Задачі та вправи: 81

81. Схарактеризуйте фізичні величини «період обертання», «частота обертання».

Період обертання — це час одного повного оберту, чисельно дорівнює відношенню часу обертання до кількості повних обертів. T = lN , [T] = c. Частота обертання — це кількість повних обертівза одиницю часу. n= Nt , [n] = 1c

Стор.76 ПЕРЕВІРТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

1. Які види механічного руху ви знаєте? У чому полягає їх відмінність?

Рівномірний рух це такий рух, під час якого тіло за будь-які однакові інтервали часу проходить однаковий шлях. Нерівномірний рух тіла — це коли за однакові інтервали часу тіло проходить неоднаковий шлях.

2. Відомо, що в густому тумані легко заблукати, бо не видно предметів, відносно яких ми рухаємося. Чому ж тоді в лісі, де багато дерев, також легко заблукати?

Бо в такому випадку у нас немає предметів, завдяки яким ми можемо орієнтуватися. Тобто всі точки системи відліку, які ми можемо вибрати, зв’язані з деревами, отже з лісом.

3. Чим можуть відрізнятися рівномірні прямолінійні рухи двох тіл, якщо тіла пройшли однакові відстані?

Рухи таких тіл можуть відрізнятися швидкістю.

4. Як визначити середню швидкість руху тіла, що скочується з похилої площини? Які величини ви при цьому повинні визначити практично і якими приладами?

Для визначення середньої швидкості треба пройдений тілом шлях поділити на час, за який цей шлях було подолано. Нам потрібно виміряти відстань за допомогою лінійки, та час за допомогою секундоміра.

5. Якими приладами фіксують швидкість руху тіл? Якого типу вони бувають?

Швидкість руху фіксують спідометрами, які бувають стрілочними та цифровими.

6. Чим відрізняється прямолінійний рівномірний рух тіла від його рівномірного руху по колу?

Прямолінійний рівномірний рух, це рух, за якого за рівні відрізки часу тіло проходить рівні відстані. Рух матеріальної точки по коловій траєкторії проходить зі швидкістю, сталою за значенням, але зі змінною за напрямком по колу.

7. Назвіть величини, які характеризують рівномірний рух тіла по колу.

Величини які характеризують рівномірний рух по колу це період і частота.

8. Як можна визначити швидкість рівномірного руху тіла по колу?

Для визначення швидкості рівномірного руху тіла по колу треба скористатися формулою:ν = πdT.

9. Наведіть приклади криволінійних рухів, зокрема рухів тіл по колу.

Годинникова стрілка, велосипедист на треку, супутник на орбіті.

10. Чи всі тіла можуть коливатися?

Так, всі тіла можуть коливатися. Тому коливання є найпоширенішим процесом у природі і техніці.

11. Назвіть величини, які характеризують коливні процеси. Коливання характеризується періодом коливань та частотою.

12. Довжина маятника настінного годинника відраховується від точки його підвісу до центра жерстяного кружечка, який насаджено на стержень. Опустити чи підняти потрібно кружечок, якщо годинник почав відставати?

Опустити, тому що коливання маятника збільшиться.

Стор.76 ЩО Я ЗНАЮ І ВМІЮ РОБИТИ

1. Замість крапок уставте пропущені числа:

1 км = 1000 м; 1 см = 0,01 м

1 м = 1000 мм

100 м = 10000 см = 100000 мм

1 год = 3600 с; 30 с = 1120 год ≈ 0,008 год

15 хв = 900 с; 3 год = 180 хв = 10800 с

18 кмгод = 18 ∙ 1000 м3600 с = 5 мс

20 мс = 72 кмгод

20 смс = 20 ∙ 0,01 мс = 0,2 мс

9 кмс = 9000 мс

2. Яке природне явище ви спостерігаєте на малюнках 91 і 92?

Дощ, вітер.

3. За якою ілюстрацією можна визначити, рухається спостерігач чи знаходиться у тані спокою?

Малюнок 91 — краплі вказують на те, що тіло рухається.

4. Як пояснити різну траєкторію падіння крапель на скло (мал. 91, 92)?

Малюнок 91 — скло рухається; малюнок 92 — скло не рухається.

5. За малюнком 93 визначте швидкість руху вантажного автомобіля.

S = 6 км = 6000 м, t = 15 хв, ν= St = 600015 ∙ 60 = 6000900 = 6,7 мс .

