Налейте в измерительный сосуд воду приблизительно
#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
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 8824770
Пармезан Черница
более месяца назад
Просмотров : 3
Ответов :
Ваш ответ:
Комментарий должен быть минимум 20 символов
Чтобы получить баллы за ответ войди на сайт
Лучшее из галереи за : неделю месяц все время
Вы можете из нескольких рисунков создать анимацию (или целый мультфильм!). Для этого нарисуйте несколько последовательных кадров
и нажмите кнопку Просмотр анимации.
Другие вопросы:
Зачетный Опарыш
первая библиотека появились при ком
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 2
Ответов : 1
Онтонио Веселко
помогите подобрать прилагательные к слову “мусор”
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 7
Ответов : 1
Пармезан Черница
перевидите пожалуйста easter is holiday of spring life and flowers
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 2
Ответов : 1
Пармезан Черница
преобразовать периодическую дробь (-0.2(326)) в обыкновенную
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 2
Ответов : 1
Васян Коваль
рассказ лошадиная фамилия юмористический или сатирический?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 3
Ответов : 1
Источник
7 класс
Лабораторная работа № 6.
«Градуировка динамометра. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Определение коэффициента упругости пружины».
Цель урока: провести градуировку динамометра и измерить с его помощью силу тяжести, действующую на тело. Исследовать зависимость силы упругости от удлинения пружины и определить коэффициент упругости пружины.
Ход урока.
1. Орг. момент.
2. Повторение, актуализация знаний
3. Инструктаж по ТБ.
4. Выполнение лабораторной работы.
Лабораторная работа № 6
Тема: «Градуировка динамометра. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Определение коэффициента упругости пружины».
Цель: провести градуировку динамометра и измерить с его помощью силу тяжести, действующую на тело. Исследовать зависимость силы упругости от удлинения пружины и определить коэффициент упругости пружины.
Приборы и материалы: набор грузов по механике, динамометр лабораторный, линейка, небольшие грузы.
Инструктаж по ТБ: с правилами по технике безопасности при проведении ЛР ознакомлен (а), обязуюсь выполнять___________________
подпись учащегося
Ход работы.
Задание 1. Градуировка динамометра
1. Закройте листом бумаги шкалу лабораторного динамометра и зафиксируйте его вертикально. Отметьте начальное положение указателя динамометра и поставьте цифру 0.
2. Подвесьте к динамометру один груз массой 100 г и плавно отпустите. Подождите, пока груз остановится в положении равновесия, отметьте штрихом на бумаге новое положение указателя динамометра и поставьте цифру 1 (напомним, что сила тяжести, действующая на покоящейся груз массой 100 г равна примерно 1 Н).
3. Повторите опыт, подвешивая к динамометру 2, 3 и 4 груза массой по 100 г. Каждый раз отмечайте на бумаге положение указателя динамометра и ставьте цифры (2, 3, 4).
4. Снимите грузы с динамометра. Измерьте линейкой расстояния между соседними отмеченными вами штрихами. Если вы делали измерения достаточно точно, эти расстояния должны быть примерно одинаковыми. Если это оказалось не так, повторите пункты 1—3.
5. С помощью линейки с делениями разделите расстояние между соседними штрихами на 10 равных частей.
Задание 2. Измерение силы тяжести, тело.
Измерьте с помощью, сделанной вами шкалы динамометра силу тяжести, действующую на предложенное вам тело.
Задание 3. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины
1. С помощью линейки определите расстояние между делениями динамометра: 0 и 1; 0 и 2; 0 и 3; 0 и 4 (удлинение пружины). Заполните таблицу
2. Вычислите значение коэффициента упругости пружины динамометра для каждого опыта по формуле k = F/x.
3. Вычислите среднее значение kср коэффициента упругости.
5. Домашнее задание
Повторить § 22-23
Лабораторная работа № 6.
Указания к работе.
Задание 1. Градуировка динамометра
1. Закройте листом бумаги шкалу лабораторного динамометра и зафиксируйте его вертикально. Отметьте начальное положение указателя динамометра и поставьте цифру 0.
2. Подвесьте к динамометру один груз массой 100 г и плавно отпустите. Подождите, пока груз остановится в положении равновесия, отметьте штрихом на бумаге новое положение указателя динамометра и поставьте цифру 1 (напомним, что сила тяжести, действующая на покоящейся груз массой 100 г равна примерно 1 Н).
3. Повторите опыт, подвешивая к динамометру 2, 3 и 4 груза массой по 100 г. Каждый раз отмечайте на бумаге положение указателя динамометра и ставьте цифры (2, 3, 4).
