Powoli gorący płyn. Przemiany fazowe. Problem z zimną wodą z gorącego kranu. Wznawiać

Część 1

A1. Rysunek przedstawia wykres projekcji prędkości ciała w funkcji czasu.

Rzut przyspieszenia ciała w przedziale czasu od 12 do 16 s przedstawia wykres:

A2. Magnes paskowy z masą M doprowadzony do masywnej stalowej płyty ważącej M. Porównaj siłę magnesu na płytce F 1 z siłą płytki na magnesie F 2 .

1) F 1 = F 2 ; 2) F 1 > F 2 ; 3) F 1 < F 2 ; 4) F 1 / F 2 = m/m.

A3. Na ciało o masie 40 kg, poruszając się po powierzchni poziomej, działa siła tarcia ślizgowego o wartości 10 N. Jaka będzie siła tarcia ślizgowego po 5-krotnym zmniejszeniu masy ciała, jeśli współczynnik tarcia się nie zmieni?

1) 1 N; 2) 2 N; 3) 4 N; 4) 8 N.

A4. Samochód osobowy i ciężarówka poruszają się z dużą prędkością υ 1 = 108 km/h i υ 2 = 54 km/h. Masa samochodu M= 1000 kg. Jaka jest masa ciężarówki, jeśli stosunek pędu ciężarówki do pędu samochodu wynosi 1,5?

1) 3000 kg; 2) 4500 kg; 3) 1500 kg; 4) 1000 kg.

A5. Masowe sanki M jechał pod górę ze stałą prędkością. Kiedy sanki wzniosą się na górę H od położenia początkowego ich całkowita energia mechaniczna:

1) nie ulegnie zmianie;

2) wzrośnie o mgh;

3) będzie nieznany, ponieważ nachylenie zjeżdżalni nie jest ustawione;

4) będzie nieznany, ponieważ współczynnik tarcia nie jest określony.

1) 1; 2) 2; 3) 1/4; 4) 4.

Ze strony internetowej FIPI http://www.fipi.ru. Instrukcja wykonywania pracy Unified State Exam-2009, kryteria oceny rozwiązań problemów z części 3 za 1 i 2 punkty, warunki zapisywania rozwiązań zadań, a także inna opcja, patrz nr 3/09. – wyd.

Kiedy woda słabo wypływa z kranu, możesz sobie z tym poradzić jedynie wiedząc, co spowodowało słabe ciśnienie. Słabe ciśnienie uniemożliwia pełne korzystanie z prysznica lub wanny. Kłopoty z wodą znacznie obniżają komfort życia, uniemożliwiając pełne korzystanie z dobrodziejstw cywilizacji.

Przyczyny wpływające na ciśnienie wody w kranie

Aby wyeliminować awarię, która prowadzi do utraty ciśnienia lub jego całkowitego braku, musisz zrozumieć, dlaczego woda z kranu nie płynie dobrze.

Najczęściej problem leży w następujących okolicznościach:

1. Zatkany kran. Spadek ciśnienia i zmniejszenie przepływu wody następuje na skutek zatkania aeratora, który jest wkładem i filtruje wodę. Potwierdzeniem tej teorii awarii jest takie naruszenie, jak spadek ciśnienia tylko w jednym mikserze, podczas gdy inne krany w domu działają normalnie.
2. Tworzenie się korka z rdzy, cząstek mułu i kamienia w rurze. Stopniowy spadek ciśnienia w tej sytuacji może doprowadzić do całkowitego zablokowania średnicy przepustowej filtra łączącego lub samej armatury rurociągu.
3. Obniżone ciśnienie wody zasilającej w sieci wodociągowej. Problem może leżeć na poziomie przepompownia. Możliwe jest również obniżenie ciśnienia w rurociągu.
4. Błędne obliczenia przy projektowaniu sieci wodociągowej. Na przykład podczas instalacji zastosowano rury o większej średnicy niż te stosowane na sąsiednich gałęziach; duża długość rur wodociągowych, która nie odpowiada możliwościom urządzeń ciśnieniowych.

Spadek ciśnienia zarówno na gorąco, jak i na gorąco zimna woda może być spowodowane takimi czynnikami jak jednoczesne spożycie płynów w dużych ilościach.

Z reguły w takich okolicznościach woda nie płynie dobrze wieczorem, gdy większość mieszkańców okolicy wraca do domu.

Rozwiązywanie problemów z ciśnieniem

Jeśli ciśnienie spadnie lub woda w ogóle nie będzie płynąć, możesz spróbować samodzielnie znaleźć przyczynę problemu, a następnie go naprawić. Warto zaznaczyć, że nie każdą awarię da się naprawić samodzielnie. W przypadku wypadków na stacji, rozhermetyzowania rurociągu i podobnych przyczyn naprawy przeprowadzają odpowiednie, kompetentne służby.

Możesz spróbować oczyścić zatkany odcinek rury od pionu do zaworu za pomocą specjalnego kabla. Kiedy woda nie spływa dobrze od sąsiadów z dołu i z góry, można powiedzieć, że pion jest zatkany. Prawie niemożliwe jest jego oczyszczenie. Należy go wymienić. Wszystko prace remontowe

przeprowadzane po wyłączeniu wody.

Jeśli problem pojawi się pod prysznicem, a po wyczyszczeniu kranu nadal nie będzie ciepłej wody, konieczne będzie wyczyszczenie spryskiwacza. Demontuje się go za pomocą klucza nastawnego, po czym umieszcza się go w garnku i napełnia wodą, a następnie umieszcza na kuchence. Do wody należy dodać ocet lub kwas cytrynowy. Nie trzeba gotować. Kwaśne środowisko ma destrukcyjny wpływ na płytkę nazębną i inne osady, które utworzyły się na opryskiwaczu. Po oczyszczeniu opryskiwacz należy przepłukać bieżącą wodę i zainstaluj go w oryginalnym miejscu.

Jeśli problem nie leży w mikserze, ale w rury wodne, wtedy lepiej skontaktować się ze specjalistą (ślusarzem, hydraulikiem).

