Решение задач физика 8 класс: 8 КЛАСС — УЧИМСЯ РЕШАТЬ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ — Каталог статей

Задачи по физике с ответами 8 класс

Задача 1 :
На сколько изменяется внутренняя энергия Царь-пушки массой 40 т при максимальном зарегистрированном в Москве перепаде температуры от + 36 °С до — 42,2 °С? Удельная теплоемкость металла 0,45 кДж/(кг • К).
Ответ: на 1420 МДж.

Задача 2 :
До какой температуры раскаляется почва в Узбеки­стане, если внутренняя энергия каждого кубометра изменя­ется при этом на 93,744 МДж? Начальная температура по­чвы 17 °С, плотность грунта 1800 кг/м3, его удельная теп­лоемкость 0,84 кДж/(кг • К).
Ответ: 79 °С.

Задача 3 :
Самая высокая температура почвы в Туркмении до­стигает 77 °С. Какова начальная температура куриного яйца-гиганта массой 420 г, зарегистрированного в 1977 г. в Киргизии, если оно получило при засыпании горячим песком 40 кДж энергии? Удельная теплоемкость содержи­мого яйца 2 кДж/(кг • К).
Ответ: 27 °С.

Задача 4 :
В 1879 г. на Урале нашли монолит малахита мас­сой 1054 кг. На сколько изменилась его внутренняя энер­гия, если при перевозке температура возросла на 20 °С?
Ответ: на 25,3 МДж.

Задача 5 :
В Калининградском музее янтаря хранится уникаль­ная находка массой 2480 г. На сколько изменилась внут­ренняя энергия этого куска при переносе его в музей, если температура воды в Балтийском море 10 °С, а в музее 20 °С? Удельная теплоемкость янтаря 2 кДж/(кг • К).
Ответ: на 85,6 кДж.

Задача 6 :
Какова масса куска янтаря, хранящегося в Палан­ге, если при изменении температуры от 5 до 18 °С его энер­гия увеличилась на 93,6 кДж?
Ответ: 3600 г.

Задача 7 :
Самый крупный топаз массой 117 кг был найден на Украине в 1965 г. Как изменится его внутренняя энер­гия при зимней транспортировке из Москвы в Париж, если средние температуры в этих городах составляют соответ­ственно -10 °С и +3,5 °С? Удельная теплоемкость камня 0,84 кДж/(кг • К).
Ответ: увеличится на 1,33 МДж.

Задача 8 :
Какова температура воды в самом горячем озере на Камчатке, если для приготовления ванны объемом 200 л температурой 40 °С в нее влили 40 л воды при 10 °С?
Ответ: 50 °С.

Задача 9 :
Какова летняя температура воды в самом холодном Восточно-Сибирском море, если для получения 10 м3 воды при температуре 20 °С в нее надо добавить 2 л кипят­ка?
Ответ: 0 °С.

Задача 10 :
В 1968 г. в Благовещенске выпал крупный град, при­чем при температуре 0 °С масса одной градины составляла 400-600 г. Сколько спирта надо сжечь, чтобы получить из нею воду при 20 °С? Потерями пренебречь. Удельная тепло­та сгорания спирта 27 МДж/кг.
Ответ: 6,1-9,2 г.

Задача 11 :
В 1965 г. в Кисловодске выпал град, который по­крыл почву слоем толщиной 75 см. На сколько измени­лась внутренняя энергия каждого квадратного метра при его таянии? Насыпная плотность вещества 800 кг/м3.
Ответ: 198 МДж.

Задача 12 :
В 1843 г. на Урале был найден самородок платины массой 9636 г.
Какова температура плавления платины, если для его переплавки израсходовали 3466 кДж тепла? Удельная теплоемкость платины 140 Дж/(кг* К), удельная теплота плавления 113 кДж/кг, начальная температура 10 °С
1770 °С.

Задача 13 :
Русский мастер Чохов в XVII в. отлил колокол мас­сой 35 т. Какое количество теплоты потребовалось для при­готовления расплава, если начальная температура металла была 20 °С? Удельная теплоемкость сплава 0,4 кДж/(кг • К), температура плавления 1100 °С, удель­ная теплота плавления 213 Дж/г.
Ответ: 2260 МДж.

Задача 14 :
В Алмазном фонде Кремля хранится золотой самородок «Лошадиная голова». Какова масса самородка, если для его полного расплавления потребовалось бы 938 кДж тепла?
Ответ: 14 кг.

Задача 15 :
Золотой самородок «Верблюд» имеет массу 9,3 кг и температуру 15 °С. Какова температура плавления золо­та, если для переплавки потребовалось бы 1892 кДж теп­ла?
Ответ: 1064 °С.

Задача 16 :
При раскопках в Алуште в 1990 г. нашли 17 слит­ков серебра общей массой 3,5 кг при температуре 5 °С. Какова удельная теплота плавления серебра, если для пе­реплавки потребовалось 254 г газа удельной теплотой сго­рания 45 МДж/кг? Потерями пренебречь.
Ответ: 87 кДж/кг.

Задача 17 :
Какова самая низкая температура, зарегистриро­ванная на арктической станции «Восток», если 200 мл воды температурой 15 °С, вынесенные из помещения и оставлен­ные на ночь, выделили 105 714 Дж энергии?
Ответ: -89,2 °С.

