Цель работы: определить цену деления шкалы измерительного цилиндра, определить с его помощью объём жидкости.
Приборы и материалы: измерительный цилиндр, стакан с водой, небольшие сосуды.
Цель работы: определить цену деления шкалы измерительного цилиндра, определить с его помощью объём жидкости.
Приборы и материалы: измерительный цилиндр, стакан с водой, небольшие сосуды.
| Величина | Результат |
|---|---|
| Цена деления шкалы, мл | ___ мл |
| Верхний предел измерения, мл | ___ мл |
| Нижний предел измерения, мл | ___ мл |
Чтобы определить цену деления, нужно взять два соседних подписанных значения шкалы, найти их разность и разделить на число делений между ними.
Налить часть воды из стакана в измерительный цилиндр и определить её объём по шкале.
При измерении глаз нужно расположить на уровне поверхности жидкости.
Vж = ___ мл.
Долить в измерительный цилиндр оставшуюся в стакане воду и определить общий объём воды.
Vс = ___ мл.
Абсолютная погрешность по условию работы равна цене деления шкалы измерительного цилиндра.
ΔV — абсолютная погрешность измерения
Vж — измеренный объём жидкости
Vс — вместимость сосуда
| № опыта | Название сосуда | Объём жидкости Vж ± ΔV, мл | Вместимость сосуда Vс ± ΔV, мл |
|---|---|---|---|
| 1 | Стакан | ___ ± ___ мл | ___ ± ___ мл |
| № опыта | Название сосуда | Объём жидкости Vж ± ΔV, мл | Вместимость сосуда Vс ± ΔV, мл |
|---|---|---|---|
| 2 | ___ | ___ ± ___ мл | ___ ± ___ мл |
| 3 | ___ | ___ ± ___ мл | ___ ± ___ мл |
Цена деления шкалы измерительного цилиндра составляет ___ мл. С учётом абсолютной погрешности, равной ___ мл, объём жидкости равен ___ ± ___ мл; вместимость стакана — ___ ± ___ мл. Вместимость других сосудов определена с помощью измерительного цилиндра.
Цель работы: определить размеры малых тел способом рядов.
Приборы и материалы: линейка ученическая, горох, пшено (или круглые бусины, бисер), иголка.
Положить вплотную к линейке 20–30 горошин в ряд. Измерить длину ряда l и разделить её на число горошин N.
N — число горошин в ряду
l — длина ряда
d — диаметр одной горошины

Результат зависит от собственных измерений.
Абсолютная погрешность измерения длины ряда Δl равна цене деления шкалы линейки. Абсолютная погрешность измерения диаметра одной частицы в N раз меньше:

| № опыта | Число частиц в ряду N | Длина ряда l ± Δl, мм | Размер одной частицы d ± Δd, мм |
|---|---|---|---|
| 1 (горох) | ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ |
| 2 (пшено) | ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ |
| 3 (пшено) | ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ |
Расположить крупинки пшена вплотную в один ряд, измерить длину ряда и определить размер одной крупинки.
N — число крупинок
l — длина ряда
d — размер одной крупинки

Полученный результат записать в таблицу 9.
Для каждого опыта нижняя граница интервала:

Верхняя граница интервала:

На числовой оси нужно отметить интервал от d − Δd до d + Δd.
Если количество крупинок увеличить в 2 раза, длина измеряемого ряда увеличится, а относительное влияние погрешности линейки на результат уменьшится.

При увеличении N в 2 раза абсолютная погрешность определения размера одной крупинки уменьшится в 2 раза.
Размер малого тела можно определить способом рядов: несколько одинаковых частиц располагают вплотную друг к другу, измеряют общую длину ряда и делят её на количество частиц. Чем больше частиц взято для измерения, тем меньше погрешность определения размера одной частицы.
По фотографии размер частицы имеет порядок 1 мм. При увеличении в 5 000 000 раз истинный размер будет иметь порядок 10⁻⁷ мм, или 10⁻¹⁰ м.
Ответ: порядка 10⁻¹⁰ м.
Выбрать на фотографии хорошо различимый ряд частиц золота.
Сосчитать число частиц N в этом ряду.
Измерить линейкой длину ряда l.
Найти размер одной частицы на фотографии: d = l / N.
Учесть увеличение фотографии в 5 000 000 раз.
Найти истинный размер частицы.
N — число частиц в ряду
l — длина ряда на фотографии
dф — размер одной частицы на фотографии
d — истинный размер частицы
k — увеличение фотографии

| Число частиц в ряду N | Длина ряда l, мм | Размер одной частицы на фотографии dф, мм | Истинный размер d |
|---|---|---|---|
| ___ | ___ | ___ | ___ |
Способ рядов позволяет определить размеры очень малых частиц, которые невозможно непосредственно измерить обычной линейкой. По фотографии с увеличением в 5 миллионов раз размер частицы золота получается порядка 10⁻¹⁰ м.
Цель работы: измерить массу тела с помощью весов.
Приборы и материалы: весы рычажные с разновесами, электронные весы, несколько небольших тел разной массы.
Перед взвешиванием проверьте, что весы уравновешены. При необходимости для установления равновесия на более лёгкую чашу весов следует положить полоску бумаги.
Гири следует брать пинцетом (рис. 194).
Масса тела равна общей массе гирь, при которой весы находятся в равновесии.
m = ___ г.
m — измеренная масса тела
Δm — абсолютная погрешность измерения массы
Результат измерения записывают в виде:
m ± Δm.
| № опыта | Название тела | Масса гирь, которыми уравновешено тело | Масса тела m ± Δm, г |
|---|---|---|---|
| 1 | ___ | ___ г | ___ ± ___ г |
| 2 | ___ | ___ г | ___ ± ___ г |
| 3 | ___ | ___ г | ___ ± ___ г |
Для каждого тела записать три результата:
m₁ = ___ г
m₂ = ___ г
m₃ = ___ г
Результаты прямых измерений с учётом абсолютной погрешности (указана в паспорте электронных весов) и вычислений запишите в таблицу 12. О том, как определить погрешность Δmср, узнайте у учителя.
m₁, m₂, m₃ — результаты трёх измерений
mср — среднее значение массы