Aby samodzielnie rozwiązać problem złego ciśnienia wody, będziesz potrzebować:

• wyłącz wodę;
• wyjmij wtyczkę filtr gruby;
• wyjąć i umyć kasetę z drutem.

Element filtrujący wraca na swoje miejsce, a korek wkręca się specjalną taśmą uszczelniającą. Jeśli przyczyną nie był zatkany filtr zgrubny, możemy założyć, że winę ponosi awaria układu dokładnego czyszczenia.

Po odłączeniu od źródła wody należy sprawdzić ciśnienie w wolnej rurze. Aby to zrobić, należy lekko otworzyć zawór centralny. Jeśli wszystko jest w porządku, wymień wkładkę i umyj misę filtra z nagromadzonego brudu, a następnie umieść wszystko z powrotem na pierwotnym miejscu.

Jeśli żadne z powyższych nie pomoże, możesz spróbować przepłukać rury pod ciśnieniem. W tym celu należy zakręcić dopływ wody zaworem znajdującym się obok filtra, odkręcić elastyczne węże lub mikser, jeśli jest montowany na ścianie.

Z rur będzie wypływać woda, którą należy skierować do kanalizacji lub do wcześniej przygotowanego pojemnika (miska, wiadro). Zaleca się czyszczenie rur z pomocą asystenta. Będziesz musiał gwałtownie otworzyć i zamknąć zawór na 1-2 sekundy.

228. Wadliwą grzałkę w czajniku elektrycznym wymieniono na grzałkę o dwukrotnie większej mocy. Temperatura wrzenia wody wynosi

229. Gorący płyn chłodzić powoli w szkle. W tabeli przedstawiono wyniki pomiaru jego temperatury w czasie.

Po 7 minutach od rozpoczęcia pomiarów w szkle znajdowała się substancja

230. Do stopienia kawałka cyny, który został już podgrzany do temperatury topnienia, potrzeba 1,8 kJ energii. Ten kawałek został włożony do piekarnika. Zależność temperatury cyny od czasu nagrzewania pokazano na rysunku. Z jaką prędkością piec przekazał ciepło do cyny?

232. Rysunek przedstawia wykresy zmian temperatury czterech substancji w czasie. Na początku ogrzewania wszystkie te substancje były w stanie ciekłym. Która substancja ma najwyższą temperaturę wrzenia?

234. W początkowej chwili substancja była w stanie krystalicznym. Rysunek przedstawia wykres temperatury T w funkcji czasu t. Który punkt odpowiada końcowi procesu hartowania?

235. (B). Aby określić ciepło właściwe topnienia, kawałki topniejącego lodu wrzucano do naczynia z wodą o masie 300 g i temperaturze 20°C, ciągle mieszając. Do czasu, gdy lód przestał się topić, masa wody wzrosła o 84 g. Na podstawie danych eksperymentalnych określ ciepło właściwe topnienia lodu. Wyraź odpowiedź w kJ/kg.

236. (B). W izolowanym naczyniu z dużą ilością lodu o temp T 1 = napełnienie 0°C M= 1 kg wody o temp T 2 = 44°C. Jaka jest masa lodu D M stopi się, gdy w naczyniu zostanie ustalona równowaga termiczna? Wyraź odpowiedź w gramach.

237. (B). Rurę zanurza się w naczyniu z wodą. Para przepuszczana jest rurką przez wodę o temperaturze 100°C. Początkowo masa wody wzrasta, ale w pewnym momencie masa wody przestaje rosnąć, chociaż para nadal przepływa. Początkowa masa wody wynosi 230 g, a końcowa masa 272 g. Jaka jest początkowa temperatura wody w stopniach Celsjusza? Pomiń straty ciepła.

238. (C). Kalorymetr zawierał 1 kg lodu. Jaka była temperatura lodu, jeżeli po dodaniu do kalorymetru 15 g wody o temperaturze 20°C równowaga termiczna ustaliła się w kalorymetrze w temperaturze -2°C? Pomiń wymianę ciepła z otoczeniem i pojemność cieplną kalorymetru.

Woda / Liczniki wody zimnej i ciepłej

Sytuacja jest znana niemal każdemu: rano z kranu z ciepłą wodą leci ledwo ciepły płyn, którym trzeba przemyć twarz. Jeśli masz czas, możesz otworzyć kran i spuścić chłodną „gorącą” wodę przez 15-20 minut, aż osiągnie żądaną temperaturę.

Jeśli jednak w mieszkaniu znajduje się licznik ciepłej wody, metry sześcienne letniej wody wylane do kanalizacji będą kosztować właściciela mieszkania pełny koszt podgrzanej wody, która jest 4-6 razy droższa niż zimna woda.

Często zdarza się, że „gorąca” woda nie różni się zbytnio temperaturą od „zimnej”. Zamiast mieszać ciepło i zimno, pozostajesz tylko otwarty gorący kran. Z kranu leci letnia woda. I stoi jak gorąca woda.

Co zrobić w takiej sytuacji? Zrezygnować i przepłacić? A jeśli będziemy walczyć, to jak dokładnie? Rozwiążmy to razem.

Zimna woda z gorącego kranu: ustawodawstwo

Najpierw dowiedzmy się, co mówią obowiązujące przepisy na temat wymagań dotyczących temperatury ciepłej wody dostarczanej do budynku mieszkalnego.

Wymagania dotyczące jakości zaopatrzenia w ciepłą wodę określono w dwóch dokumentach:

• „Zasady świadczenia usług komunalnych właścicielom i użytkownikom lokali w budynkach mieszkalnych i mieszkalnych”, zatwierdzone dekretem rządu Federacji Rosyjskiej z dnia 6 maja 2011 r. N 354 Dokładniej w załączniku nr 1, który nosi nazwę „Wymagania jakościowe”. narzędzia»
• Przepisy sanitarno-epidemiologiczne SanPiN 2.1.4.2496-09 „Wymagania higieniczne dotyczące zapewnienia bezpieczeństwa systemów zaopatrzenia w ciepłą wodę”, zatwierdzone Uchwałą Głównego Państwowego Lekarza Sanitarnego Federacji Rosyjskiej z dnia 7 kwietnia 2009 r. N 20 „W sprawie zatwierdzenia SanPiN 2.1.4.2496-09”

Z tych dokumentów wynika, co następuje:

• Temperatura ciepłej wody w punktach zaopatrzenia w wodę, niezależnie od jej rodzaju apartamentowiec w instalacjach grzewczych nie może być niższa niż 60°C i nie wyższa niż 75°C
• Przed określeniem temperatury ciepłej wody woda jest spuszczana nie dłużej niż 3 minuty.

