Школьный задачник по физике — авторское изложение школьной традиции решения задач

ru · official · sha256:719652eb1cc5ad729fbea1839393652d8f2622a1b3da2c2178032962900c021f

Статья 10. Коэффициент полезного действия Коэффициент полезного действия механизма есть отношение полезной работы к затраченной. Обе работы выражаются в джоулях; частное безразмерно. Коэффициент полезного действия не превышает единицы: механизм, совершающий полезной работы больше затраченной, — вечный двигатель, и данные задачи, из которых он выходит, противоречивы. Задача 10.1. Полезная работа 300 J, затраченная 500 J. Найти коэффициент полезного действия. Ответ: 0,6. Задача 10.2. Полезная работа 1 J, затраченная 3 J. Найти коэффициент полезного действия точно. Ответ: одна треть, точной дробью — десятичной записи это частное не имеет. Задача 10.3. В условии названы полезная работа 600 J и затраченная 500 J. Найти коэффициент полезного действия. Ответ: данные противоречивы — полезная работа превышает затраченную, такой механизм был бы вечным двигателем.

Ссылаются нормы: DannyeVechnogoDvigatelya, Kpd, KpdDoSotykh, VechnyyDvigatel

ru · official · sha256:1efe220f414c48acd6cdb079bcc8c62275aea76f885a5ebbfdfbfee2293c373b

Статья 11. Табличные данные Плотности веществ, в граммах на кубический сантиметр: вода — 1; лёд — 0,9; алюминий — 2,7; железо — 7,8. Удельные теплоёмкости веществ, в джоулях на килограмм-градус: вода — 4200; лёд — 2100. Табличное значение считается точным. Количество теплоты, выраженное в джоулях, численно равно произведению числовых значений удельной теплоёмкости вещества, массы тела в килограммах и изменения температуры в градусах. Задача 11.1. Найти количество теплоты для нагревания 2 kg воды на 10 градусов. Ответ: 84000 J. Задача 11.2. Найти количество теплоты для нагревания 2 kg льда на 5 градусов. Ответ: 21000 J.

Ссылаются нормы: MassaTelaIzAlyuminiya, MassaTelaIzLda, MassaTelaIzVody, MassaTelaIzZheleza, OtvetTeplota, PlotnostAlyuminiyaGSm3/value/urn%3Aphys%3Aclir%3Azadachnik%3Aparam%3Aplotnost-alyuminiya%23r-1/definition, PlotnostLdaGSm3/value/urn%3Aphys%3Aclir%3Azadachnik%3Aparam%3Aplotnost-lda%23r-1/definition, PlotnostVodyGSm3/value/urn%3Aphys%3Aclir%3Azadachnik%3Aparam%3Aplotnost-vody%23r-1/definition, PlotnostZhelezaGSm3/value/urn%3Aphys%3Aclir%3Azadachnik%3Aparam%3Aplotnost-zheleza%23r-1/definition, TeplotaNagrevaLda, TeplotaNagrevaVody, UdelnayaTeployomkostLdaDzhKgGrad/value/urn%3Aphys%3Aclir%3Azadachnik%3Aparam%3Ateployomkost-lda%23r-1/definition, UdelnayaTeployomkostVodyDzhKgGrad/value/urn%3Aphys%3Aclir%3Azadachnik%3Aparam%3Ateployomkost-vody%23r-1/definition, VeshchestvoAlyuminiy, VeshchestvoLyod, VeshchestvoVoda, VeshchestvoZhelezo

ru · official · sha256:0d119aa26e8869499ab0e9bce9142cee2c8d809902c0eb63f4e2e5def3df676f

Статья 12. Округление и значащие цифры Где условие задачи называет точность ответа, частное округляется до названного десятичного знака по правилу половины вверх: половина и более округляется от нуля, менее половины — отбрасывается. Округлённый ответ записывается со словом «приближённо». Ответ не записывается точнее данных задачи: в ответе удерживается не больше значащих цифр, чем в наименее точном из данных, если условие не назвало точность прямо. Задача 12.1. Энергию 100 J разделить поровну между тремя приёмниками; ответ — до сотых джоуля. Ответ: приближённо 33,33 J. Задача 12.2. Записать частное одной трети до сотых. Ответ: приближённо 0,33.

Ссылаются нормы: DelenieEnergiiDoSotykh, KpdDoSotykh, OtvetDolyaEnergii, TochneeDannykh

ru · official · sha256:b19fc66543ae07fbde5b0bf06ed10f49e6cdcc2956595878ae366b0be62b7148

Статья 13. Проверка ответа Ответ ученика верен, когда он равен вычисленному по настоящему задачнику ответу той же задачи в той же единице. Ответ, расходящийся с вычисленным, объявляется расхождением с указанием обоих значений. Ответ в другой единице ответом не является, пока не переведён по статье 3: сравнение величин разных единиц несопоставимо по статье 2. Задача 13.1. К задаче 4.1 ученик дал ответ 300 m. Верен ли он? Ответ: верен. Задача 13.2. К задаче 4.1 ученик дал ответ 250 m. Верен ли он? Ответ: неверен — расхождение с вычисленным путём 300 m.

