Викторина по физике 10 класс

Question

Вопросы викторины: 
1. Как ведут себя в невесомости песочные часы? 
2. Как определить какое тело имеет большую массу, находясь на космической станции? 
3. Чем отличается молоток, используемый на орбитальной космической станции, от обычного молотка? 
4. Чем отличается процесс замерзания воды на Земле и на космической орбите? 
 
Экспериментальное задание: 
Проверьте экспериментально, изменится ли скорость остывания воды в сосуде, если на поверхность воды налить тонкий слой масла, молока. Постройте график зависимости.

Александр · Accepted Answer

1. Так как веса нет, то песок сам по себе пересыпаться из одной части часов в другую не будет. Но если часы трясти в руках, то какое-то колитество песка можно принудительно пересыпать. 
 
2. Толкните тело. Измерьте ускорение, которое получили Вы и тело. По соотношению ускорений можно получить соотношение масс. Очень хорошо такие ситуации описаны в повести Ю. Забелло "Пятеро на борту". 
 
3. В общем-то ничем. Только перед тем, как вам молотком работать, нужно будет закрепить предплечье на поверхности, в которую будете забивать гвоздь. 
 
4. Очень распространено ошибочное мнение, что в открытом космосе холодно. Температура - мера кинетической энергии молекул. Так как в космосе преобладает вакуум, количество молекул там очень мало, тела сохраняют ту температуру, которую они приобрели до выхода в открытый космос. То есть если вода в закрытой посуде до выноса в открытый космос имела комнатную температуру, то она долгое время так и останется комнатной температуры при условии, что она не нагревается излучением от Солнца. 
 
Так как теплопроводность масла меньше, чем воды, то надо думать, что вода, покрытая маслом, будет остывать медленнее, но строить график мне неохота.

Дмитрий · Answer

По п. 4 не согласен с предыдущим ответом. Там все правильно написано, но не в тему. Смысл вопроса в том, что на Земле в поле силы тяжести при замерзании воды происходит её перемешивание. Вблизи точки замерзания вода имеет отрицательный температурный коэффициент расширения. Поэтому более тёплая вода имеет большую плотность и опускается на дно сосуда - на поверхности образуется корка льда (кстати, благодаря этому свойству воды не все водоёмы зимой промерзают до дна) . А в невесомости такого эффекта не будет - корка льда образуется сразу со всех сторон.