Dopuszczalne odchylenie temperatury ciepłej wody:

• w nocy (od 0:00 do 5:00) - nie więcej niż 5°C;
• w ciągu dnia (od 5.00 do 00.00) - nie więcej niż 3°C

Wymagania dotyczące jakości zaopatrzenia w ciepłą wodę implikują również warunki płatności za ten zasób mediów, jeśli woda nie ma odpowiedniej temperatury.

W pierwszej kolejności sumowane są godziny, w których odnotowuje się dostawę ciepłej wody o temperaturze poniżej 40°C. W tym okresie płatność za zużytą wodę dokonywana jest według taryfy za zaopatrzenie w zimną wodę.

Po drugie, jeżeli temperatura będzie niższa od prawnie ustalonych 60°C, ale wyższa niż 40°C, wówczas opłata za ciepłą wodę zostanie obniżona.

Mechanizm jest następujący: za każde 3°C odchylenia od dopuszczalnych odchyleń temperatury ciepłej wody, kwota opłaty za wodę w miesiącu, w którym wystąpiło określone odchylenie, zmniejsza się o 0,1% za każdą godzinę, w której zanotowano takie obniżenie .

Dlaczego (fizycznie) gorąca woda okazuje się letnia?

Po zrozumieniu wymagań prawnych dotyczących dopuszczalnych temperatur ciepłej wody rozważymy przyczyny, dla których wymagania te mogą nie zostać spełnione w Twoim domu.

Przede wszystkim mogą to być problemy bezpośrednio w Twoim domu. Na przykład wady projektowe w systemie zaopatrzenia w ciepłą wodę (nie ma cyrkulacji ciepłej wody i aby mieszkańcy wyższych pięter mogli rano uzyskać ciepłą wodę, muszą spuścić wodę, która była w pionach przez całą noc i miał czas na ochłonięcie).

Lub nieprawidłowe regulacje systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę. Mówiąc najprościej, z jakiegoś powodu organizacja zarządzająca budynkiem nie podgrzewa wystarczająco wody trafiającej do mieszkań.

Alternatywnie obieg ciepłej wody może ulec pogorszeniu w wyniku zatkania rury na piętrze poniżej (np. wcięto „gęsią”, aby ukryć rurę ciepłej wody w ścianie łazienki i zwolnić w ten sposób miejsce na łazienkę) .

Lub - z powodu nieprawidłowej instalacji kotła elektrycznego (bidet, miksery itp.) w jednym z mieszkań wzdłuż pionu.
We wszystkich tych przypadkach rozwiązanie problemu takim czy innym kosztem, ale jest możliwe przy pomocy nacisku na organizację zarządzającą Twoim domem.

Poważniejsze w swoich konsekwencjach jest opcja, gdy ciepła woda nie ma wymaganej temperatury z przyczyn zewnętrznych, niezwiązanych z domem. Na przykład, gdy w domu znajduje się koniec linii dostarczającej ciepłą wodę. Te. Po pierwsze, kilka wieżowców do ciebie pobiera ciepłą wodę. I dopiero wtedy wodociąg trafia do twojego domu. A jeśli ta linia nie jest zapętlona, ​​okazuje się, że w twojej ślepej odnodze gorąca woda ochładza się do rana (a czasami w ogóle nie nagrzewa się do wymaganej temperatury).

i w w tym przypadku Organizacja odpowiedzialna za zarządzanie Twoim domem, nawet jeśli chce, nie będzie w stanie zapewnić, że problemy z nią związane tarapaty. Prace przy przekazywaniu linii dostarczających ciepłą wodę (a) są zbyt kosztowne, (b) są prowadzone na obszarze, na którym Twoja firma zarządzająca nie jest w stanie sobie poradzić.

Dokładnie to samo można powiedzieć, jeśli ciepła woda nie zostanie dostarczona do domu na skutek wypadku (zniszczenia wodociągu) poza siecią domową. Organizacja zarządzająca nie może wyeliminować naruszeń. Jest to sprawa organizacji dostarczającej ciepło i władz miejskich. Jak pokazuje praktyka, znacznie trudniej jest na nich „wywrzeć presję”.

Co zrobić, jeśli gorąca woda jest letnia?

Co więc zrobić, jeśli z gorącego kranu wypływa letnia woda? Przede wszystkim musisz poinformować o tym swoją organizację zarządzającą, zadzwonić jej przedstawiciela do mieszkania, aby mógł dokonać pomiarów wody i sporządzić odpowiedni raport w Twojej obecności.

Jeżeli pomiary wykażą temperaturę poniżej ustalonej normy, to od dnia sporządzenia ustawy wchodzą w życie wymogi ustawy dotyczące obniżenia opłat za wodę (o czym pisaliśmy w rozdziale o ustawodawstwie). Jeśli na przykład okaże się, że temperatura Twojej wody jest niższa niż 40°C, za metry sześcienne obliczone przez wodomierz ciepłej wody zapłacisz taką samą stawkę jak za zimną wodę. Będzie to trwało do czasu sporządzenia kolejnego raportu - w sprawie wyeliminowania naruszeń wymagań dotyczących temperatury ciepłej wody.

Co zrobić, jeśli zadzwoniłeś telefonicznie do dyspozytorni i nawet nie napisałeś oświadczenia, ale nie było odpowiedzi, pytasz? A może sporządzono akt, ale woda pozostała zimna?

