Страница 227 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета

Авторы: Пёрышкин И. М., Иванов А. И.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2023 - 2025

Уровень обучения: базовый

Цвет обложки: белый

ISBN: 978-5-09-103443-1

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 7 классе

Cтраница 227

№46 (с. 227)
Условие. №46 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 46, Условие ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 46, Условие (продолжение 2)

46. Даны графики зависимости скорости от времени для двух тел (рис. 206).

1) Какое движение описывает каждый график?

2) Какова начальная скорость тела I; тела II?

3) Какова скорость каждого тела через 6 с?

4) Каково ускорение тела I; тела II?

Какое движение описывает каждый график?
Решение. №46 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 46, Решение
Решение 2. №46 (с. 227)

Дано:

Графики зависимости скорости от времени для двух тел (I и II).
Из графиков считываем следующие данные:
Начальная скорость тела I: $v_{0I} = 4$ м/с
Начальная скорость тела II: $v_{0II} = 4$ м/с
Скорость тела I в момент времени $t = 6$ с: $v_{I}(6) = 4$ м/с
Скорость тела II в момент времени $t = 6$ с: $v_{II}(6) = 8$ м/с

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

1) Характер движения каждого тела.
2) Начальные скорости $v_{0I}$ и $v_{0II}$.
3) Скорости $v_I(6)$ и $v_{II}(6)$ через 6 с.
4) Ускорения $a_I$ и $a_{II}$.

Решение:

1) Какое движение описывает каждый график?
График скорости тела I (красная линия) — это прямая, параллельная оси времени. Это означает, что скорость тела I постоянна ($v_I = \text{const}$). Следовательно, тело I движется равномерно и прямолинейно.
График скорости тела II (синяя линия) — это прямая, наклонённая к оси времени. Это означает, что скорость тела II изменяется по линейному закону, то есть с постоянным ускорением ($a_{II} = \text{const}$ и $a_{II} > 0$). Следовательно, тело II движется равноускоренно и прямолинейно.
Ответ: Тело I движется равномерно и прямолинейно, тело II — равноускоренно и прямолинейно.

2) Какова начальная скорость тела I; тела II?
Начальная скорость — это скорость в момент времени $t=0$. Чтобы найти её, нужно посмотреть, в какой точке каждый график пересекает ось скоростей (ось $v$).
Для тела I: при $t=0$ скорость $v_{0I} = 4$ м/с.
Для тела II: при $t=0$ скорость $v_{0II} = 4$ м/с.
Ответ: Начальная скорость тела I равна 4 м/с; начальная скорость тела II равна 4 м/с.

3) Какова скорость каждого тела через 6 с?
Чтобы найти скорость в момент времени $t=6$ с, нужно найти на графике точку, соответствующую этому времени на оси $t$, и определить её координату по оси $v$.
Для тела I: так как движение равномерное, скорость постоянна и в любой момент времени, включая $t=6$ с, она равна 4 м/с. $v_I(6) = 4$ м/с.
Для тела II: находим на оси $t$ значение 6 с, поднимаемся до пересечения с синим графиком и смотрим соответствующее значение на оси $v$. $v_{II}(6) = 8$ м/с.
Ответ: Скорость тела I через 6 с равна 4 м/с; скорость тела II через 6 с равна 8 м/с.

4) Каково ускорение тела I; тела II?
Ускорение — это физическая величина, равная отношению изменения скорости ко времени, за которое это изменение произошло. Для прямолинейного движения ускорение можно вычислить по формуле $a = \frac{v - v_0}{t}$.
Для тела I: скорость не меняется, поэтому её изменение равно нулю. $a_I = \frac{v_I(t) - v_{0I}}{t} = \frac{4 \text{ м/с} - 4 \text{ м/с}}{t} = 0 \text{ м/с}^2$.
Для тела II: возьмём промежуток времени от $t=0$ до $t=6$ с. $v_{0II} = 4$ м/с, $v_{II}(6) = 8$ м/с.
$a_{II} = \frac{v_{II}(6) - v_{0II}}{6 \text{ с} - 0 \text{ с}} = \frac{8 \text{ м/с} - 4 \text{ м/с}}{6 \text{ с}} = \frac{4 \text{ м/с}}{6 \text{ с}} = \frac{2}{3} \text{ м/с}^2 \approx 0,67 \text{ м/с}^2$.
Ответ: Ускорение тела I равно 0 м/с²; ускорение тела II равно $\frac{2}{3}$ м/с².