После проведения измерений в формулу нужно подставить полученные значения.
| Название тела | m₁ ± Δm, г | m₂ ± Δm, г | m₃ ± Δm, г | mср ± Δmср, г |
|---|---|---|---|---|
| ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ |
Для каждого результата нижняя граница возможного значения массы:

Верхняя граница:

На числовой оси нужно отметить интервал от m − Δm до m + Δm.
Нужно сравнить абсолютные погрешности измерений Δm для рычажных и электронных весов.
Вывод: масса исследуемых тел была измерена двумя способами — с помощью рычажных и электронных весов. Более точным является измерение на тех весах, у которых абсолютная погрешность меньше. По результатам опыта меньшая абсолютная погрешность составила ___ г при измерении на ___ весах.
Цель работы: измерить объём твёрдого тела с помощью измерительного цилиндра.
Приборы и материалы: измерительный цилиндр, металлический брусок, тела неправильной формы небольшого объёма (гайки, пластмассовые игрушки, кусочки металла и др.), нитки.
Чтобы определить цену деления, нужно найти разность между двумя соседними подписанными значениями шкалы и разделить её на количество делений между ними.
Цена деления шкалы — ___ см³.
V₁ — начальный объём воды.
V₁ = ___ см³.
V₁ — начальный объём воды
V₂ — суммарный объём воды и бруска
V — объём бруска

Ответ: ___ см³.
a — длина бруска
b — ширина бруска
c — высота бруска
V — объём бруска

Полученное значение нужно сравнить с результатом измерения объёма способом погружения.
Абсолютная погрешность измерения объёма тела:

| № опыта | Название тела/части тела | Объём воды в измерительном цилиндре V₁ ± ΔV₁, см³ | Объём воды и тела/части тела V₂ ± ΔV₂, см³ | Объём тела/части тела V ± ΔV, см³ | Рассчитанный объём тела/части тела V, см³ |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Металлический брусок | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ |
V₁ — начальный объём воды
V₂ — объём воды с погружённой частью бруска
Vп — объём погружённой части бруска

Ответ: ___ см³.
Если брусок погружён ровно наполовину, объём погружённой части составляет половину полного объёма бруска.
V — полный объём бруска
Vп — объём погружённой части

Полученный результат нужно сравнить с результатом измерения в п. 6.
Вывод: объём твёрдого тела можно определить с помощью измерительного цилиндра по изменению уровня жидкости при погружении тела. Объём тела равен разности объёма воды с погружённым телом и начального объёма воды.
Для каждого тела нужно измерить начальный объём воды V₁, затем объём воды с полностью погружённым телом V₂.

Результаты измерений записать в таблицу 13 отдельными строками.
Если тело неправильной формы не входит в измерительный цилиндр, то его объём можно определить с помощью отливного сосуда (рис. 196). Предложите способ измерения объёма твёрдого тела в этом случае.
Отливной сосуд нужно наполнить водой до уровня отверстия и дождаться, пока лишняя вода вытечет. Затем тело полностью погрузить в воду. Вытесненная телом вода будет выливаться через отверстие. Её нужно собрать в отдельный сосуд и перелить в измерительный цилиндр.
Объём вытесненной воды равен объёму полностью погружённого тела.
Вывод: объём крупного тела неправильной формы можно определить по объёму вытесненной им воды с помощью отливного сосуда и измерительного цилиндра.
Цель работы: определить плотность вещества твёрдого тела с помощью весов и измерительного цилиндра.
Приборы и материалы: весы рычажные с разновесами, измерительный цилиндр, твёрдое тело неизвестной плотности, нить.
m — масса тела.
m = ___ г.
m — масса тела
Δm — абсолютная погрешность измерения массы
V — объём тела
ΔV — абсолютная погрешность измерения объёма
ρ — плотность вещества
| Масса тела m ± Δm, г | Объём тела V ± ΔV, см³ | Плотность вещества ρ, г/см³ | Плотность вещества ρ, кг/м³ |
|---|---|---|---|
| ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ | ___ |
Нужно определить начальный объём воды V₁, затем полностью погрузить тело в воду и определить объём воды вместе с телом V₂.
V₁ — начальный объём воды
V₂ — объём воды и погружённого тела
V — объём тела

V = ___ см³.
По таблице 3 нужно определить диапазон плотностей твёрдых веществ и сравнить с ним результат, который будет получен в опыте.
ρ — плотность вещества
m — масса тела
V — объём тела