W takim przypadku należy skontaktować się z inspekcją mieszkaniową swojego regionu (miejscowości). Inspekcje zazwyczaj odpowiadają na takie wnioski i wywierają skuteczny wpływ na organizacje zarządzające budynki mieszkalne. Na początek może zostać wydany nakaz, następnie decyzja o nałożeniu kary pieniężnej, przekazaniu sprawy do sądu, cofnięciu licencji itp.

Oprócz kontroli mieszkaniowej istnieje również możliwość odwołania się do prokuratury i bezpośrednio do sądu oświadczenie o żądaniu. Sądy rozpatrują takie sprawy i podejmują decyzje na korzyść obywateli. Oprócz obowiązku zapewnienia w mieszkaniu ciepłej wody o wymaganej temperaturze, pracownicy mediów zmuszeni są także do zapłacenia odszkodowania za szkody moralne i materialne.

Jeśli chcesz zagłębić się w szczegóły procesu, możesz na przykład zapoznać się z orzeczeniem Sądu Rejonowego Kirovsky w mieście Perm w sprawie dotyczącej zimnej wody z gorącego kranu.

Ale tutaj oczywiście trzeba zrozumieć, że gdy sprawa osiągnie poziom postępowania sądowego, nie będzie szybkiego rozwiązania problemu. A wynik nie jest gwarantowany. Nawet jeśli sąd zadecyduje na Twoją korzyść.

Jak wspomniano powyżej, rozwiązanie problemu z ciepłą wodą często może nie zależeć od organizacja zarządzająca, ale od właściciela sieci ciepłowniczych i sieci dostarczających ciepłą wodę. Odbudowa infrastruktury może również wymagać udziału i finansowania ze strony władz miejskich. Ogólnie rzecz biorąc, proces będzie długi, nerwowy, a co najważniejsze, przez cały czas będziesz bez ciepłej wody.

Podgrzewacz wody jako sposób na rozwiązanie problemu zimnej ciepłej wody

Okazuje się więc, że być może najbardziej w skuteczny sposób„Walką” będzie przejście na autonomiczne zaopatrzenie w ciepłą wodę. Innymi słowy, zainstaluj elektryczny podgrzewacz wody (kocioł). Rozważmy tę kwestię z praktycznego punktu widzenia.
Grzejnik może być przepływowy lub magazynowy. Jak pokazuje doświadczenie, lepiej jest użyć kumulatywnego. Jest to pojemnik o pojemności aż 200 litrów, wyposażony w element grzejny (podgrzewający wodę) wewnątrz i warstwę materiału termoizolacyjnego (zapobiegającego wychłodzeniu wody) na zewnątrz.

Urządzenie wygląda całkiem estetycznie. Dzięki warstwie termoizolacyjnej, która zapobiega wychłodzeniu wody, zużywa niewiele prądu.

Jak pokazują obliczenia, jeśli zużycie ciepłej wody nie jest zbyt aktywne, cena podgrzewania wody w kotle okazuje się porównywalna cenowo z scentralizowanym zaopatrzeniem w ciepłą wodę. Ale oczywiście nie będzie można nalać gorącej wody z serca – pojemność podgrzewacza jest ograniczona i jeśli spuścicie całą wodę (np. dzieci na zmianę pluskają się do syta w łazienka), musisz poczekać, aż ponownie się nagrzeje.

Ważne przypomnienie - jeśli nie masz w mieszkaniu licznika ciepłej wody, to instalując bojler, załóż oficjalną zatyczkę (uszczelnij kran) na wejściu od pionu ciepłej wody. W przeciwnym razie nadal będziesz naliczany za ciepłą wodę zgodnie z obowiązującymi przepisami.

Jeśli masz licznik ciepłej wody, to podczas instalowania podgrzewacza wody nie ma potrzeby podłączania pionu ciepłej wody. Wystarczy zamknąć zawór wlotowy. Upewnij się także, że gorąca woda z kotła nie zostanie zmieszana z domową siecią wodociągową.

Licznik ciepłej wody z czujnikiem temperatury

Na koniec warto wspomnieć o innym sposobie na zaoszczędzenie pieniędzy w budżecie rodzinnym - liczniku ciepłej wody z czujnikiem temperatury.

Urządzenie to osobno uwzględnia przepływ wody naprawdę gorącej (której temperatura odpowiada normie) i wody faktycznie zimnej (tej, która pochodzi z pionu dostarczającego ciepłą wodę, ale w rzeczywistości jest lekko ciepła).

Zasada działania takich urządzeń opiera się na rozróżnieniu ilości zużywanej wody: oddzielnie uwzględnia się objętość wody ciepłej i wody pochodzącej z gorącego kranu, ale jej temperatura jest niższa od normalnej. Licznik sześcienny, który w drugim przypadku zliczył licznik, dodajesz do wielkości zużycia zimnej wody i płacisz według odpowiedniej stawki.

Przykładem jest licznik ciepłej wody Sayany T-RMD; jest to najpopularniejsze urządzenie tego typu. Chociaż są inne, podobne.

Na pierwszy rzut oka wszystko wygląda ładnie – bez kontaktowania się z przedsiębiorstwami użyteczności publicznej płacisz tylko za „ciepłą wodę” spełniającą normy. Jednak jak to zwykle bywa, jest kilka „ale”.

Po pierwsze, przeliczenie opłat za ciepłą wodę, która nie spełnia wymogów prawa, musi nastąpić zgodnie z wymogami tego właśnie ustawodawstwa. To znaczy, zgodnie z procedurą, z wezwaniami przedstawiciela, „aktami” itp. Przepisy nie wspominają o automatycznym przeliczaniu odczytów na podstawie odczytów „czujnika termicznego”. Takie jest stanowisko przedsiębiorstw użyteczności publicznej, które potwierdza kilka orzeczeń sądowych.

Po drugie, warto pamiętać, że nie wystarczy zamontować licznik, należy go także zaplombować i „oddać do użytku”. Nie można tego zrobić bez pracowników użyteczności publicznej (pracowników organizacji zarządzającej). To, czy zaakceptują licznik, czy nie, jest kwestią otwartą. W niektórych miejscach są lojalni, w innych nie.

