какое колесо вращается по инерции дольше

Какое колесо будет вращаться дольше двух других (см. рисунок)?

Даны три колеса: A, B и C. Они изготовлены из одного и того же материала, разница лишь в количестве этого материала. Если все три колеса раскрутить с одинаковым усилием, какое из трёх будет вращаться дольше?

При всех других одинаковых условиях (трение в оси, сопротивление воздуха и пр.) будет дольше всего вращаться колесо, изображенное на рис. С.

Дольше всех будет вращаться колесо с наибольшей массой (С). Исходя из физического определения массы как меры инертности тела, тело (в данном случае маховик), обладающее большей массой, будет обладать и большей инерцией. Это по простому. Строгий ответ в разделе физики про вращающий момент силы. Там есть формулы.

Здесь рассматривается равноускоренное движение тела в гравитационном поле..

Второй закон Ньютона..

Есть только недостаток в данных: как направлен вектор скорости относительно ускорения свободного падения..

Если начальная скорость у тела вертикальная и направлена вверх:

Получим систему уравнений:

Из первого уравнения находим:

Второе значение не имеет физического смысла..

Подставляем 1,15 в первое уравнение..

Т.е. при столкновении с землёй скорость будет направлена вертикально вниз..

Полагаю, что все читатели знакомы с законами Ома, Джоуля-Ленца, поэтому нет нужды приводить выкладки. БОльшая часть читателей также знают, или, во всяком случае, должны знать, что максимальная мощность выделятся на нагрузке, когда сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника, т.е., в данном случае, 8 Ом. Основная «хитрость» задачи заключается в том, что из условия неясно, обязательно ли использовать все три нагревательных элемента, или можно ограничиться двумя или одним. Если не обязательно использовать все элементы, то нужные нам 8 Ом получаются последовательным соединением двух элементов. А если нужно использовать все три элемента, то нужно сделать сопротивление 6 Ом, т.е. два элемента соединить параллельно, и последовательно добавить третье.

Нужно определить объем вытесненной шариками жидкости. Сделать это можно следующим образом:

Полученный объем следует разделить на число шариков и получить средний объем одного шарика.

Источник

Комплексная диагностика
общих способностей подростков
в условиях профильного обучения

ЧАСТЬ III

3. Диагностика познавательной сферы

Окончание. Части I, II cм. в № 11, 12/2008

3.3. Тест механической понятливости Беннета

Данная методика ориентирована на выявление технических способностей как подростков, так и взрослых. Стимульный материал — 70 заданий, представленных в виде рисунков. После текста вопроса (рисунка) следует три варианта ответа на него, причем только один из них является правильным. Испытуемому необходимо выбрать и указать правильный ответ, написав на отдельном листе номер задания и номер избранного ответа. На общее выполнение всех заданий отводится 25 минут.

Допускается выполнение заданий в любой последовательности. Процедура подсчета полученных результатов достаточно проста и заключается в начислении 1 балла за каждое правильно выполненное задание. Перевод в стандартные шкалы не производится, интерпретация осуществляется в соответствии с нормами, полученными на конкретной выборке испытуемых.

1. Если левая шестерня поворачивается в указанном стрелкой направлении, то в каком направлении будет поворачиваться правая шестерня?

1. В направлении стрелки А.

2. В направлении стрелки В.

2. Какая гусеница должна двигаться быстрее, чтобы трактор поворачивался в указанном стрелкой направлении?

3. Если верхнее колесо вращается в направлении, указанном стрелкой, то в каком направлении вращается нижнее колесо?

2. В обоих направлениях.

4. В каком направлении будет двигаться зубчатое колесо, если ручку слева двигать вниз и вверх в направлении пунктирных стрелок?

1. Вперед-назад по стрелкам А–В.

2. В направлении стрелки А.

3. В направлении стрелки В.

5. Если на круглый диск, указанный на рисунке, действуют одновременно две одинаковые силы 1 и 2, то в каком направлении будет двигаться диск?

1. В направлении, указанном стрелкой А.

2. В направлении стрелки В.

3. В направлении стрелки С.

6. Нужны ли обе цепи, изображенные на рисунке, для поддержки груза или достаточно только одной? Какой?

1. Достаточно цепи А.

2. Достаточно цепи В.

