Властивості твердих тіл. Гельфгат І.М., Ненашев І.Ю. Збірник задач з фізики (№№ 5.1-5.35)

Гельфгат, Ненашев. Задачі з фізики №№ 5.1-5.35

СЕРЕДНІЙ РІВЕНЬ

5.1.Олово легко розплавити. Чому ж не можна видувати з нього вироби, як це роблять зі скла?

5.2.Колби деяких ламп роблять із прозорого сапфіра (АІ2 О3). Чому їх не видувають, як скляні вироби, а вирощують з розплаву?

5.3.Які види деформацій виникають у стіні будинку, плиті міжповерхового перекриття, тросі ліфта, сидінні стільця?

5.4.Яку деформацію зазнає стержень закритої дверної клямки, коли двері намагаються відчинити?

5.5. Під дією якої сили, напрямленої уздовж осі стержня, у ньому вини­кає напруга 150 МПа? Діаметр стержня дорівнює 0,4 см.

5.6. До мідного дроту з площею поперечного перерізу 0,5 мм2 підвішений вантаж масою 5 кг. Знайдіть механічну напругу в дроті і його відносне видовження.

5.7. Чи витримає мідний дріт із площею поперечного перерізу ммвантаж масою 20 кг?

5.8. Яка границя міцності металу, якщо виготовлений із цього металу дріт із поперечним перерізом 0,5 мм2 рветься під дією вантажу масою 10 кг?

5.9. До сталевого дроту довжиною 1 м із площею поперечного перерізу 0,5 мм2 підвішено вантаж масою 15 кг. Знайдіть механічну напругу в дротійого відносне й абсолютне видовження.

5.10.Чому в стані невагомості краплі будь-якої рідини приймають сферичну форму?

5.11. Для одержання мисливського дробу тонкі струмені розплав­леного свинцю виливають з високої вежі у воду. На поверхню води падають уже затверділі круглі дробинки. Поясніть, на чому заснований цей метод.

5.12. Чому при нагріванні осколка скла його гострі краї «обпли­вають» (приймають округлу форму)?5.13.0 Чому розпушування ґрунту сприяє збереженню в ньому вологи?

*В усіх задачах цього розділу змочування або незмочування вважаються повними, а температура рідини - рівною 20 °С. Поверхня скла вважа­ється чистою, тобто її змочує вода.

ДОСТАТНІЙ РІВЕНЬ

5.14. Чи завжди кристалам властива анізотропія?

5.15. Чому найчастіше при кристалізації рідини виходить полікристал? При якій умові кристалізація приводить до утворення монокристала?

5.16. Чому раму велосипеда виготовляють з металевих трубок, а не з суцільних стержнів? На який тип деформації (головним чином) розраховано таку конструкцію?

5.17.На рисунку показано різні профілі будівельних конструкцій (рис. б -- швелер, рис. в -- двотавр). Усі вони виготовлені з одного сорту сталі, мають однакову довжину й однакову масу. Які з цих профілів найкраще «працюють» на вигин? На стискання?

              а               б                   в                г                 д

5.18.У багатьох конструкціях заміна суцільних стержнів на трубки дозволяє заощадити матеріали і полегшити конструкцію без зменшення її міцності. Чому б не замінити тонкостінними трубками суцільні колони, палі, трос ліфта?

5.19.Чому посуд для дослідів з гарячими рідинами роблять з тонкого скла?

5.20. Яка механічна напруга матеріалу поблизу основи сталевого димаря висотою 50 м? Вважайте трубу циліндричною.

5.21. Вантаж підвісили до троса, що складається з десяти однакових дротів. Потім один такий же дріт розрізали на десять рівних час­тин і до однієї з частин підвісили такий же вантаж. Порівняйте відносні й абсолютні видовження дротів у обох випадках.

5.22. Якщо до кінців дроту довжиною 2 м і площею поперечного перерізу 2 мм2 прикласти дві протилежно напрямлені сили по 100 Н, дріт подовжується на 0,5 мм. Знайдіть модуль Юнга металу, з якого виготовлено дріт.

5.23.Якою має бути площа поперечного перерізу сталевого троса ліфта, якщо ліфт масою т = 500 кг може рухатися з прискоренням до а = 1,2 м/с2? Запас міцності троса n = 10.

5.24. Який максимальний вантаж можна підвісити до троса, що складається з 250 сталевих дротів діаметром 0,8 мм?

5.25. Яким має бути діаметр сталевого стержня гака піднімального крана, якщо вантажопідйомність крана 2 т, а припустиме прискорення вантажу дорівнює 4 м/с2?

5.26. При якій довжині алюмінієвий дріт, підвішений вертикально, рветься під власною вагою?

5.27. Трос зі сталевого дроту використовують для спуска глибоководного апарату в морські глибини. Яка найбільша глибина зануренняапарату?

5.28.Чому шибки в стародавніх соборах, що простояли більше ста років, виявляються товстішими внизу, ніж угорі?

5.29.Чому маленькі краплі туману мають сферичну форму, а форма великих крапель дощу дещо відрізняється від сферичної?

5.30.Якумінімальну роботу потрібно виконати, щоб крапельку води радіусом 2 мм«розбити» на вісім однакових крапель?

5.31.Опустіть у воду пензлик. Що відбувається з його волосками у воді? Після виймання пензлика з води? Поясніть ці явища.

5.32.Збільшується чи зменшується поверхневий натяг води при розчиненні в ній прального порошку?

5.33.На поверхні води плаває дрібна деревна тирса. Як вона поведеться, якщо торкнутися поверхні води шматочком мила? Сахара?Поверхневий натяг у розчину цукру більший, ніж у чистої води.

5.34. Прямий дріт довжиною 10 см лежить на поверхні рідини. По один бік від нього знаходиться чиста вода, по інший -- мильний розчин.Яку горизонтальну силу потрібно прикласти до дроту, щоб утримувати його на місці?

5.35.Космонавт у стані невагомості відкриває дві скляні пробірки: одну з гасом, іншу зі ртуттю. Як поведуться рідини?

Остання версія: 17 червень 2015, середа, 10:50