Задание OGEPHYS0973AD: Закон сохранения импульса для замкнутой системы тел. Реактивное движение

ФИПИ · ОГЭ · все форматы ответа · 1506 заданий

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание

Учебные темы: Закон сохранения импульса для замкнутой системы тел. Реактивное движение.

Выберите правильный ответ.

Морские моллюски гребешки, обычно спокойно лежащие на дне, при приближении к ним их главного врага – морской звезды – резко сжимают створки своей раковины, с силой выталкивая из неё воду (см. рисунок). Таким способом они всплывают и, продолжая открывать и захлопывать раковину, могут отплывать на значительное расстояние.

 

Рисунок из условия ФИПИ

 

Что лежит в основе перемещения морского гребешка?

 


 1) 

увеличение гидростатического давления с глубиной

 2) 

закон передачи давления в жидкости

 3) 

принцип реактивного движения

 4) 

действие выталкивающей силы


i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
1.16 Закон сохранения импульса для замкнутой системы тел. Реактивное движение
Тип ответа:Выбор ответа из предложенных вариантов
Номер: 0973AD
НЕ РЕШЕНО Ответить

Решение задания OGEPHYS0973AD

Ответ: 3

При резком смыкании створок гребешок выбрасывает воду. Вода приобретает импульс, а моллюск получает противоположно направленное действие со стороны этой воды. Такой способ перемещения основан на принципе реактивного движения.

Выберем систему отсчёта Земли, ось Ox направим по выбрасываемой струе. На порцию воды действует сила стенок раковины вдоль +Ox. Второй закон Ньютона в импульсной форме:
Δpвx = F·Δt.
По третьему закону Ньютона вода действует на раковину реактивной силой с проекцией:
Fрx = −F.
На моллюска также действуют тяжесть, сила Архимеда и сопротивление окружающей воды. Их проекции на выбранную ось в общем случае нужно учитывать. Именно кратковременное действие выбрасываемой струи сообщает толчок против направления её движения. Поэтому наблюдаемые повторные перемещения связаны со смыканием створок.

Утверждать, что на моллюска действует только реактивная сила, нельзя. Выталкивающая сила может помогать поддерживать его в воде, но сама по себе не объясняет направленные толчки при выбросе порций воды. Рост гидростатического давления с глубиной и закон передачи давления также не описывают этот механизм движения.

Проверка. Для короткого взаимодействия с выбрасываемой водой её приращение импульса +Δp сопровождается противоположным приращением импульса раковины. Если направление струи изменить, направление реактивного толчка тоже изменится. Это и есть признак реактивного движения. Верный вариант — 3.

Закон сохранения импульса для замкнутой системы тел. Реактивное движение: схема решения задания OGEPHYS0973AD
Обозначения: Исходный рисунок ФИПИ и пояснения к решению.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании OGEPHYS0973AD.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.