7. В речке, где вода течет в направлении, указанном стрелкой, установлены три турбины. Из труб над ними падает вода. Какая из турбин будет вращаться быстрее?

8. Какое из колес, А или В, будет вращаться в том же направлении, что и колесо X?

9. Какая цепь нужна для поддержки груза?

10. Какая из шестерен вращается в том же направлении, что и ведущая шестерня? А может быть, в этом направлении не вращается ни одна из шестерен?

3. Не вращается ни одна.

11. Какая из осей, А или В, вращается быстрее или обе оси вращаются с одинаковой скоростью?

1. Ось А вращается быстрее.

2. Ось В вращается быстрее.

3. Обе оси вращаются с одинаковой скоростью.

12. Если нижнее колесо вращается в направлении, указанном стрелкой, то в каком направлении будет вращаться ось X?

1. В направлении стрелки А.

2. В направлении стрелки В.

3. В том и другом направлениях.

13. Какая из машин с жидкостью в бочке тормозит?

14. В каком направлении будет вращаться вертушка, приспособленная для полива, если в нее пустить воду под напором?

2. В направлении стрелки А.

3. В направлении стрелки В.

15. Какая из рукояток будет держаться под напряжением пружины?

1. Ни одна не будет держаться.

2. Будет держаться рукоятка А.

3. Будет держаться рукоятка В.

16. В каком направлении передвигали кровать в последний раз?

1. В направлении стрелки А.

2. В направлении стрелки В.

17. Колесо и тормозная колодка изготовлены из одного и того же материала. Что быстрее износится: колесо или колодка?

1. Колесо износится быстрее.

2. Колодка износится быстрее.

3. И колесо, и колодка износятся одинаково.

18. Одинаковой ли плотности жидкостями заполнены емкости или одна из жидкостей более плотная, чем другая (шары одинаковые)?

1. Обе жидкости одинаковые по плотности.

2. Жидкость А плотнее.

3. Жидкость В плотнее.

19. В каком направлении будет вращаться вентилятор под напором воздуха?

1. В направлении стрелки А.

2. В направлении стрелки В.

3. В том и другом направлениях.

20. В каком положении остановится диск после свободного движения по указанной линии?

21. Какими ножницами легче резать лист железа?

22. Какое колесо кресла-коляски вращается быстрее при движении коляски?

1. Колесо А вращается быстрее.

2. Оба колеса вращаются с одинаковой скоростью.

3. Колесо В вращается быстрее.

23. Как будет изменяться форма запаянной тонкостенной жестяной банки, если ее нагревать?

1. Как показано на рисунке А.

2. Как показано на рисунке В.

3. Как показано на рисунке С.

24. Какая из шестерен вращается быстрее?

25. С каким шариком столкнется шарик X, если его ударить о преграду в направлении, указанном сплошной стрелкой?

26. Допустим, что нарисованные колеса изготовлены из резины, В каком направлении нужно вращать ведущее (левое) колесо, чтобы колесо Х вращалось в направлении, указанном пунктирной стрелкой?

1. В направлении стрелки А.

2. В направлении стрелки В.

3. Направление не имеет значения.

27. Если правая шестерня вращается в направлении, указанном стрелкой, то в каком направлении вращается верхняя шестерня?

1. В направлении стрелки А.

2. В направлении стрелки В.

28. Вес фигур А, В и С одинаковый. Какую из них труднее опрокинуть?

29. Какими кусочками льда можно быстрее охладить стакан воды?

1. Куском на картинке А.

2. Кусочками на картинке В.

3. Куском на картинке С.

30. На какой картинке правильно изображено падение бомбы из самолета?

31. В какую сторону занесет эту машину, движущуюся по стрелке, на повороте?

32. В емкости находится лед. Как изменится уровень воды по сравнению с уровнем льда после его таяния?

1. Уровень повысится.

2. Уровень понизится.

3. Уровень не изменится.

33. Какой из камней, А или В, легче двигать?

2. Усилия должны быть одинаковыми.

34. Какая из осей вращается медленнее?

35. Одинаков ли вес обоих ящиков или один из них легче?

3. Ящики одинакового веса.

36. Бруски А и В имеют одинаковые сечения и изготовлены из одного и того же материала. Какой из брусков может выдержать больший вес?

1. Оба выдержат одинаковую нагрузку.