Задача 18 :
Какая самая низкая температура воздуха в районе реки Индигирки была зарегистрирована, если для получе­ния воды при 18 °С из куска льда объемом 0,5 м3 потребо­валось сжечь 6 кг дизельного топлива, удельная теплота сгорания которого 42,7 МДж/кг?
Ответ: -78 °С.

Задача 19 :
Самовар, изготовленный в Туле в 1922 г., имел ем­кость 250 л. За сколько времени он закипал при ежеминут­ном сгорании 600 г дров? Начальная температура воды 10 °С, КПД 40 %, удельная теплота сгорания дров 10 МДж/кг.
Ответ: за 40 мин.

Задача 20 :
Какую емкость имел новый тульский самовар-ре­кордсмен, если при КПД 50 % он закипал за 20 мин и по­треблял ежеминутно 460 г древесного угля, удельная тепло­та сгорания которого 35 МДж/кг? Начальная температура воды 15 °С.
Ответ: 450 л.

Задача 21 :
Сколько древесного угля нужно сжечь, чтобы вскипятить воду в 50 литровом Суксунском самоваре, если начальная температура воды равна 20°С? Удельная теплота сгорания древесного угля 35 МДж/кг?
Ответ: 0,48кг

Задача 22 :
Самый экономичный тепловой двигатель 1840 г. потреблял 0,77 кг угля при мощности 735 Вт. Каков КПД установки? Удельная теплота сгорания угля 29 Мдж/кг.
Ответ: 12 %.

Задача 23 :
Самый большой американский бойлер при мощ­ности 1330 МВт дает 4 232 000 кг пара в час. Каков КПД установки, если туда поступает вода при 20 °С?
Ответ: 50%.

Задача 24 :
Самый мощный дизельный двигатель в Швейца­рии имеет мощность 41 920 кВт. Сколько топлива в час он потребляет при работе, если его КПД 35 %? Удельная теп­лота сгорания топлива 42 МДж/кг.
Ответ: 10,3 т.

Задача 25 :
Самая крупная нефтеналивная цистерна имеет ем­кость 1,5 млн баррелей (1 баррель = 158,988 л). Сколько тепла выделяется при полном сгорании нефти? Удельная теплота сгорания нефти 43 МДж/кг, плотность 0,8 т/м3.
Ответ: 1015 Дж.

Задача 26 :
Крупнейшее месторождение в Уренгое дает 261,6 млрд кубометров газа в год. Какое количество тепло­ты ежедневно можно получать при его сжигании? Плот­ность газа 1,2 кг/м3, удельная теплота сгорания газа 50 МДж/кг.
Ответ: 35,6 • 1018 Дж.

Задача 27 :
Самый крупный ледник Западного Памира имеет объем 144 км3 и среднюю температуру -10 °С. Сколько теп­ла потребовалось бы для его плавления?
Ответ: 3 • 1020 Дж.

Задача 28 :
Россия, год 1842, 8 октября. На прииске Царево-Александровский близ города Миасс, что на Южном Урале, найден самородок золота весом 36 кг 16 г. Ныне «Большой треугольник» — так назвали уникальный экземпляр — можно увидеть в Алмазном фонде Московского Кремля. Он считается самым крупным, из сохранившихся в мире. На сколько градусов он нагреется, если по­лучит 18 720 Дж тепла? Удельная теплоемкость золота 0,13 кДж/(кг • К).
Ответ: на 4 °С.

Задача 29 :
Самородок «Заячьи Уши» имеет массу 3 344,3 г. Каков объем данного самородка?

Задача 30 :
Самый большой в мире самородок золота был найден в Австралии в 1872г на руднике Хилл-Энд. Самородок имел форму плитки длиной 144 см, шириной — 66 см и толщиной 10 см. Самородок был назван «Плита Холтермана». Чему равна масса самородка?

     Задачи по физике с ответами 8 класс         
Тест по физике 8 класс

Решение задач на удельную теплоемкость | 8 класс

Содержание

Вы познакомились с понятиями количества теплоты и удельной теплоемкости. В уроке «Расчет количества теплоты, необходимого для нагревании тела или выделяемого им при охлаждении» вы познакомились с основной формулой, которую мы будем использовать и в этом уроке:

$Q = cm(t_2 — t_1)$

В данном уроке мы рассмотрим задачи на нахождение различных величин, связанных с нагреванием и охлаждением тел. При их решении вам может понадобиться таблица значений удельной теплоемкости различных веществ из прошлого урока.

Задача №1 на расчет количества теплоты

Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагрева $15 \space кг$ меди на $80 \degree C$.

Дано:
$m = 15 \space кг$
$c = 400 \frac{Дж}{кг \cdot \degree C}$
$\Delta t = 80 \degree C$

$Q — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Для решения этой задачи мы будем использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела:
$Q = cm(t_2 — t_1)$.

В данном случае нам не известны начальная и конечная температуры тела ($t_2$ и $t_1$). Нам известно изменение этой температуры: $\Delta t = t_2 — t_1$. Тогда формула для расчета количества теплоты примет вид:
$Q = cm \Delta t$.

Подставим значения всех величин и рассчитаем количество теплоты:
$Q = 400 \frac{Дж}{кг \cdot \degree C} \cdot 15 \space кг \cdot 80 \degree C = 480 \space 000 \space Дж = 480 \space кДж$. 3}$.

