На весах уравновешены два закрытых сосуда ландольта
#хакнем_физика ???? рубрика, содержащая интересный, познавательный контент по физике как для школьников, так и для взрослых ????
Если решая математические задачи, следует руководствоваться только условиями, в том числе и неявно заданными (например: находя градусную меру одного из смежных углов в случаях, когда известна градусная мера другого, непременной частью условия является значение суммы градусных мер смежных углов, равной 180 град.), то при решении физических задач следует учитывать ВСЕ физические явления и процессы, влияющие на результат рассматриваемой в задаче ситуации.
Вот для примера известная и часто встречающаяся во многих учебниках и сборниках задач, в том числе и олимпиадных (и не только для семиклассников) по физике.
ЗАДАЧА
В стакане с водой плавает кусок льда. Изменится ли уровень воды, когда лёд растает?
Прежде чем продолжить чтение, предлагаю читателю дать (хотя бы для себя) обоснованный ответ на вопрос задачи…
В «Сборнике вопросов и задач по физике» [Н.И. Гольдфарб, изд. 2, «Высшая школа», М.: 1969] эта задача, помещённая как часть № 10.7 на стр. 48, на стр.193 приводится ответ:
«Лёд вытесняет воду, вес которой равен весу льда. Когда лёд растает, образуется такое же количество воды, поэтому уровень не изменится».
Такой же ответ приводится и во многих других сборниках…
А вот в популярнейшем и по сей день, выдержавшим множество изданий трёхтомнике «Элементарный учебник физики» под редакцией академика Г.С. Ландсберга [т. I, изд. 7, стереотипное, «Наука», М.: 1971] ответа на эту задачу (№ 162.2, стр. 351) не приводится. И это не случайно!
Что же не учтено в вышеприведённом ответе? Правильно! Не учтено, что при таянии льда вода в стакане охлаждается — именно поэтому мы и бросаем туда кусочек льда!
Вот как должен выглядеть правильный ответ:
«При таянии льда вода в стакане охлаждается. При охлаждении все вещества уменьшаются в объёме. Однако вода, единственная из всех известных веществ, имеет наибольшую плотность при температуре +4 град. С, а это значит, что при дальнейшем охлаждении данная масса воды увеличивается в объёме, что, как мне это было известно из курса природоведения в 5 классе (1961/1962 учебный год), является условием сохранения жизни на Земле, поскольку позволяет достаточно глубоким водоёмам не промерзать до самого дна!).
При этом возможно три варианта развития ситуации:
I. Если температура воды до начала таяния льда была выше 4 град. С и, хотя и понизилась после таяния льда, но осталась выше этой температуры, то уровень воды в стакане уменьшится.
II. Если температура воды до начала таяния льда была ниже 4 град. С, а после таяния льда ещё и уменьшилась, то уровень воды в стакане увеличится.
III. В случае, когда начальная температура воды была выше 4 град. С, а после того как лёд растаял, оказалась ниже этой температуры, то об уровне ничего определённого сказать нельзя — нужны конкретные данные о температуре и массе воды и льда, чтобы дать точный ответ на вопрос задачи!».
С этой задачей связана для меня одна интересная история.
Лет 15 назад во дворе дома, в котором я живу, ко мне с грустным выражением лица подошёл паренёк по имени Серёжа и попросил помочь подготовиться к предстоящей ему завтра апелляции по физике в нашем Политехническом институте (ныне Технический университет).
Поскольку времени было слишком мало, то я ограничился советом: если, по его мнению, апелляция пройдёт не очень удачно, и надежды исправить тройку на вступительном экзамене не будет, то попросить экзаменатора ответить на вопрос этой задачи и заставил его дословно вызубрить приведённый выше ответ и даже отработал с ним интонацию изложения этого ответа. На следующий вечер он подошёл ко мне с достаточно счастливым видом.
Вот его рассказ, каким я его запомнил:
«Всё получилось так, как Вы и хотели. Апелляцию проводили два человека: профессор и ассистент кафедры общей физики института. Мне выпало общаться с ассистентом, а профессор в это время общался с другим абитуриентом.
В ответ на мою просьбу ответить на мой вопрос ассистент слегка улыбнувшись сказал: «Пожалуйста…».
«После того, как я проговорил условие задачи, ассистент, широко улыбнувшись, произнёс: «Ну, это известная задача. Уровень воды не изменится — это следует из закона Архимеда: плавающий лёд вытесняет массу воды, равную массе льда. Образовавшаяся при таянии льда вода заполнит тот объём, который занимал в воде плавающий лёд…».
