Рассчитайте силу тяжести, действующую на тело массой 12 кг, поднятое над Землёй на расстояние, равное трети земного радиуса.

Для решения задачи записываем формулу для определения силы тяжести.
При поднятии на высоту сила тяжести уменьшается, так как уменьшается ускорение свободного падения.

Ускорение свободного падения в зависимости от высоты определяется по формуле:

Подставляя значение h, определяем значение ускорения свободного падения на указанной высоте (причём это значение будет выражено через ускорение свободного падения у поверхности Земли).

Остаётся подставить численные значения физических величин (массу тела и ускорение свободного падения у поверхности Земли) и ответить на вопрос задачи.

Запись Определение силы тяжести впервые появилась Физика дома.

Цепь длиной 1 м лежит на столе так, что её конец свешивается с края стола. При какой длине свешивающейся со стола части цепи, вся цепь начнёт скользить по столу, если коэффициент трения цепи о стол равен 1/3? 

Чтобы решить эту задачу, вспомним алгоритм решения задач по «Динамике».

Согласно алгоритму, выполним рисунок и изобразим цепь, о которой говорится в задаче.

Далее выполняем следующий переход. Мысленно разделим цепь на два тела разной массы, которые будут связаны невесомой нитью. Причём масса тела, лежащего на столе, и масса тела, свешивающегося со стола, будет пропорциональна длине цепи. Согласно этому предположению, имеем следующий рисунок.

Сейчас решение сводится к задаче о двух связанных телах, и дальнейших сложностей, думаю, не должно возникнуть.

Единственное, что некоторую сложность может представлять вопрос: относительно какой физической величины следует решать получившуюся систему уравнений? Ведь в условии задачи речь идёт о длине части цепи.  Если мы определим отношение массы свешивающейся части к массе всей цепочки (или сумме масс частей лежащей на столе и свешивающейся со стола), та как раз и ответим на вопрос задачи. То есть получившуюся систему уравнений будем решать относительно следующего отношения:

Запись Цепь на столе впервые появилась Физика дома.

Определить радиус колеса, если при вращении скорость точек на ободе колеса равна 10 м/с, а точек, лежащих на 42 см ближе к его оси, 4 м/с. 

Чтобы лучше понять задачу, я бы рекомендовала выполнить рисунок и указать те точки, о которых идёт речь в этой задаче.

Следующий важный момент решения состоит в том, чтобы понять, что для точек указанных на рисунках остаётся постоянным период обращения. То есть указанные точки за одно и то же время делают один полный оборот вокруг оси вращения колеса.

Далее записываем период обращения для первой и второй точек соответственно и приравниваем их.

В итоге получается линейное уравнение ( с точки зрения математики) относительно неизвестной величины — радиуса колеса. Остаётся решить это уравнение. И правильно подставить численные значения физических величин.

Важно! Для решения задачи можно использовать и равенство угловых скоростей указанных точек. Ответ получится аналогичный.

Запись Определение радиуса колеса впервые появилась Физика дома.

Стеклянная трубка с одной стороны закрыта пластинкой и опущена в воду на глубину 0,64 м. Какой высоты столб керосина надо налить в трубку, чтобы пластина отпала?

Перед решением задачи необходимо сделать рисунок.

Стеклянная пластинка находится в покое, так как сила гидростатического давления жидкости внутри трубки численно равна силе гидростатического давления жидкости, в которую трубка помещена.

Далее расписываем давления жидкостей внутри трубки и снаружи (плотности жидкостей различны!) и выражаем неизвестную величину.

Важно! Для вычислений используем таблицу плотностей жидкостей.

Запись Трубка в жидкости впервые появилась Физика дома.

Шарик подвесили на упругой пружине и опустили в воду. Во сколько раз изменилось удлинение пружины, если плотность шарика в три раза больше плотности воды

Чтобы ответить на вопрос, поставленный в условии задачи, сделаем два рисунка: шарик висит на пружине в воздухе и шарик,  висящий на пружине и погруженный в воду.

Расписываем все силы, действующие на шарики в обоих случаях и определяем удлинение пружин.

Находим отношение удлинений пружин. Чтобы ответить на вопрос задачи необходимо расписать массу шарика и силу Архимеда, и подставить в формулу соотношение между плотностями.

Вот и все премудрости при решении этой задачи.

Запись Изменение удлинения пружины впервые появилась Физика дома.

Но к 10-му классу непонятные вопросы при решении задач все-таки остаются.

Давайте разберёмся с этим физическим прибором и рассмотрим ряд примеров и задач, которые встречались на экзамене и вполне могут встретиться.

В основе решения задач с реостатом надо знать формулу зависимости сопротивления проводников от его геометрических размеров. Именно эта формула лежит в основе принципа работы реостата.

Необходимо научиться определять «активную часть» реостата, то есть эта та часть реостата, по которой течет электрический ток. Чем больше длина активной части, тем большим электрическим сопротивлением обладает реостат. А от сопротивления реостата зависит сила тока в цепи.

Давайте рассмотрим два обозначения реостата на схеме, и посмотрим, отличие этих схем друг от друга. А после разберем несколько примеров.

