Задания и решения I конкурса "Этот прекрасный, удивительный и загадочный мир". ФИЗИКА 10 класс
10 класс
Задание №1: Ученик должен написать физическое сочинение на заданную тему, в котором необходимо дать решение и объяснение поставленных в физическом эссе проблем познания (выделены жирным шрифтом).
«Белеет парус одинокий…»
Все помнят строки Лермонтова:
Белеет парус одинокой
В тумане моря голубом!..
Что ищет он в стране далекой?
Что кинул он в краю родном?..
Играют волны – ветер свищет,
И мачта гнется и скрипит…
Увы, - он счастия не ищет
И не от счастия бежит!
Под ним струя светлей лазури,
Над ним луч солнца золотой…
А он, мятежный, просит бури,
Как будто в бурях есть покой!
Привычный и даже во многом уже стереотипный образ, который сложился в сознании русского образованного человека. «Форменным проклятием нашего времени являются прежде всего затасканные и избитые псевдонаучные истины (культурные стереотипы – Гаряев А.В.)» (Г.К. Честертон). Но так ли это на самом деле?
Изменим направление наших рассуждений и взглянем на этот сложившийся романтический образ совсем в другом контексте – научном.
Что такое парусник? Средство передвижения человека и грузов по воде. Кто или что является движителем данного транспортного средства? Может ли человек, сидящий в лодке, привести её в движение, упираясь в мачту? Почему? Можно ли плыть на парусной лодке, направляя на паруса поток воздуха от мощного вентилятора, находящегося на лодке? Что случится, если дуть мимо паруса?
Парусные суда не являются игрушками ветров и порождаемых ими волн. Как известно, парусное судно может двигаться и против ветра. Каким образом? Начертите схему расположения паруса судна относительно ветра, и укажите на ней векторы сил, действующих на парус.
Все в корабле целесообразно, все предназначено для достижения одной цели – быстрое и безопасное пересечение водных пространств. Почему на крупных парусных судах устанавливают несколько матч с парусами? Почему паруса судов сильно не натягивают, а оставляет несколько вогнутыми? Каково назначение киля парусной лодки (яхты)?
На любом паруснике всегда огромное количество веревок (концов) и веревочных лестниц, перемещаться по которым само по себе уже есть искусство. Но все они немного провисают. Можно ли натянуть канат между мачтами так, чтобы совершенно не было провисания? Почему после дождя канаты натягиваются? К чему это может привести?
Управление движением происходит с помощью парусов и штурвала связанного с рулем. Каким образом с помощью руля поворачивают шхуна или бригантина? Почему самолет, велосипед, мотоцикл, конькобежец и другие при повороте наклоняются в сторону поворота, а корабль – в противоположную сторону?
Парадоксальность некоторых ситуаций стала притчей во языцех. Дайте объяснение следующему противоречию между теорией и практикой: фрегат или барка при столкновении с лодкой может потопить её без всяких для себя повреждений. Как это согласуется с равенством действия и противодействия?
Когда ты на палубе корабля и вокруг тебя бескрайняя морская гладь, то очень трудно, а порой практически невозможно определить – движется или покоится корабль. Почему? Если спуститься в каюту с зашторенными иллюминаторами, то в случае равномерного прямолинейного движения парусника невозможно отличить покой от равномерного прямолинейного движения. В чем причина?
В другой ситуации, близкой к реальной, даже находясь в закрытой каюте, удается определить как (прямолинейно и равномерно или с ускорением) и куда (в каком направлении) движется корабль. Каким образом? Индикаторами этого являются предметы, находящиеся в каюте. Представим, например, что к потолку каюты подвешена лампа. Как будет двигаться лампа относительно каюты, если корабль будет увеличивать свою скорость, замедлять её, повернет влево, внезапно остановится?