«Позвольте с Вами не согласиться», — начал я и затем совершенно спокойно слово в слово пересказал заготовленный нами ответ…
В это время профессор жестом остановил своего абитуриента и стал внимательно меня слушать…
Когда я закончил, возникла небольшая пауза…Профессор, обращаясь к ассистенту спросил: «Что скажешь?».
«Кажется, всё верно», — неуверенно ответил тот, на что профессор сказал, что никогда ещё не слышал столь аргументированного ответа, после чего, уже обращаясь ко мне, добавил: «Молодой человек, мы, к сожалению, не можем поднять Вам оценку сразу на два балла, но четвёрку Вы очевидно заслужили!»».
Мне остаётся лишь добавить, что Серёжа был зачислен студентом!…
Наши читатели могут поделиться своим мнением по поводу решения задачи. Если вам было интересно, не забудьте подписаться на наш канал и хэштег #хакнем_физика
Автор: #себихов_александр 71 год, много лет проработал конструктором-технологом микроэлектронных приборов и узлов в одном из НИИ г. Саратова, затем преподавателем математики и физики.
Другие статьи автора:
Вы читаете контент канала “Хакнем Школа”. Подпишитесь на наш канал, чтобы не терять его из виду.
Источник
Сколько г азида натрия и нитрата калия потребуется для выделения азота, заполняющего подушку безопасности объемом 15 л при 50 0С и 1,25 атм?
Относительная плотность газа по воздуху 1.52. Определить объем 5.5 г этого газа (при н.у.). Определить число молекул в найденном объеме и массу одной молекулы. Определить объем 5,5 г этого газа при 17 0С и Р 98 кПа
Николай Егорович Кузьменко, Вадим Владимирович Еремин
19 – 105
1000 г 5,1 % раствор нитрата серебра подвергли электролизу, при этом на катоде выделилось 10, 8 г вещества. Затем в электролизер добавили 500 г 13,5 % раствора хлорида меди (II) и раствор снова подвергли электролизу до выделения на аноде 8,96 л газа (н.у.). Определите массовые доли веществ в конечном растворе.
Врублевский Александр Иванович
120
Насыщенный при 50 0С раствор гидроксида бария массой 120 г охладили до 25 0С. Выпавший осадок отфильтровали, а к фильтрату добавили оксид фосфора (V) массой 0,852 г. Установите вещество и его массовую долю в образовавшемся фильтрате. Растворимость Ba(OH)2 при 50 0С и при 25 0С соответственно равна 33,0 и 4,7 г на 100 г воды.
ЗАДАЧИ ПО ТЕМЕ “КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ”
Николай Егорович Кузьменко
14 – 71
Какую массу кристаллогидрата Na2SO4∙10H2O необходимо добавить к 100 мл 8% раствора сульфата натрия (ρ = 1,07 г/мл), чтобы удвоить массовую долю вещества в растворе.
Авторы П. А. Оржековский и др.
Водный раствор смеси двух хлоридов А и В подвергли электролизу с разделенным катодным и анодным пространством. На катоде и аноде после окончания реакции выделились газы в объемном соотношении 2 : 1. Эти газы смешали на свету. В составе полученного продукта была обнаружена соль А в количестве, равном исходному. Определите качественный состав солей А и В и их мольное соотношение, если известно, что раствор, содержащий 5,85 г соли В, при обработке избытком нитрата серебра может дать 14,35 г осадка.
https://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/792/21792/7511?p..
Сборник задач и упражнений по химии с решением: Практикум. Читать бесплатно онлайн в электронном вид
Уравновешены два сосуда с растворами NaOH и HCl. В первый сосуд добавили хлорид аммония массой 10,7 г. Какую массу карбоната кальция надо добавить во второй сосуд, чтобы они снова уравновесились? Считайте, что газы выделяются из растворов полностью.
ЧАШКИ
На чашках весов уравновесили 2 стакана, в каждом из которых находится по 50 г раствора азотной кислоты с массовой долей 20 %. В один из стаканов насыпали 25 г карбоната магния. На какую чашку весов, и какую массу гирь надо добавить после окончания реакции, чтобы восстановить равновесие.
Кузьменко Николай Егорович
8 – 17
Сколько граммов сульфата калия выпадает в осадок из 400 г раствора, насыщенного при 80 0С и охлаждении его до 20 0С? Растворимость K2SO4 составляет 21,4 г при 80 0С и 11,1 при 20 0С.
КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ. РАСТВОРИМОСТЬ
Кузьменко Николай Егорович
8 – 18
Какая масса гексагидрата хлорида магния выпадет из 300 г насыщенного при
80 0С раствора при охлаждении до 20 0С, если растворимость безводной соли при этих температурах равна 65,8 г и 54,8 г соответственно?