Задача №5 на расчет удельной теплоемкости

В калориметр было налито $450 \space г$ воды, температура которой $20 \degree C$. Когда в эту воду погрузили $200 \space г$ железных опилок, нагретых до $100 \degree C$, температура воды стала равна $24 \degree C$. Определите удельную теплоемкость опилок.

Записывая условия задачи, используем индекс “в” для обозначения величин, связанных с водой, и индекс “ж” для обозначения величин, связанных с железными опилками.

Дано:
$m_в = 450 \space г$
$m_ж = 200 \space г$
$t_{в1} = 20 \degree C$
$t_{в2} = 24 \degree C$
$c_в = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot \degree C}$
$t_{ж1} = 100 \degree C$

СИ:
$m_в = 0.45 \space кг$
$m_ж = 0.2 \space кг$

$с_ж — ?$

Посмотреть решение и ответ

Скрыть

Решение:

Формула для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела и выделяемого при его охлаждении:
$Q = cm(t_2 — t_1)$.

Запишем эту формулу для воды:
$Q_в = c_в m_в (t_{в2} — t_{в1})$.

Запишем формулу количества теплоты для железных опилок:
$Q_ж = c_ж m_ж (t_{ж2} — t_{ж1})$.

Нагретые железные опилки помещают в воду для их охлаждения. Значит, вода будет нагреваться и поглотит некоторое количество теплоты, а опилки будут охлаждаться и выделят некоторое количество теплоты. Т.е., между этими телами будет происходить теплообмен, для которого действует уже известное вам правило:

Если между телами происходит теплообмен, то внутренняя энергия всех нагревающихся тел увеличивается на столько, на сколько уменьшается внутренняя энергия остывающих тел.

Это значит, что количество теплоты $Q_в$, полученное водой, будет равно количеству теплоту $Q_ж$, которое выделится при охлаждении железных опилок, но с обратным знаком: $Q_в = — Q_ж$.

Подставим выражения, которые дает формула для расчета количества теплоты:
$c_в m_в (t_{в2} — t_{в1}) = — c_ж m_ж (t_{ж2} — t_{ж1})$.

После завершения теплообмена температура воды и температура железных опилок будут равны друг другу: $t_в2 = t_ж2 = t_2$.

Подставим в наше равенство и выразим $c_ж$:
$c_ж = — \frac{c_в m_в (t_2 — t_{в1})}{m_ж (t_2 — t_{ж1})}$.

Рассчитаем удельную теплоемкость железных опилок:
$c_ж = — \frac{4200 \frac{Дж}{кг \cdot \degree C} \cdot 0.45 \space кг \cdot (24 \degree C — 20 \degree C)}{0.2 \space кг \cdot (24 \degree C — 100 \degree C)} = — \frac{7560 \space Дж}{- 15.2 \space кг \cdot \degree C} \approx 497 \frac{Дж}{кг \cdot \degree C} \approx 0.5 \frac{кДж}{кг \cdot \degree C}$.

Ответ: $c_ж \approx 0.5 \frac{кДж}{кг \cdot \degree C}$.

Задача №6 на использование графика

Используя график зависимости температуры керосина от сообщенного ему количества теплоты (рисунок 1), определите массу керосина.

Рисунок 1. График зависимости температуры керосина от сообщаемого количества теплоты

Для начала нам нужно записать условия задачи. 3$

$t_{в2} — ?$

Посмотреть решение и ответ

Скрыть

Решение:

Когда нагретый резец опускают в холодную воду, между этими двумя телами происходит теплообмен. Резец остывает и выделяет энергию, а вода получает эту энергию и нагревается. Соответственно, количество теплоты, которое выделится при остывании стального резца, численно будет равно количеству теплоту, которое получит вода. 

Когда теплообмен завершится,температуры стального резца и воды будут одинаковы: $t_{в2} = t_{р2} = t_2$.

Запишем формулу для расчета количества теплоты, которое выделится при остывании резца:
$Q_р = с_р m_р (t_2 — t_{р1})$.

Запишем формулу для расчета количества теплоты, которое получила вода:
$Q_в = с_в m_в (t_2 — t_{в1})$.

Приравняем правые части этих уравнений, не забыв про знак “минус”, которые указывает на выделение энергии при охлаждении тела:
$с_р m_р (t_2 — t_{р1}) = — с_в m_в (t_2 — t_{в1})$.

Раскроем скобки:
$с_р m_р t_2 — с_р m_р t_{р1} = — с_в m_в t_2 + с_в m_в t_{в1}$. 3 \frac{Дж}{\degree C}} \approx 22.3 \degree C$.

Ответ: $t_2 \approx 22.3 \degree C$.

Задача №8 на смешивание трех жидкостей

Какой температуры получится вода, если смешать $0.02 \space кг$ воды при $15 \degree C$, $0.03 \space кг$ воды при $25 \degree C$ и $0.01 \space кг$ воды при $60 \degree C$?

Дано:
$m_1 = 0.02 \space кг$
$t_1 = 15 \degree C$
$m_2 = 0.03 \space кг$
$t_2 = 25 \degree C$
$m_3 = 0.01 \space кг$
$t_3 = 60 \degree C$

$t — ?$

Посмотреть решение и ответ

Скрыть

Решение:

При смешивании жидкостей разных температур, мы знаем, что внутренняя энергия всех нагревающихся тел увеличивается на столько, на сколько уменьшается внутренняя энергия остывающих тел.