На море не всегда спокойно и во время дальних странствий, корабль нередко попадает в шторм. Мужеству и стойкости моряков посвящено множество рассказов, песен и легенд. Но всему есть предел, в том числе надежности и прочности кораблей. Ломаются мачты, корабль дает течь и тогда на помощь, попавшим в беду, спешат другие корабли. Снимают экипаж поврежденного корабля и буксируют судно на ремонт в порт. Буксировка корабля во время волнения моря – очень сложное дело. Отбросит волной судно, и трос, туго натянувшись, может лопнуть. Чтобы этого не случилось, на трос, ближе к его центру, подвешивают груз: якоря, тяжелые металлические болванки и т. п. Зачем?
Из-за того что на суше морякам приходится бывать не часто, то, естественно, чтобы заполнить некий душевный вакуум они берут с собой птиц или домашних животных. Лежа в гамаке после трудовой вахты (В каком случае верёвки гамака больше натянуты: когда они свисают или когда расположены почти горизонтально?) приятно наблюдать за братьями нашими меньшими. Представим, что попугай в клетке-ящике сидит на дне. Ящик с ним уравновешен на весах. Нарушится ли равновесие весов, если птица взлетит?
Во время дальних странствий меняются не только характеры и пристрастия, но и внешность. Благодаря чему у моряков вырабатывается характерная «морская» походка?
Морская служба трудна и опасна, но необходима для всех людей Земли. Через океаны перемещаются грузы и люди, несущие новые товары, идеи и технологии. И пока есть такая служба – покорять морские просторы, ничто не сможет воспрепятствовать общению людей всех континентов между собой.
Задание №2: Необходимо дать объяснение, в чем суть допущенных физических ошибок и дать свой правильный ответ, если среди предложенных вариантов нет правильного ответа.
Работа над ошибками
Почему плотность дождя (количество капель в
1 вариант: Потому что плотность воздуха по мере приближения к земле уменьшается, а капля дождя увеличивает свою скорость, когда падает. Сопротивление дождю около земли меньше, капли дождя двигаются равноускоренно и падают на землю.
2 вариант: Так как по мере приближения к земле капля ускоряется, и нижняя часть капли отделяется, образуя уже 2 капли и т. д.
3 вариант: Потому что, во-первых, пока капля летит к земле, она бомбардируется молекулами кислорода, азота и другими. Молекулы воды отделяются от капель, таким образом, влажность повышается и плотность дождя уменьшается. Во-вторых, при приближении к земле скорость капель увеличивается и плотность уменьшается.
4 вариант: Потому что во время падения, капле дождя сопротивляется воздух, и при падении часть капли «остается» в воздухе.
5 вариант: Если бы масса капель была бы разной, то скорость падения их были разными. Будем считать, что они падали от одной точки (тучи) в одно время. Ускорение будет разное, значит, со временем, расстояние между двумя каплями изменится.
6 вариант: Капли дождя движутся прямолинейно равноускоренно. При приближении капель к земле их ускорение увеличивается (т. к. на них сильнее действует закон всемирного тяготения). Значит скорость капель увеличивается, и они распадаются на более мелкие (т. к. чем больше скорость капель, тем больше сопротивление воздуха этим каплям). Следовательно, плотность дождя становится больше.
7 вариант: Количество капель дождя уменьшается при приближении капель к земле, потому что пока они приближаются к земле, они (капли) могут слиться, например, из трех станет одна, а сливаются они, потому что на них действуют в некоторых направлениях какие-либо силы
8 вариант: Плотность дождя уменьшается по мере приближения к земле, потому что у земли атмосферное давление увеличивается и молекулы воздуха больше раз сталкиваются с каплей и поэтому маленькие капли соединяются в одну.
9 вариант: Плотность дождя уменьшается, так как капли приближаясь к земле, постоянно ускоряются и из-за этого часть из них распадается и остается влагой в воздухе. И еще они сталкиваются друг с другом.
10 вариант: Потому что по мере приближения к земле, температура капель уменьшается и их объем тоже уменьшается, поэтому плотность дождя уменьшается.