4. Снимите грузы с динамометра. Измерьте линейкой расстояния между соседними отмеченными вами штрихами. Если вы делали измерения достаточно точно, эти расстояния должны быть примерно одинаковыми. Если это оказалось не так, повторите пункты 1—3.
5. С помощью линейки с делениями разделите расстояние между соседними штрихами на 10 равных частей.
Задание 2. Измерение силы тяжести, тело.
Измерьте с помощью, сделанной вами шкалы динамометра силу тяжести, действующую на предложенное вам тело.
Задание 3. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины
1. С помощью линейки определите расстояние между делениями динамометра: 0 и 1; 0 и 2; 0 и 3; 0 и 4 (удлинение пружины). Заполните таблицу
2. Вычислите значение коэффициента упругости пружины динамометра для каждого опыта по формуле k = F/x.
3. Вычислите среднее значение kср коэффициента упругости.
Сделайте вывод.
Лабораторная работа № 6.
Указания к работе.
Задание 1. Градуировка динамометра
1. Закройте листом бумаги шкалу лабораторного динамометра и зафиксируйте его вертикально. Отметьте начальное положение указателя динамометра и поставьте цифру 0.
2. Подвесьте к динамометру один груз массой 100 г и плавно отпустите. Подождите, пока груз остановится в положении равновесия, отметьте штрихом на бумаге новое положение указателя динамометра и поставьте цифру 1 (напомним, что сила тяжести, действующая на покоящейся груз массой 100 г равна примерно 1 Н).
3. Повторите опыт, подвешивая к динамометру 2, 3 и 4 груза массой по 100 г. Каждый раз отмечайте на бумаге положение указателя динамометра и ставьте цифры (2, 3, 4).
4. Снимите грузы с динамометра. Измерьте линейкой расстояния между соседними отмеченными вами штрихами. Если вы делали измерения достаточно точно, эти расстояния должны быть примерно одинаковыми. Если это оказалось не так, повторите пункты 1—3.
5. С помощью линейки с делениями разделите расстояние между соседними штрихами на 10 равных частей.
Задание 2. Измерение силы тяжести, тело.
Измерьте с помощью, сделанной вами шкалы динамометра силу тяжести, действующую на предложенное вам тело.
Задание 3. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины
1. С помощью линейки определите расстояние между делениями динамометра: 0 и 1; 0 и 2; 0 и 3; 0 и 4 (удлинение пружины). Заполните таблицу
2. Вычислите значение коэффициента упругости пружины динамометра для каждого опыта по формуле k = F/x.
3. Вычислите среднее значение kср коэффициента упругости.
Сделайте вывод.
Дата Лабораторная работа № 6
Тема: «Градуировка динамометра. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Определение коэффициента упругости пружины».
Цель: провести градуировку динамометра и измерить с его помощью силу тяжести, действующую на тело. Исследовать зависимость силы упругости от удлинения пружины и определить коэффициент упругости пружины.
Приборы и материалы: набор грузов по механике, динамометр лабораторный, линейка, небольшие грузы.
Инструктаж по ТБ: с правилами по технике безопасности при проведении ЛР ознакомлен (а), обязуюсь выполнять___________________
подпись учащегося
Ход работы.
Задание 1. Руководствуясь указаниями к работе проведу градуировку динамометра.
Задание 2. Измерю силу тяжести, действующую на предложенное тело: Fтяж = …
Задание 3. Руководствуясь указаниями к работе проведу измерения и результаты занесу в таблицу:
Сила упругости
F, H
Удлинение пружины
∆l, м
Коэффициент упругости
k, Н/м
1
1Н
2
2Н
3
3Н
4
4Н
Вычислю среднее значение коэффициента упругости:kср=…
Вывод:
Дата Лабораторная работа № 6
Тема: «Градуировка динамометра. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины. Определение коэффициента упругости пружины».
Цель: провести градуировку динамометра и измерить с его помощью силу тяжести, действующую на тело. Исследовать зависимость силы упругости от удлинения пружины и определить коэффициент упругости пружины.
Приборы и материалы: набор грузов по механике, динамометр лабораторный, линейка, небольшие грузы.
Инструктаж по ТБ: с правилами по технике безопасности при проведении ЛР ознакомлен (а), обязуюсь выполнять___________________
подпись учащегося
Ход работы.
Задание 1. Руководствуясь указаниями к работе проведу градуировку динамометра.
Задание 2. Измерю силу тяжести, действующую на предложенное тело: Fтяж = …
Задание 3. Руководствуясь указаниями к работе проведу измерения и результаты занесу в таблицу:
Сила упругости
F, H
Удлинение пружины
∆l, м
Коэффициент упругости
k, Н/м
1
1Н
2
2Н
3
3Н
4
4Н
Вычислю среднее значение коэффициента упругости:kср=…
Вывод:
Источник