Вывод: полученная плотность вещества равна ___ г/см³. Это значение попадает / не попадает в границы значений плотности твёрдых веществ, определённые по таблице 3.
Полученное значение плотности нужно сравнить с плотностями веществ в таблице 3.
Вывод: плотность исследуемого тела составляет примерно ___ г/см³, что близко к плотности ___. Следовательно, исследуемое тело может быть изготовлено из ___.
Цель работы: проверить справедливость гипотезы: «При небольших деформациях сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины».
Приборы и материалы: штатив с муфтой и лапкой, спиральная пружина, набор грузов массой 100 г каждый, линейка.
Пружину и линейку нужно закрепить неподвижно. Нижний конец пружины должен свободно перемещаться вдоль шкалы линейки.
l₀ — начальная длина пружины.
l₀ = ___ см.
Примечание. Сила упругости пружины равна по модулю действующей на груз силе тяжести (тело находится в равновесии под действием двух сил, значит, эти силы равны по модулю и направлены в противоположные стороны).
l₀ — начальная длина пружины
l — длина нагруженной пружины
x — удлинение пружины
Fупр — сила упругости
m — масса грузов
g — ускорение свободного падения
Масса одного груза:
m₁ = 100 г = 0,1 кг.
Для одного груза:

Для двух грузов:

Для трёх грузов:

Для четырёх грузов:

Абсолютная погрешность удлинения пружины:

| Число грузов | Начальная длина пружины l₀ ± Δl₀, см | Длина нагруженной пружины l ± Δl, см | Сила упругости пружины Fупр, Н | Удлинение x ± Δx, см | x/x₁ | Fупр/Fупр1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ___ ± ___ | ___ ± ___ | 1 | ___ ± ___ | 1 | 1 |
| 2 | ___ ± ___ | ___ ± ___ | 2 | ___ ± ___ | ___ | 2 |
| 3 | ___ ± ___ | ___ ± ___ | 3 | ___ ± ___ | ___ | 3 |
| 4 | ___ ± ___ | ___ ± ___ | 4 | ___ ± ___ | ___ | 4 |

Полученные значения нужно записать в таблицу 15.

Нужно сравнить отношения x₂/x₁, x₃/x₁, x₄/x₁ с отношениями Fупр2/Fупр1, Fупр3/Fупр1, Fупр4/Fупр1.
Вывод: при небольших деформациях во сколько раз увеличивается сила упругости, примерно во столько же раз увеличивается удлинение пружины. Следовательно, результаты опыта подтверждают гипотезу: сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины.
Цель работы: проградуировать пружину, получить шкалу с заданной ценой деления и с помощью созданного динамометра измерить силы.
Приборы и материалы: динамометр, шкала которого закрыта бумагой (пружина на планшете с миллиметровой шкалой из набора «ГИА-лаборатория»), набор грузов массой 100 г каждый, штатив с муфтой и лапкой, линейка, груз неизвестной массы.
На шкале напротив начального положения указателя поставить отметку: 0 Н.
Для одного груза:
F₁ = 1 Н.
Для двух грузов:
F₂ = 2 Н.
Для трёх грузов:
F₃ = 3 Н.
Для четырёх грузов:
F₄ = 4 Н.
На бумаге нужно отметить положения указателя, соответствующие значениям 1 Н, 2 Н, 3 Н и 4 Н.
Полученная основная шкала:
0 Н — 1 Н — 2 Н — 3 Н — 4 Н.
Каждый промежуток между соседними отметками 1 Н нужно разделить на 10 равных частей.
Цена деления шкалы: 0,1 Н.
P — вес груза.
Результат: P = ___ Н.
Цена деления:
ΔP = 0,1 Н.
P = (___ ± 0,1) Н.
Цель работы: исследовать зависимость силы трения скольжения от площади соприкосновения тел, прижимающей силы и рода поверхности.
Приборы и материалы: динамометр, деревянный брусок, набор грузов массой 100 г каждый, деревянная и пластиковая рейки.
Подвесить брусок к динамометру и определить его вес по показанию прибора.
P — вес бруска.
Результат: P = ___ Н.
При равномерном движении:
Fтяги = Fтр.
Результат: Fтр = ___ Н.
| № опыта | Сила трения Fтр ± ΔF, Н, широкая грань бруска | Сила трения Fтр ± ΔF, Н, узкая грань бруска | Вес тела P ± ΔP, Н |
|---|---|---|---|
| 1 | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ |
| 2 | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ |
| 3 | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ |
Результат: На широкой грани:
Fтр1 = ___ Н.
На узкой грани:
Fтр2 = ___ Н.
Полученные значения нужно сравнить.
Вывод: при неизменных прижимающей силе и роде поверхности сила трения скольжения практически не зависит от площади соприкосновения тел. Сила трения меньше веса бруска.
Масса каждого груза — 100 г, поэтому вес одного груза принимаем равным 1 Н.
С одним грузом:
P₁ = Pбруска + 1 Н.
С двумя грузами:
P₂ = Pбруска + 2 Н.
Для каждого случая нужно измерить силу трения при движении бруска на широкой и узкой гранях и записать результаты в таблицу 16.
Вывод: при увеличении прижимающей силы сила трения скольжения увеличивается.
Нижняя граница интервала:

Верхняя граница интервала:

На числовой оси нужно отметить интервал от P − ΔP до P + ΔP.
Положить брусок широкой гранью на пластиковую рейку, прикрепить динамометр и равномерно перемещать брусок.
Результат: На деревянной поверхности:
Fтр1 = ___ Н.
На пластиковой поверхности:
Fтр2 = ___ Н.
Значения нужно сравнить.
Вывод: сила трения скольжения практически не зависит от площади соприкосновения тел. Она увеличивается при увеличении прижимающей силы и зависит от рода соприкасающихся поверхностей. Для разных материалов соприкасающихся поверхностей сила трения имеет разные значения.
Цель работы: исследовать зависимость выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость тело, от плотности жидкости и объёма погружённой части тела.
Приборы и материалы: динамометр, штатив с муфтой и лапкой, нить, два тела одинакового объёма разной массы, стаканы с водой и насыщенным раствором поваренной соли в воде.
Результат: P = ___ Н.
Результат: P₁V₁ = ___ Н.