Po trzecie, uznając zużycie wody z gorącego pionu za zimne, przesuwasz w ten sposób opłatę za tę ilość na ogólne potrzeby domu. To znaczy dla wszystkich mieszkańców domu.

Po czwarte i to jest najważniejsze! - licznik z czujnikiem temperatury nie zapewnia ciepłej wody. To prowadzi nas z powrotem do problemu instalacji podgrzewacza wody.

Problem z zimną wodą z gorącego kranu. Wznawiać

Zatem krótkie podsumowanie. Problemem może być zimna woda z gorącego kranu. A jeśli mówimy o problemach w systemie domowym, zwycięstwo jest całkiem możliwe. Zwłaszcza jeśli problem dotyczy ustawień systemu lub jego niezbyt skomplikowanej rekonstrukcji.

Jeśli jakość dostarczanej ciepłej wody jest niska z powodu problemów poza systemem domowym, rozwiązanie problemu może nie być możliwe. W takim przypadku będziesz musiał zainstalować podgrzewacz wody; wydaje się, że nie ma innego wyjścia.

Jednolity egzamin państwowy z fizyki, 2009,
wersja demonstracyjna

Część A

A1. Rysunek przedstawia wykres projekcji prędkości ciała w funkcji czasu. Wykres rzutu przyspieszenia ciała w funkcji czasu w przedziale czasu od 12 do 16 s pokrywa się z wykresem

1)
2)
3)
4)

Rozwiązanie. Z wykresu wynika, że ​​w przedziale czasu od 12 do 16 s prędkość zmieniała się równomiernie od –10 m/s do 0 m/s. Przyspieszenie było stałe i równe

Wykres przyspieszenia pokazano na czwartym rysunku.

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A2. Magnes paskowy z masą M doprowadzony do masywnej stalowej płyty ważącej M. Porównaj siłę magnesu działającego na płytkę z siłą płytki działającej na magnes.

Rozwiązanie. Zgodnie z trzecim prawem Newtona siła, z jaką magnes działa na płytkę, jest równa sile, z jaką płytka działa na magnes.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A3. Na ciało o masie 40 kg, poruszając się po powierzchni poziomej, działa siła tarcia ślizgowego o wartości 10 N. Jaka będzie siła tarcia ślizgowego po 5-krotnym zmniejszeniu masy ciała, jeśli współczynnik tarcia się nie zmieni?

Rozwiązanie. Jeśli Twoja masa ciała zmniejszy się 5 razy, Twoja masa ciała również zmniejszy się 5 razy. Oznacza to, że siła tarcia ślizgowego zmaleje 5-krotnie i wyniesie 2 N.

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A4. Samochód osobowy i ciężarówka poruszają się z dużą prędkością I . Masa samochodu M= 1000 kg. Jaka jest masa ciężarówki, jeśli stosunek pędu ciężarówki do pędu samochodu wynosi 1,5?

Rozwiązanie. Pęd samochodu wynosi . Pęd ciężarówki jest 1,5 razy większy. Masa ciężarówki wynosi .

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A5. Masowe sanki M jechał pod górę ze stałą prędkością. Kiedy sanki wzniosą się na górę H od położenia początkowego, ich całkowitą energię mechaniczną

Rozwiązanie. Ponieważ sanki są ciągnięte ze stałą prędkością, ich energia kinetyczna nie zmienia się. Zmiana zakończona energia mechaniczna sań jest równa zmianie ich energii potencjalnej. Całkowita energia mechaniczna wzrośnie o mgh.

Prawidłowa odpowiedź: 2.

Rozwiązanie. Stosunek długości fali jest odwrotnie proporcjonalny do stosunku częstotliwości: .

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A7. Na zdjęciu stanowisko do badania ruchu jednostajnie przyspieszonego wózka (1) o masie 0,1 kg po pochyłej płaszczyźnie ustawionej pod kątem 30° do poziomu.

W momencie rozpoczęcia ruchu górny czujnik (A) włącza stoper (2), a gdy wózek minie dolny czujnik (B), stoper wyłącza się. Liczby na linijce wskazują długość w centymetrach. Jakie wyrażenie opisuje zależność prędkości wagonu od czasu? (Wszystkie wartości podano w jednostkach SI.)

Rozwiązanie. Z rysunku widać, że w tym czasie T= 0,4 s wózek przebył tę drogę S= 0,1 m. Ponieważ prędkość początkowa wózka wynosi zero, można wyznaczyć jego przyspieszenie:

.

Zatem prędkość przewozu zależy od czasu zgodnie z prawem.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A8. Kiedy temperatura bezwzględna jednoatomowego gazu doskonałego spadnie 1,5 razy, średnia energia kinetyczna ruchu termicznego jego cząsteczek

Rozwiązanie.Średnia energia kinetyczna ruchu termicznego cząsteczek gazu doskonałego jest wprost proporcjonalna do temperatury bezwzględnej. Gdy temperatura bezwzględna spadnie 1,5 razy, średnia energia kinetyczna również zmniejszy się 1,5 razy.

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A9. Gorący płyn powoli ostygł w szkle. W tabeli przedstawiono wyniki pomiaru jego temperatury w czasie.

Po 7 minutach od rozpoczęcia pomiarów w szkle znajdowała się substancja

Rozwiązanie. Z tabeli wynika, że ​​w okresie od szóstej do dziesiątej minuty temperatura w szkle utrzymywała się na stałym poziomie. Oznacza to, że w tym czasie nastąpiła krystalizacja (zestalenie) cieczy; substancja w szkle znajdowała się jednocześnie w stanie ciekłym i stałym.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A10. Jaką pracę wykonuje gaz podczas przejścia ze stanu 1 do stanu 3 (patrz rysunek)?

Rozwiązanie. Proces 1–2 jest izobaryczny: ciśnienie gazu jest równe, objętość wzrasta o , a gaz działa. Proces 2–3 jest izochoryczny: gaz nie działa. W rezultacie przy przejściu ze stanu 1 do stanu 3 gaz wykonuje pracę 10 kJ.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A11. W silniku cieplnym temperatura grzejnika wynosi 600 K, temperatura lodówki jest o 200 K niższa niż temperatura grzejnika. Maksymalna możliwa wydajność maszyny wynosi

Rozwiązanie. Maksymalna możliwa sprawność silnika cieplnego jest równa sprawności maszyny Carnota:

.