Ответы на задание Суворова Ильи
(ученик МАОУ «Гимназия №7» г. Перми)
Набиуллина Ильдара
(ученик МАОУ «Гимназия №7» г. Перми)
XXI век – век высоких технологий. Но вся романтика моря именно в парусном корабле, а не в шуме механических двигателей, мешающих наслаждаться шумом моря.
Движитель парусника – ветер. Благодаря парусу, на лодку более эффективно действует ветер, толкая её. Но упираясь в мачту, человек сдвинуть с места парусник не может. Человек, упирающийся в мачту, действует на неё с некоторой силой, но по третьему закону Ньютона, мачта действует на человека с той же силой, и эта самая сила через человека действует и на корабль в том месте, где человек ногами упирается в него. Получается, что на корабль одновременно действуют две одинаковые по модулю, но противоположные по направлению силы, т.е. эти силы скомпенсированы, их векторная сумма равна нулю. То же самое произойдет, если человек, сидящий в парусной лодке, будет направлять струю воздуха вентилятора на паруса. С какой силой вентилятор толкает воздух в направлении паруса, с той же силой, опять же по третьему закону Ньютона, воздух будет толкать вентилятор в противоположную сторону. Вентилятор держит человек, сидящий в лодке. Действие вентилятора передается на лодку, и все силы, действующие на лодку, в данном случае тоже скомпенсированы. Но если дуть мимо паруса, то струя воздуха уже не будет действовать на парус, но эта струя воздуха, по 3 закону Ньютона, будет толкать вентилятор в противоположном направлении.
Fветер = -Fвентилятора
По второму закону Ньютона:
mветер · aветер = -(mвентилятор · aвентилятор)
Жирным шрифтом выделены векторные величины, а знак «минус» означает лишь то, что силы направлены в противоположные стороны. Видно, что ускорение, которое ветер придал вентилятору, будет меньше ускорения ветра во столько же раз, во сколько масса вентилятора больше массы ветра. Ускорение, приданное вентилятору, будет малым. Аналогично, ускорение, которое придаёт лодке вентилятор, будет ещё меньше, т.е. практически незаметным, и далеко уплыть не получится. Многие люди думают, что и против ветра тоже не получится уплыть.
Парусные суда – не игрушки ветров и порождаемых ими волн. Парусное судно может двигаться и против ветра, а точнее под острым углом к направлению ветра.
Парусник обязательно оснащён килем, препятствующим сносу судна вбок. Для этого парус ставят под углом к ветру, таким образом, чтобы его плоскость делила пополам угол между направлением хода судна и направлением ветра. Силу ветра Fветра можно представить как сумму двух сил Fперпен и Fпарал. Сила Fпарал заставляет воздух скользить вдоль паруса, Fперпен действует на парус перпендикулярно плоскости паруса. В свою очередь сила давления ветра на парус F раскладывается на две - вдоль киля F1 и перпендикулярно к нему F2. Сила, направленная перпендикулярно к килю, компенсируется сопротивлением воды. То есть остаётся одна сила F1, которая двигает судно в своём направлении. Она и позволяет двигаться, только не прямо, а под углом, тогда, чтобы правильно придерживаться курса, идут зигзагами, или как говорят настоящие моряки, галсами.
На крупных кораблях устанавливают много парусов, чтобы увеличить площадь соприкосновения с ветром. Когда ветер наполняет один парус, то некоторая часть ветра будет обтекать по бокам этот парус. А если дальше поставить ещё паруса, то они тоже будут наполняться этим ветром, и, соответственно, увеличится тяга корабля.
Если несколько парусов устанавливают только на крупные корабли, то вогнутыми паруса делают на всех видах судов. О натянутый парус, как о стену, будет бить поток воздуха и может его порвать, а вогнутый парус поток воздуха натягивает до полной выпуклости, передавая ему свою кинетическую энергию.