6. Період коливань зубила пневматичного молотка дорівнює 0,2 с. Яка частота коливань зубила?

Частота дорівнює V = 1T = 10,2 = 5 Гц.

7. Виконуючи лабораторну роботу, учень визначив, що маятник здійснив 50 коливань за 45 с. Який період коливань маятника?

N = 50, t = 45 с. Період коливань розрахуємо за формулою

T = tN = 4550 = 0,9 c.

8. Два мотоциклісти, перебуваючи в одному пункті, почали рухатися в одному напрямі прямолінійною траєкторією. Графіки швидкостей подано на малюнку 94.

1) Шлях, який проїхав кожен мотоцикліст за 1, 2, 3, 4 і 5 години руху: Перший: l₁(год) = 0

l₁(2 год) = 20 кмгод ∙ 1 год = 20 км

l₁(3 год) = 20 кмгод ∙ 1 год = 20 км

l₁(4 год) = 60 кмгод ∙ 1 год = 60 км

l₁(5 год) = 50 кмгод ∙ 1 год = 4 км

Другий: l₂(1 год) = 40 кмгод ∙ 1 год = 40 км

l₂(2 год) = 40 кмгод ∙ 1 год = 40 км l₂(3 год) = 0; l₂(4 год) = 0

l₂(5 год) = 30 кмгод ∙ 1 год = 30 км

1)

2) Перший мотоцикліст за весь час руху (t = 5 год) проїхав шлях: l₁ = 0 + 20 + 20 + 60 + 40 = 140 (км), отже, середня швидкість його руху: ν_c1 = l1t ;ν_c1 = 140 км5 год = 28 кмгод .

Другий мотоцикліст за весь час руху (t = 5 год) проїхав шлях:

l₂ = 40 + 40 + 0 + 0 + 30 = 110 (км), отже, середня

швидкість його руху: ν_c2 = l2t ;ν_c2 = 110 км5 год = 22 кмгод .

Стор.78 ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ

Варіант 1

1. Які з наведених частин велосипеда, що спускається з гори, перебувають у русі відносно його рами?

Б. педалі під час «вільного ходу» велосипеда

Г. ланцюг під час обертання педалей

2. Відносно яких тіл пасажир, який сидить у рухомому вагоні, перебуває у спокої?

А. вагона

В. інших пасажирів, які сидять у вагоні

3. Пасажирський поїзд за кожні півгодини долав відстань 60 км, за 15 хв – З0 км, за 1 хв - 2 км. Який це рух?

Дано:t1 = 0,5 годl1 = 60 кмt2 = 15 хв = 14 годι2 = 30 кмt3 = 1 хв = 0,0166 годl3 = 2 км	Розв’язання:ν = lt ν1 = 600,5 = 120 (кмгод)ν2 = 30 ∙ 41 = 120 (кмгод)ν1 = 20,0166 = 120 (кмгод)Відповідь: поїзд рухається рівномірно. (А)
ν1 -? ν2 -? ν3 -?

4. Один літак летить зі швидкістю 540 км/год, а другий – 1З0 м/с. У якого літака швидкість руху більша?

А. у першого

ν₁= 540 кмгод = 540 ∙ 10003600 = 150 мс

ν₂ = 130 мс ; ν1> ν₂.

5. Автомобіль проїхав відстань 2 км зі швидкістю 20 м/с, а потім 4,5 км - зі швидкістю 15 м/с. Яка середня швидкість руху автомобіля на всій ділянці шляху?

Дано:l1 = 2 км = 2000 мν1 = 20 мсl2 = 4,5 км = 4500 мν1= 15 мс	Розв’язання:νсер = l1 + l2 t1+ t2 ;t1= l1 ν1 ; t2= l2 ν2 ;t2 = 450015 = 300 (c)t1 = 200020 = 100 (c)νсер=2000 + 4500100 + 300 = 16,25 (мс). (В)
νсер -?

6. Тіло за 5 с робить 20 обертів. Який період обертання тіла?

Дано:t = 5 сN = 30	Розв’язання:T= tN ; T= 520 = 0,25 c (Б)
T -?

7. Чи залежить період коливань маятника від довжини нитки?

А. Період коливання маятника залежить від довжини нитки.

8. Перший маятник має довжину 2 м, а другий - 4 м. Період коливань якого маятника більший?