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A12. Naczynie zawiera stałą ilość gazu doskonałego. Jak zmieni się temperatura gazu, jeśli przejdzie on ze stanu 1 do stanu 2 (patrz rysunek)?

Rozwiązanie. Zgodnie z równaniem stanu gazu doskonałego przy stałej ilości gazu

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A13. Odległość pomiędzy dwoma punktowymi ładunkami elektrycznymi została zmniejszona 3-krotnie, a jeden z ładunków wzrosła 3-krotnie. Siły oddziaływania pomiędzy nimi

Rozwiązanie. Kiedy odległość między dwoma punktowymi ładunkami elektrycznymi zmniejszy się 3-krotnie, siła oddziaływania między nimi wzrośnie 9-krotnie. Zwiększenie jednego z ładunków 3-krotnie powoduje taki sam wzrost siły. W rezultacie siła ich interakcji stała się 27 razy większa.

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A14. Jaka będzie rezystancja odcinka obwodu (patrz rysunek), jeśli klucz K będzie zamknięty? (Każdy z rezystorów ma rezystancję R.)

Rozwiązanie. Po zamknięciu klucza zaciski zostaną zwarte, a rezystancja tej części obwodu wyniesie zero.

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A15. Rysunek przedstawia zwój drutu, przez który przepływa prąd elektryczny w kierunku wskazanym strzałką. Cewka znajduje się w płaszczyźnie pionowej. W środku cewki znajduje się wektor indukcyjny pole magnetyczne prąd jest skierowany

Rozwiązanie. Zgodnie z zasadą prawej ręki: „Jeśli chwycisz elektromagnes (cewkę z prądem) dłonią prawej ręki tak, aby cztery palce były skierowane wzdłuż prądu w cewkach, to lewy kciuk pokaże kierunek linii pola magnetycznego wewnątrz cewki (cewki z prądem).” Po mentalnym wykonaniu tych czynności stwierdzamy, że w środku cewki wektor indukcji pola magnetycznego jest skierowany poziomo w prawo.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A16. Rysunek przedstawia wykres oscylacji prądu harmonicznego w obwodzie oscylacyjnym. Jeśli cewka w tym obwodzie zostanie zastąpiona inną cewką, której indukcyjność jest 4 razy mniejsza, wówczas okres oscylacji stanie się równy

Rozwiązanie. Z wykresu wynika, że ​​okres oscylacji prądu w obwodzie oscylacyjnym wynosi 4 μs. Gdy indukcyjność cewki zmniejszy się 4-krotnie, okres zmniejszy się 2-krotnie. Po wymianie cewki będzie wynosić 2 µs.

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A17.Źródło światła S odbite w zwierciadle płaskim ok. Obraz S tego źródła w zwierciadle pokazano na rysunku

Rozwiązanie. Obraz obiektu uzyskany za pomocą zwierciadła płaskiego jest położony symetrycznie do obiektu względem płaszczyzny zwierciadła. Obraz źródła S w zwierciadle pokazano na rysunku 3.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A18. W pewnym zakresie widmowym kąt załamania promieni na granicy faz powietrze-szkło maleje wraz ze wzrostem częstotliwości promieniowania. Na rysunku pokazano drogę promieni trzech kolorów podstawowych, gdy światło białe pada z powietrza na granicę faz. Liczby odpowiadają kolorom

Rozwiązanie. Ze względu na rozproszenie światła podczas przejścia z powietrza do szkła, im krótsza jest jego długość fali, tym bardziej wiązka odchyla się od pierwotnego kierunku. Niebieski ma najkrótszą długość fali, czerwony najdłuższą. Najbardziej odbiegać będzie wiązka niebieska (1 – niebieska), najmniej odbiegać będzie wiązka czerwona (3 – czerwona), pozostawiając 2 – zielona.

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A19. Przy wejściu do obwodu elektrycznego mieszkania znajduje się bezpiecznik otwierający obwód przy prądzie 10 A. Napięcie dostarczane do obwodu wynosi 110 V. Jaka jest maksymalna liczba czajników elektrycznych, z których moc każdy wynosi 400 W, można włączyć jednocześnie w mieszkaniu?

Rozwiązanie. Przez każdy czajnik przepływa prąd elektryczny o mocy 400 W: 110 V 3,64 A. Przy włączeniu dwóch czajników całkowite natężenie prądu (2,3,64 A = 7,28 A) będzie mniejsze niż 10 A, a przy włączeniu trzech czajników włączony - więcej 10 A (3 3,64 A = 10,92 A). Jednocześnie nie można włączyć więcej niż dwóch czajników.

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A20. Rysunek przedstawia diagramy czterech atomów odpowiadające modelowi atomu Rutherforda. Czarne kropki oznaczają elektrony. Atom odpowiada schematowi

1)
2)
3)
4)

Rozwiązanie. Liczba elektronów w atomie obojętnym pokrywa się z liczbą protonów, która jest zapisana poniżej przed nazwą pierwiastka. W atomie są 4 elektrony.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A21. Okres półtrwania jąder atomów radu wynosi 1620 lat. Oznacza to, że w próbce zawierającej duża liczba atomy radu,

Rozwiązanie. Prawdą jest, że połowa pierwotnych jąder radu rozpada się w ciągu 1620 lat.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A22. Ołów radioaktywny, po przejściu jednego rozpadu α ​​i dwóch rozpadów β, zamienił się w izotop

Rozwiązanie. Podczas rozpadu α ​​masa jądra zmniejsza się o 4 a. e.m, a podczas rozpadu β masa się nie zmienia. Po jednym rozpadzie α i dwóch rozpadach β masa jądra zmniejszy się o 4 a. e.m.