Для смешивания двух жидкостей мы можем записать, что $Q_1 = — Q_2$ или $Q_1 + Q_2 = 0$.

Сначала рассмотрим смешивание первых двух порций воды. Первая порция с температурой $15 \degree C$ будет нагреваться (получать энергию), а вторая порция с температурой $25 degree C$ будет охлаждаться (выделять энергию). Эти энергии будут численно равны друг другу, но противоположны по знаку:
$cm_1(t_{1+2} — t_1) = — cm_2(t_{1+2} — t_2)$.

Найдем конечную температуру этой смеси:
$m_1(t_{1+2} — t_1) = — m_2 (t_{1+2} — t_2)$,
$m_1 t_{1+2} — m_1 t_1 = -m_2 t_{1+2} + m_2 t_2$,
$t_{1+2} (m_1 + m_2) = m_1 t_1 + m_2 t_2$,

$t_{1+2} = \frac{m_1 t_1 + m_2 t_2}{m_1 + m_2} = \frac{0.02 \space кг \cdot 15 \degree C + 0.03 \space кг \cdot 25 \degree }{0.02 \space кг + 0.03 \space кг} = \frac{0.3 \space кг \cdot \degree + 0.75 \space кг \cdot \degree C}{0.05 \space кг} = 21 \degree C$.

Так мы получили смесь первой и второй порций воды массой $m_{1+2} = 0.05 \space кг$ и температурой $t_{1+2} = 21 \degree C$.

Теперь добавим третью порцию воды  в полученную смесь. Смесь будет нагреваться (получать энергию), а третья порция воды будет охлаждаться (выделять энергию):
$Q_{1+2} = — Q_3$.
$cm_{1+2} (t — t_{1+2}) = — cm_3 (t — t_3)$,
$m_{1+2} (t — t_{1+2}) = — m_3 (t — t_3)$.

Выразим отсюда конечную температуру смеси из трех порций воды $t$:
$m_{1+2} t — m_{1+2} t_{1+2} = -m_3 t + m_3 t_3$,
$t (m_{1+2} + m_3) = m_{1+2} t_{1+2} + m_3 t_3$,
$t = \frac{m_{1+2} t_{1+2} + m_3 t_3}{m_{1+2} + m_3}$.

Рассчитаем ее:
$t = \frac{0.05 \space кг \cdot 21 \degree C + 0.01 \space кг \cdot 60 \degree}{0.05 \space кг + 0.01 \space кг} = \frac{1.05 \space кг \cdot \degree C + 0.6 \space кг \cdot degree C}{0.06 \space кг} = 27.5 \degree C$.

Ответ: $t = 27.5 \degree C$.

Задача №9 на расчет количества теплоты, рассеиваемого в окружающую среду

Электрочайник с водой нагревается от температуры $70 \degree C$ до температуры $80 \degree C$ за $3 \space мин$, а остывает от температуры $80 \degree C$ до температуры $70 \degree C$ за $9 \space мин$. Какая часть количества теплоты, выделяемой  спиралью чайника при нагревании воды, рассеивается в окружающую среду? Тепловые потери считать постоянными.

Внесем необходимые пояснения. Спираль чайника передает воде определенное количество теплоты $Q_2$. Часть ее ($Q_1$) рассеивается в окружающую среду. Т.е., количество теплоты $Q_2$, выделяемое спиралью, больше количества теплоты $Q$, необходимого для нагрева воды.

Дано:
$t_1 = 70 \degree C$
$t_2 = 80 \degree C$
$T_1 = 3 \space мин$
$T_2 = 9 \space мин$

$\frac{Q_1}{Q_2} — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть 

Решение:

Сначала рассчитаем количество теплоты, которое необходимо сообщить воде в чайнике, чтобы ее температура увеличилась с $70 \degree C$ до $80 \degree C$:
$Q = cm(t_2 — t_1)$.

Масса воды в чайнике нам неизвестна, поэтому примем ее, равной $1 \space кг$. Тогда,
$Q = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot \degree C} \cdot 1 \space кг \cdot (80 \degree C — 70 \degree C) = 42 \space 000 \space Дж = 42 \space кДж$.

Когда вода в чайнике остывает с температуры $80 \degree C$ до температуры $70 \degree C$, она выделяет в окружающую среду точно такое же количество энергии $Q$. Остывание происходит за $9 \space мин$. Значит, количество теплоты, которое выделяется в окружающую среду за $1 \space мин$ будет равно:
$Q_0 = \frac{42 \space кДж}{9 \space мин} \approx 4.7 \frac{кДж}{мин}$.

В условиях задачи сказано, что тепловые потери постоянны. Это означает, что вода массой $1 \space кг$ отдает $4.7 \space кДж$ каждую минуту, в том числе, и при ее нагревании.

Нагревается вода за 3 минуты. За это время она отдает в окружающую среду следующее количество теплоты:
$Q_1 = 4.7 \space кДж \cdot 3 = 14.1 \space кДж$.

Тем не менее, чайник нагрел воду до нужной температуры. Значит, он сообщил воде количество энергии, равное $Q_2 = Q + Q_1$.
$Q_2 = 42 \space кДж + 14.1 \space кДж = 56.1 \space кДж$.