№47 (с. 227)
Условие. №47 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 47, Условие

47. Постройте графики зависимости скорости от времени для трёх тел:

Построить графики зависимости скорости от времени для трёх тел

1) Какое движение описывают графики I, II, III?

2) Какова скорость: тела I через 2 с; тела II через 3 с; тела III через 4 с?

Решение. №47 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 47, Решение ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 47, Решение (продолжение 2)
Решение 2. №47 (с. 227)

Дано:

Данные в задаче представлены в Международной системе единиц (СИ).

Тело I: $v_{01} = 0 \frac{м}{с}$, $a_1 = 2 \frac{м}{с^2}$

Тело II: $v_{02} = 4 \frac{м}{с}$, $a_2 = 1 \frac{м}{с^2}$

Тело III: $v_{03} = 8 \frac{м}{с}$, $a_3 = 0 \frac{м}{с^2}$

Найти:

1) Какое движение описывают графики I, II, III?

2) Скорость тела I через 2 с; тела II через 3 с; тела III через 4 с.

Также требуется построить графики зависимости скорости от времени $v(t)$ для трех тел.

Решение:

Зависимость скорости от времени при прямолинейном равноускоренном движении описывается уравнением: $v(t) = v_0 + at$, где $v_0$ — начальная скорость, $a$ — ускорение, $t$ — время. Графиком этой зависимости в координатах $v(t)$ является прямая линия.

Составим уравнения скорости для каждого из трех тел:

Для тела I: $v_1(t) = 0 + 2 \cdot t = 2t$

Для тела II: $v_2(t) = 4 + 1 \cdot t = 4 + t$

Для тела III: $v_3(t) = 8 + 0 \cdot t = 8$

Построим графики этих зависимостей в одной системе координат $v(t)$.

t, cv, м/с01234524681012IIIIII

1) Какое движение описывают графики I, II, III?

График I (тело I): начальная скорость $v_{01}=0$, ускорение $a_1=2 \frac{м}{с^2}$ постоянно и положительно. Это прямолинейное равноускоренное движение из состояния покоя.

График II (тело II): начальная скорость $v_{02}=4 \frac{м}{с}$ положительна, ускорение $a_2=1 \frac{м}{с^2}$ также постоянно и положительно. Это прямолинейное равноускоренное движение.

График III (тело III): ускорение $a_3=0$, скорость $v_3=8 \frac{м}{с}$ постоянна. Это прямолинейное равномерное движение.

Ответ: График I — прямолинейное равноускоренное движение из состояния покоя; график II — прямолинейное равноускоренное движение; график III — прямолинейное равномерное движение.

2) Какова скорость: тела I через 2 с; тела II через 3 с; тела III через 4 с?

Подставим заданные значения времени в полученные ранее уравнения скоростей:

Для тела I при $t_1 = 2$ с: $v_1(2) = 2 \cdot 2 = 4 \frac{м}{с}$.

Для тела II при $t_2 = 3$ с: $v_2(3) = 4 + 3 = 7 \frac{м}{с}$.

Для тела III при $t_3 = 4$ с: $v_3(4) = 8 \frac{м}{с}$ (скорость этого тела не меняется со временем).

Ответ: Скорость тела I через 2 с равна $4 \frac{м}{с}$; скорость тела II через 3 с равна $7 \frac{м}{с}$; скорость тела III через 4 с равна $8 \frac{м}{с}$.