При растворении в воде 50 г медного купороса получен 20 % раствор сульфата меди (II). К этому раствору добавили 39 г цинка, а после завершения реакции добавили 292 г 12 % раствора соляной кислоты. Определите массовую долю соляной кислоты в конечном растворе.
Не обязательно количество обозначать через х. Можно, например, взять за х массу одного металла, тогда масса второго будет равна (11 – х) г;
Массу одного оксида обозначить у, тогда масса второго будет (17 –у) г.
Вообще при решении задач нам часто приходится выбирать образец. Например, решая задачи на вывод формул вещества по массовым долям элементов в веществе, мы автоматически выбираем образец 100 г.
Образец может быть 1 моль, 1 л, 100 л, 100 г и т. д. Иногда удачно выбранный образец намного облегчает решение задачи.
Как – то возвращается мой олимпиадник после олимпиады и мне показывают решение задачи на двух страницах.
Я спрашиваю: −И как ты это решил?
Отвечает мне: −А я выбрал образец. И решение у него заняло полстранички.
Задача: Смесь магния и кальция массой 11 г сожгли в кислороде, при этом образовались 17 г оксидов MgO и CaO. Вычислите массы магния и кальция в смеси.
Задача:
Смесь магния и цинка массой 8 г обработали раствором соляной кислоты массой 400 г с массовой долей вещества 16% в результате чего выделился газ объемом 3,64 л. Вычислите массовые доли металлов в исходной смеси и состав образовавшейся смеси.
Задача:
На хлорирование 9 г Fe и Cu необходимо 3,36 л хлора. Найти массовые доли металлов в исходной смеси.
ЗАДАЧИ НА СМЕСИ ВЕЩЕСТВ (СОСТАВЛЕНИЕ СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ).
ЗАДАЧА
Смесь серы и углерода массой 2 г сожгли в кислороде, при этом образовались 6 г оксидов SO2 и CO2. Вычислите массы углерода и серы в смеси.
ЕЩЕ ПРИМЕР ЗАДАЧИ, КОТОРАЯ ЛЕГКО РЕШАЕТСЯ ЧЕРЕЗ Х И У.
Найти среднюю массу смеси сернистого и серного газа, если в смеси на 5 атомов серы приходится 11 атомов кислорода.
Источник
18.1. Вставьте в текст пропущенные слова. «Говорят, что скорость тела изменилась, если изменился _____ скорости или ______».
18.2. Домашний эксперимент.
Положите на стол лист бумаги, а сверху поставьте пластиковую бутылку с водой, закрытую крышкой. Быстро выдерните лист из-под бутылки. Опишите свои наблюдения. Объясните наблюдаемое явление.
Бутылка остается на месте, так как масса бутылки велика
18.3. Ответьте на вопросы для каждого случая, показанного на рисунке.
а) Изменился ли модуль скорости тела?
б) Изменилось ли направление скорости тела?
в) Действие какого из тел послужило причиной изменения скорости другого тела?
18.4. При повороте автобуса туловища сидящих в автобусе пассажиров отклоняются от вертикального положения. Объясните явление.
Автобус вместе с пассажирами едет на некоторой скорости, а когда автобус поворачивает, то пассажиры продолжают с той же скоростью по инерции двигаться дальше, из-за этого туловища отклоняются от своего положения.
18.5. Выберите правильное утверждение.
В вагоне поезда, движущегося с постоянной скоростью, друг против друга сидят мальчики. Один мальчик другому бросает конфету, прицеливаясь ему прямо в руки. Конфета попадет … .
✓ прямо в руки второму мальчику
19.1. Заполните пропуски в тексте, используя слова: лодка; меняется; двигаться; скорость; взаимодействуют; друг на друга; действие.
19.2. Выберите правильное утверждение.
Известно, что магнит притягивает к себе железные предметы. Если в ванночке на поверхности воды недалеко друг от друга расположить магнит и железный болт примерно таких же размеров на пенопластовых пластинах и оставить их в покое, то через некоторое время … .
✓ и магнит, и болт начнут перемещаться относительно ванночки навстречу друг друга
19.3. Заполните пропуски в тексте, используя слова: воздух; земля; вода.
19.4. Выберите правильное утверждение.
Два друга – Иван и Петр стоят на роликовых коньках. Иван держится за один конец веревки, а Петр тянет за другой ее конец, стараясь подтянуть к себе Ивана. При этом … .
✓ оба мальчика движутся относительно земли навстречу друг другу
20.1. Заполните пропуски в тексте. «Масса тела – это физическая величина, характеризующая его ____».