Podczas rozpadu α ​​ładunek jądra zmniejsza się o 2 ładunki elementarne, a podczas rozpadu β ładunek wzrasta o 1 ładunek elementarny. Po jednym rozpadzie α i dwóch rozpadach β ładunek jądra nie ulegnie zmianie.

W rezultacie zamieni się w izotop ołowiu.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A23. Efekt fotoelektryczny obserwuje się oświetlając powierzchnię metalu światłem o ustalonej częstotliwości. W tym przypadku różnica potencjałów opóźniających jest równa U. Po zmianie częstotliwości światła różnica potencjałów opóźniających wzrosła o Δ U= 1,2 V. O ile zmieniła się częstotliwość padającego światła?

1)
2)
3)
4)

Rozwiązanie. Napiszmy równanie Einsteina na efekt fotoelektryczny dla początkowej częstotliwości światła i dla częstotliwości zmienionej. Odejmując pierwszą równość od drugiej, otrzymujemy zależność:

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A24. Przewodniki są wykonane z tego samego materiału. Jaką parę przewodników wybrać, aby doświadczalnie odkryć zależność rezystancji drutu od jego średnicy?

1)
2)
3)
4)

Rozwiązanie. Aby eksperymentalnie odkryć zależność rezystancji drutu od jego średnicy, należy wziąć parę różniących się przewodnikami tylko gruby. Długość przewodów musi być taka sama. Musisz wziąć trzecią parę przewodów.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A25. Zbadano zależność napięcia na okładkach kondensatora powietrznego od ładunku tego kondensatora. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli.

Błędy pomiarowe Q I U wynosiły odpowiednio 0,05 µC i 0,25 kV. Pojemność kondensatora jest w przybliżeniu równa

Rozwiązanie. Obliczmy wartość pojemności kondensatora () dla każdego pomiaru i uśrednijmy otrzymane wartości.

Obliczona wartość pojemności jest najbliższa trzeciej opcji odpowiedzi.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

Część B

B1. Załaduj ciężar M zawieszony na sprężynie wykonuje oscylacje harmoniczne z okresem T i amplituda. Co stanie się z maksymalną energią potencjalną sprężyny, okresem i częstotliwością drgań, jeśli masa ładunku będzie zmniejszana ze stałą amplitudą?

Dla każdej pozycji w pierwszej kolumnie wybierz odpowiednią pozycję w drugiej i zapisz wybrane liczby w tabeli pod odpowiednimi literami.

Powstałą sekwencję liczb przenieś do formularza odpowiedzi (bez spacji).

Rozwiązanie. Okres drgań jest powiązany z masą obciążenia i sztywnością sprężyny k stosunek

W miarę zmniejszania się masy okres oscylacji będzie się zmniejszał (A - 2). Częstotliwość jest odwrotnie proporcjonalna do okresu, co oznacza, że ​​częstotliwość będzie rosnąć (B - 1). Maksymalny energia potencjalna sprężyna jest równa, przy stałej amplitudzie oscylacji nie ulegnie zmianie (B - 3).

Odpowiedź: 213.

B2. Korzystając z pierwszej zasady termodynamiki, ustal zgodność między cechami izoprocesu w gazie doskonałym opisanym w pierwszej kolumnie a jego nazwą.

Powstały ciąg liczb przenieś do formularza odpowiedzi (bez spacji i jakichkolwiek symboli).

Rozwiązanie. Energia wewnętrzna gaz doskonały pozostaje niezmieniony przy stałej temperaturze gazu, czyli w procesie izotermicznym (A - 1). W procesie adiabatycznym nie ma wymiany ciepła z otaczającymi ciałami (B - 4).

B3. Latający pocisk rozpada się na dwie części. Ze względu na kierunek ruchu pocisku pierwszy fragment leci pod kątem 90° z prędkością 50 m/s, a drugi pod kątem 30° z prędkością 100 m/s. Znajdź stosunek masy pierwszego fragmentu do masy drugiego fragmentu.

R decyzja. Przedstawmy kierunki ruchu pocisku i dwóch fragmentów (patrz rysunek). Zapiszmy prawo zachowania rzutu pędu na oś prostopadłą do kierunku ruchu pocisku:

Pytanie 4. Wlać do izolowanego termicznie naczynia z dużą ilością lodu o temp M= 1 kg wody o temp. Jaka jest masa lodu Δ M stopi się, gdy w naczyniu zostanie ustalona równowaga termiczna? Wyraź odpowiedź w gramach.

Rozwiązanie. Podczas chłodzenia woda oddaje pewną ilość ciepła. To ciepło stopi masę lodową

Odpowiedź: 560.

B5. Obiekt o wysokości 6 cm znajduje się na głównej osi optycznej cienkiej soczewki skupiającej, w odległości 30 cm od jej środka optycznego. Moc optyczna soczewki wynosi 5 dioptrii. Znajdź wysokość obrazu obiektu. Wyraź odpowiedź w centymetrach (cm).

Rozwiązanie. Oznaczmy wysokość obiektu H= 6 cm, odległość soczewki od przedmiotu, moc optyczna soczewki D= 5 dioptrii Korzystając ze wzoru na cienką soczewkę, określamy położenie obrazu obiektu:

.

Podwyżka będzie

.

Wysokość obrazu wynosi

Część C

C1. Mężczyzna w okularach wszedł z ulicy do ciepłego pokoju i odkrył, że jego okulary zaparowały. Jaka musi być temperatura zewnętrzna, aby wystąpiło to zjawisko? Temperatura w pomieszczeniu wynosi 22°C, a wilgotność względna wynosi 50%. Wyjaśnij, w jaki sposób uzyskałeś odpowiedź.

(Aby odpowiedzieć na to pytanie, skorzystaj z tabeli ciśnienia pary wodnej.)

Prężność pary nasyconej wody w różnych temperaturach

Rozwiązanie. Z tabeli wynika, że ​​ciśnienie pary nasyconej w pomieszczeniu wynosi 2,64 kPa. Ponieważ wilgotność względna wynosi 50%, ciśnienie cząstkowe pary wodnej w pomieszczeniu wynosi 2,164 kPa50% = 1,32 kPa.