№48 (с. 227)
Условие. №48 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 48, Условие

48. Тело движется с ускорением 1мс2. Начальная скорость тела 2мс. Постройте графики зависимости a(t) и v(t).

Решение. №48 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 48, Решение
Решение 2. №48 (с. 227)

Дано:

Ускорение $a = 1 \, \text{м/с}^2$
Начальная скорость $v_0 = 2 \, \text{м/с}$

Найти:

Построить графики зависимости $a(t)$ и $v(t)$.

Решение:

График зависимости a(t)

В условии задачи указано, что тело движется с постоянным ускорением $a = 1 \, \text{м/с}^2$. Это означает, что ускорение не изменяется со временем. Следовательно, функция зависимости ускорения от времени имеет вид: $a(t) = \text{const} = 1 \, \text{м/с}^2$.

Графиком этой функции в координатах $(t, a)$ является прямая линия, параллельная оси времени (оси абсцисс $t$) и проходящая через точку $a=1$ на оси ускорений (оси ординат $a$).

t, сa, м/с²01

Ответ: График зависимости ускорения от времени $a(t)$ представляет собой прямую линию, параллельную оси времени и проходящую через ординату $a = 1 \, \text{м/с}^2$.

График зависимости v(t)

Поскольку движение тела равноускоренное ($a = \text{const}$), зависимость его скорости от времени описывается линейной функцией: $v(t) = v_0 + at$.

Подставим известные значения из условия задачи: $v_0 = 2 \, \text{м/с}$ и $a = 1 \, \text{м/с}^2$. Получим уравнение зависимости скорости от времени для данного тела: $v(t) = 2 + 1 \cdot t$, или $v(t) = 2 + t$.

Это линейная функция, графиком которой является прямая линия. Для построения этой прямой достаточно найти координаты двух любых точек.

  • В начальный момент времени $t=0 \, \text{с}$: $v(0) = 2 + 0 = 2 \, \text{м/с}$. Точка на графике $(0; 2)$.
  • В момент времени $t=2 \, \text{с}$: $v(2) = 2 + 2 = 4 \, \text{м/с}$. Точка на графике $(2; 4)$.

Графиком является прямая, проходящая через эти точки. Она пересекает ось скоростей $v$ в точке $v_0 = 2 \, \text{м/с}$ и возрастает.

t, сv, м/с0246123

Ответ: График зависимости скорости от времени $v(t)$ представляет собой прямую линию, описываемую уравнением $v = 2+t$. Она пересекает ось ординат в точке $(0; 2)$ и возрастает.

№49 (с. 227)
Условие. №49 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 49, Условие

49. При езде на велосипеде без заднего крыла грязь с колеса попадает на спину велосипедиста. Как получается, что комочки грязи могут догнать велосипедиста?

Решение. №49 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 49, Решение
Решение 2. №49 (с. 227)

Решение

Это явление объясняется сложением скоростей. Скорость любого комка грязи, прилипшего к колесу, является векторной суммой скорости самого велосипеда (поступательное движение) и линейной скорости вращения точки на ободе колеса.

Рассмотрим движение колеса. Пусть велосипед движется со скоростью $v_{вел}$. Это поступательная скорость ($v_{пост}$), с которой движется центр колеса и, следовательно, весь велосипед. $v_{пост} = v_{вел}$

Одновременно колесо вращается. Любая точка на его ободе имеет линейную скорость вращения ($v_{вращ}$) относительно центра колеса. Если колесо не проскальзывает, то по модулю эта скорость равна поступательной скорости: $|v_{вращ}| = |v_{пост}| = v_{вел}$

Скорость комка грязи относительно земли ($v_{грязи}$) равна векторной сумме этих двух скоростей: $\vec{v}_{грязи} = \vec{v}_{пост} + \vec{v}_{вращ}$.

