В один сосуд с голубым
#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
ÀèÔ 39 ÀèÔ 41
Ïî ãîðèçîíàëè:
1. «Óçäà è øïîðû íàøåé ëåíè» èç 10 áóêâ
Òðóäà òóãàÿ äèñöèïëèíà, óçäà è øïîðû íàøåé ëåíè, ëåêàðñòâî ëó÷øåå îò ñïëèíà è îò èçëèøíèõ ðàçìûøëåíèé òàêàÿ ìåðçîñòü! / Ãàðèêè íà âñå âðåìåíà. Èãîðü Ãóáåðìàí5. «Ñìåñèòåëü» êîêòåéëåé èç 6 áóêâ
9. ×üÿ áèîãðàôèÿ ëåãëà â îñíîâó ôèëüìà Ðýéôà Ôàéíñà ñ ó÷àñòèåì Ðàâøàíû Êóðêîâîé èç 6 áóêâ
10. Ïèñàòåëü ñ êðèìèíàëüíûì ïðîøëûì, ñíÿâøèéñÿ â «Áåøåíûõ ïñàõ» ó Êâåíòèíà Òàðàíòèíî èç 6 áóêâ
11. Àíòàãîíèñò òðèóìôà èç 6 áóêâ
12. Çàùèòíèê â âîëåéáîëå èç 6 áóêâ
13. «Òàíãî » èç ðåïåðòóàðà Àëåêñàíäðà Âåðòèíñêîãî èç 8 áóêâ
16. Ïîèñêîâèê óëèê èç 11 áóêâ
18. «Çåë¸íàÿ ìóçà» Âèíñåíòà Âàí Ãîãà èç 6 áóêâ
19. Êàíäàëû èç ïðîøëîé æèçíè èç 5 áóêâ
20. Îáùèé, íî íå âàãîí èç 4 áóêâ
26. Íàø ôðåãàò, ó÷àñòâîâàâøèé â ïåðâîì â èñòîðèè áîå ïàðîâûõ ñóäîâ èç 8 áóêâ
29. Êàêîå ñóäíî «íåáî êîïòèò» èç 7 áóêâ
30. Íà êàêîì âóëêàíå Òèìóð Ðîäðèãåç ñäåëàë ïðåäëîæåíèå áóäóùåé æåíå èç 4 áóêâ
31. Áàðàáàí äëÿ ìîëèòâû ó êàëìûêîâ èç 5 áóêâ
Ïîõîæå, ÷òî ñëîâî âçÿòî èç ñòàðîãî ñëîâàðÿ, ãäå îíî íàïå÷àòàíî ñ îøèáêîé: ÊÓÐÄÓ, ÊÞÄÐÅ – Êàëìûöêèé ëàìàéñêèé ñíàðÿä äëÿ ìîëèòâû, â ðîäå áàðàáàíà ñ ëåáåäêîþ, êîòîðûé âåñü èñïèñàí ìîëèòâîé, âåð÷åíèå – çàìåíÿåò ìîëèòâó. Ëîãè÷íåå áóäåò: êþðäý èëè êþÐÄå, à íå êþÄÐå. Wiki: Ìîëèòâåííûé áàðàáàí (ìîíã. õóðäý, áóð. õóðäý, êàëì. êþðäý) öèëèíäð èëè âàëèê íà îñè, ñîäåðæàùèé ìàíòðû.32. Èíâåíòàðü ïåéíòáîëèñòà èç 6 áóêâ
36. Êàêàÿ ãåðîèíÿ Áðèæèò Áàðäî «èä¸ò íà âîéíó» èç 7 áóêâ
39. Êàêàÿ ïðÿíîñòü ïîìîãàåò æèòåëÿì ìåãàïîëèñîâ áîðîòüñÿ ñî ñòðåññîì è äíåâíîé ñîíëèâîñòüþ èç 8 áóêâ
Ðîçìàðèí íåçàìåíèì â óñëîâèÿõ áîëüøèõ è øóìíûõ ãîðîäîâ, òàê êàê ïðåêðàñíî ñíèìàåò ñòðåññû, áîðåòñÿ ñ äåïðåññèåé, äíåâíîé ñîíëèâîñòüþ, ñëàáîñòüþ, ðàññòðîéñòâîì âíèìàíèÿ, ïëîõîé ïàìÿòüþ, óëó÷øàåò ïèùåâàðåíèå, êðîâåòâîðåíèå, îáëàäàåò æåë÷åãîííûì è òîíèçèðóþùèì äåéñòâèåì.40. Ñàìàÿ áîëüøàÿ ãîðà â Þæíîì è Çàïàäíîì ïîëóøàðèÿõ èç 9 áóêâ
44. «Äåðæàâíûé òèðñ â åãî ðóêàõ» ó Àëåêñàíäðà Ïóøêèíà èç 4 áóêâ