Теперь мы можем рассчитать отношение $\frac{Q_1}{Q_2}$, и узнать какая часть теплоты, выделяемая спиралью чайника, рассеивается в окружающую среду:
$\frac{Q_1}{Q_2} = \frac{14.1 \space кДж}{56.1 \space кДж} \approx 0.25$.

Т. е., в окружающую среду рассеивается $\frac{1}{4}$ часть энергии, сообщаемая воде в чайнике.

Можно доказать, что это соотношение останется постоянным для воды любой массы в этой задаче. Чем больше будет масса воды, тем больше энергии ей будет нужно, чтобы нагреться до определенной температуры. Больше будут и тепловые потери. Искомое соотношение же останется неизменным.

Ответ: $\frac{Q_1}{Q_2} \approx 0.25$.

Наборы задач на работу, энергию и мощность

Калькулятор, версия 2


Вы просматриваете устаревшую версию Калькулятора. Недавно мы переработали и улучшили Калькулятор. Версия 2 уже доступна!  Мы увеличили количество задач более чем в три раза, разбили каждую часть на несколько небольших однотематических наборов задач и использовали генератор случайных чисел для предоставления числовой информации по каждой задаче. Ответы учащихся оцениваются автоматически, а обратная связь осуществляется мгновенно. И мы сохранили такое же обязательство предоставлять помощь через ссылки на существующие ресурсы. В то время как БЕСПЛАТНАЯ версия делает все вышеперечисленное, учителя с подпиской на Task Tracker могут пойти еще дальше. Они могут модифицировать наши готовые наборы задач, писать свои собственные задачи с помощью нашего простого в использовании Конструктора задач и использовать планшет для разработки собственной программы, выражающей их акцент на использовании математики в физике.

Вернитесь на главную страницу, чтобы перейти к Версии 2. Узнайте больше о Версии 2. Или посетите Магазин, чтобы совершить покупку в системе отслеживания задач.

Работа, энергия и мощность: набор задач


Задача 1:

Ренатта Гасс вышла со своими друзьями. Происходит несчастье, и Ренатта и ее друзья обнаруживают, что получают работу . Они прикладывают совокупную силу 1080 Н, чтобы толкнуть автомобиль на 218 м до ближайшей заправочной станции. Определить работу, совершенную автомобилем.

• Аудиоуправляемое решение

Задача 2:

Ганс Фулл тянет за веревку, чтобы тащить свой рюкзак в школу по льду. Он тянет вверх и вправо с силой 22,9 ньютона под углом 35 градусов над горизонталью, чтобы протащить свой рюкзак на горизонтальное расстояние 129 метров вправо. Определить работу (в джоулях), совершенную над рюкзаком.

• Аудиогид

Задача 3:

Ламар Гант, звезда американского пауэрлифтинга, стал первым человеком, который за 19 лет поднял становую тягу, в пять раз превышающую его собственный вес.85. Становая тяга предполагает подъем нагруженной штанги с пола в положение над головой на вытянутых руках. Определить работу, совершенную Ламаром при подъеме становой тяги 300 кг на высоту 0,90 м над землей.

• Аудиогид

Задача 4:

Шейла только что прибыла в аэропорт и тащит свой чемодан к стойке регистрации багажа. Она тянет за лямку с силой 190 Н под углом 35° к горизонтали, чтобы сместить ее на 45 м к столу. Определите работу, проделанную Шейлой над чемоданом.

• Аудиогид

Задача 5:

Во время подготовки к сезону размножения самец белки весом 380 грамм делает 32 отжимания в минуту, смещая свой центр масс на расстояние 8,5 см при каждом отжимании. Определить общую работу, совершенную белкой при движении вверх (32 раза).

• Аудиогид

Задача 6:

В лаборатории Powerhouse Джером бежит вверх по лестнице, поднимая свое 102-килограммовое тело на расстояние 2,29 м по вертикали.метров за 1,32 секунды с постоянной скоростью.

а. Определите работу Джерома при подъеме по лестнице.
б. Определите мощность, генерируемую Джеромом.

• Аудиогид

Задача 7:

Новая конвейерная система на местном заводе по упаковке будет использовать механическую руку с приводом от двигателя, которая будет прилагать среднюю силу 890 Н для толкания больших ящиков на расстояние 12 метров за 22 секунды. Определить мощность, необходимую для такого двигателя.

• Аудиогид

Задача 8:

Taipei 101 на Тайване — это 101-этажный небоскреб высотой 1667 футов. Небоскреб является домом для самого быстрого лифта в мире. Лифты доставляют посетителей с первого этажа на смотровую площадку на 89-м этаже со скоростью до 16,8 м/с. Определите мощность, развиваемую двигателем, чтобы поднять 10 пассажиров с этой скоростью. Суммарная масса пассажиров и салона составляет 1250 кг.

• Аудиогид

Задача 9:

На лыжных склонах горы Блюберд сноубордисты и лыжники поднимаются на вершину холма с помощью буксирных тросов. Один из буксирных тросов приводится в действие двигателем мощностью 22 кВт, который тянет лыжников по обледенелому склону 14° с постоянной скоростью. Предположим, что 18 лыжников со средней массой 48 кг держатся за веревку и предположим, что мотор работает на полную мощность.