В самой верхней точке колеса оба вектора скорости — $\vec{v}_{пост}$ и $\vec{v}_{вращ}$ — направлены в одну и ту же сторону: вперед по ходу движения. Поэтому их модули складываются:

$v_{грязи} = v_{пост} + v_{вращ} = v_{вел} + v_{вел} = 2v_{вел}$

Таким образом, в момент отрыва от верхней части колеса комок грязи имеет начальную скорость, которая в два раза превышает скорость самого велосипедиста. Двигаясь по инерции с этой большей скоростью, грязь летит вперед по параболической траектории, обгоняет велосипедиста и попадает ему на спину.

Ответ: Комочки грязи отрываются от верхней части колеса, где их скорость относительно земли равна сумме поступательной скорости велосипеда и линейной скорости вращения точки обода. Эта суммарная скорость вдвое превышает скорость велосипедиста, что позволяет грязи догнать его.

№50 (с. 227)
Условие. №50 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 50, Условие

50. Почему при прополке сорняки нельзя выдёргивать из земли рывком; брать за верхушки?

Решение. №50 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 50, Решение
Решение 2. №50 (с. 227)

Выдергивать сорняки из земли рывком или браться только за их верхушки нельзя по причинам, связанным как с физикой, так и с биологией растений.

С точки зрения физики, ключевую роль играет явление инерции. Инерция — это свойство физического тела сохранять свое состояние покоя. Корневая система сорняка обладает значительной массой (по сравнению со стеблем) и прочно удерживается в почве. Когда человек совершает резкий рывок, он прикладывает большую силу к верхушке за очень короткое время. Верхняя часть стебля начинает двигаться, но массивная корневая система из-за своей инерции и сопротивления почвы «не успевает» сдвинуться с места. В результате этого напряжение в стебле превышает его предел прочности, и он просто обрывается. Корень же остается невредимым в земле.

Если же тянуть сорняк медленно и плавно, прикладывая силу как можно ближе к земле, то усилие успевает равномерно передаться по всему растению, включая корневую систему. Это позволяет постепенно преодолеть силы сцепления корней с почвой и вытащить сорняк целиком.

С биологической точки зрения, оставление корня в земле делает прополку бессмысленной. Многие сорные растения, особенно многолетние, обладают высокой способностью к регенерации. Оставшийся в почве корень или даже его небольшой фрагмент может дать новые побеги. Зачастую после такого неправильного удаления сорняк вырастает еще более мощным и жизнеспособным, чем был до этого. Таким образом, обрывая верхушки, можно не только не решить проблему, но и усугубить ее.

Ответ: При выдергивании сорняков рывком или за верхушку стебель обрывается из-за инерции массивной корневой системы, которая не успевает прийти в движение. Оставшийся в земле корень способен регенерировать, и вскоре на этом месте вырастет новый, а иногда и более сильный сорняк, что делает прополку неэффективной.

№51 (с. 227)
Условие. №51 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 51, Условие

51. Приведите примеры, показывающие, что действие силы зависит от её модуля, точки приложения и направления.

Решение. №51 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 51, Решение
Решение 2. №51 (с. 227)

Действие, производимое силой на тело, характеризуется тремя факторами: её числовым значением (модулем), точкой приложения и направлением. Рассмотрим примеры, иллюстрирующие зависимость результата действия силы от каждого из этих факторов.

Зависимость от модуля силы

Представим, что мы хотим сдвинуть с места тяжёлый шкаф. Если мы приложим небольшую силу (малый модуль), шкаф может не сдвинуться с места, так как сила трения покоя будет уравновешивать наше усилие. Однако, если мы приложим значительно большую силу (большой модуль), мы преодолеем силу трения покоя, и шкаф начнёт двигаться. Другой пример: удар по футбольному мячу. Лёгкий удар (малая сила) заставит мяч покатиться медленно и на небольшое расстояние. Сильный удар (большая сила) отправит мяч в полёт быстро и далеко.

В обоих случаях направление и точка приложения силы могут быть одинаковыми, но результат действия (сдвинется ли шкаф, как далеко полетит мяч) напрямую зависит от величины, или модуля, приложенной силы. Согласно второму закону Ньютона, ускорение тела прямо пропорционально приложенной силе: $a = \frac{F}{m}$. Чем больше модуль силы $F$, тем большее ускорение $a$ получает тело.