37. На какую высоту поднимется вода из шланга, если ее выпустить из резервуаров А и В, заполненных доверху?

1. Как показано на рисунке А.

2. Как показано на рисунке В.

3. До высоты резервуаров.

38. Какой из этих цельнометаллических предметов охладится быстрее, если их вынести горячими на воздух?

39. В каком положении остановится деревянный диск со вставленным в него металлическим кружком, если диск катнуть?

3. В любом положении.

40. В каком месте переломится палка, если резко нажать на ее конец слева?

41. На какой емкости правильно нанесены риски, обозначающие равные объемы?

42. На каком из рисунков правильно изображена вода, выливающаяся из отверстий сосуда?

43. В каком пакете мороженое растает быстрее?

44. Как будет двигаться подвешенный груз, если верхнее колесо вращается в направлении стрелки?

2. Прерывисто вверх.

3. Непрерывно вверх.

45. Какое из колес, изготовленных из одинакового материала, будет вращаться дольше, если их раскрутить до одинаковой скорости?

46. Каким способом легче везти камень по гладкой дороге?

47. В каком направлении будет двигаться вода в системе шестеренчатого насоса, если его шестерня вращается в направлении стрелок?

48. При каком виде передачи подъем в гору на велосипеде тяжелее?

1. При передаче типа А.

2. При передаче типа В.

3. При передаче типа С.

49. На дне емкости находится песок. Поверх него — галька (камешки). Как изменится уровень насыпки в емкости, если гальку и песок перемешать?

1. Уровень повысится.

2. Уровень понизится.

3. Уровень останется прежним.

50. Зубчатая рейка Х двигается полметра в указанном стрелкой направлении. На какое расстояние при этом переместится центр шестерни?

51. Какая из шестерен, А или В, вращается медленнее или они вращаются с одинаковой скоростью?

1. Шестерня А вращается медленнее.

2. Обе шестерни вращаются с одинаковой скоростью.

3. Шестерня В вращается медленнее.

52. Какая из лошадок должна бежать на повороте быстрее для того, чтобы ее не обогнала другая?

2. Обе должны бежать с одинаковой скоростью.

53. Из какого крана сильнее должна бить струя воды, если их открыть одновременно?

3. Из обоих одинаково.

54. В каком случае легче поднять одинаковый по весу груз?

3. В обоих случаях одинаково легко.

55. Эти тела сделаны из одного и того же материала. Какое из них имеет меньший вес?

3. Оба тела одинаковы по весу.

56. В какой точке шарик двигается быстрее?

1. В обеих точках, А и В, скорость одинаковая.

2. В точке А скорость больше.

3. В точке В скорость больше.

57. Какой из двух рельсов должен быть выше на повороте?

3. Оба рельса должны быть одинаковыми по высоте.

58. Как распределяется вес между крюками А и В?

1. Сила тяжести на обоих крюках одинаковая.

2. На крюке А сила тяжести больше

3. На крюке В сила тяжести больше.

59. Клапаны какого насоса находятся в правильном положении?

60. Какая из осей вращается медленнее?

61. Материал и сечения тросов А и В одинаковые. Какой из них выдержит большую нагрузку?

3. Оба троса выдержат одинаковую нагрузку.

62. Какой из тракторов должен отъехать дальше для того, чтобы лодки остановились у берега?

3. Оба трактора должны отъехать на одинаковое расстояние.

63. У какой из калиток трос поддержки закреплен лучше?

1. У обеих калиток закреплен одинаково хорошо.

2. У калитки А закреплен лучше.

3. У калитки В закреплен лучше.

64. Какой талью легче поднять груз?

3. Обеими талями одинаково.

65. На средней оси находится ведущее колесо, вращающее конусы. Какой из них будет вращаться быстрее?

2. Оба конуса будут вращаться одинаково.

66. Если маленькое колесо будет вращаться в направлении, указанном стрелкой, то как будет вращаться большое колесо?

1. В направлении стрелки А.

3. В направлении стрелки В.

67. Какой из тросов удерживает столб надежнее?

68. Какой из лебедок труднее поднимать груз?

2. Обеими лебедками одинаково.

69. Если необходимо поддержать стальным тросом построенный через реку мост, то как целесообразнее закрепить трос?