а. Определите совокупный вес всех этих лыжников.
б. Определите силу, необходимую для того, чтобы тянуть этот груз вверх под углом 14° с постоянной скоростью.
в. Определите скорость, с которой лыжники будут подниматься в гору.

• Аудиогид

Задача 10:

Первым открытым астероидом является Церера. Это самый большой и самый массивный астероид в поясе астероидов нашей Солнечной системы, имеющий расчетную массу 3,0 x 10 ²¹ кг и орбитальную скорость 17900 м/с. Определите количество кинетической энергии, которой обладает Церера.

• Аудиогид

Задача 11:

Кинетическая энергия велосипеда равна 124 Дж. Какой кинетической энергией был бы велосипед, если бы он имел …

a. … в два раза больше массы и двигался с той же скоростью?
б. … такая же масса и двигался с удвоенной скоростью?
в. … вдвое меньше массы и двигался с удвоенной скоростью?
д. … такая же масса и двигалась с половинной скоростью?
эл. … в три раза больше массы и двигался с половиной скорости?

• Аудиогид

Задача 12:

Парашютист массой 78 кг развивает скорость 62 м/с на высоте 870 м над землей.

а. Определите кинетическую энергию парашютиста.
б. Определите потенциальную энергию парашютиста.
в. Определите полную механическую энергию парашютиста.

• Аудиогид

Задача 13:

Ли Бен Фардест (уважаемый американский прыгун с трамплина), имеет массу 59,6 кг. Он движется со скоростью 23,4 м/с на высоте 44,6 метра над землей. Определить полную механическую энергию Ли Бен Фардеста.

• Аудиогид

Задача 14:

Хлоя возглавляет университетскую команду по софтболу Саута по ударам. В игре против New Greer Academy в минувшие выходные Хлоя так сильно ударила по 181-граммовому софтболу, что тот перелетел забор и приземлился на Лейк-авеню. В какой-то момент своей траектории мяч находился на высоте 28,8 м над землей и двигался со скоростью 190,7 м/с. Определить полную механическую энергию мяча.

• Аудиогид

Задача 15:

Олив Удади в парке со своим отцом. Оливка весом 26 кг качается на качелях, как показано на рисунке. Олива имеет скорость 0 м/с в точке А и находится на высоте 3,0 м над землей. В позиции B Олив находится на высоте 1,2 м над землей. В положении C (2,2 м над землей) Оливка высовывается из сиденья и летит как снаряд по показанной траектории. В точке F Олив всего лишь пикометр над землей. Примите пренебрежимо малое сопротивление воздуха во время движения. Используйте эту информацию для заполнения таблицы.

Позиция	Высота (м)	Полиэтилен (J)	КЭ (Дж)	ТМЕ (Дж)	Скорость (м/с)
А	3,0				0,0
Б	1,2
С	2,2
Ф	0

• Аудиогид

Задача 16:

Сьюзи Лавтаски (м=56 кг) катается на лыжах на горе Блуберд. Она движется со скоростью 16 м/с по гребню лыжной горки, расположенной на высоте 34 м над уровнем земли в конце трассы.

а. Определите кинетическую энергию Сьюзи.
б. Определите потенциальную энергию Сьюзи относительно высоты земли в конце бега.
в. Определите полную механическую энергию Сьюзи на вершине холма.
д. Если между вершиной холма и ее первоначальным прибытием в конце забега энергия не теряется и не приобретается, то какова будет полная механическая энергия Сьюзи в конце забега?
эл. Определите скорость Сьюзи, когда она достигает конца забега и до торможения до полной остановки.

• Аудиогид

Задача 17:

Николас находится в парке развлечений «Ноев ковчег» и готовится покататься на гоночной горке «Точка невозврата». В верхней части горки Николай (м=72,6 кг) находится на высоте 28,5 м над землей.

а. Определите потенциальную энергию Николаса в верхней части слайда.
б. Определите кинетическую энергию Николаса в верхней части горки.
в. Предполагая пренебрежимо малые потери энергии между верхней частью горки и его подходом к нижней части горки (h=0 м), определите полную механическую энергию Николаса, когда он достигает нижней части горки.
д. Определите потенциальную энергию Николаса, когда он достигнет нижней части слайда.
эл. Определите кинетическую энергию Николаса, когда он достигает нижней части горки.
ф. Определите скорость Николаса, когда он достигнет нижней точки горки.

• Аудиогид

Задача 18:

Има Скаарред (m=56,2 кг) движется со скоростью 12,8 м/с на вершине петли американских горок высотой 19,5 м.

а. Определите кинетическую энергию Имы в верхней части петли.
б. Определите потенциальную энергию Имы в верхней части петли.
в. Предполагая незначительные потери энергии из-за трения и сопротивления воздуха, определите полную механическую энергию Имы в нижней части петли (h=0 м).
д. Определите скорость Имы в конце петли.

• Аудиогид

Задача 19:

Джастин Тайм едет по Лейк-авеню со скоростью 32,8 м/с на своем 1510-килограммовом 1992 Камаро. Он замечает полицейскую машину с радаром и быстро снижает скорость до разрешенной 20,1 м/с.

а. Определите начальную кинетическую энергию Камаро.
б. Определите кинетическую энергию Камаро после замедления.
в. Определите объем работы, проделанной Camaro во время торможения.