Ответ: ___ Н.

| Жидкость | Вес тела в воздухе P ± ΔP, Н | Вес тела в жидкости P₁ ± ΔP, Н, V₁ | Вес тела в жидкости P₁ ± ΔP, Н, V₂ | Выталкивающая сила F ± ΔF, Н, V₁ | Выталкивающая сила F ± ΔF, Н, V₂ |
|---|---|---|---|---|---|
| Вода | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ |
| Насыщенный раствор соли в воде | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ |
Погрузить то же тело полностью в насыщенный раствор соли и снять показание динамометра.
Pс — вес тела в растворе соли.

Полученное значение нужно сравнить с выталкивающей силой в воде.
Для воды:

Для насыщенного раствора соли:

Нижняя граница:

Верхняя граница:

На числовой оси нужно отметить интервал от F − ΔF до F + ΔF.
Вывод: выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма погружённой части тела. Она также зависит от плотности жидкости: чем больше плотность жидкости, тем больше действующая на погружённое тело выталкивающая сила. Поэтому в насыщенном растворе соли выталкивающая сила больше, чем в воде.
Исследуйте, зависит ли выталкивающая сила от массы и плотности тела, повторив п. 1—4 для тел одинакового объёма разной массы. Сделайте вывод.
Нужно полностью погрузить в одну и ту же жидкость два тела одинакового объёма, но разной массы, и определить выталкивающую силу для каждого.
Вывод: при одинаковом объёме погружённой части тела и в одной и той же жидкости выталкивающая сила не зависит от массы и плотности самого тела.
Исследуйте зависимость выталкивающей силы от объёма погружённой части тела, повторив п. 1—4 для случая частичного погружения тела в воду. Сделайте вывод.
Нужно последовательно погружать одно и то же тело на разную глубину так, чтобы изменялся объём его погружённой части, и каждый раз определять выталкивающую силу.
Вывод: чем больше объём погружённой части тела, тем больше выталкивающая сила.
Цель работы: исследовать явление плавания тел в жидкости.
Приборы и материалы: весы рычажные с разновесами, измерительный цилиндр, пробирка (аптечный пузырёк) с пробкой, сухой песок, фильтровальная бумага или сухая тряпка.
Нужно получить три случая:
пробирка плавает, частично погрузившись в воду;
пробирка полностью погружена и находится в равновесии в воде;
пробирка опускается на дно.
m — масса пробирки с песком
g — ускорение свободного падения
Fтяж — сила тяжести

Для каждого опыта:

| № опыта | Масса пробирки с песком m ± Δm, кг | Сила тяжести пробирки с песком Fтяж, Н | Объём вытесненной воды V ± ΔV, м³ | Выталкивающая сила, действующая на пробирку Fₐ, Н | Поведение пробирки в воде |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ___ ± ___ | ___ | ___ ± ___ | ___ | ___ |
| 2 | ___ ± ___ | ___ | ___ ± ___ | ___ | ___ |
| 3 | ___ ± ___ | ___ | ___ ± ___ | ___ | ___ |
ρж — плотность воды
V — объём вытесненной воды
g — ускорение свободного падения

Для воды:

Полученные значения записать в таблицу 18.
Вывод: если сила тяжести больше выталкивающей силы, тело тонет. Если сила тяжести меньше выталкивающей силы, тело всплывает. Если сила тяжести равна выталкивающей силе, тело находится в равновесии и плавает в жидкости.
Цель работы: проверить на опыте условие равновесия рычага и правило моментов.
Приборы и материалы: рычаг на штативе, набор грузов массой 100 г каждый, линейка, динамометр.
Перед проведением измерений рычаг должен находиться в горизонтальном равновесном положении.
Вес одного груза принимаем равным 1 Н.
Слева:
F₁ = 2 Н.
Справа:
а) F₂ = 1 Н;
б) F₂ = 2 Н;
в) F₂ = 3 Н.
Для каждого случая измерить l₁ и l₂.
| № опыта | Сила F₁ на левой части рычага, Н | Плечо l₁ ± Δl, см | Сила F₂ на правой части рычага, Н | Плечо l₂ ± Δl, см | F₁/F₂ | l₂/l₁ | M₁, Н · м | M₂, Н · м |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | ___ ± ___ | 1 | ___ ± ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 2 | 2 | ___ ± ___ | 2 | ___ ± ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 3 | 2 | ___ ± ___ | 3 | ___ ± ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
Плечи перед вычислением момента нужно выразить в метрах.

