20 [2]. В вашем распоряжении два параллелепипеда одинаковых объемов, карандаш. Вещество, из которого изготовлен один брусок, известно. Определить плотность другого бруска. Измерительное средство – линейка. Дополнительная информация – справочник по физике.

Примечание: линейку можно использовать как оборудование для проведения эксперимента.

Решение:

Задача решается через правило моментов сил: , где  – момент силы вращающий рычаг по часовой стрелке,  - момент силы вращающий рычаг против часовой стрелки.

 и , следовательно .

Т. к. и , получим  или .

Отсюда , где  - искомая плотность,  - известная плотность,  - плечи сил, определяются по линейке.

21 [33]. М. М. Пришвин. Кладовая солнца.

Эпизод, в котором собака Травка преследует зайца. ”Травка за кустом можжевельника присела и напружинила задние лапы для могучего броска и, когда увидела уши, бросилась.

Как раз в это время заяц, большой, старый, матерый русак, ковыляя еле-еле, вздумал внезапно остановиться и даже, привстав на задние ноги, послушать, далеко ли тявкает лисица.

Так вот одновременно сошлось – Травка бросилась, а заяц остановился. И Травку перенесло через зайца.

Пока собака выправлялась, заяц огромными скачками летел уже по Митрашиной тропе…”

Объясните случившееся.

Ответ: Когда заяц внезапно остановился, собака по инерции продолжала движение вперед и перескочила через зайца.

22 [2]. Монета плотно лежит на дне банки с водой. (В задачах, где жидкостью является вода, плотность жидкости считать известной и равной 10 ³ кг/м ³). Определить с какой силой действует вода на монету. Измерительное средство – линейка.

Решение:

Из уравнения определения давления  имеем, что сила давления на монету определяется по формуле , (1) где - сила давления воды (искомая величина), - давление жидкости на дно сосуда (толщиной монеты можно пренебречь), - площадь монеты.

Давление жидкости определяется по формуле , (2) где – плотность воды, - ускорение свободного падения, - высота столба жидкости.

Площадь монеты равна , где - диаметр монеты.

Подставляя в уравнение (1) уравнения (2) и (3), получаем . Величины  и  измеряются линейкой.

23 [2]. В вашем распоряжении сосуд с водой и брусок прямоугольных форм, плотность которого меньше плотности воды. Определить какой груз может удержать на воде этот брусок. Измерительное средство – линейка.

Решение:

Брусок с помещенным на нем грузом не утонет в воде до тех пор, пока сила тяжести, которая действует на брусок и груз, будет уравновешиваться выталкивающей силой. Наибольший груз будет удерживаться тогда, когда верхняя грань бруска сравняется с поверхностью воды.

,

, (1)

где - масса груза; - плотность воды; - объем не погруженной части плавающего на воде бруска.

. (2)

Подставим уравнение (2) в уравнение (1), получим: .

Параметры - измеряются вручную.

24 [2]. В вашем распоряжении узкий сосуд с водой и карандаш цилиндрической формы с графитовым стержнем. Определить плотность дерева из которого сделан корпус (оболочка) карандаша. Измерительное средство – линейка. Дополнительная информация – справочник по физике.

Решение:

Плотность дерева определяется формулой: , (1) где - масса деревянного корпуса; - объем деревянного корпуса.

, (2)

где - масса всего карандаша; - масса графитового стержня.

Массу карандаша определим из условия плавания тел:

, (3) где - объем вытесненной карандашом воды.

, (4)

где - глубина погружения карандаша; - диаметр карандаша.

Уравнение (4) подставим в уравнение (3), получим:

. (5)

Массу графита определим по формуле: , (6) где - плотность графита; - объем графитового стержня.

, (7) где - длина графитового стержня; - диаметр графитового стержня.

Уравнение (7) подставим в уравнение (6), получим:

. (8)

Уравнения (5) и (8) подставим в уравнение (2) и получим:

. (9)

Объем деревянного корпуса равен: , (10) где - объем карандаша.

. (11)

Уравнения (7) и (11) подставим в уравнение (10), получим:

. (12)

Уравнения (9) и (12) подставим в уравнение (1), получим окончательный результат:

.

Параметры  определяются линейкой.

25 [33]. Г. Уэллс. Первые люди на Луне.

Во время полета к Луне Кейвор указал на ящики и узлы, которые прежде лежали на дне шара. "Я с изумлением заметил, что они плавали теперь в воздухе в футе от сферической стены. Затем я увидел по тени Кейвора, что он не опирается более на поверхность стекла; протянув руку назад, я почувствовал, что и мое тело тоже повисло в воздухе…

Странное это ощущение – витать в пространстве: сначала жутко, но потом, когда страх проходит, оно не лишено приятности и очень покойно, похоже на лежание на мягком пуховике. Полная отчужденность от мира и независимость! Я не ожидал ничего подобного. Я ожидал сильного толчка вначале и головокружительной быстроты полета. Вместо всего этого я почувствовал себя как бы бесплотным. Это походило не на путешествие, а на сновидение”.

Какое явление описано в этом отрывке?

Ответ: Невесомость.

26 [33]. Г. Уэллс. Первые люди на Луне.

Герои произведения взлетают с поверхности Земли к Луне. "Последовал легкий толчок, послышалось щелканье, как будто в соседней комнате откупорили бутылку шампанского, и слабый свист… я почувствовал огромное напряжение, мне показалось, что ноги у меня словно налиты свинцом”.

Действие какого явления испытывали на себе путешественники?

Ответ: Путешественники испытывали действие перегрузки.

27 [33]. Г. Уэллс. Первые люди на Луне.

"С минуту он колебался, потом спрыгнул и встал на девственную почву Луны. Фигура его, преломленная краем стекла, показалась мне фантастической. С минуту он стоял, осматриваясь вокруг. Потом собрался с духом и вдруг прыгнул в воздух.

Выпуклое стекло изображало все в искаженном виде, но прыжок Кейвора показался мне чересчур высоким. Он сразу очутился очень далеко, отлетел футов на двадцать или тридцать от меня. Теперь он стоял высоко на скале и махал мне рукой. Как он смог сделать такой гигантский прыжок? Это похоже на колдовство!”

Как бы вы ответили на вопрос автора?

Ответ: На Луне сила тяжести в 6 раз меньше, чем на Земле. Поэтому Кейвор совершал такие гигантские прыжки на Луне.