Но на корабле важно не только строение надводной части корабля, но и важно то, как именно устроено днище судна. Киль — нижняя балка, проходящая посередине днища судна от носовой до кормовой оконечности. Киль позволяет «разрезать» волну, чтобы она не била и не разрушала корабль, и, в итоге, не тормозила его. А так же препятствует боковому смещению корабля.
На рисунке (рис.2) видно, что на канат действует сила тяжести (вектор Fт) и силы натяжения нитей (равные векторы T1). Сумма векторов натяжения нитей – вектор F1. В данном случае канат провисает сильно, сумма векторов натяжения нитей компенсирует вектор силы тяжести, т.е. канат не лопается, но есть провисание. На рисунке (рис.3) канат натянут так сильно, что сумма векторов сил натяжения нитей не компенсирует силу тяжести, т.е. канат лопается. Отсюда следует, что как бы сильно не натягивали трос, провисание всегда будет. Даже до того, как канат лопается, у него всё равно было провисание.
Часто канат натягивается сам, нежели его натянул кто-то из команды, например, после дождя. После дождя начинает испаряться вся вода, в том числе и из намокших канатов. Канат впитал часть влажности во время дождя и набух, провис (т.е. увеличил длину) и стал шире, но после дождя из каната испарилось влаги больше, чем тот впитал во время дождя. Т.е. волокна каната стали тоньше и короче, чем перед дождём. Волокна стали ближе друг к другу, т.е. и сам канат стал меньше, чем перед дождём. Это может привести к тому, что канат лопнет из-за того, что сила тяжести каната не будет компенсироваться суммой сил натяжения нитей.
Но интересно, как такие огромные корабли могут легко поворачивать и менять курс? Шхуна или бригантина поворачивает при помощи судового руля - вертикальной пластины, поворачивающейся на оси в кормовой подводной части судна. Повёрнутый руль отклоняет набегающий поток воды и передаёт противоположный толкающий момент корме судна. Так же, во время поворота корабль наклоняется, как и многие другие средства передвижения (прим. мотоцикл), но наклоняется он в противоположную от поворота сторону. При наклоне судна в противоположную повороту сторону центр тяжести корабля смещается дальше от центра окружности траектории, по которой поворачивает судно. Центростремительное ускорение, действующее на корабль, при увеличении расстояния от центра тяжести до центра окружности, будет уменьшаться, т.е. корабль будет не так круто поворачивать. Круто поворачивать на корабле не следует, т.к. киль будет мешать этому, и корабль просто не повернется.
Но, иногда, правильно повернуть не получается, и корабли сталкиваются. Печально, когда сталкиваются большой фрегат или барка и маленькая лодочка. В таких случаях уже всё предрешено. При столкновении большого фрегата или барки и маленькой лодки равенство действия и противодействия сохраняется.
Fфрегат = -Fлодка
По второму закону Ньютона:
mфрегат · aфрегат = -(mлодка · aлодка)
Видно, что лодка получит ускорение большее ускорения, которое получит корабль, во столько раз, во сколько масса фрегата больше массы лодки. Т.е. у фрегата с большей массой будет меньшее ускорение, а у лодки с меньшей массой будет большое ускорение. Действие никогда мгновенно не передаётся, поэтому часть лодки получит огромное ускорение, а другая её часть продолжит двигаться с прежней скоростью. Как известно, когда разные части тела двигаются с разной скоростью, то происходит деформация. По той же причине лодка деформируется при столкновении, а фрегат, возможно, получит небольшую вмятину.