47. Ïðèãëàøåíèå ñëóæèòü â àðìèè èç 8 áóêâ
48. Âèêòîðèíà íà ÅÃÝ èç 4 áóêâ
51. Ïîêðîâ íî÷è èç 4 áóêâ
52. Ëþáèìûå ñàíäàëèè Æàêëèí Êåííåäè èç 8 áóêâ
53. Îçàðÿåò Çåìëþ èç 6 áóêâ
54. Ëàïøà äëÿ ÿïîíñêèõ ñóïîâ èç 4 áóêâ
55. «Áðàêîâû÷èòàíèå» èç 6 áóêâ
56. Ïëàâíûé ïåðåõîä îò îäíîé òî÷êè çðåíèÿ ê ïðîòèâîïîëîæíîé èç 8 áóêâ
57. Çâåðè íà ôåðìå èç 4 áóêâ
Ïî âåðòèêàëè:
Êîò [23 äíÿ íàçàä]
Îòâåòû íà êðîññâîðä ÀèÔ 40 2020:
ÊÀÄÐÛ – Ðåøàþò âñ¸ – ñëîâî èç 5 áóêâ
ÒÀËÈß – Ïîòåðÿ ïðè îæèðåíèè – ñëîâî èç 5 áóêâ
ËÎÑÊ – Ñèÿíèå ñòîëè÷íîñòè – ñëîâî èç 4 áóêâ
ËÛÆÈ – Ñíàðÿä áèàòëîíèñòà – ñëîâî èç 4 áóêâ
ÊÀÏÈÒÀË – Ñêîëà÷èâàþò – ñëîâî èç 7 áóêâ
ÄÈÎÍÈÑÈÈ – Ïðàçäíèê ýëëèíîâ – ñëîâî èç 8 áóêâ
ÍÅÎ – Êòî óñòðîèë ìèðîâîé ïåðåïîëîõ â «Ìàòðèöå» – ñëîâî èç 3 áóêâ
ÑÍÅà – Èç ÷åãî ñîñòîÿò ñóãðîáû – ñëîâî èç 4 áóêâ
×ÀÑÎÂÙÈÊ – Ìåõàíèê âðåìåíè – ñëîâî èç 8 áóêâ
ÏÀÍ – Ëåñíîé áîã – ñëîâî èç 3 áóêâ
ÁÓËËÈÒ – Øòðàô â õîêêåå – ñëîâî èç 6 áóêâ
ÄÎÑÒÀÒÎÊ – Ñèíîíèì èçîáèëèÿ – ñëîâî èç 8 áóêâ
ÏÎÁÅÄÀ – ×òî ðîññèÿíå îòìå÷àþò 9 ìàÿ – ñëîâî èç 6 áóêâ
ÓÃÎË – ×òî îáðàçóþò êàòåòû – ñëîâî èç 4 áóêâ
ÑÀÆÀ – Ñàìàÿ ýêîíîìè÷íàÿ çàìåíà òóøè – ñëîâî èç 4 áóêâ
ÆÀÐÀ – Êàêèå ãðàäóñû çàãîíÿþò â òåíü – ñëîâî èç 4 áóêâ
ÑÈÍÃË – Øòó÷íûé õèò – ñëîâî èç 5 áóêâ
ÐÅÍÎ – Þáåð Ôèîðåíòèíè èç «Âàñàáè» – ñëîâî èç 4 áóêâ
ÂÅÐÍÈÑÀÆ – Ñòàðò äëÿ âûñòàâêè – ñëîâî èç 8 áóêâ
ÒÀÒÀ – Ìîíîïîëèÿ â Èíäèè – ñëîâî èç 4 áóêâ
ÆÎÐ – Ñ÷àñòüå ðûáàêà – ñëîâî èç 3 áóêâ
ÈÅÍÀ – Âàëþòà ó ÿïîíöåâ – ñëîâî èç 4 áóêâ
ÐÀÊÀ – Ëàðåö ñ ìîùàìè – ñëîâî èç 4 áóêâ
Источник
Решебник
ВСЕ
ФИЗИКА
МАТЕМАТИКА
ХИМИЯ
Задача по физике – 7196
$N$ атомов газообразного гелия находятся при комнатной температуре в кубическом сосуде, объем которого равен $1,0 см^{3}$. Найти:
а) вероятность того, что все атомы соберутся в одной половине сосуда;
б) примерное числовое значение $N$, при котором это событие можно ожидать на протяжении времени $t approx 10^{10}$ лет (возраст Вселенной).
Подробнее
Задача по физике – 7197
