Номер 1, страница 25 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Минькова, Иванова

Поскольку данный опыт является практическим, для его решения будут использованы гипотетические, но реалистичные результаты измерений, которые можно было бы получить в ходе реального эксперимента.

Определите время прохождения пузырьком отмеченных вами координат:

Сдавим бутылку и с помощью секундомера измерим время, за которое пузырёк опускается от верхней метки $Y_1$ до нижней $Y_2$. Предположим, это время составило 2,5 секунды.

Ответ: Время погружения $t_{погр} = 2.5 \text{ с}$.

Определите пройденный пузырьком путь:

Пройденный путь $\text{s}$ — это расстояние между метками $Y_1$ и $Y_2$. Измерим это расстояние с помощью линейки. Предположим, оно равно 10 см.

Ответ: Пройденный путь $s = 10 \text{ см}$.

Определите скорость погружения пузырька:

Дано:

$s = 10 \text{ см}$

$t_{погр} = 2.5 \text{ с}$

Перевод в систему СИ:

$s = 0.1 \text{ м}$

Найти:

$v_{погр}$ — скорость погружения пузырька.

Решение:

Будем считать движение пузырька между метками равномерным. Тогда его скорость можно вычислить по формуле:

$v = \frac{s}{t}$

Подставим значения для погружения:

$v_{погр} = \frac{0.1 \text{ м}}{2.5 \text{ с}} = 0.04 \text{ м/с}$

Ответ: Скорость погружения пузырька равна 0.04 м/с.

Проведите такие же измерения и определите скорость пузырька при всплытии.

Проведём аналогичные измерения для процесса всплытия. Ослабим давление на бутылку и измерим время, за которое пузырёк поднимается от метки $Y_2$ до $Y_1$. Предположим, это время составило 2,0 секунды. Пройденный путь остаётся тем же.

Дано:

$s = 10 \text{ см}$

$t_{вспл} = 2.0 \text{ с}$

Перевод в систему СИ:

$s = 0.1 \text{ м}$

Найти:

$v_{вспл}$ — скорость всплытия пузырька.

Решение:

Используем ту же формулу для скорости равномерного движения:

$v = \frac{s}{t}$

Подставим значения для всплытия:

$v_{вспл} = \frac{0.1 \text{ м}}{2.0 \text{ с}} = 0.05 \text{ м/с}$

Ответ: Скорость пузырька при всплытии равна 0.05 м/с.

Охарактеризуйте движение пузырька в воде:

Движение пузырька происходит по вертикальной прямой линии. В рамках данного опыта мы считаем скорость на измеряемом участке постоянной, так как замеряем среднюю скорость на небольшом отрезке, где движение близко к установившемуся. Такое движение называется прямолинейным равномерным.

Ответ: Движение пузырька в воде на рассматриваемом участке является прямолинейным и равномерным.

Сравните скорости погружения и всплытия пузырька:

По результатам наших расчетов:

Скорость погружения $v_{погр} = 0.04 \text{ м/с}$.

Скорость всплытия $v_{вспл} = 0.05 \text{ м/с}$.

Сравнивая эти два значения, получаем: $0.05 \text{ м/с} > 0.04 \text{ м/с}$, следовательно, $v_{вспл} > v_{погр}$.

В нашем гипотетическом опыте скорость всплытия оказалась больше скорости погружения. В реальном эксперименте соотношение скоростей может быть иным, так как оно зависит от результирующей силы, действующей на пузырёк (соотношение силы тяжести, выталкивающей силы и силы сопротивления воды), которая может быть разной при движении вниз и вверх.

Ответ: В данном примере скорость всплытия (0.05 м/с) больше скорости погружения (0.04 м/с).