Корабли чаще всего сталкиваются в тесных портах или каналах, но бывают и проблемы в открытом море. При наличии каких-либо объектов в поле зрения, легко определить двигается корабль или покоится. В системе отсчёта, связанной с кораблём (соответственно и с наблюдателем) двигается, к примеру, остров, который, как все знают, двигаться не умеет. Значит, двигается система отсчёта. Но на бескрайней морской глади таких объектов нет, видна одна вода. Вода в море, где плывёт наш корабль, может как двигаться под действием течений, так и покоится относительно дна моря или далёкого берега. Но в системе отсчёта, связанного с кораблём, вода, к примеру, может двигаться из-за того, что относительно дна она покоится, а корабль относительно дна - нет. Но, в то же время, относительно дна вода может двигаться, а корабль покоится. Но когда находишься в каюте с зашторенными иллюминаторами, то так же сложно бывает отличить двигается корабль или покоится. Первый закон Ньютона гласит, что в инерциальных системах отсчёта тело покоится или двигается равномерно прямолинейно, когда на него не действуют никакие силы или их действие скомпенсировано. На человека, находящегося на корабле, действуют те же силы, что и на корабль. А человек может определить, двигается он, когда он ощущает действие не скомпенсированной силы. Соответственно, человек не сможет определить, двигается корабль прямолинейно равномерно или покоится, т.к. действие всех сил и на корабль, и на человека будет скомпенсировано.
Но иногда всё же легко бывает определить, как двигается корабль. Когда человек не ощущает никаких не скомпенсированных сил, то, как писалось выше, человек, как и корабль, двигается прямолинейно и равномерно (или покоится). Но когда человек ощущает, что его корпус смешается относительно ног в некоем направлении, значит, на него начинает действовать не скомпенсированная сила вызывающая ускорение. Определять движение корабля ещё легче с помощью «индикатора», к примеру, лампы. Как известно, любое действие не передаётся мгновенно. Когда корабль начинает действовать на лампу, то действие сначала передаётся креплению лампы к потолку, а уже потом самой лампе. К примеру, при разгоне корабля, лампа продолжает оставаться на прежнем месте, т.е. она отклоняется в сторону, противоположную движению корабля. При торможении корабля, действие успевает передаться только на крепление, но не на саму лампу. Поэтому она продолжает двигаться в сторону прежнего движения корабля, т.е. лампа отклоняется в сторону прежнего движения. Такая же ситуация при повороте. Лампа продолжает двигаться по прямой, а корабль, вместе с креплением уже поворачивает, поэтому лампа отклонится в противоположную повороту сторону.
Порой, корабль перестаёт из-за поломки двигаться, и тогда на помощь приходят друзья-моряки со своими кораблями. Они помогут отбуксировать сломанное судно в порт и выяснить, в чём же поломка. Но при буксировке особую опасность делают штормы или сильные волны, которые могут откинуть буксируемый корабль так, что трос буксировки лопнет. Но проблема решаема, если повесить на центр троса любой тяжёлый предмет, к примеру, якорь. Центр тяжести троса находится посередине. При резком рывке и отбрасывании судна, трос натягивается так сильно, что угол между векторами сил натяжения нитей становится близким к 180°, поэтому сумма этих векторов становится настолько малой, что уже не компенсирует силу тяжести троса. Подвесив тяжёлый груз у середины троса, мы хоть и увеличиваем силу тяжести, прикладываемую к центру тяжести троса, но и не даем тем самым сильно натянуться тросу во время рывков на волнах. Поэтому сумма векторов сил натяжения нитей будет большой и сможет компенсировать силу тяжести троса и подвешенного груза.
Ситуация, описанная выше, очень напоминает гамак, так любимый моряками потому, что когда в нем лежишь и отдыхаешь, то морская тряска совсем не чувствуется. В центре гамака лежит человек, так же как и к центру троса привязан груз. Но в каком случае верёвки гамака натянуты сильнее: когда они свисают или натянуты практически горизонтально? Рассмотрим рис.2. Запишем условие статистического равновесия в векторной форме:
m ·g + T1 +T2 = 0
В силу симметрии T1 = T2 получим:
m · g + 2 · T1 = 0
Направим ось Ox вертикально вверх, параллельно силе тяжести гамака. Спроецируем и получим:
-(m ·g) + 2 · T1 ·cos(a/2) = 0,
где a – угол между верёвками гамака.
