Физика. 7 класс. Вопрос 2. Часть 2 Масса спортсмена, к которому допустимая масса спортсмена, выступающего в его весовой категории, составляет 50 кг. Определите минимальное количество килограммов, которое нужно бросить Жене для того, чтобы его допустили до соревнований. Если набрать в шприц воздух, заткнуть его носик и начать надавливать на поршень, то можно почувствовать сопротивление. Какая характеристика воздуха внутри шприца изменяется при уменьшении его объёма? Почему воздух в шприце малого поперечного сечения сжимать легче, чем воздух в шприце большого поперечного сечения, даже не учитывая силу трения поршня о его стенки? Ответ: Кг. Код 1009

Физика. 7 класс. Вопрос 2. Часть 2

Разбор задачи:

1. Масса спортсмена:

• Максимально допустимая масса спортсмена в его весовой категории — 50 кг.
• Условие задачи не требует вычислений, оно лишь констатирует факт, что вес спортсмена не должен превышать 50 кг.

2. Сжатие воздуха в шприце:

• Изменяющаяся характеристика: При надавливании на поршень объём воздуха в шприце уменьшается. Поскольку масса воздуха остаётся постоянной, его плотность увеличивается.
• Почему легче сжимать воздух в малом шприце:
• Сила трения: В условии сказано «даже не учитывая силу трения».
• Давление: При одинаковой силе, приложенной к поршню, в шприце с меньшей площадью поперечного сечения создаётся большее давление.
• Закон Бойля-Мариотта: Для изотермического процесса (при постоянной температуре) произведение давления и объёма газа постоянно (P₁V₁ = P₂V₂).
• Вывод: Хотя закон один и тот же, для достижения одинакового давления (или степени сжатия) в шприце с меньшей площадью поршня требуется приложить меньшую силу, если рассматривать только изменение давления и объёма, а не учитывать силу трения. Однако, если рассматривать сжимаемость как процесс, то в меньшем объеме воздуха молекулы уже расположены ближе друг к другу, и дальнейшее сжатие требует большего усилия для преодоления сил отталкивания между ними. Таким образом, именно изменение плотности является ключевым фактором, который изменяется при сжатии.

Ответ:

• Минимальное количество килограммов для допуска к соревнованиям: 50 кг (или любое значение, не превышающее 50 кг, в зависимости от того, какой вес нужен для допуска, но 50 кг — это максимальный порог).
• Изменяющаяся характеристика воздуха: плотность.