Для каждого опыта полученные значения записать в таблицу 19.
Нужно сравнить отношения F₁/F₂ и l₂/l₁, а также моменты M₁ и M₂.
Вывод: при равновесии рычага силы обратно пропорциональны их плечам:

Моменты сил, вращающих рычаг в противоположных направлениях, равны:

Опыт подтверждает условие равновесия рычага и правило моментов.
Вес двух грузов:
F₂ = 2 Н.
Плечо силы:
l₂ = 5 см = 0,05 м.
l₁ = 20 см = 0,2 м.
F₁ — ?

Силу нужно приложить вверх, чтобы её момент был направлен противоположно моменту силы тяжести грузов.
Ответ: 0,5 Н, сила направлена вверх.
| F₁, Н | l₁, м | F₂, Н | l₂, м | F₁/F₂ | l₂/l₁ | M₁, Н · м | M₂, Н · м |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,5 | 0,2 | 2 | 0,05 | 0,25 | 0,25 | 0,1 | 0,1 |
Вывод: для рычага второго рода также выполняется правило равновесия: силы обратно пропорциональны их плечам, а моменты сил при равновесии равны.
Цель работы: определить коэффициент полезного действия (КПД) наклонной плоскости. Проверить гипотезу: «КПД простого механизма меньше 100% (на примере наклонной плоскости)».
Приборы и материалы: деревянная доска, динамометр, измерительная лента или линейка, брусок, штатив с муфтой и лапкой, нить.
Результат: P = ___ Н.
| P ± ΔP, Н | h ± Δh, м | Aп, Дж | F ± ΔF, Н | l ± Δl, м | Aз, Дж | η, % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ | ___ ± ___ | ___ ± ___ | ___ | ___ |
Один конец доски закрепить на штативе так, чтобы получилась наклонная плоскость. Брусок соединить нитью с динамометром.
h = ___ м.
l = ___ м.
P — вес бруска
h — высота наклонной плоскости

Брусок нужно тянуть равномерно, а динамометр держать параллельно наклонной плоскости.
Во время равномерного движения бруска вверх по наклонной плоскости снять показание динамометра.
F = ___ Н.
С учётом абсолютной погрешности:
F = (___ ± ___) Н.
F — сила тяги
l — длина наклонной плоскости
Aз — затраченная работа

Ответ: ___ Дж.
Aп — полезная работа
Aз — затраченная работа
η — КПД наклонной плоскости

Ответ: ___ %.
Нужно сравнить полезную и затраченную работу, а полученный КПД — со 100 %.
Вывод: полезная работа при подъёме бруска по наклонной плоскости меньше затраченной работы:
Aп < Aз.
Следовательно, КПД наклонной плоскости меньше 100 %. Часть затраченной работы расходуется на преодоление силы трения между бруском и наклонной плоскостью. Полученный результат подтверждает гипотезу: КПД простого механизма меньше 100 %.
Физические тела — дом, термометр.
Железо — вещество, метр — единица длины.
Вещества — вода, стекло.
Озеро и стакан — физические тела.
Нижний предел измерения — −30 °C.
Верхний предел измерения — 60 °C.
Цена деления — 1 °C.
Нижний предел измерения — 0 Н.
Верхний предел измерения — 6 Н.
Цена деления — 0,1 Н.
Нижний предел измерения — 0 с.
Верхний предел измерения — 60 с.
Цена деления — 1 с.
Если используется обычная линейка с ценой деления 1 мм, то согласно принятому в учебнике правилу абсолютная погрешность измерения равна цене деления:
Δl = Δb = Δh = 1 мм.
Длина: l = ___ ± 1 мм.
Ширина: b = ___ ± 1 мм.
Толщина: h = ___ ± 1 мм.
Модель Солнечной системы состоит из Солнца и восьми планет, обращающихся вокруг него: Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. В модели показывают взаимное расположение небесных тел и движение планет по орбитам вокруг Солнца.
Глобус — это уменьшенная модель Земли. Он имеет шарообразную форму и показывает материки, океаны, моря, страны, географические координаты и другие объекты земной поверхности.
Примеры физических моделей: глобус, модель Солнечной системы, модель молекулы, модель атома, модель двигателя, модель самолёта.
N — число витков
l — длина ряда витков
d — диаметр проволоки

Нет. При сжатии расстояния между молекулами уменьшаются. Когда молекулы очень сближаются, резко возрастают силы отталкивания, поэтому сжать газ до сколь угодно малого объёма нельзя.
Молекулы воды в горячем чае и газированной воде одинаковы. В горячей воде средние расстояния между молекулами немного больше из-за теплового расширения. В газированной воде, кроме молекул воды, присутствуют частицы растворённого углекислого газа.
Молекулы воды не изменились. Расстояния между молекулами значительно увеличились, так как вода перешла из жидкого состояния в газообразное.
Красноватый налёт — это ржавчина. Она образуется при взаимодействии железа с кислородом воздуха в присутствии влаги.
Во влажной ткани происходит диффузия частиц красителя. Частицы красителя из тёмной ткани постепенно проникают в белую ткань и могут окрасить её.
При повышении температуры молекулы воды движутся быстрее. Поэтому диффузия происходит интенсивнее и сахар растворяется быстрее.
На существование притяжения между молекулами указывают, например, соединение двух свинцовых цилиндров после плотного прижатия их очищенных поверхностей, сваривание металлов и склеивание тел.
Бронзу легче расплавить и обработать, поскольку температура её плавления ниже температуры плавления железа. Поэтому необходимые для обработки бронзы температуры люди научились получать раньше.
В водяном паре расстояния между молекулами значительно больше, чем в жидкой воде. В жидкости молекулы расположены близко и их взаимное притяжение значительно проявляется. В паре молекулы находятся далеко друг от друга, поэтому их взаимодействие значительно слабее.
Да. Агрегатное состояние вещества зависит от температуры. При достаточно высокой температуре медь плавится и становится жидкой, а при достаточно низкой температуре ртуть затвердевает.
В газах расстояния между молекулами значительно больше размеров самих молекул. Поэтому при сжатии эти расстояния можно сильно уменьшить. В жидкостях и твёрдых телах частицы уже расположены близко друг к другу, поэтому их объём изменяется значительно меньше.
Относительно сиденья, вагона и других неподвижных относительно вагона пассажиров он находится в покое.
Относительно Земли, железнодорожного полотна, станций, деревьев и домов пассажир движется.
Нужно выбрать тело отсчёта, неподвижное относительно Земли, например платформу, столб или здание станции. По изменению положения электрички относительно этого тела можно определить, какая из них начала движение.
v — скорость ракеты