Ответ: Результат действия силы (например, изменение скорости тела) прямо зависит от её модуля: чем больше модуль силы, тем значительнее её действие.

Зависимость от точки приложения силы

Рассмотрим вращение двери на петлях. Чтобы открыть или закрыть дверь, мы прикладываем к ней силу. Если мы будем толкать дверь в точке, расположенной очень близко к петлям (оси вращения), нам потребуется приложить огромное усилие, чтобы её повернуть. Если же мы приложим ту же по модулю и направлению силу к дверной ручке, которая находится далеко от петель, дверь откроется очень легко.

Этот пример показывает, что для вращательного движения важна не только сама сила, но и точка её приложения. Действие силы в этом случае характеризуется моментом силы (или вращающим моментом) $\tau$, который равен произведению модуля силы $F$ на плечо силы $l$ (кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы): $\tau = F \cdot l$. Чем дальше от оси вращения приложена сила (чем больше плечо $l$), тем больший вращающий момент она создаёт и тем эффективнее вызывает вращение.

Ответ: Результат действия силы (особенно вызывающей вращение) зависит от точки её приложения; чем дальше точка приложения от оси вращения, тем больше создаваемый вращающий момент при той же силе.

Зависимость от направления силы

Возьмём качели. Чтобы раскачать их сильнее, нужно толкать их в направлении их движения. Если же мы приложим силу в направлении, противоположном движению, качели замедлятся и остановятся. Если толкнуть движущиеся качели сбоку (перпендикулярно плоскости качания), они изменят траекторию своего движения.

Другой простой пример — перемещение санок. Если тянуть санки за верёвку горизонтально, они будут двигаться вперёд. Если тянуть верёвку вертикально вверх, санки будут подниматься, а не двигаться вперёд. Если тянуть под углом к горизонту, сила будет иметь две составляющие: одна будет двигать санки вперёд, а другая — приподнимать их, уменьшая силу трения.

Эти примеры демонстрируют, что сила является векторной величиной, и её направление определяет направление вызываемого ею изменения движения (ускорения).

Ответ: Направление приложенной силы определяет направление изменения движения тела. Изменение направления силы при неизменном модуле и точке приложения приводит к совершенно разным результатам.

№52 (с. 227)
Условие. №52 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 52, Условие

52. Почему при выстреле снаряд и орудие двигаются в разные стороны и получают разные скорости?

Решение. №52 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 52, Решение
Решение 2. №52 (с. 227)

Движение снаряда и орудия при выстреле является примером реактивного движения и описывается законом сохранения импульса. Система, состоящая из орудия и снаряда, до выстрела находится в состоянии покоя, поэтому ее суммарный импульс равен нулю.

В момент выстрела пороховые газы, расширяясь, действуют с одинаковой по модулю, но противоположной по направлению силой как на снаряд, так и на орудие (согласно третьему закону Ньютона). Эти силы являются внутренними для системы «орудие-снаряд». Так как внешние силы (сила тяжести, сила сопротивления воздуха) за короткое время выстрела не успевают значительно изменить импульс системы, ее можно считать замкнутой.

Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс замкнутой системы тел остается постоянным. Поскольку начальный импульс системы был равен нулю, то и суммарный импульс системы после выстрела также должен быть равен нулю. Если обозначить импульс снаряда как $ \vec{p}_{с} $, а импульс орудия (отдачи) как $ \vec{p}_{о} $, то их векторная сумма равна нулю: $ \vec{p}_{с} + \vec{p}_{о} = 0 $ Из этого уравнения следует, что векторы импульсов снаряда и орудия равны по величине и противоположны по направлению: $ \vec{p}_{о} = - \vec{p}_{с} $ Поскольку импульс тела $ \vec{p} $ связан с его скоростью $ \vec{v} $ соотношением $ \vec{p} = m\vec{v} $, а масса $ m $ является скалярной положительной величиной, то векторы скоростей снаряда и орудия также направлены в противоположные стороны. Именно поэтому снаряд летит вперед, а орудие испытывает отдачу и движется назад.