Один из способов включения реостата в цепь	Один из способов включения реостата в цепь
Первый способ изображения реостата в электрической цепи.	Второй способ изображения реостата в электрической цепи.
При перемещении ползунка реостата влево длина «активной части» реостата увеличивается, а следовательно его сопротивление тоже увеличивается. Активная часть обозначена штриховой линией. При перемещении ползунка реостата вправо, длина «активной части, напротив, уменьшается. Уменьшается сопротивление реостата.	При перемещении ползунка реостата влево длина «активной части» реостата уменьшается, а следовательно его сопротивление тоже уменьшается.Активная часть обозначена штриховой линией. При перемещении ползунка реостата вправо, длина «активной части, напротив, увеличивается. Увеличивается сопротивление реостата.

Следствием всех перемещений ползунка реостата является изменение силы тока, согласно законам Ома для участка цепи и для полной цепи.

Ряд задач с реостатом Вы можете посмотреть на сайте. А ниже рассмотрим еще пару вопросов и задач с реостатом, чтобы закрепить материал.

Задача 1. Как будут изменяться показания электроизмерительных приборов при перемещении ползунка реостата вверх? Объяснить.

При перемещении ползунка реостата вверх, длина рабочей части реостата уменьшится. Так как реостат соединен последовательно с резистором, общее сопротивление цепи — уменьшиться. А следовательно сила тока в цепи, согласно законам Ома — увеличится. Напряжения, измеряемое на резисторе тоже увеличится.

Задача 2.
Реостат параллельно включён с резистором в электрическую цепь так, как показано на рисунке. Как будут изменяться показания амперметра, при перемещении ползунка реостата вправо? Объяснить.

При перемещении ползунка реостата вправо сопротивление реостата будет уменьшаться, а следовательно общее сопротивление электрической цепи, согласно формулам для расчета параллельного соединения — будет тоже уменьшаться. То есть сила тока в цепи будет увеличиваться.

Запись Как решать задачи с реостатом впервые появилась Физика дома.

«Если тело бросить в воду,

не потонет оно сроду.

Так как прёт из-под туды

сила выпертой воды».

 Это — одна из шуточных формулировок закона Архимеда (хотя если вдуматься — ничего шуточного здесь нет. Просто формулировка закона в стихотворной форме). А ниже представлена еще одна задача по этой теме.

Задача может быть интересна тем учащимся, кто сдает экзамен ГИА по физике. Да и тем, кто хотел бы повторить тему «Плавание тел. Закон Архимеда».

Плоская льдина плавает в воде, выступая над уровнем воды на 3 см. Человек массой 70 кг зашёл на льдину. В результате высота выступающей над водой части льдины уменьшилась в 3 раза. Найдите площадь льдины.

Для решения задачи выполняем два рисунка (льдина без человека и когда человек находится на льдине). И указываем силы, действующие в системах в первом и во втором случаях. Системы находятся в равновесии, следовательно векторная сумма действующих сил равна нулю.

Проецируем уравнения Ньютона.

И расписываем силы Архимеда в обоих случаях.

В итоге получаем систему уравнений, которую необходимо решить относительно неизвестной величины.

Запись Задача на плавание тел или человек на льдине впервые появилась Физика дома.

Электрический чайник имеет две спирали. При включении одной из них вода закипит через 15 минут, при включении второй – через 10 минут. Через сколько минут закипит чайник, если спирали включить параллельно?

Прежде всего необходимо уяснить, что мы проводим три опыта с одинаковым количеством воды и нагреваем её на одинаковое количество градусов. Это — во-первых.

Во-вторых. Записав формулу для расчёта количества теплоты, выделяющегося при работе нагревателя, выводим формулу для расчета сопротивления первой спирали, а потом для расчёта второй.

В-третьих. Определяем сопротивление спиралей при параллельном (последовательном) соединении проводников. И эту формулу подставляем в формулу для расчёта искомого времени нагревания жидкости.

Важно. Последовательность Ваших действий и рассуждений может быть несколько иная.

Обратите внимание на искомый ответ! Выведенная формула напоминает формулу для расчёта сопротивления параллельно — соединенных резисторов.

Запись Задача со спиралями в эл.чайнике впервые появилась Физика дома.

Тонкостенный шар радиусом 1 м вращается с угловой скоростью 628 рад/с относительно оси, проходящей через его центр. С какой минимальной скоростью должна лететь пуля, чтобы в оболочке шара было одно отверстие? Траектория пули проходит через центр шара.

Пуля по условию задачи движется равномерно, да и шар вращается с постоянной угловой скоростью.

Главное в этой задаче сообразить, что время, в течение которого пуля движется внутри шара, равно времени, за которое шар сделает половину оборота.

Записываем две формулы, приравниваем. И выражаем неизвестную физическую величину.

Запись Пуля пробивает шар впервые появилась Физика дома.

С какой высоты должны падать были бы дождевые капли, чтобы при ударе о Землю от них не осталось «мокрого места»? Начальная температура капель 20⁰С.

Механическая энергия, которой обладала капля на высоте, превращается в ее внутреннюю энергию. Причем изменение внутренней энергии капли численно равно тому количеству теплоты, которое пошло на нагревание капли и превращение в пар.

Ответ, получившийся в задаче, является фантастическим. Поскольку на такой высоте воды при такой температуре просто не существует.

Запись Падение капли с высоты впервые появилась Физика дома.