s — путь гири
t — время
v — скорость

s — путь
t — время
v — скорость

s — путь
t — время
vср — средняя скорость

s — путь
t — время
vср — средняя скорость

s₁ — длина одной дистанции
n — число забегов
s — общий путь

v — скорость движения вместе с Землёй
t — время
s — путь

n — общий путь в морских милях
s — путь в метрах

v — скорость
t — время
s — путь

s — расстояние
v — скорость
t — время

s — расстояние
v — скорость
t — время

s₁ — пройденный путь
t₁ — время движения
t₂ — новое время движения
s₂ — искомый путь

По графику при t = 4 ч:
s = 320 км.
Ответ: 320 км.

Вывод: скорости одинаковы, следовательно, тело движется равномерно.
| t, с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| s, м | 0 | 72 | 144 | 216 | 288 |
Для построения графика нужно отметить точки:
(0; 0), (1; 72), (2; 144), (3; 216), (4; 288)
и соединить их прямой линией. График представляет собой прямую, выходящую из начала координат, следовательно, движение равномерное.
s — путь
t — время
v — скорость

Участок I: от 0 до 2 мин пешеход равномерно прошёл 120 м.
Участок II: от 2 до 4 мин путь не изменялся, значит, пешеход стоял на месте.
Участок III: от 4 до 6 мин пешеход снова двигался равномерно, причём быстрее, чем на участке I: за 2 мин он прошёл ещё 180 м.
Например, пешеход шёл к остановке, затем 2 мин ждал на месте, после чего увидел подъезжающий автобус и пошёл быстрее.

Так как скорость v постоянна, уравнение описывает равномерное движение.
s — путь
t — время
v — скорость

Так как скорость постоянна:
v = 10 м/с.
График v(t) — горизонтальная прямая на уровне 10 м/с.
s — путь
t — время
v — скорость

s — путь
t — время
v — скорость

s — путь
t — время
v — скорость

s — путь
t — время
v — скорость

s — путь
t — время
v — скорость


Тело I движется равномерно, так как его скорость не изменяется.
Тело II движется равноускоренно, так как его скорость равномерно увеличивается.
По графику:
v₀₁ = 4 м/с;
v₀₂ = 4 м/с.
По графику:
v₁ = 4 м/с;
v₂ = 7 м/с.

Для тела I:
v₁ = 2t.
Для тела II:
v₂ = 4 + t.
Для тела III:
v₃ = 8 м/с.
| t, с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| v₁, м/с | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
| v₂, м/с | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| v₃, м/с | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
I — равноускоренное движение из состояния покоя.
II — равноускоренное движение с начальной скоростью 4 м/с.
III — равномерное движение.

Ускорение постоянно:
a = 1 м/с².
График a(t) — горизонтальная прямая на уровне 1 м/с².
Скорость:
v = v₀ + at,
v = 2 + t.
| t, с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| a, м/с² | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| v, м/с | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
График v(t) — прямая, начинающаяся при t = 0 со значения v = 2 м/с и равномерно возрастающая.
Комочки грязи, отрываясь от вращающегося колеса, по инерции продолжают двигаться с той скоростью, которую имели в момент отрыва. Верхняя часть колеса движется относительно земли быстрее самого велосипеда, поэтому оторвавшиеся от неё комочки грязи могут догнать велосипедиста и попасть ему на спину.
При резком рывке верхняя часть растения быстро приходит в движение, а корни вследствие инерции стремятся сохранить состояние покоя. Стебель может оборваться, а корень останется в земле. Поэтому сорняк нужно брать ближе к основанию и вытягивать плавно.
От модуля силы: чем сильнее ударить по мячу, тем больше изменится его скорость.
От точки приложения: дверь легче открыть, действуя на неё около ручки, чем около петель.
От направления: толкая тележку вперёд, её разгоняют, а действуя силой в противоположную сторону — тормозят.
При выстреле снаряд и орудие взаимодействуют и получают скорости в противоположных направлениях. Масса орудия значительно больше массы снаряда, поэтому скорость орудия при отдаче значительно меньше скорости снаряда.
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?
Массы жидкостей одинаковы. Плотность растительного масла меньше плотности воды, поэтому для той же массы масло должно занимать больший объём.
Ответ: уровень растительного масла выше.
m — масса жидкости
V — объём
ρ — плотность

Для бетона принимаем:
ρ = 2200 кг/м³.

