7-9 классы

7-9 классы
1. Какие общие признаки можно найти у объектов «Ясли»,
«Бабочка», NGC2168? Выяснив, что представляют собой эти
объекты, постарайтесь найти не менее трех общих для них всех
признаков.
1. Все вышеназванные объекты являются объектами каталога
Месье (М44, М6, М35)
2. Все они являются рассеянными звездными скоплениями.
3. Все они находятся в зодиакальных созвездиях (Рак, Скорпион,
Близнецы).
Участники, указавшие не только эти, но и другие общие
признаки, получили дополнительные баллы.
2. Небольшой железный метеорит со скоростью 900 м/с врезается в
поверхность Земли. Температура метеорита перед ударом
1000оС. Считая, что 80% выделившегося при ударе тепла пошло
на нагревание метеорита, оцените его агрегатное состояние
сразу после удара. Постройте график, показывающий изменение
состояния метеорита в зависимости от полученного им
количества теплоты.
Дано:
T0 = 1000 + 273 = 1273 К – начальная температура метеорита
Tпл = 1803 К – температура плавления железа
с = 460 Дж/кг·К– удельная теплота нагревания твердого
железа
λ = 2,7 · 105 ДЖ/кг – удельная теплота плавления железа
η = 0,8 - часть энергии, затраченная на нагревание
метеорита
υ = 900 м/с – скорость метеорита
Решение:
Количество теплоты, полученное метеоритом:
Qметеорита = η Екин. =0,8 · mυ2/2 = 324000 m
Чтобы нагреть метеорит до температуры плавления,
требуется:
Qнагр = cm(Tпл – T1) = m 460 (1803 – 1273) = 243800 m,
что меньше Qметеорита, значит, часть тепла пойдет на
плавление части метеорита массой m1 (для плавления всего
метеорита тепла не хватит)
Запишем закон сохранения энергии для метеорита:
η Екин. = Qнагр + Qпл
0,8 · mυ2/2 = cm(Tпл – T1) + λm1 (*)
Выразив из формулы (*) отношение m1/m, мы найдем, какая
часть метеорита расплавится
λm1 = 0,8 · mυ2/2 - cm(Tпл – T1) (**),
поделив обе части формулы (**) на λm, получим:
m1/m = [0,4 · υ2 - c(Tпл – T1)]/ λ
m1/m = [0,4 · 9002 – 460( 1803 – 1273)]/ 2,7·105 = 0,3
Т.е., расплавится 30% массы метеорита.
3. Космонавтам, работающим на МКС, необходимо постоянно
контролировать свои физические параметры, в том числе и
свой вес. Но ведь всем известно, что работать им приходится
в состоянии невесомости! Как должны быть устроены
космические «весы»? Какой физический параметр они
измеряют?
Предоставим слово космонавту Максиму Сураеву, поместившему
в своем блоге следующую загадку:
«Какой прибор изображен на фото?»
Приводим его ответ.
«Конечно, это масс-метер — прибор для измерения массы тела!
Знатоки английского языка без труда переведут выражение
«масс-метер» — это весы.
Однако, как вы понимаете,
в невесомости
взвеситься — это не так
просто. Веса-то как
такового нет!
С гордостью говорю - эту
штуку изобрели русские
ученые! Наш «масс-метер»
существует еще с
«мировских» времен!
Принцип устройства
простой: пружинный
механизм и электронный
блок. В ненагруженном
состоянии пружина
совершает определенное
количество колебаний.
Если закрепиться на
специальной «чашке»
весов, пружина
прижимается, и потом
совершает колебания уже с
другим периодом. По этим
колебаниям, а вернее по
изменению их периода,
вычисляется масса тела».