Б. другого

Варіант 2

1. Яблуко, що лежить на столі вагона рухомого поїзда, рухається відносно...

А. пасажира, який іде по вагону

В. Землі

2. Яке з наведених тіл перебуває в спокої відносно Землі в даний момент часу?

А. гусениці трактора, що стикаються із землею під час його руху

3. Автомобіль за півгодини подолав 30 км, причому за перші 15 хв - 20 км, а за наступні - 10 км. Який це рух?

Дано:t1 = 0,5 год = 30 хвl1 = 30 кмt2 = 15хв l2 = 20 кмt3 =15 хвl3 = 10км	Розв’язання:ν = lt ν1 = 3030 = 1 (кмхв)ν2 = 2015 = 1,33 (кмхв)ν2 = 1015 = 0,67 (кмхв)Відповідь: автомобіль рухається нерівномірно. Б. нерівномірний
ν1 -? ν2 -? ν3 -?

4. Один автомобіль рухається зі швидкістю 72 км/год, а другий – 25 м/с. У якого з автомобілів швидкість руху більша?

Б.ν₁= 72 кмгод = 72 ∙ 10003600 = 20 мс

ν₂ = 25 мс ; ν₂ > ν₁.

5. Спідометр автомобіля впродовж 0,2 год показував швидкість 60 км/год, а потім упродовж 0,1 год – 80 км/год і знову впродовж 0,2 год - 40 км/год. Визначте середню швидкість руху автомобіля на всьому шляху.

Дано:t1 = 0,2 годν1= 60 кмгодt2 = 0,1 годν1 = 80 кмгодt3 = 0,2 годν3 = 40 кмгод	Розв'язання:νсер = l1 + l2 + l3t1 + t2 + t3 l1 = ν1t1; l2 = ν2t2; l3 = ν3t3νсер = ν1t1 + ν2t2 + ν3t3t1 + t2 + t3νсер = 60 ∙ 0,2 + 80 ∙ 0,1 + 40 ∙ 0,20,2 + 0,1 + 0,2 = 12 + 8 + 80,5 = 56 (кмгод) Г. правильної відповіді тут немає
νсер- ?

6. Яка частота обертання тіла, якщо воно за 10 с робить 100 обертів?

Яка частота обертання тіла, якщо воно за 10 с робить 100 обертів?

Дано:t = 10 сN = 100	Розв’язання:ν = Nt ; ν = 10010 = 10 Гц.
ν -?

7. Чи залежить період коливань маятника від частоти коливань?

А. Період коливань маятника обернено і пропорційний частоті коливань.

8. Перший маятник коливається із частотою 5 Гц, а другий - 2 Гц. Який з маятників довший?

В. Другий

§22. Взаємодія тіл. Явище інерції

Запитання до вивченого

1. Наведіть приклади, які показують, що внаслідок взаємодії змінюється швидкість руху обох тіл.

Ми б’ємо по м’ячу, в наслідок чого швидкість ноги уповільнюється, швидкість м’яча збільшується. При грі в більярд, коли куля влучає в іншу кулю, швидкість однієї збільшується, другої— зменшується.

2. Опишіть досліди, які показують, що тіла під час взаємодії деформуються.

Кулька настільного тенісу при ударі ракеткою деформується. Куля влучає в залізну мішень, при цьому мішень деформується.

М’яч падаючи на поверхню також деформується.

3. Куля пробила дошку. Чи подіяла дошка на кулю? Чому?

Так, подіяла. Дошка отримала швидкість пулі, обидва тіла деформувалися.

4. На гладенькій льодяній доріжці ковзаняр кидає вперед чималу грудку льоду. Що при цьому відбуватиметься з ковзанярем? Чому?

Ковзаняр відкочується назад, завдяки явищу інерції, він отримає імпульс в залежності від того наскільки його маса

більше маси шматка льоду.

5. Що таке інерція?

Явище збереження швидкості руху тіла за відсутності дії на нього інших тіл називають інерцією.

6. Хто відкрив явище інерції?

Явище інерції відкрив італійський учений Галілео Галілей. На основі своїх дослідів і міркувань він стверджував: якщо на тіло не діють інші тіла, то воно або перебуває у спокої, або рухається

прямолінійно й рівномірно.

7. Як рухалося б тіло, якби зовсім не було опору рухові?