Найти статистический вес наиболее вероятного распределения $N = 10$ одинаковых молекул по двум одинаковым половинам сосуда. Определить также вероятность такого распределения?
Подробнее
Задача по физике – 7198
$N$ молекул идеального газа находятся в некотором сосуде. Разделим мысленно сосуд на две одинаковые половины А и В. Найти вероятность того, что в половине А сосуда окажется $n$ молекул. Рассмотреть случаи, когда $N = 5$ и $n = 0, 1, 2, 3, 4, 5$.
Подробнее
Задача по физике – 7199
В сосуде объемом $V_{0}$ находится $N$ молекул идеального газа. Найти вероятность того, что в некоторой выделенной части этого сосуда, имеющей объем $V$, окажется $n$ молекул. Рассмотреть, в частности, случай $V = V_{0}/2$.
Подробнее
Задача по физике – 7200
Идеальный газ находится при нормальных условиях. Найти диаметр сферы, в объеме которой относительная флуктуация числа молекул $eta = 1,0 cdot 10^{-3}$. Каково среднее число молекул внутри такой сферы?
Подробнее
Задача по физике – 7201
Один моль идеального газа, состоящего из одноатомных молекул, находится в сосуде при температуре $T_{0} = 300 К$. Как и во сколько раз изменится статистический вес этой системы (газа), если ее нагреть изохорически на $Delta T = 1,0 К$?
Подробнее
Задача по физике – 7202
Найти капиллярное давление:
а) в капельках ртути диаметра $d = 1,5 мкм$;
б) внутри мыльного пузырька диаметра $d = 3,0 мм$, если поверхностное натяжение мыльной воды $alpha = 45 мН/м$.
Подробнее
Задача по физике – 7203
В дне сосуда со ртутью имеется круглое отверстие диаметра $d = 70 мкм$. При какой максимальной толщине слоя ртути она еще не будет вытекать через это отверстие?
Подробнее
Задача по физике – 7204
В сосуде с воздухом при давлении $p_{0}$ находится мыльный пузырек диаметра $d$. Давление воздуха изотермически уменьшили в $n$ раз, в результате чего диаметр пузырька увеличился в $eta$ раз. Найти поверхностное натяжение мыльной воды.
Подробнее
Задача по физике – 7205
Найти давление в пузырьке воздуха диаметра $d = 4,0 мкм$, который находится в воде на глубине $h = 5,0 м$. Атмосферное давление $p_{0}$ нормальное.