W pierwszej chwili, gdy ktoś wchodzi z ulicy, jego okulary mają temperaturę ulicy. Powietrze w pomieszczeniu w kontakcie z okularami ochładza się. Z tabeli jasno wynika, że ​​jeśli powietrze w pomieszczeniu ochładza się do temperatury 11°C lub niższej, gdy ciśnienie cząstkowe pary wodnej staje się większe od ciśnienia pary nasyconej, para wodna ulega skropleniu – okulary zaparowują. Temperatura zewnętrzna nie powinna być wyższa niż 11°C.

Odpowiedź: nie wyższa niż 11°C.

C2. Mały krążek po uderzeniu przesuwa się z punktu w górę po pochyłej płaszczyźnie A(patrz zdjęcie). W punkcie W nachylona płaszczyzna bez przerwy przechodzi w zewnętrzną powierzchnię poziomej rury o promieniu R. Jeśli w punkcie A prędkość krążka przekracza , a następnie w punkcie W podkładka odpada ze wspornika. Długość płaszczyzny nachylonej AB = L= 1 m, kąt α = 30°. Współczynnik tarcia pomiędzy nachyloną płaszczyzną a podkładką wynosi μ = 0,2. Znajdź zewnętrzny promień rury R.

Rozwiązanie. Znajdźmy prędkość krążka w tym punkcie B korzystając z prawa zachowania energii. Zmiana całkowitej energii mechanicznej podkładki jest równa pracy siły tarcia:

Warunkiem separacji jest to, że siła reakcji podpory jest równa zeru. Przyspieszenie dośrodkowe powodowane jest wyłącznie przez grawitację, a dla minimalnej prędkości początkowej, przy której krążek odpada, promień krzywizny toru w punkcie B równa się R(dla większych prędkości promień będzie większy):

Odpowiedź: 0,3 m.

C3. Balon, którego powłoka ma masę M= 145 kg i objętość, napełniony gorącym powietrzem o normalnym ciśnieniu atmosferycznym i temperaturze otoczenia. Jaka jest minimalna temperatura T czy w skorupie musi znajdować się powietrze, aby piłka zaczęła się wznosić? Skorupa piłki jest nierozciągliwa i posiada mały otwór w dolnej części.

Rozwiązanie. Kula zacznie się unosić, gdy siła Archimedesa przekroczy siłę grawitacji. Siła Archimedesa wynosi. Gęstość powietrza zewnętrznego wynosi

Gdzie P- normalne ciśnienie atmosferyczne, μ - masa molowa powietrza, R- stała gazowa, - temperatura powietrza zewnętrznego.

Masa kuli składa się z masy skorupy i masy powietrza znajdującego się wewnątrz skorupy. Siła ciężkości jest

Gdzie T- temperatura powietrza wewnątrz skorupy.

Rozwiązując nierówność, znajdujemy minimalną temperaturę T:

Minimalna temperatura powietrza wewnątrz obudowy musi wynosić 539 K lub 266°C.

Odpowiedź: 266°C.

C4. Cienki blok aluminiowy o przekroju prostokątnym i długości L= 0,5 m, ślizga się po gładkiej, nachylonej płaszczyźnie dielektrycznej w pionowym polu magnetycznym z indukcją B= 0,1 T (patrz rysunek). Płaszczyzna jest nachylona do poziomu pod kątem α = 30°. Oś wzdłużna bloku podczas ruchu utrzymuje kierunek poziomy. Znaleźć wielkość indukowanego emf na końcach bloku w chwili, gdy blok przechodzi pewną odległość wzdłuż pochyłej płaszczyzny l= 1,6 m.

Rozwiązanie. Znajdźmy prędkość bloku w dolnym położeniu, korzystając z prawa zachowania energii:

Aluminium jest przewodnikiem, więc w sztabie powstanie indukowany emf. Indukowany emf na końcach paska będzie równy

Odpowiedź: 0,17 V.

C5. W obwód elektryczny jak pokazano na rysunku, siła emf źródła prądu wynosi 12 V, pojemność kondensatora wynosi 2 mF, indukcyjność cewki wynosi 5 mH, rezystancja lampy wynosi 5 omów, a rezystor 3 omy. W początkowej chwili klucz K jest zamknięty. Jaka energia zostanie uwolniona w lampie po otwarciu klucza? Pomiń rezystancję wewnętrzną źródła prądu, a także rezystancję cewki i przewodów.

Rozwiązanie. Wprowadźmy następującą notację: ε – pole elektromagnetyczne źródła prądu, C- pojemność kondensatora, L- indukcyjność cewki, R- rezystancja lampy, R- rezystancja rezystora.

Gdy klucz jest zamknięty, przez kondensator i lampę nie przepływa żaden prąd, ale prąd przepływa przez rezystor i cewkę

Energia układu kondensator - lampa - cewka - rezystor jest równa

.

Po otwarciu wyłącznika w układzie będą zachodzić procesy przejściowe, aż do momentu rozładowania kondensatora i osiągnięcia wartości prądu zerowego. Cała energia zostanie uwolniona w postaci ciepła w lampie i rezystorze. W każdym momencie w lampie i rezystorze uwalniana jest pewna ilość ciepła. Ponieważ przez lampę i rezystor będzie przepływał ten sam prąd, stosunek wytworzonego ciepła będzie proporcjonalny do rezystancji. W ten sposób w lampie zostanie uwolniona energia

Odpowiedź: 0,115 J.

C6. masa -mezonu rozpada się na dwa kwanty γ. Znajdź moduł pędu jednego z powstałych kwantów γ w układzie odniesienia, w którym pierwotny -mezon znajduje się w spoczynku.

Rozwiązanie. W układzie odniesienia, w którym mezon pierwotny znajduje się w spoczynku, jego pęd wynosi zero, a jego energia jest równa energii spoczynkowej. Zgodnie z zasadą zachowania pędu kwanty γ będą odlatywać w przeciwnych kierunkach z jednakowym pędem. Oznacza to, że energie kwantów γ są takie same, a zatem równe połowie energii -mezonu: . Wtedy pęd kwantu γ jest równy