• Аудиогид

Задача 20:

Пит Зариа работает по выходным в пиццерии Барнаби. Его основная обязанность — выполнять заказы на напитки для клиентов. Он наполняет кувшин колой, ставит его на прилавок и толкает кувшин весом 2,6 кг вперед с усилием 8,8 Н на расстояние 48 см, чтобы отправить его покупателю в конце прилавка. Коэффициент трения между кувшином и столешницей равен 0,28.

а. Определите работу Пита над кувшином во время толчка на 48 см.
б. Определите работу трения о кувшин.
в. Определите общую работу, выполненную над кувшином.
д. Определите кинетическую энергию кувшина, когда Пит толкает его.
эл. Определите скорость кувшина, когда Пит толкает его.

• Аудиогид

 

Проблема 21:

Стратакоастер Top Thrill Dragster в парке развлечений Сидар-Пойнт в Огайо использует гидравлическую систему запуска, чтобы разогнать райдеров от 0 до 53,6 м/с (120 миль/ч) за 3,8 секунды перед подъемом на полностью вертикальный 420-футовый холм.

а. Джером (масса тела 102 кг) посещает парк со своей церковной молодежной группой. Он садится в машину, пристегивается ремнями и готовится к волнениям дня. Какова кинетическая энергия Джерома до периода ускорения?
б. 3,8-секундный период ускорения начинает разгонять Джерома по ровной трассе. Какова кинетическая энергия Джерома в конце этого периода ускорения?
в. После запуска Джером начинает кричать на 420-футовом, полностью вертикальном участке трассы. Определить потенциальную энергию Джерома в верхней части вертикального сечения. ( ДАННЫЙ : 1,00 м = 3,28 фута)
d. Определите кинетическую энергию Джерома в верхней части вертикального сечения.
эл. Определите скорость Джерома в верхней части вертикального сечения.

• Аудиогид

Задача 22:

Пейдж — самый высокий игрок в волейбольной команде Университета Юга. Она находится в пиковом положении, когда Джулия дает ей идеальный набор. Волейбольный мяч массой 0,226 кг находится на высоте 2,29 м над землей и имеет скорость 1,06 м/с. Пейдж бросает мяч, совершая над ним работу 9,89 Дж.

а. Определить потенциальную энергию мяча до того, как Пейдж ударит его шипом.
б. Определить кинетическую энергию мяча до того, как Пейдж ударит его шипом.
в. Определите полную механическую энергию мяча до того, как Пейдж ударит его шипом.
д. Определите полную механическую энергию мяча при ударе о пол на стороне соперника.
эл. Определите скорость мяча при ударе об пол на стороне соперника.

• Аудиогид

Задача 23:

Согласно шоу ABC Wide World of Sports, есть радость победы и агония поражения. 21 марта 1970 года Винко Богатай был югославским участником чемпионата мира, проходившего в бывшей Западной Германии. К его третьему и последнему прыжку дня сильный и стойкий снег создал опасные условия на склоне. В середине бега Богатай осознал опасность и попытался внести коррективы, чтобы прекратить свой прыжок. Вместо этого он потерял равновесие, кувыркнулся и кувыркнулся со склона в плотную толпу. В течение почти 30 лет после этого кадры этого события были включены во вступление к печально известному спортивному шоу ABC, и Винко стал известен как 9-й.0016 агония поражения значок.

а. Определить скорость Винко массой 72 кг после спуска с горы на лыжах до высоты, которая находится на 49 м ниже точки старта.
б. Спустившись с высоты 49 м, Винко скатился с трассы и спустился еще на 15 м вниз по склону, прежде чем наконец остановился. Определить изменение потенциальной энергии Винко от вершины холма до точки, в которой он останавливается.
в. Определите суммарную работу тела Винко, когда он останавливается.

• Аудиогид

Задача 24:

У Нолана Райана, как сообщается, была самая быстрая подача в бейсболе, разогнал со скоростью 100,9 миль / ч (45,0 м / с). Если бы такая подача была направлена ​​​​вертикально вверх с той же скоростью, то на какую высоту оно путешествовало?

• Аудиогид

Задача 25:

В лаборатории «Энергия наклона» партнеры Анна Литикал и Noah Formula придают тележке весом 1,00 кг начальную скорость 2,35 м/с с высоты 0,125 м над лабораторным столом. Определить скорость тележки, когда она находится на высоте 0,340 м над лабораторным столом.

• Аудиогид

Задача 26:

В апреле 1976 года отбивающий из «Чикаго Каб» Дэйв Кингман сделал хоум-ран, перепрыгнув забор «Ригли Филд» и поразив дом, расположенный в 530 футах (162 м) от домашней площадки. Предположим, что бейсбольный мяч весом 0,145 кг вылетел из биты Кингмана со скоростью 92,7 м/с и потерял 10 % своей первоначальной энергии при полете по воздуху. Определить скорость мяча, когда он пересек стену стадиона на высоте 25,6 м.

• Аудиогид

Задача 27:

Диззи мчится со скоростью 22,8 м/с, приближаясь к ровному участку трассы возле погрузочной платформы американских горок Whizzer. Тормозная система резко разгоняет 328-килограммовый автомобиль (включая массу гонщика) до скорости 2,9 м/с на дистанции 5,55 метра. Определите тормозную силу, действующую на автомобиль Диззи.

• Аудиогид

Задача 28:

Сани массой 6,8 кг толкают по замерзшему пруду так, что они приобретают скорость 1,9РС. Коэффициент трения между прудом и санями равен 0,13. Определите расстояние, которое санки скользят до остановки.

