ВПР. Физика. 7 класс. Вариант 2. Часть 1 Известно, что солнечные лучи достигают Земли за 8 минут 20 секунд. Скорость света в вакууме 299 792 км/с. Пользуясь таблицей, определите, в каких средах свет пройдёт то же самое расстояние менее чем за 12 минут. Ответ кратко поясните. Ходить по рыхлому снегу неудобно, так как ноги всё время проваливаются в него. Если такая прогулка всё же необходима, то используют снегоступы. Какой должна быть минимальная площадь одного снегоступа для того, чтобы человек массой 105 кг проваливался в снег не более чем на 5 см? На рыхлом снегу это условие соблюдается при давлении не более 15 кПа. Учтите, что когда человек делает шаг при ходьбе, то в какие-то промежутки времени он опирается только на одну ногу.

Для начала решим первую задачу. 1. Найдем расстояние, которое проходят солнечные лучи до Земли. Время: 8 минут 20 секунд = 8 * 60 + 20 = 500 секунд. Скорость света в вакууме: 299 792 км/с. Расстояние (S) равно скорости (v) умноженной на время (t): \[S = v \cdot t = 299792 \frac{\text{км}}{\text{с}} \cdot 500 \text{ с} = 149896000 \text{ км}\] 2. Теперь определим, в каких средах свет пройдет это же расстояние менее чем за 12 минут (720 секунд). Нужно найти такие среды, в которых скорость света будет больше, чем расстояние, деленное на 720 секунд. \[v > \frac{S}{t} = \frac{149896000 \text{ км}}{720 \text{ с}} \approx 208188.89 \frac{\text{км}}{\text{с}}\] 3. Сравниваем скорости света в разных средах из таблицы со значением 208188.89 км/с: - Воздух: 299 704 км/с (подходит) - Лёд: 228 782 км/с (подходит) - Вода: 225 341 км/с (подходит) - Стекло: 199 803 км/с (не подходит) - Кедровое масло: 197 174 км/с (не подходит) - Кварц: 194 613 км/с (не подходит) - Рубин: 170 386 км/с (не подходит) - Алмаз: 123 845 км/с (не подходит) Ответ: Свет пройдет то же расстояние менее чем за 12 минут в воздухе, льду и воде. Теперь решим вторую задачу: 1. Определим давление, которое оказывает человек на снег, когда опирается на одну ногу. Так как человек опирается только на одну ногу, то вся его масса приходится на один снегоступ. Давление (P) равно силе (F), деленной на площадь (A): [P = \frac{F}{A}]. 2. Сила, с которой человек давит на снег, равна его весу (F = mg), где (m) - масса человека, (g) - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²). [F = 105 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = 1029 \text{ Н}\] 3. Максимальное давление, которое может выдержать снег, равно 15 кПа = 15000 Па. Подставим известные значения в формулу давления и найдем минимальную площадь снегоступа: [15000 \text{ Па} = \frac{1029 \text{ Н}}{A}\] [A = \frac{1029 \text{ Н}}{15000 \text{ Па}} = 0.0686 \text{ м}^2\] Ответ: 0.0686 м²