Ссылаются нормы: OtvetDolyaEnergii, OtvetMassa, OtvetMoshchnost, OtvetNapryazhenie, OtvetNeveren, OtvetPerevodVKmh, OtvetPerevodVMs, OtvetPlotnost, OtvetPolnayaEnergiya, OtvetPut, OtvetRabota, OtvetSkorost, OtvetTeplota, OtvetTok, OtvetVeren

ru · official · sha256:5d2b86034e9441823713ee51c890de4a555e8044be89eac46d4e43b8972c5f97

Статья 2. Величины, единицы и числовые значения Физическая величина записывается числом с единицей. Единицы настоящего задачника: метр (m), километр (km), секунда (s), час (h), килограмм (kg), грамм (g), кубический сантиметр (cm3), ньютон (N), джоуль (J), ватт (W), ампер (A), вольт (V), ом (Ohm), метр в секунду (m_per_s), километр в час (km_per_h). Складываются, вычитаются и сравниваются только величины одной единицы. Величины разных единиц несопоставимы, пока одна из них не переведена в единицу другой по статье 3; сопоставление непереведённых величин есть ошибка решения, о которой решающий обязан сказать, а не молчать. Числовым значением величины называется её отношение к эталону — величине в одну единицу того же наименования. Числовое значение безразмерно. Формулы настоящего задачника связывают числовые значения величин в названных единицах; ответ восстанавливается из числового значения умножением на эталон той единицы, которую называет формула. Задача 2.1. Путь равен 300 m. Каково числовое значение пути в метрах? Ответ: 300. Задача 2.2. Масса воды 500 g, масса гири 2 kg. Можно ли сравнить эти величины, не переводя единиц? Ответ: нельзя — единицы различны; сравнение допустимо только после перевода в одну единицу.

Ссылаются нормы: ChislovoeZnacheniePuti, SravneniePervayaBolshe, SravneniePervayaNeBolshe

ru · official · sha256:fc60b0f59653b5aae4bb7d4275f1baae090bd66765e4b614a8818af4c25f9920

Статья 3. Перевод единиц скорости Числовое значение скорости в метрах в секунду равно числовому значению той же скорости в километрах в час, умноженному на пять восемнадцатых. Обратный перевод — умножением на восемнадцать пятых. Оба фактора точны: восемнадцать пятых равно трём целым шести десятым, и школьная запись «раздели на 3,6» есть запись того же точного фактора. Перевод есть действие над числовым значением, а не над величиной. Деление самой величины на три целых шесть десятых даёт величину той же единицы, уменьшенную в три целых шесть десятых раза, — например, двадцать километров в час, — а не ту же скорость в других единицах; такая запись переводом не является и ошибочна. Задача 3.1. Скорость автомобиля 72 km_per_h. Выразить в метрах в секунду. Ответ: 20 m_per_s. Задача 3.2. Скорость велосипедиста 15 m_per_s. Выразить в километрах в час. Ответ: 54 km_per_h. Задача 3.3. Ученик разделил величину 72 km_per_h на 3,6 и получил двадцать. Перевёл ли он скорость в метры в секунду? Ответ: нет — он получил величину 20 km_per_h, то есть скорость в пять раз меньшую исходной и в прежней единице; числовое значение совпало с верным ответом задачи 3.1 случайно. РАЗДЕЛ II. ЗАКОНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Ссылаются нормы: ChislovoeZnachenieSkorostiKmH, ChislovoeZnachenieSkorostiMS, OtvetPerevodVKmh, OtvetPerevodVMs, PerevodVKilometryChas, PerevodVMetrySekundu

ru · official · sha256:86fb73ae2772cb5f4c5197777c1649e528dab0526347b547bafb8c7d0db160a9

Статья 4. Равномерное движение При равномерном движении путь, выраженный в метрах, численно равен произведению числового значения скорости в метрах в секунду на числовое значение времени в секундах. В практической системе единиц то же: путь в километрах численно равен произведению числового значения скорости в километрах в час на числовое значение времени в часах. Скорость, выраженная в метрах в секунду, численно равна частному числовых значений пути в метрах и времени в секундах. Задача 4.1. Тело движется со скоростью 15 m_per_s в течение 20 s. Найти путь. Ответ: 300 m. Задача 4.2. Поезд идёт со скоростью 72 km_per_h в течение 2 h. Найти путь. Ответ: 144 km. Задача 4.3. Тело прошло 300 m за 25 s. Найти скорость. Ответ: 12 m_per_s.