20.2. С помощью линий установите соответствие между понятиями, расположенными справа и слева.
20.3. Выберите правильное утверждение.
Папа и сын, стоя на коньках, оттолкнулись друг от друга. После толчка скорость сына оказалась … .
✓ больше скорости папы
20.4. Выберите правильный ответ.
Мальчик, находясь в неподвижной лодке, бросил камень массой 5 кг в сторону кормы лодки со скоростью 2 м/с. Какова была скорость лодки относительно воды сразу после броска, если масса лодки с мальчиком равна 100 кг?
20.5. Запишите значения массы тел в указанных единицах по приведенному образцу.
20.6. Запишите значения массы тел в указанных единицах по приведенному образцу.
21.1. Для уравновешивания тела на рычажных весах были использованы наборы гирь, масса которых указана в таблице. Чему равна масса каждого тела?
21.2. Две одинаковые тележки, между которыми зажата пружина, соединены нитью. На левую тележку насыпают песок, на правую – ставят гирю. После пережигания нити пружина распрямляется, расталкивая тележки в противоположные стороны, в результате чего они приобретают одинаковые скорости. Чему равна масса песка на левой тележке? Ответ поясните.
21.3. На две тележки, массой по 2 кг каждая, поместили песок и гирю (см. рис.). После пережигания нитки тележки разъезжаются в противоположные стороны. При этом скорость левой тележки в 2 раза меньше, чем скорость правой. Чему равна масса песка на левой тележке? Ответ поясните.
21.4. Домашний эксперимент.
Определите массу своего тела с помощью напольных весов.
1. Зарисуйте шкалу прибора.
2. Определите цену деления шкалы прибора. 1 кг
3. Запишите результат измерения с учетом погрешности измерения.
m = (45 ± 0,5) кг.
22.1. Заполните пропуски в тексте. «Плотность вещества показывает, какова масса единицы объема вещества, и высчитывается по формуле ______».
22.2. Заполните таблицу по приведенному образцу.
22.3. Пользуясь таблицей1 плотностей веществ, вставьте в текст пропущенные слова.
22.4. Заполните пропуски в тексте.
Два кубика А и В из разных веществ уравновешены на весах. Из вещества с большей плотностью изготовлено тело А, так как его размеры меньше, чем у тела В.
22.5. Вставьте в текст пропущенное слово.
На чаши весов кладут стеклянный и мраморный кубики одинакового размера. Перетянет чаша с кубиком
из мрамора.
22.6. Бутылка без масла имеет массу 50 г, а с маслом – 450 г. Какова по этим данным плотность масла, если объем бутылки 0,5 л?
23.1. Чему равна масса тела объемом 3 м3 и плотностью 4000 кг/м3?
23.2. Впишите в предложение недостающее слово: больше или меньше. Запишите формулу, на основе которой вы сделали выбор.
23.3. Какова масса керосина, налитого в измерительный цилиндр?
23.4. Два одинаковых измерительных цилиндра с различными жидкостями уравновешены на рычажных весах. Определите плотность жидкости, находящейся в цилиндре 2. Ответ округлите до сотен. По таблице плотности определите, какая это жидкость.
23.5. В измерительный цилиндр с водой опустили гирьку массой 100 г. Рассчитайте плотность вещества, из которого изготовлена гирька. Ответ округлите до сотен. По таблице плотности определите, какое это может быть вещество.
23.6. Алюминиевый шарик массой m = 100 г опущен в сосуд с водой. Есть ли в шарике полость?
23.7. Выберите правильный ответ.
Два кубика одинакового размера, изготовленные из стали и имеющие внутри себя полости, кладут на разные чаши весов. В результате взвешивания … .
✓ перевесит кубик, обладающий полостью меньшего размера
Источник
Рабочая тетрадь по физике 7 класс Т.А. Ханнанова (к учебнику А.В. Перышкина)
18.1. Вставьте в текст пропущенные слова. «Говорят, что скорость тела изменилась, если изменился _____ скорости или ______».
18.2. Домашний эксперимент.
Положите на стол лист бумаги, а сверху поставьте пластиковую бутылку с водой, закрытую крышкой. Быстро выдерните лист из-под бутылки. Опишите свои наблюдения. Объясните наблюдаемое явление.
18.3. Ответьте на вопросы для каждого случая, показанного на рисунке.
а) Изменился ли модуль скорости тела?
б) Изменилось ли направление скорости тела?
в) Действие какого из тел послужило причиной изменения скорости другого тела?
18.4. При повороте автобуса туловища сидящих в автобусе пассажиров отклоняются от вертикального положения. Объясните явление.
