ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 42.6: Распределение молекул газа по скоростям
Физика; углубленное обучение — Касьянов В.А.
Татьяна Белова, преподаватель физики Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
«Магдебургские полушария» растягивали по 8 лошадей с каждой стороны. Как изменится сила тяги, если одно полушарие прикрепить к стене, а другое будут тянуть 16 лошадей?
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
В данной задаче рассматривается равновесие сил и действие атмосферного давления. Ключевым моментом является понимание того, что сила, удерживающая полушария вместе, определяется разностью давлений внутри и снаружи, а не количеством лошадей с каждой стороны.
Шаг 1. Анализ исходной ситуации
В первом случае «Магдебургские полушария» растягивают по 8 лошадей с каждой стороны. Это означает, что система находится в состоянии покоя (равновесия). Сила натяжения троса со стороны одной группы лошадей равна силе натяжения со стороны другой группы. Эта сила уравновешивает силу атмосферного давления, прижимающую полушария друг к другу.
Обозначим силу тяги одной группы из 8 лошадей как F1. Тогда суммарная сила, которую нужно преодолеть, чтобы разорвать полушария, равна Fatm=F1. Важно отметить: если бы мы закрепили одно полушарие на стене, а другим тянули те же 8 лошадей, результат был бы идентичным. Стена просто заменяет вторую группу лошадей, обеспечивая реакцию опоры.
Шаг 2. Анализ новой ситуации
Во втором случае одно полушарие закреплено на стене, а другое тянут 16 лошадей. Предположим, что каждая лошадь развивает одинаковую силу тяги f.
В первой ситуации сила тяги одной стороны составляла F1=8f. Следовательно, сила атмосферного давления, удерживающая полушария, равна Fatm=8f.
Во второй ситуации сила тяги со стороны лошадей составляет F2=16f. Так как 16f>8f, то есть F2>Fatm, силы тяги будет достаточно, чтобы преодолеть сопротивление атмосферного давления и оторвать подвижное полушарие от неподвижного.
Шаг 3. Сравнение сил и вывод
Задача спрашивает, как изменится сила тяги . Здесь нужно быть внимательным с формулировкой. Если вопрос подразумевает максимальную силу, которую могут развить лошади для попытки разрыва, то она удвоилась (16 против 8).
Однако физический смысл задачи обычно сводится к тому, произойдет ли разрыв. В первом случае полушария держались, так как сила тяги 8 лошадей была меньше или равна предельной силе сцепления атмосферным давлением. Во втором случае сила тяги 16 лошадей превышает эту предельную величину.
Если рассматривать именно численное значение приложенной внешней силы тяги со стороны животных, то она увеличилась в 2 раза. Но поскольку полушария разорвутся, дальнейшее увеличение силы не имеет смысла для удержания системы. Главное изменение — это нарушение равновесия.
С точки зрения механики: сила, действующая на подвижное полушарие со стороны лошадей, стала 16f. Реакция стены на неподвижное полушарие также станет равной 16f (до момента разрыва), но так как 16f>Fatm, полушария разъединятся.
Ответ
Сила тяги, создаваемая лошадьми, увеличится в 2 раза по сравнению с силой, действовавшей с одной стороны в первом опыте. Однако этого превышения над силой атмосферного давления будет достаточно для того, чтобы полушария разошлись (разорвались). Таким образом, эксперимент завершится успехом: полушария будут отделены друг от друга.
Сила тяги увеличится в 2 раза, полушария разойдутся.
В условии сравниваются две конфигурации. 1) 8 левых + 8 правых. Равновесие. Сила натяжения в связке равна силе тяги 8 лошадей. 2) Стена + 16 лошадей. Сила тяги 16 лошадей. Так как 16 > 8, сила тяги во втором случае больше. Поскольку в первом случае полушария держались (значит, сила 8 лошадей <= силы атмосферного давления), то во втором случае сила 16 лошадей > силы атмосферного давления, и полушария разорвутся.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 42.6 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 42.6?
Краткий ответ: Сила тяги увеличится в 2 раза, полушария разойдутся.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 42. Распределение молекул газа по скоростям.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.