1. Как показано на рис. А.

2. Как показано на рис. В.

3. Как показано на рис. С.

70. Какая из цепей менее напряжена?

3. Обе цепи напряжены одинаково.

Примечание. Каждое правильно решенное задание оценивается в 1 балл.

Сравнительные показатели
выполнения теста учащимися старших классов

3.4. Тест интеллектуальной лабильности

Методика «Интеллектуальная лабильность» используется для исследования лабильности, то есть способности переключения внимания, умения быстро переходить с решения одних задач на выполнение других, не допуская при этом ошибок, прогноза успешности освоения нового вида деятельности. В целях диагностики способностей подростков к деятельности, требующей хорошего переключения внимания (работа бухгалтера, экономиста, секретаря), представляем сокращенный вариант методики (модификация Г.В. Резапкиной), состоящий из 30 заданий, в то время как традиционный вариант для взрослых включает 40 более сложных заданий. Методика обладает высоким уровнем информативности и точности в прогнозировании успешности в обучении.

Учащиеся должны в ограниченный отрезок времени (три секунды) выполнить несложные задания, которые психолог зачитывает в обычном темпе, громко и четко. Ребят следует предупредить, чтобы они не смотрели друг другу в тетради и не просили повторить задание, иначе пропадет его смысл.

Инструкция. Работа, которую вы будете выполнять, требует концентрации внимания и быстроты действия. Перед вами бланк, разделенный на тридцать квадратов. Каждый квадрат — это простое задание, которое вы должны выполнить всего за три секунды. Задание не повторяется. Если вы не успели его выполнить, переходите к следующему.

1. Напишите первую букву имени Сергей и последнюю букву первого месяца в году.

2. Напишите слово «пар» так, чтобы любая одна буква была написана в треугольнике.

3. Разделите четырехугольник двумя вертикальными и двумя горизонтальными линиями.

4. Проведите линию от первого круга к четвертому так, чтобы она проходила под кругом 2 и над кругом 3.

5. Поставьте в треугольнике «+», а в прямоугольнике «1».

6. Разделите третий круг на две части.

7. Напишите предпоследнюю букву своего полного имени.

8. Соедините точки прямой линией и поставьте «+» в меньшем треугольнике.

9. Зачеркните гласные буквы.

10. Продлите боковые стороны трапеции до их пересечения друг с другом.

11. Соедините между собой точки 2, 4 и 5.

12. Зачеркните нечетные цифры и подчеркните четные.

13. Под буквой А поставьте стрелку, направленную вниз, под буквой В — стрелку, направленную вверх, под буквой С — галочку.

14. Если слова «дом» и «дуб» начинаются на одну и ту же букву, поставьте между ромбами минус.

15. Поставьте в верхнем левом углу прямоугольника 0, в нижнем правом — плюс.

16. Подчеркните галочки и зачеркните палочки.

17. Если в слове «подарок» третья буква — не «И», запишите сумму чисел 3 и 5.

18. В слове «салют» обведите кружком согласные буквы, а в слове «дождь» зачеркните гласные.

19. Разделите 54 на 9 и впишите результат в прямоугольник.

20. Обведите в кружок повторяющиеся цифры.

21. Зачеркните кружки без цифр, кружки с цифрами подчеркните.

22. Под согласными буквами поставьте плюс, а под гласными — минус.

23. Напишите слово «мир» так, чтобы первая буква была написана в прямоугольнике, а последняя — в круге.

24. Над линией поставьте стрелку, направленную вверх, а под линией — стрелку, направленную влево.

25. Заключите букву «М» в квадрат, «К» — в круг, «О» — в треугольник.

26. Напишите в прямоугольнике сумму чисел 5 и 2.

27. Зачеркните числа, которые делятся на 3.

28. Поставьте в круг галочку, а в прямоугольник — цифру 3.

29. Обведите четные числа.

30. Поставьте нечетные числа в скобки.

Обработка теста заключается в подсчете числа ошибок. Пропущенное задание считается ошибкой. Перевод в стандартные шкалы не производится, интерпретация осуществляется в соответствии с нормами, полученными на конкретной выборке испытуемых. Высокий результат коррелирует с выраженными способностями к планово-экономической деятельности.

Резапкина Г.В. Психология и выбор профессии. – М., 2006.

Источник