Подробнее
Задача по физике – 7206
На дне пруда выделился пузырек газа диаметра $d = 4,0 мкм$. При поднятии этого пузырька к поверхности воды его диаметр увеличился в $n = 1,1$ раза. Найти глубину пруда, в данном месте. Атмосферное давление нормальное, процесс расши рения газа считать изотермическим.
Подробнее
Задача по физике – 7207
Найти разность уровней ртути в двух сообщающихся вертикальных капиллярах, диаметры которых $d_{1} = 0,50 мм$ и $d_{2} = 1,00 мм$, если краевой угол $theta = 138^{ circ}$.
Подробнее
Задача по физике – 7208
Вертикальный капилляр с внутренним диаметром 0,50 мм погрузили в воду так, что длина выступающей над поверхностью воды части капилляра оказалась $h = 25 мм$. Найти радиус кривизны мениска.
Подробнее
Задача по физике – 7209
Стеклянный капилляр длины $l = 110 мм$ с диаметром внутреннего канала $d = 20 мкм$ опустили в вертикальном положении в воду. Верхний конец капилляра запаян. Наружное давление воздуха нормальное. Какая длина $x$ капилляра должна быть погружена в воду, чтобы уровень воды в капилляре совпадал с поверхностью воды вне его?
Подробнее
Задача по физике – 7210
Вертикальный капилляр длины $l$ с запаянным верхним концом привели в соприкосновение с поверхностью жидкости, после чего она поднялась в нем на высоту $h$. Плотность жидкости $rho$, диаметр сечения внутреннего канала капилляра $d$, краевой угол $theta$, атмосферное давление $p_{0}$. Найти поверхностное натяжение жидкости.
Подробнее
Источник
Сохраните:
Ответы и задания для 6,7,8,9,10,11 класса 43-го турнира Ломоносова по химии 2020-2021 учебный год, официальная дата проведения турнира в онлайне: 04.10.2020 (4 октября 2020 год).
P.S свои ответы пишите в комментариях ниже, тем самым поможете другим ребятам, а они вам.
Ссылка для скачивания заданий для 6-11 класса: скачать задания
43 турнир М.В. Ломоносова по химии задания и ответы 6-11 класс 2020:
1)Рассчитайте молекулярную массу вещества, имеющего формулу Ca(HCO3)2. Атомные массы считайте целыми числами.
Ответ: 162
2)Рассчитайте, сколько протонов содержится в ядрах всех атомов, входящих в состав молекулы серной кислоты (H2SO4).
Ответ: 50
3)Школьник нашел моток проволоки из белого металла. Он предположил, что это оловянная проволока, тем более ему как раз требовалось олово для пайки. Но как убедиться в этом? К счастью недавно он как раз изучал в школе закон Архимеда, поэтому сразу сообразил, что нужно делать. Он взвесил проволоку и получил величину 841,3 г. Затем он полностью погрузил проволоку в воду и снова взвесил ее, на этот раз весы показали 726,3 г. Школьник произвел необходимые расчеты и убедился, что проволока действительно изготовлена из олова.
Определите по этим данным плотность олова. Приведите свой расчет.
Ответ: 7,3 г/см
Если бы проволока такой же массы (841,3 г) была изготовлена из алюминия, плотность которого 2,7 г см3, то сколько бы она весила в воде?
Ответ: 530,3
4)Водород взаимодействует с парами йода образуя газообразный иодоводород HI. В реакцию в замкнутом сосуде ввели некоторые количества H2 и I2. Через некоторое время состав смеси (в % по молям) стал таким: 30% HI, 10% H2 и 60% I2.
Определите мольное соотношение водорода и йода в первоначальной смеси.
Для реакции взяли такую же смесь водорода и паров йода, как в вопросе 1. Через некоторое время в смеси обнаружено 0,4 моль HI. Определите количества (в моль) водорода и йода, которые в этот момент остаются в сосуде, если известно, что количество водорода уменьшилось в ходе реакции на 50%.