Для льда:
ρ = 900 кг/м³.

В твёрдом состоянии — во льду — средние расстояния между молекулами воды больше. Поэтому лёд имеет меньшую плотность, чем жидкая вода.
mм — масса меди
V — объём тела
ρ — плотность вещества

ρб — плотность бензина = 710 кг/м³.
V — объём тела

ρчугуна — плотность чугунного шара = 7000 кг/м³ = 7 г/см³.
m — масса тела
V — объём тела

Большую массу имеет ящик с мелкой дробью. Мелкие дробинки плотнее заполняют объём ящика, между ними остаётся меньше пустого пространства. Поэтому в одинаковом объёме помещается больше металла.
m — масса тела
V — объём тела
ρ — плотность вещества

m — масса тела
V — объём тела
ρ — плотность вещества
Fтяж — сила тяжести
g — ускорение свободного падения

m — масса тела
Fтяж — сила тяжести
g — ускорение свободного падения

a — длина бруска
b — ширина бруска
c — высота бруска
V — объём бруска
ρ — плотность меди = 8,9 г/см³.
m — масса бруска
Fтяж — сила тяжести
g — ускорение свободного падения

m — масса космонавта со скафандром
gЛ — ускорение свободного падения на Луне
Fтяж — сила тяжести

V — объём цилиндра
ρ — плотность алюминия
m — масса цилиндра
P — вес цилиндра
g — ускорение свободного падения

Fпред — предельная нагрузка каната
m — масса груза
P — вес груза
g — ускорение свободного падения

m₁ — масса мальчика
m₂ — масса портфеля
m — общая масса
F — сила давления на пол
g — ускорение свободного падения

m — масса воды
P — вес воды
g — ускорение свободного падения
Вес определяется по формуле:

При неизменном ускорении свободного падения вес прямо пропорционален массе. Если масса воды уменьшилась в 2 раза, её вес также уменьшился в 2 раза.
Ответ: да, вес воды уменьшился в 2 раза.
Fупр — сила упругости
k — жёсткость пружины
Δl — удлинение пружины

F₁ — первоначальная сила упругости
F₂ — новая сила упругости
Δl₁ — первоначальное удлинение пружины
Δl₂ — искомое удлинение пружины

Fупр — сила упругости
Δl — удлинение пружины
k — жёсткость пружины
По графику при удлинении 0,6 см сила упругости равна 5 Н.

Закон Гука выполняется только при небольших упругих деформациях. При больших деформациях зависимость силы упругости от удлинения перестаёт быть прямо пропорциональной. Закон Гука также не выполняется при пластической деформации, когда тело после прекращения действия силы не возвращается в исходное состояние.
При движении мела по доске возникает сила трения. Из-за неровностей поверхностей от мела отделяются мелкие частицы, которые удерживаются на поверхности доски и образуют след.
Поверхность рыбы покрыта слизью, которая уменьшает силу трения между рыбой и рукой. Поэтому рыба легко выскальзывает.
Нет, не всегда. Сила трения зависит от материалов соприкасающихся поверхностей и силы их прижатия. Например, колесо по ровной твёрдой дороге катится с небольшим сопротивлением, и трение качения меньше трения скольжения. Но колесо на мягком грунте сильно деформирует поверхность, поэтому сопротивление качению может быть значительным.
F₁ — первая сила
F₂ — вторая сила
R — равнодействующая сил

F₁ — большая сила
F₂ — меньшая сила
R — равнодействующая сил

F₁, F₂ — силы, направленные влево
F₃ — сила, направленная вправо
R — равнодействующая сил

Fтяги — сила тяги ракеты
Fтяж — сила тяжести
R — равнодействующая сил

m — масса прицепа с грузом
g — ускорение свободного падения
F — сила давления на дорогу
S₁ — площадь соприкосновения одного колеса с дорогой
S — общая площадь соприкосновения колёс
p — давление
У двухосного прицепа четыре колеса.

m — масса станка
g — ускорение свободного падения
F — сила давления станка
S₁ — площадь одной ножки
S — общая площадь опоры
p — давление

a — длина стороны кубика
S — площадь грани кубика
F — сила давления пресса
p — давление

P — вес трактора
S — площадь опоры гусениц
p — давление трактора
pпред — предельное давление, выдерживаемое льдом

Когда горлышко бутылки плотно охвачено губами, воздух снаружи не может поступать внутрь бутылки. По мере вытекания жидкости давление воздуха внутри бутылки уменьшается. Атмосферное давление снаружи препятствует дальнейшему вытеканию жидкости, поэтому пить становится трудно.
По мере накачивания давление воздуха в шине увеличивается. Чтобы протолкнуть в неё новую порцию воздуха, в насосе необходимо создать ещё большее давление. Поэтому на поршень приходится действовать всё большей силой.
При выкачивании воздуха давление под колоколом уменьшается, а внутри закупоренного сосуда остаётся более высокое давление. Разность давлений создаёт силу, действующую на пробку изнутри, поэтому пробка может вылететь.
pатм — атмосферное давление
h₁, h₂ — уровни ртути в коленах манометра
Δh — разность уровней ртути
pг — давление газа
По рисунку:
h₁ = 300 мм
h₂ = 100 мм