Выразим силу натяжения нити:
T1 = (m · g)/(2 · cos(a/2))
Отсюда видно, что чем больше угол между верёвками, тем меньше косинус половины этого угла, а чем меньше косинус, тем больше сила натяжения нити. Соответственно, когда верёвки расположены практически вертикально, угол между ними будет больше, чем между свисающими верёвками, а значит будет больше и сила натяжения нити.
Моряки любят после трудовой вахты понаблюдать за братьями нашими меньшими. Вряд ли они будут экспериментировать, но всё же будет интересно: нарушится ли равновесие весов, если птица вспорхнёт в ящике, находящихся на этих весах? Находясь в клетке-ящике, птица воздействует на дно ящика силой тяжести. При взлёте птица оттолкнется от пола, т.е. давление на дно увеличится, и равновесие весов нарушится, но оно быстро станет прежним, когда птица будет продолжать порхать в ящике. По третьему закону Ньютона, птица находится в полете потому, что толкает воздух вниз с той же силой, что и Земля притягивает птицу к себе, т.е. равной силе тяжести птицы. Воздух, толкаемый птицей, ударяется о дно ящика. Цельные стенки ящика, в отличии от прутьев клетки, не позволяют воздуху выходить через щели и огибать дно, так и не подействовав на него. Воздух действует на дно ящика с той же силой, что и птица толкала его вниз, т.е. с силой равной силе тяжести птицы. Давления на дно останется прежним, и показание весов будет равным тому, когда птица стояла на дне ящика.
Необычна данная ситуация с птицей, но многим людям на суше бывает необычна походка моряков. Знаменитая «морская» походка вырабатывается у моряков из-за постоянного нахождения на корабле в плавании. Волны раскачивают корабль из стороны в сторону порой очень сильно, настолько, что многим трудно удержать равновесие. Тогда моряки приспосабливаются ходить постоянно «вразвалочку», широко расставляя, ноги тем самым увеличивая площадь опоры, благодаря чему они не теряют равновесия при сильных раскачиваниях корабля.
Почему же парусные суда до сих пор так популярны? Ответ прост: принципы работы судна основаны на законах физики, которые все изучают, изучат или уже изучили в школе.
Задание №2: Необходимо дать объяснение, в чем суть допущенных физических ошибок и дать свой правильный ответ, если среди предложенных вариантов нет правильного ответа.
Работа над ошибками
Ответы на задание Суворова Ильи
(МАОУ «Гимназия №7» г. Перми)
Почему плотность дождя (количество капель в
Правильный ответ: Так как выпадение капель из тучи происходит не одновременно, то расстояние между ранее выпавшими и последующими каплями будет со временем увеличиваться, потому что ранее выпавшие из тучи капли движутся с большей скоростью, поэтому за то же время они совершают большее перемещение.
1 вариант: Потому что плотность воздуха по мере приближения к земле уменьшается, а капля дождя увеличивает свою скорость, когда падает. Сопротивление дождю около земли меньше, капли дождя двигаются равноускоренно и падают на землю.
Ответ неверен, т.к. плотность воздуха не уменьшается, а наоборот – становится больше. Разность плотности воздуха в зависимости от расстояния от поверхности Земли никоим образом не связанно с решением задачи.
2 вариант: Так как по мере приближения к земле капля ускоряется, и нижняя часть капли отделяется, образуя уже 2 капли и т.д.
Ответ неверен, т.к. вся капля целиком двигается равноускорено, и на неё не действуют никакие силы, которые могли бы разделить одну каплю на две.
3 вариант: Потому что, во-первых, пока капля летит к земле, она бомбардируется молекулами кислорода, азота и другими. Молекулы воды отделяются от капель, таким образом, влажность повышается и плотность дождя уменьшается. Во-вторых, при приближении к земле скорость капель увеличивается и плотность уменьшается.