18.5. Выберите правильное утверждение.
В вагоне поезда, движущегося с постоянной скоростью, друг против друга сидят мальчики. Один мальчик другому бросает конфету, прицеливаясь ему прямо в руки. Конфета попадет … .
19.1. Заполните пропуски в тексте, используя слова: лодка; меняется; двигаться; скорость; взаимодействуют; друг на друга; действие.
19.2. Выберите правильное утверждение.
Известно, что магнит притягивает к себе железные предметы. Если в ванночке на поверхности воды недалеко друг от друга расположить магнит и железный болт примерно таких же размеров на пенопластовых пластинах и оставить их в покое, то через некоторое время … .
19.3. Заполните пропуски в тексте, используя слова: воздух; земля; вода.
19.4. Выберите правильное утверждение.
Два друга – Иван и Петр стоят на роликовых коньках. Иван держится за один конец веревки, а Петр тянет за другой ее конец, стараясь подтянуть к себе Ивана. При этом … .
20.1. Заполните пропуски в тексте. «Масса тела – это физическая величина, характеризующая его ____».
20.2. С помощью линий установите соответствие между понятиями, расположенными справа и слева.
20.3. Выберите правильное утверждение.
Папа и сын, стоя на коньках, оттолкнулись друг от друга. После толчка скорость сына оказалась … .
20.4. Выберите правильный ответ.
Мальчик, находясь в неподвижной лодке, бросил камень массой 5 кг в сторону кормы лодки со скоростью 2 м/с. Какова была скорость лодки относительно воды сразу после броска, если масса лодки с мальчиком равна 100 кг?
20.5. Запишите значения массы тел в указанных единицах по приведенному образцу.
20.6. Запишите значения массы тел в указанных единицах по приведенному образцу.
21.1. Для уравновешивания тела на рычажных весах были использованы наборы гирь, масса которых указана в таблице. Чему равна масса каждого тела?
21.2. Две одинаковые тележки, между которыми зажата пружина, соединены нитью. На левую тележку насыпают песок, на правую – ставят гирю. После пережигания нити пружина распрямляется, расталкивая тележки в противоположные стороны, в результате чего они приобретают одинаковые скорости. Чему равна масса песка на левой тележке? Ответ поясните.
21.3. На две тележки, массой по 2 кг каждая, поместили песок и гирю (см. рис.). После пережигания нитки тележки разъезжаются в противоположные стороны. При этом скорость левой тележки в 2 раза меньше, чем скорость правой. Чему равна масса песка на левой тележке? Ответ поясните.
21.4. Домашний эксперимент.
Определите массу своего тела с помощью напольных весов.
1. Зарисуйте шкалу прибора.
2. Определите цену деления шкалы прибора.
3. Запишите результат измерения с учетом погрешности измерения.
22.1. Заполните пропуски в тексте. «Плотность вещества показывает, какова масса единицы объема вещества, и высчитывается по формуле ______».
22.2. Заполните таблицу по приведенному образцу.
22.3. Пользуясь таблицей1 плотностей веществ, вставьте в текст пропущенные слова.
22.4. Заполните пропуски в тексте.
Два кубика А и В из разных веществ уравновешены на весах. Из вещества с большей плотностью изготовлено тело А, так как его размеры меньше, чем у тела В.
22.5. Вставьте в текст пропущенное слово.
22.6. Бутылка без масла имеет массу 50 г, а с маслом – 450 г. Какова по этим данным плотность масла, если объем бутылки 0,5 л?
23.1. Чему равна масса тела объемом 3 м3 и плотностью 4000 кг/м3?
23.2. Впишите в предложение недостающее слово: больше или меньше. Запишите формулу, на основе которой вы сделали выбор.
23.3. Какова масса керосина, налитого в измерительный цилиндр?
23.4. Два одинаковых измерительных цилиндра с различными жидкостями уравновешены на рычажных весах. Определите плотность жидкости, находящейся в цилиндре 2. Ответ округлите до сотен. По таблице плотности определите, какая это жидкость.
23.5. В измерительный цилиндр с водой опустили гирьку массой 100 г. Рассчитайте плотность вещества, из которого изготовлена гирька. Ответ округлите до сотен. По таблице плотности определите, какое это может быть вещество.
23.6. Алюминиевый шарик массой m = 100 г опущен в сосуд с водой. Есть ли в шарике полость?
23.7. Выберите правильный ответ.
Два кубика одинакового размера, изготовленные из стали и имеющие внутри себя полости, кладут на разные чаши весов. В результате взвешивания … .
Источник