Решение задачи: физическая величина с размерностью м/с

Вот ответы на вопросы с объяснениями, оформленные для удобного переписывания в тетрадь: ***

1. Какая из перечисленных физических величин имеет размерность м/с?

1) сила 2) импульс 3) работа 4) скорость 5) ускорение

Объяснение:

Размерность м/с (метры в секунду) соответствует скорости. * Сила измеряется в Ньютонах (Н) или кг·м/с². * Импульс измеряется в кг·м/с. * Работа измеряется в Джоулях (Дж) или Н·м. * Скорость измеряется в м/с. * Ускорение измеряется в м/с².

Ответ:

4) скорость ***

2. Рассмотрите два вида движения тел:

А. Поезд метрополитена движется по прямолинейному пути. Он прибывает на каждую следующую станцию и отправляется от нее через одинаковые промежутки времени. Б. Спутник движется по окружности вокруг Земли и за любые равные промежутки времени проходит одинаковые расстояния. В каком случае движение тела равномерное? 1) в обоих случаях 2) ни в каком 3) только в А 4) только в Б

Объяснение:

Равномерное движение — это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит одинаковые расстояния. * В случае А (поезд метрополитена): Поезд прибывает на станцию, останавливается, а затем снова разгоняется. Это означает, что его скорость меняется, и движение не является равномерным на всем пути между станциями. * В случае Б (спутник): Спутник движется по окружности и за любые равные промежутки времени проходит одинаковые расстояния. Это определение равномерного движения. Однако, если спутник движется по окружности, его скорость по направлению постоянно меняется, даже если модуль скорости остается постоянным. В физике равномерным движением обычно называют движение с постоянной скоростью (как по модулю, так и по направлению), то есть прямолинейное равномерное движение. Если же имеется в виду равномерное движение по окружности (с постоянной по модулю скоростью), то это тоже вид равномерного движения. Но в контексте "проходит одинаковые расстояния за равные промежутки времени" это условие выполняется. Однако, если мы говорим о *равномерном движении* в строгом смысле (постоянная скорость, то есть постоянный модуль и постоянное направление), то ни один из случаев не является чисто равномерным. Поезд разгоняется и тормозит. Спутник меняет направление скорости. Но если под "равномерным движением" подразумевается движение с постоянной по модулю скоростью, то спутник движется равномерно по окружности. Давайте пересмотрим формулировку. "Равномерное движение" часто используется для обозначения движения с постоянной скоростью (вектором). Если же имеется в виду постоянная *модуль* скорости, то это равномерное движение по траектории. В случае А, поезд останавливается и разгоняется, поэтому его скорость (как модуль, так и направление) не постоянна. В случае Б, спутник движется по окружности, его модуль скорости по условию постоянен ("за любые равные промежутки времени проходит одинаковые расстояния"). Но направление скорости постоянно меняется. Поэтому вектор скорости не постоянен. Если вопрос подразумевает "равномерное движение по траектории" (то есть постоянный модуль скорости), то это относится к случаю Б. Если же подразумевается "прямолинейное равномерное движение" (постоянный вектор скорости), то ни один из случаев не подходит. Исходя из формулировки "за любые равные промежутки времени проходит одинаковые расстояния", это определение равномерного движения по траектории.

Ответ:

4) только в Б ***

3. Какая из перечисленных ниже физических величин векторная?

1) масса 2) плотность 3) путь 4) скорость 5) температура

Объяснение:

Векторные величины — это величины, которые характеризуются не только числовым значением (модулем), но и направлением. Скалярные величины характеризуются только числовым значением. * Масса — скалярная величина. * Плотность — скалярная величина. * Путь — скалярная величина (это длина траектории). * Скорость — векторная величина (имеет модуль и направление). * Температура — скалярная величина.

Ответ:

4) скорость ***

4. Автомобиль тормозит на прямолинейном участке дороги. Какое направление имеет вектор ускорения?

1) ускорение равно нулю 2) против направления движения автомобиля 3) ускорение не имеет направления 4) по направлению движения автомобиля 5) вертикально вниз

Объяснение:

Когда автомобиль тормозит, его скорость уменьшается. Ускорение — это изменение скорости за единицу времени. Если скорость уменьшается, это означает, что вектор ускорения направлен в сторону, противоположную вектору скорости (движения). Такое ускорение называют отрицательным или замедлением.

Ответ:

2) против направления движения автомобиля ***

5. Если диск радиуса R катится по плоскости без скольжения вдоль прямой MN (рис. 1), то отношение модулей перемещения точек А и О за один оборот диска равно

(На рисунке изображен круг с центром O. Точка A находится на окружности, на самой нижней точке, касающейся прямой MN. Прямая MN проходит горизонтально под кругом.) 1) \(2\pi R\) 2) \(R\) 3) \(2R\) 4) \(1\) 5) \(2\)

Объяснение:

Рассмотрим движение диска за один полный оборот. 1. Перемещение центра диска (точки О): За один оборот диск прокатывается по прямой MN на расстояние, равное длине своей окружности. Длина окружности \(L = 2\pi R\). Поскольку центр диска (О) движется прямолинейно вдоль MN, его перемещение \(\Delta r_O\) за один оборот будет равно этому расстоянию. Модуль перемещения точки О: \(\left|\Delta r_O\right| = 2\pi R\). 2. Перемещение точки А: Точка А изначально находится на нижней точке окружности, касающейся прямой MN. Когда диск делает один оборот, точка А описывает циклоиду. Её начальное положение: \(x_A = 0\), \(y_A = 0\) (если принять MN за ось X, а начальное положение А за начало координат). Через один оборот точка А снова окажется на нижней точке окружности, но уже на расстоянии \(2\pi R\) от начальной точки по горизонтали. Её конечное положение: \(x_A' = 2\pi R\), \(y_A' = 0\). Перемещение точки А — это вектор, соединяющий начальное и конечное положение. Модуль перемещения точки А: \(\left|\Delta r_A\right| = \sqrt{(x_A' - x_A)^2 + (y_A' - y_A)^2} = \sqrt{(2\pi R - 0)^2 + (0 - 0)^2} = \sqrt{(2\pi R)^2} = 2\pi R\). 3. Отношение модулей перемещения точек А и О: Нам нужно найти отношение \(\frac{\left|\Delta r_A\right|}{\left|\Delta r_O\right|}\). \[\frac{\left|\Delta r_A\right|}{\left|\Delta r_O\right|} = \frac{2\pi R}{2\pi R} = 1\]

Ответ:

4) 1