжения струны F, массы шарика М и размера l. (8 баллов)



60. Для тела, брошенного с высоты Н горизонтально, найти связь между высотой Н, скоростью бросания v0 и ускорением свободного падения g. (8 баллов)

Хабаровск 2010 г.
1   2   3   4   5   6

Похожие:

Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5 iconТема 1-3 курс
Законы сохранения Вывести законы сохранения в классической механике и классической теории поля из принципа инвариантности действия...
Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5 iconИМ. Зайнаб биишевой
Основные понятия классической механики и законы Ньютона. Законы изменения и сохранения импульса, момента количества движения и энергии...
Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5 iconУрок «Законы сохранения импульса и энергии. Решение задач с применением компьютерных моделей»
Образовательная – закрепление учащимися знаний законов сохранения импульса и энергии при решения задач с применением компьютерных...
Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5 iconНовые законы сохранения для уравнений газовой динамики
...
Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5 iconЗаконы сохранения в мире частиц. Барионное и лептонное квантовое число. Странность. Частицы античастицы
Эти законы можно разделить на два класса универсальные (действующие во всех взаимодействиях) и те, которые в некоторых взаимодействиях...
Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5 iconЗаконы стехиометрии. Закон сохранения массы веществ. Законы стехиометрии. Закон постоянства состава
Основное содержание атомно-молекулярного учения. Простое вещество и химический элемент
Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5 iconПрограмма государственного экзамена
Кинематика материальной точки. Линейные и угловые скорости и ускорения. Динамика материальной точки. Законы Ньютона. Уравнения движения....
Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5 iconРеакция распада электрона по схеме невозможна вследствие невыполнения закона сохранения …
Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц 3 Законы сохранения в ядерных реакциях
Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5 iconЗаконы сохранения в ядерных реакциях 32 Фундаментальные взаимодействия 29
Как изменяются следующие характеристики ядра (рассмотреть распад; + распад и распад)
Законы сохранения в электричестве 4 Законы сохранения фундаментальные законы природы 4 Примеры решения задач 5 iconЗаконы Вселенной Мы продолжаем тему «Духовная практика как игра с божественными законами. Фундаментальные законы Вселенной»
Эти законы олицетворяют и воплощают. Вселенная создана так, что человек может, используя свободу воли, освобождаться от этих законов....
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org