• Аудиогид

Задача 29:

Коннор (масса тела 76,0 кг) участвует в чемпионате штата по прыжкам в воду. Он покидает трамплин с высоты 3,00 м над поверхностью воды со скоростью 5,94 м/с в направлении вверх.
а.  Определить скорость Коннора в момент удара о воду.
б.  Тело Коннора погружается на глубину 2,15 м ниже поверхности воды, прежде чем остановиться. Определите среднюю силу сопротивления воды, которую испытывает его тело.

• Аудиогид

Задача 30:

Гвен присматривает за семьей Паркеров. Она берет 3-летнюю Эллисон в соседний парк и усаживает ее на детские качели. Гвен тянет 1,8-метровую цепь назад, образуя угол 26° с вертикалью, и отпускает 14-килограммовую Эллисон (включая поворотный груз). Предполагая, что трение и сопротивление воздуха пренебрежимо малы, определите скорость Эллисон в самой нижней точке траектории.

• Аудиогид

Задача 31:

Шейла (масса тела 56,8 кг) в своих санках-тарелках движется со скоростью 12,6 м/с у подножия холма для катания на санках у озера Блюберд. Она подходит к длинной насыпи, наклоненной вверх под углом 16° над горизонтом. Когда она скользит вверх по насыпи, она сталкивается с коэффициентом трения 0,128. Определите высоту, на которую она поднимется перед тем, как остановиться.

• Аудиогид

Задача 32:

Мэтью стартует с места на вершине холма для катания на санях высотой 8,45 м. Он скользит вниз по 32-градусному склону и пересекает плато у его основания. Коэффициент трения между санями и снегом равен 0,128 как для холма, так и для плато. Мэтью и сани имеют общую массу 27,5 кг. Определите расстояние, которое Мэтью проскользит по ровной поверхности до полной остановки.

• Аудиогид

Вернуться к обзору

Просмотреть аудиоуправляемое решение проблемы:


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32

Онлайн-школа

Онлайн-классы AoPS

Наши онлайн-классы объединяют выдающихся студентов с опытными инструкторами для подготовки
студентов за суровые условия колледжей высшего уровня и конкурентоспособную на международном уровне карьеру.
Онлайн-школа AoPS аккредитована Западной ассоциацией школ и колледжей.

ПОСМОТРЕТЬ ВСЕ КУРСЫ

Расписание занятий

В ближайшие несколько месяцев у нас начнутся десятки занятий по математике и программированию для учащихся средних и старших классов.
ПОСМОТРЕТЬ РАСПИСАНИЕ

Как проходят занятия

Наши занятия предлагают широкий спектр возможностей для обучения учащихся
взаимодействовать друг с другом и с нашими инструкторами.
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Введение в математику (5-10 классы)
Мост к преалгебре	Введение в счет и вероятности
Преалгебра 1
Преалгебра 2	Введение в алгебру B
Введение в алгебру A	Введение в геометрию
Парадоксы и бесконечность

Подготовка к олимпиаде (6-12 классы)
MATHCOUNTS/AMC 8 Основы	Специальный семинар AMC 12
	Задача AIME серии A
Специальный семинар AMC 8	Серия задач AIME B
Серия задач AMC 10	Специальный семинар AIME по проблемам
Специальный семинар AMC 10	Специальный семинар AIME по проблемам B
Серия задач AMC 12	Серия задач F=ma

Математика среднего уровня (8-12 классы)
Алгебра среднего уровня
Предварительный расчет

Естествознание (6-12 классы)
Введение в физику
Физика 1: Механика
Серия задач F=ma
Семинар по физике: теория относительности
ХимВУТ
ФизикаWOOT

Высшая математика (9-12 классы)
Олимпиадная геометрия
Исчисление
Теория групп

Информатика (6-12 классы)
Введение в программирование
Промежуточное программирование

WOOT (8-12 классы)
ВУТ
ХимВУТ
ФизикаWOOT

Введение в математику (5-10 классы)
Преалгебра 1
Преалгебра 2	Введение в алгебру B
Введение в алгебру A	Введение в геометрию
Введение в счет и вероятности

Математика среднего уровня (8-12 классы)
Алгебра среднего уровня
Предварительный расчет

Высшая математика (9-12 классы)
Олимпиадная геометрия
Исчисление
Теория групп

Подготовка к олимпиаде (6-12 классы)
MATHCOUNTS/AMC 8 Основы	Специальный семинар AMC 12
	Задача AIME серии A
Специальный семинар AMC 8	Серия задач AIME B
Серия задач AMC 10	Специальный семинар AIME по проблемам
Специальный семинар AMC 10	Специальный семинар AIME по проблемам B
Серия задач AMC 12	Серия задач F=ma

Информатика (6-12 классы)
Введение в программирование
Промежуточное программирование

WOOT (8-12 классы)
ВУТ
ХимВУТ
ФизикаWOOT

Естествознание (6-12 классы)
Введение в физику
Физика 1: Механика
F=ma Серия задач
Семинар по физике: теория относительности
ХимВУТ
ФизикаWOOT

Аккредитовано WASC

Одобрено NCAA

Онлайн-школа «Искусство решения проблем»
аккредитован Западной ассоциацией
Школы и колледжи.