5)Вещества А, Б, В и Г вступают в следующие реакции (многоточие означает, что в реакции образуются и другие продукты): А+K2CO3 + H2O = 2Б Б+HCl =А+….. А+2Mg =В+….. В+O2 =А А+В= 2Г. Определите вещества А, Б, В и Г, если известно, что они все содержат один и тот же элемент, причем его содержание в веществе А составляет 27,27%.
Ответ: A – CO2, Б – KHCO3, В – C, Г – CO
6)В лаборатории имеется пять колб с водными растворами различных веществ. Они подписаны: №1 хлорид аммония, №2 — соляная кислота, №3 — гидроксид калия, №4 — хлорид алюминия, №5 — карбонат натрия. Однако все этикетки перепутаны таким образом, что ни один из растворов не подписан правильно.
При сливании раствора №1 с раствором №4 выделяется газ, который окрашивает влажную индикаторную бумажку в синий цвет. При сливании растворов №2 и №3 выпадает осадок. А при сливании раствора №2 с раствором №5 никаких изменений не происходит.
- Укажите правильные надписи для колб №№ 1–5. Приведите необходимые рассуждения.
- Напишите уравнения реакций, упомянутых в условии.
- Какие еще реакции можно провести между указанными веществами? Напишите их уравнения.
Ответ: №1 карбонат натрия, №2 гидроксид калия, №3 хлорид аллюминия, №4 хлорид аммония, №5 соляная кислота. 2_NH4Cl + Na2CO3 = H2O + CO2 + 2_NaCl + 2_NH3 AlCl3+ 3_KOH = Al(OH)3 + 3_KCl KOH+ HCl= H2O+ KCl
7)Смесь, состоящую из металла А и не которого оксида Б, прокалили и получили смесь продуктов В и Г. При растворении смеси В и Г в избытке соляной кислоты была получена соль Д и выделился горючий газ Е с плотностью по водороду 16. К раствору, содержащему соль Д массой 4,75 г, добавили избыток раствора гидроксида натрия, выпавший при этом осадок отделили, высушили и прокалили, при этом было получено 2,0 г продукта Ж.
- Определите вещества А–Ж.
- Приведите необходимые расчеты
Ответ: А – магний Б – оксид кремния (IV) В – силицид магния Г – оксид магния Д – хлорид магния Е – силан Ж – оксид магния.
Mg+SiO2=Mg2Si+MgOMgO+2HCl=MgCl2+H2OMg2Si+4HCl=SiH4+2MgCl2MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClMg(OH)2=MgO+H2O
8)Смесь пропана и пропена пропустили в темноте через сосуд, содержащий раствор брома в четыреххлористом углероде. После пропускания газовой смеси масса сосуда увеличилась на 1,26 г. Газ, который не поглотился раствором брома, собрали и сожгли в кислороде. Продукты сгорания последовательно пропустили через трубки, содержащие избыток безводного оксида фосфора(V) и избыток сухого гидроксида калия. Масса первой трубки увеличилась на 2,52 г, а масса второй — на 5,28 г.
- Определите количество пропана в исходной смеси (в моль).
- Определите количество пропена в исходной смеси (в моль).
- Приведите необходимые расчеты.
9)Органическое вещество Х имеет следующий элементный состав: 61,31% C; 5,11% H; 23,36% O; и 10,22% N и молекулярную массу менее 180. Вещество Х можно получить из бензола в четыре стадии. Ниже приведены реагенты и условия, которые требуются на каждой стадии, но в произвольном порядке, не соответствующем реальной последовательности реакций.
- HNO3, H2SO4
- Zn, HCl
- C2H4, H3PO4
- KMnO4, H2SO4 (водный раствор)
В реакции, приведенной под номером 1, образуется два изомерных продукта, в реальных синтезах требуется их разделение. В качестве решения вы можете выбрать любой из изомеров.
- Определите вещество Х
- Расставьте стадии его получения в правильном порядке
- Определите промежуточные вещества, которые получаются на каждой стадии (запишите их названия).
04.10.2020 XLIII Турнир Ломоносова задания и ответы по всем предметам:
04.10.2020 XLIII Турнир Ломоносова задания и ответы
Источник