Ответ неверен, т.к. не дано объяснение каким образом увеличение влажности воздуха влияет на уменьшение плотности дождя (уменьшению количества капель в 1 м3), так же не дано объяснение каким образом увеличение скорости падающих капель приводит уменьшении плотности (уменьшению количества капель в 1 м3), не объяснено и то как эти процессы между собой взаимосвязаны.
4 вариант: Потому что во время падения, капле дождя сопротивляется воздух, и при падении часть капли «остается» в воздухе.
Ответ неверен, т.к. сопротивление воздуха лишь замедляет движение капли, но никоим образом не приводит к разрушению капель.
5 вариант: Если бы масса капель была бы разной, то скорость падения их были разными. Будем считать, что они падали от одной точки (тучи) в одно время. Ускорение будет разное, значит, со временем, расстояние между двумя каплями изменится.
Ответ неверен, т.к. допущено то, что масса капель разная, и поэтому ускорение свободного падения будет разным для этих тел, что на самом деле не является правдой в случае свободного падения. Если же есть необходимость учитывать в рассуждениях сопротивление воздуха, то в этом случае не дано объяснение, как скорость капель зависит от их массы.
6 вариант: Капли дождя движутся прямолинейно равноускорено. При приближении капель к земле их ускорение увеличивается (т. к. на них сильнее действует закон всемирного тяготения). Значит, скорость капель увеличивается, и они распадаются на более мелкие капли, (чем больше скорость капель, тем больше сопротивление воздуха этим каплям). Следовательно, плотность дождя становится больше.
Ответ неверен, т. к. скорость капель будет возрастать и с постоянным ускорением, а увеличение ускорения тут не является определяющим, да оно и незначительно. Если капли будут распадаться на более мелкие капли, то неизвестно из данных рассуждений по какой причине это может происходить во время падения, а во вторых это приведет к увеличению количества капель в 1 м3, что противоречит реальным условиям.
7 вариант: Количество капель дождя уменьшается при приближении капель к земле, потому что пока они приближаются к земле, они (капли) могут слиться, например, из трех станет одна, а сливаются они, потому что на них действуют в некоторых направлениях какие-либо силы.
Ответ неверен, т.к. не указано никаких «мифических» сил, которые могли бы, действуя на капли «в некоторых направлениях», заставить их сливаться в одну большую каплю.
8 вариант: Плотность дождя уменьшается по мере приближения к земле, потому что у земли атмосферное давление увеличивается и молекулы воздуха большее количество раз сталкиваются с каплей и поэтому маленькие капли соединяются в одну.
Ответ неверен, т.к. количество ударов молекул воздуха о капли не влияет на слияние нескольких капелек в одну большую, так как удары отдельных молекул хаотичны и настолько слабы, что не могут хоть как-то повлиять на траекторию падения капель дождя.
9 вариант: Плотность дождя уменьшается, так как капли приближаясь к земле, постоянно ускоряются и из-за этого часть из них распадается и остается влагой в воздухе. И еще они сталкиваются друг с другом.
Ответ неверен, т.к. влажность воздуха увеличивается не из-за разрушения капель, во время дождя 100% влажность воздуха из-за испарения капель и луж. Также не понятны причины, по которым капли должны при падении сталкиваться друг с другом и как это влияет на плотность дождя (уменьшение количества капель в 1 м3).
10 вариант: Потому что по мере приближения к земле, температура капель уменьшается и их объем тоже уменьшается, поэтому плотность дождя уменьшается.
Ответ неверен, т.к. температура капель меняется не значительно, а вместе с этим и объём капель меняется незначительно. При падении капли, над ней производится работа по преодолению сил сопротивления воздуха, т.е. капля нагревается, между тем, часть молекул воды, испаряясь, забирают часть энергии капли, охлаждая её. И, самое главное, уменьшение размера капель никоим образом не влияет на их количество в 1 м3.