Используется закон Паскаля: давление, оказываемое на жидкость, передаётся ею по всем направлениям без изменения. Давление подаваемой воды передаётся нефти и способствует её подъёму по скважине.
ρ — плотность воды
h — высота столба воды
g — ускорение свободного падения
S — площадь дна
p — давление воды
F — сила давления на дно

ρ — плотность воды
g — ускорение свободного падения
h₁, h₂ — глубины
p₁, p₂ — давления воды
Δp — разность давлений

В варёном яйце содержимое твёрдое, поэтому действие пули в основном приходится на участок, по которому она непосредственно проходит, и образуется отверстие.
В сыром яйце содержимое жидкое. При попадании пули возникает резкое увеличение давления, которое по закону Паскаля передаётся жидкостью во все стороны. Давление действует на скорлупу изнутри по всей поверхности, поэтому яйцо разлетается.
S₁ — площадь малого поршня
S₂ — площадь большого поршня
F₁ — сила, действующая на малый поршень
F₂ — сила, действующая на большой поршень

S₁ — площадь малого поршня
S₂ — площадь большого поршня
F₁ — сила, действующая на малый поршень
P — вес груза
h₁ — перемещение малого поршня
h₂ — высота подъёма большого поршня

Давление жидкости на одной глубине одинаково во всех направлениях, поэтому силы, действующие на боковые поверхности тела, взаимно компенсируются. Давление снизу больше давления сверху, так как нижняя часть тела находится на большей глубине. Поэтому возникает равнодействующая сила, направленная вертикально вверх.
Холодное молоко имеет большую плотность, чем горячий кофе. Поэтому сила тяжести, действующая на порцию молока, оказывается больше выталкивающей силы со стороны кофе, и молоко сначала опускается вниз.
V₁ — начальный объём воды
V₂ — объём воды после погружения пробирки
V — объём вытесненной воды
ρ — плотность воды
Fₐ — архимедова сила
P — вес плавающей пробирки
g — ускорение свободного падения

m — масса шарика
V — объём погружённой части шарика
ρ — плотность воды
Fтяж — сила тяжести
Fₐ — архимедова сила
g — ускорение свободного падения

Нет. Несмотря на то, что ученик действует на портфель силой, портфель не перемещается. При отсутствии перемещения механическая работа равна нулю.
При падении направление силы тяжести совпадает с направлением движения мяча, поэтому работа силы тяжести положительная.
При подъёме мяч движется вверх, а сила тяжести направлена вниз, поэтому работа силы тяжести отрицательная.
F₁, F₂ — действующие силы
s₁, s₂ — пройденные пути
A₁, A₂ — работы сил

m — масса груза
h — высота подъёма
g — ускорение свободного падения
F — сила, с которой кран поднимает груз
A — работа крана

p — давление воды
S — площадь поршня
F — сила давления воды на поршень
s — перемещение поршня
A — работа

A₁, A₂ — работа первого и второго брата
N₁, N₂ — мощность первого и второго брата
t₁, t₂ — время выполнения работы
Так как братья поднимают одинаковые книги на одну и ту же высоту, они совершают одинаковую работу:
A₁ = A₂.
Мощность определяется отношением работы ко времени. Первый брат совершает ту же работу за меньшее время, поэтому его мощность больше.

m — масса песка
h — высота подъёма
t — время работы
g — ускорение свободного падения
A — совершённая работа
N — мощность

N — мощность двигателя
t — время работы
A — совершённая работа

m — масса гири
h₁ — начальная высота
h₂ — конечная высота
h — высота опускания
g — ускорение свободного падения
A — работа
t — время
N — мощность

F₁ — меньшая сила
F₂ — большая сила
l₁ — плечо меньшей силы
l₂ — плечо большей силы
l — длина рычага

h — высота подъёма груза
F — сила, приложенная к верёвке
s — путь свободного конца верёвки
A — работа рабочего

h — высота наклонной плоскости
l — длина наклонной плоскости
m — масса груза
F — сила тяги
g — ускорение свободного падения
Aп — полезная работа
Aз — затраченная работа
η — КПД

а) Сани, скатывающиеся с горы, обладают кинетической и потенциальной энергией.
б) Пружина заведённых механических часов обладает потенциальной энергией упругой деформации.
в) Шайба, скользящая по льду, обладает кинетической энергией.
г) Шайба, летящая по воздуху, обладает кинетической и потенциальной энергией.
m — масса тела
v — скорость тела
Eк — кинетическая энергия

v₁ — первоначальная скорость
v₂ — конечная скорость
Eк1 — первоначальная кинетическая энергия
Eк2 — конечная кинетическая энергия
Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости:

Если:

то:

Ответ: кинетическая энергия уменьшится в 9 раз.
m — масса самолёта
h — высота
g — ускорение свободного падения
Eп — потенциальная энергия

m — масса тела
h₀ — начальная высота
h — искомая высота
g — ускорение свободного падения
Eк — кинетическая энергия
Eп — потенциальная энергия
E — полная механическая энергия

При падении ребёнка его потенциальная энергия уменьшается и переходит в кинетическую. При прогибе батута кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию упругой деформации батута.
Когда батут распрямляется, его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию ребёнка. При подъёме ребёнка вверх кинетическая энергия снова переходит в потенциальную энергию взаимодействия ребёнка с Землёй.