Школьник сел в электробус, чтобы доехать до школы. На улице накрапывал дождик, но на вертикальные лобовые стекла кабины водителя капли во время остановки не попадали. Когда электробус тронулся и начал ускоряться, на лобовые стекла кабины капли дождя стали попадать, и тем чаще, чем выше становилась скорость электробуса, что заставляло водителя периодически включать «дворники». Сколько капель дождя попало на эти стекла за время t = 25 с = ускоренного разгона электробуса от остановки до скорости $v =45км/ч$ если площадь стекол равна S = 1,5 м2, а концентрация капель в воздухе составляла $n = 300м в степени ( –3 ) ?$ Можно считать, что до столкновения со стеклом кабины скорость капель остается такой же, как и вдалеке от электробуса.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Из условия следует, что капли падали вертикально во все время разгона электробуса, а их концентрация в воздухе не менялась.
Число $\Delta N$ капель, попадающих на стекла кабины за малый промежуток времени $\Delta t$ = $\Delta N=nV$ где V – объем слоя воздуха, «заметаемый» стеклами. Этот объем равен $V=S\Delta x$ где малое перемещение электробуса – $\Delta x$
Полное число попавших на стекла капель при движении в одном направлении, таким образом, пропорционально полному пути x, то есть $N=nSx$
Для = ускоренного разгона точки от нулевой начальной скорости до скорости $v$ справедливо следующее кинематическое соотношение для полного пути: $x= \frac{v t}{2}$
Таким образом, искомое число капель = $N= \frac{nS v t}{2}$
Окончательно получаем:
$N= $\frac{nS v t}{2}$ = $\frac{300 \cdot 1,5 \cdot 12,5 \cdot 25}{2}$ =70 312,5\approx 70 300$
Ответ: 70 300.
Число $\Delta N$ капель, попадающих на стекла кабины за малый промежуток времени $\Delta t$ = $\Delta N=nV$ где V – объем слоя воздуха, «заметаемый» стеклами. Этот объем равен $V=S\Delta x$ где малое перемещение электробуса – $\Delta x$
Полное число попавших на стекла капель при движении в одном направлении, таким образом, пропорционально полному пути x, то есть $N=nSx$
Для = ускоренного разгона точки от нулевой начальной скорости до скорости $v$ справедливо следующее кинематическое соотношение для полного пути: $x= \frac{v t}{2}$
Таким образом, искомое число капель = $N= \frac{nS v t}{2}$
Окончательно получаем:
$N= $\frac{nS v t}{2}$ = $\frac{300 \cdot 1,5 \cdot 12,5 \cdot 25}{2}$ =70 312,5\approx 70 300$
Ответ: 70 300.
Правильный ответ:
70 300
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 104959 • Задание №9
[рис.] На рисунке показан участок металлической проволоки, вдоль которой протекает электрический ток I. Какой ...
ID 105799 • Задание №12
При исследовании зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза определяли число колебаний м...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: связь числа частиц с их концентрацией и объемом, который они занимают; кинематическая формула для связи пройденного пути и времени при равномерном прямолинейном движении; кинематическая формула для связи пройденного пути, конечной скорости и времени для равноускоренного движения в одном направлении)1;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин ((за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов)2;
III) представлены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла. | 0
Максимальный балл | 2
1В качестве исходных принимаются формулы, указанные в кодификаторе проверяемых требований к результатам освоения основных образовательных программ среднего общего образования и элементов содержания для проведения единого государственного экзамена по физике.
2 Стандартными считаются обозначения величин, принятые в кодификаторе проверяемых требований к результатам освоения основных образовательных программ среднего общего образования и элементов содержания для проведения единого государственного экзамена по физике.
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: связь числа частиц с их концентрацией и объемом, который они занимают; кинематическая формула для связи пройденного пути и времени при равномерном прямолинейном движении; кинематическая формула для связи пройденного пути, конечной скорости и времени для равноускоренного движения в одном направлении)1;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин ((за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов)2;
III) представлены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла. | 0
Максимальный балл | 2
1В качестве исходных принимаются формулы, указанные в кодификаторе проверяемых требований к результатам освоения основных образовательных программ среднего общего образования и элементов содержания для проведения единого государственного экзамена по физике.
2 Стандартными считаются обозначения величин, принятые в кодификаторе проверяемых требований к результатам освоения основных образовательных программ среднего общего образования и элементов содержания для проведения единого государственного экзамена по физике.
🔗 Другие задания линии №29 по предмету Физика:
ID 109084
В преддверии летнего сезона пожаров двое пожарных в одной из деревень решили заполнить одинаков...
ID 109085
Тело, свободно падающее с некоторой высоты, первый участок пути проходит за время $\tau =1c$ а ...
ID 109086
Тело, свободно падающее с некоторой высоты из состояния покоя, за время $\tau = 1c$ после начал...
ID 109087
Маленький шарик падает сверху на наклонную плоскость и упруго отражается от нее. Угол наклона п...
ID 109088
Наклонная плоскость пересекается с горизонтальной плоскостью по прямой AB. Угол между плоскостя...