Различие в скоростях объясняется из равенства модулей импульсов: $ |\vec{p}_{о}| = |\vec{p}_{с}| \implies m_{о}v_{о} = m_{с}v_{с} $ где $ m_{о} $ и $ v_{о} $ — масса и модуль скорости орудия, а $ m_{с} $ и $ v_{с} $ — масса и модуль скорости снаряда. Выразим отношение скоростей: $ \frac{v_{о}}{v_{с}} = \frac{m_{с}}{m_{о}} $ Так как масса орудия $ m_{о} $ во много раз превышает массу снаряда $ m_{с} $ ($ m_{о} \gg m_{с} $), то из этого соотношения следует, что скорость орудия $ v_{о} $ будет во столько же раз меньше скорости снаряда $ v_{с} $. Поэтому снаряд приобретает очень большую скорость, в то время как орудие откатывается назад со значительно меньшей скоростью.

Ответ: снаряд и орудие движутся в разные стороны в соответствии с законом сохранения импульса: поскольку до выстрела их суммарный импульс был равен нулю, то и после выстрела он должен остаться нулевым, что возможно только если импульсы снаряда и орудия будут равны по модулю и противоположны по направлению. Разные скорости они получают потому, что масса орудия значительно больше массы снаряда. Из равенства модулей их импульсов ($ m_{о}v_{о} = m_{с}v_{с} $) следует, что скорость тела с меньшей массой (снаряда) будет во столько же раз больше скорости тела с большей массой (орудия).

№53 (с. 227)
Условие. №53 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 53, Условие

53. Известно, что на Луне на тело массой 1 кг действует сила тяжести, равная 1,62 Н. Вычислите, чему будет равен на Луне вес человека, масса которого 75 кг.

Решение. №53 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 53, Решение
Решение 2. №53 (с. 227)

Дано:

$m_1 = 1$ кг

$F_{т1} = 1,62$ Н

$m_{чел} = 75$ кг


Найти:

$P_{чел}$ — ?


Решение:

Вес тела ($P$) — это сила, с которой тело действует на опору или подвес вследствие гравитационного притяжения. Если тело находится в состоянии покоя на горизонтальной поверхности, его вес численно равен силе тяжести ($F_т$), действующей на него. Сила тяжести вычисляется по формуле $F_т = m \cdot g$, где $m$ — масса тела, а $g$ — ускорение свободного падения.

Масса человека не изменяется при перемещении с одного небесного тела на другое, в то время как вес изменяется, так как зависит от ускорения свободного падения.

Сначала определим ускорение свободного падения на Луне ($g_Л$), используя данные для тела массой $m_1 = 1$ кг, на которое действует сила тяжести $F_{т1} = 1,62$ Н.

$g_Л = \frac{F_{т1}}{m_1}$

Подставим известные значения:

$g_Л = \frac{1,62 \text{ Н}}{1 \text{ кг}} = 1,62 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$

Теперь мы можем вычислить вес человека ($P_{чел}$) на Луне, зная его массу ($m_{чел}$) и ускорение свободного падения на Луне ($g_Л$).

$P_{чел} = m_{чел} \cdot g_Л$

Подставим значения в формулу:

$P_{чел} = 75 \text{ кг} \cdot 1,62 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = 121,5 \text{ Н}$

Ответ: вес человека на Луне будет равен 121,5 Н.

№54 (с. 227)
Условие. №54 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 54, Условие

54. Имеются две одинаковые банки: одна с водой, другая с растительным маслом. Банки с жидкостями уравновесили на рычажных весах. У какой жидкости уровень выше — у воды или у масла?

Решение. №54 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 54, Решение
Решение 2. №54 (с. 227)

Дано:

Две одинаковые банки, $m_{б1} = m_{б2} = m_б$.
Банка 1 с водой (жидкость 1).
Банка 2 с растительным маслом (жидкость 2).
Банки с жидкостями уравновешены на весах, следовательно, их общие массы равны: $m_{общ1} = m_{общ2}$.