Ссылаются нормы: OtvetPut, OtvetSkorost, PutPrakticheskiy, PutVSi, SkorostIzPuti

ru · official · sha256:d2e6eb1aecffadf79cbc8874a19867d949d91633b73aba3cddbcba5f44488ca0

Статья 5. Плотность Плотность вещества, выраженная в граммах на кубический сантиметр, численно равна частному числовых значений массы в граммах и объёма в кубических сантиметрах. Масса тела в граммах численно равна произведению числового значения плотности его вещества в граммах на кубический сантиметр на числовое значение объёма в кубических сантиметрах. Плотности веществ берутся из таблицы статьи 11. Задача 5.1. Найти массу железного бруска объёмом 200 cm3. Ответ: 1560 g. Задача 5.2. Тело массой 27 g занимает объём 10 cm3. Найти плотность вещества и назвать вещество по таблице статьи 11. Ответ: 2,7 грамма на кубический сантиметр; алюминий. Задача 5.3. Найти массу воды объёмом 500 cm3. Ответ: 500 g.

Ссылаются нормы: MassaTelaIzAlyuminiya, MassaTelaIzLda, MassaTelaIzVody, MassaTelaIzZheleza, OtvetMassa, OtvetPlotnost, PlotnostIzMassyIObyoma, VeshchestvoAlyuminiy, VeshchestvoLyod, VeshchestvoVoda, VeshchestvoZhelezo

ru · official · sha256:284cde27238946b33e6e24b28fc3fd76abff175edd3bc2f2eeceb934dad5a1a0

Статья 6. Закон Ома Напряжение на участке цепи, выраженное в вольтах, численно равно произведению числового значения силы тока в амперах на числовое значение сопротивления в омах. Сила тока в амперах численно равна частному числовых значений напряжения в вольтах и сопротивления в омах. Задача 6.1. Сила тока в проводнике 2 A, сопротивление проводника 6 Ohm. Найти напряжение. Ответ: 12 V. Задача 6.2. Напряжение в сети 220 V, сопротивление плитки 44 Ohm. Найти силу тока. Ответ: 5 A.

Ссылаются нормы: NapryazhenieIzToka, OtvetNapryazhenie, OtvetTok, TokIzNapryazheniya

ru · official · sha256:7cb82530b2651c8ba146f02380ec70ce52246dbeb1de6302d34334a3f679c6bf

Статья 7. Механическая работа Работа силы, направленной вдоль перемещения, выраженная в джоулях, численно равна произведению числового значения силы в ньютонах на числовое значение пути в метрах. Задача 7.1. Сила 50 N перемещает тело на 12 m. Найти работу. Ответ: 600 J. Задача 7.2. Груз поднят силой 400 N на высоту 5 m. Найти работу. Ответ: 2000 J.

Ссылаются нормы: OtvetRabota, RabotaSily

ru · official · sha256:29fee7a69d2f83e79324d01acf9f5555619f4ea84adc9905b1979d3aa159b2e8

Статья 8. Мощность Мощность, выраженная в ваттах, численно равна частному числовых значений работы в джоулях и времени в секундах. Задача 8.1. Работа 600 J совершена за 30 s. Найти мощность. Ответ: 20 W. Задача 8.2. Работа 2000 J совершена за 40 s. Найти мощность. Ответ: 50 W.

Ссылаются нормы: MoshchnostIzRaboty, OtvetMoshchnost

ru · official · sha256:fc740f1018d07dd5f39b0250a0918a836becf20dd24a05c852960101edaad10f

Статья 9. Закон сохранения энергии и проверка баланса Полная механическая энергия тела равна сумме его кинетической и потенциальной энергий. В отсутствие трения полная механическая энергия сохраняется. Все энергии одной задачи выражаются в джоулях и складываются и сравниваются как величины одной единицы. Проверка баланса есть обязательная часть решения: если названная в задаче полная энергия не равна сумме названных слагаемых, данные задачи противоречивы, и решающий обязан объявить противоречие, а не подгонять ответ. Задача 9.1. Кинетическая энергия тела 300 J, потенциальная 200 J. Найти полную механическую энергию. Ответ: 500 J. Задача 9.2. В условии названы кинетическая энергия 300 J, потенциальная 200 J и полная энергия 600 J. Решить задачу. Ответ: данные противоречивы — сумма слагаемых 500 J не равна названной полной энергии.

Ссылаются нормы: OtvetPolnayaEnergiya, PolnayaEnergiya, ProverkaBalansa