Тіло рухалось би прямолінійно та рівномірно.

8. Чому не можна вмить зупинити поїзд, автомобіль, мотоцикл, що рухаються?

Тіла мають властивість зберігати швидкість та напрям руху, і, в наслідок явища інерції, не можуть миттєво зупинитися

внаслідок дії на них інших сил.

§23. Інертність тіла. Маса тіла

Запитання до вивченого

1. Що таке інертність?

Інертність— це властивість тіла, яка полягає в тому, що для зміни його швидкості під час взаємодії з будь-якими іншими тілами потрібен певний час.

2. Що таке маса тіла?

Маса тіла— це фізична величина, яка характеризує інертність тіла. Чим більша маса тіла, тим воно інертніше.

3. Що є еталоном маси?

Еталоном маси є платино-ірідієвий циліндр, який зберігається в Парижі в палаті мір на вагів.

4. Які ви знаєте одиниці маси?

Латинською літерою m. За одиницю маси в Сl прийнято один кілограм (1 кг). На практиці застосовують також кратні й частинні одиниці маси: тонну (т), грам (г), міліграм (мг):

1 т = 1000 кг; 1 г = 0,001 кг; 1 мг = 0,000001 кг;

1 кг = 0,001 т; 1 кг = 1000 г; 1 кг = 1000000 мг.

5. Як можна виміряти масу тіла?

Для вимірювання миси застосовують терези. В терезах порівнюють масу важків з масою тіла, масу якого потрібно

визначити.

6. Що таке зважування?

Зважування це врівноваження на терезах маси визначних валсків з одного боку з тілом, масу якого потрібно знайти.

7. Які способи вимірювання маси ви знаєте? У яких випадках їх застосовують?

Масу відносно невеликих тіл можна виміряти на терезах. Масу великих тіл, наприклад Землі, а також малих, наприклад атомів, можна визначити за її швидкістю, а також за інших величин

зв’язаних з масою.

Лабораторна робота № 6.

Вимірювання маси тіл методом зважування

4. Визначте масу інших тіл і результати запишіть у таблицю.

№досліду	Назватіла	Гирі, якими зрівноважено терези	Маси тіла у грамах
1	Олівець	5 г, 2 г, 200 мг	7,2
2	Ластик	10 г, 2 г, 500 мг	12,5
3	Телефон	100 г, 10 г, 10 г, 2 г, 2 г	124 г
4	1 гривня	5 г, 2 г, 100 мг	7,1 г

Висновок: На цій роботі ми навчилися користуватися терезами та зважувати прості тіла.

§24. Густина речовини

Запитання до вивченого

1. Що таке густина речовини?

Густина речовини — це фізична величина, яку визначають відношенням маси тіла до його об’єму.

2. Як визначають густину речовини?

Щоб визначити густину речовини, треба масу тіла поділити на його об’єм. Позначивши ці величини літерами: ρ (ро) — густина речовини; m — маса тіла; V — об’єм тіла, отримаємо формулу для обчислення густини речовини: ρ = mV

3. Які одиниці густини ви знаєте?

Одиницею густини речовини є один кілограм на метр кубічний (1 кг/м³). Густину речовини виражають також у грамах на сантиметр кубічний (1 г/см³).

1 г/см³ = 1000 кг/м³

1 кг/м³ = 0,001 г/см³

4. Що означає «густина олії дорівнює 930 кг/м³»?

Це означає, що один кубічний метр олії важить 930 кг.

Лабораторна робота № 7.

Визначення густини твердих тіл і рідин

1. Виміряйте масу тіла на терезах.

2. За допомогою вимірювального циліндра виміряйте об’єм твердого тіла.

4. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

Назваречовини	Маса тілаm, г	Об’єм тілаV,. см3	Густина речовини
			ρ, г/см3	ρ, кг/м3
Алюміній	100	37	2,7	2700

8. Виміряйте об’єм невідомої рідини і визначте її густину.

9. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

Об’єм дистильо-ваної води V, см3	Густина дистильо-ваної водиρ, г/см3	Маса дистильо-ваної води і невідомої рідиниmв = mр,г	Об’ємневідомоїрідиниV, см3	Густина невідо-моїрідиниρр. г/см3
100	1	100	107	0,92

Висновок: ми навчилися визначали густину твердих та рідких тіл.

ЗАДАЧІ ТА ВПРАВИ

Рівень А.