Плотность воды: $\rho_в \approx 1000 \text{ кг/м}^3$
Плотность растительного масла: $\rho_м \approx 920 \text{ кг/м}^3$

Найти:

У какой жидкости уровень выше — у воды или у масла? (Сравнить $h_в$ и $h_м$).

Решение:

Так как банки с жидкостями уравновешены на рычажных весах, их общие массы равны. Общая масса складывается из массы пустой банки и массы налитой в нее жидкости.

$m_{общ1} = m_б + m_в$
$m_{общ2} = m_б + m_м$

где $m_б$ — масса пустой банки, $m_в$ — масса воды, $m_м$ — масса масла.

Из условия равновесия $m_{общ1} = m_{общ2}$ следует:

$m_б + m_в = m_б + m_м$

Вычитая из обеих частей равенства массу одинаковых банок ($m_б$), мы приходим к выводу, что массы жидкостей в банках равны:

$m_в = m_м$

Массу жидкости можно выразить через ее плотность ($\rho$) и объем ($V$) по формуле $m = \rho \cdot V$. Запишем это соотношение для воды и масла:

$m_в = \rho_в \cdot V_в$
$m_м = \rho_м \cdot V_м$

Так как массы жидкостей равны, то:

$\rho_в \cdot V_в = \rho_м \cdot V_м$

Из справочных данных известно, что плотность воды больше плотности растительного масла:

$\rho_в > \rho_м$

Чтобы равенство $\rho_в \cdot V_в = \rho_м \cdot V_м$ выполнялось при условии $\rho_в > \rho_м$, объем масла должен быть больше объема воды:

$V_м > V_в$

Объем жидкости в банке (при условии, что она цилиндрическая или призматическая) равен произведению площади ее дна ($S$) на высоту уровня жидкости ($h$): $V = S \cdot h$. Поскольку банки одинаковые, площади их дна также равны: $S_в = S_м = S$.

Следовательно, мы можем записать:

$S \cdot h_м > S \cdot h_в$

Разделив обе части неравенства на $S$, получаем:

$h_м > h_в$

Таким образом, уровень растительного масла в банке будет выше, чем уровень воды.

Ответ: Уровень растительного масла выше.

№55 (с. 227)
Условие. №55 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 55, Условие

55. Какая жидкость налита в сосуд ёмкостью 100 л, если её масса 93 кг?

Решение. №55 (с. 227)
ГДЗ Физика, 7 класс Учебник, авторы: Пёрышкин И М, Иванов Александр Иванович, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 227, номер 55, Решение
Решение 2. №55 (с. 227)

Дано:

Ёмкость сосуда $V = 100$ л
Масса жидкости $m = 93$ кг

Переведем объем в систему СИ:
$V = 100 \text{ л} = 100 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,1 \text{ м}^3$

Найти:

Плотность жидкости $\rho$ и определить, что это за жидкость.

Решение:

Чтобы определить, какая жидкость налита в сосуд, необходимо вычислить её плотность. Плотность ($\rho$) — это физическая величина, равная отношению массы тела ($m$) к его объёму ($V$).

Воспользуемся формулой для расчёта плотности:
$\rho = \frac{m}{V}$

Подставим известные значения в формулу, предварительно переведя объем в единицы СИ (кубические метры):
$\rho = \frac{93 \text{ кг}}{0,1 \text{ м}^3} = 930 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Теперь, зная плотность жидкости, мы можем определить её вид, сравнив полученное значение с табличными значениями плотностей различных веществ. Плотность, равная $930 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$, близка к плотности подсолнечного масла (920-930 кг/м³) или некоторых сортов нефти. В рамках школьной программы наиболее вероятным ответом является подсолнечное масло.

Ответ: рассчитанная плотность жидкости составляет $930 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$, что соответствует подсолнечному маслу.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться