Задачи по физике для обучающихся по профессии Повар,кондитер
Донской техникум кулинарного искусства и бизнеса
для обучающихся
по профессии повар, кондитер
Автор : Негодаев Василий Иванович
г.Ростов-на-Дону
2013 г.
Механика.
Кинематика
1.Определите среднюю скорость движения учащегося от дома да лицея, если первую половину семикилометрового пути он перемещался в течение 20 минут , а вторую 10 минут. Время, проведенное в ожидании транспорта составило 5 минут.
2.Автобус с учащимися-ростовчанами , посетившим известный краеведческий музей в г. Азове , двигался из Ростова со скоростью 80км/час , а на обратном пути со скоростью 70км/час. Определите среднюю скорость передвижения автобуса.
3.С какой скоростью Земля перемещается по орбите вокруг Солнца, если среднее удаление Земли от Солнца равно 150 млн.км?
4.Из водопроводного крана падают капли воды, вычислите скорость капли через 0,2 с после отрыва от крана. Какой путь пройдет капля за это время?
5.Сколько времени падает на горячую сковороду содержимое яйца, выпускаемое с высоты 15 см, при приготовлении глазуньи ?
6.Пробка из бутылки с сильногазированным напитком выстреливается вертикально вверх на высоту 2,5 м. Определите скорость выброса пробки и время ее подъема. Сопротивлением воздуха пренебречь.
7.Со стола , высотой 80 см падает тарелка .Определите скорость ее у пола.
8.С разделочного стола падает тарелка. Разобьется ли тарелка ,если скорость реакции поваренка 0,5с ?
9.Вал мясорубки делает 800 об/мин. Определите период вращения его.
10.Венчик взбивальной машинки делает 300 об/мин. Определите скорость капли взбиваемой массы, слетающей с внешней стороны венчика, если его радиус 5 см.
11.Определите центростремительное ускорение картофелины, движущейся в картофелечистке по окружности радиусом 15 см, если вал электропривода делает 60 об/мин. Какой путь проделает картофелина за время чистки, если оно составляет 3 мин.?
12. По графикам скорости определите характер движения тела и сравните ускорения тел А ,В,С,Д по рис.1.
v В v E
А А В
С
D t
t С D F
рис.1 рис.2
13.По заданному графику на рис.2 опишите характер движения тела на каждом из отрезков графика; АВ,ВС,СD,DЕ,ЕF.
14.Вычислите по данным графикам ускорение тела и путь, пройденный за 5 секунд, от начала движения.
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
15.Составьте уравнение скорости и уравнение пути для каждого графика задачи 1.13.
Динамика
16 Определите вес наполненной водой доверху 50-литровой алюминиевой кастрюли массой 3 кг. Какова сила тяжести, действующая на кастрюлю с водой ?
17.В стакане объемом 200 смз помещается 180 г сахара. Определите плотность сахара и его вес.
18.На грузовом лифте поднимают мешок с мукой массой 50 кг. В начальный момент подъема ускорение лифта равнялось 0,5 м/с2, потом лифт двигался равномерно. Определите силу тяжести и вес мешка с мукой вначале и в средине пути.
19.Какую силу надо приложить для того ,чтобы передвинуть по чугунной конфорке алюминиевую кастрюлю с борщом общей массой 15 кг, если коэффициент трения алюминия по стали равен 0,2 ?
20.Для размораживания в ванну с холодной водой опускают блок трески размерами 40 ( 20 ( 10 см. С каким ускорением он будет падать в воде, если плотность замороженной трески 1,2(103 кг/мз ?
21.Чему равен вес яйца в воде, если при погружении пяти яиц уровень воды в кастрюле диаметром 20см поднялся на 1,5 см. Масса яйца 55г.
22.Определить силу давления на дно кастрюли 40 л бульона, в котором находится 20кг костей , если диаметр кастрюли 50см.
23.Определить давление воздуха в пузырьке ,находящемся на дне кастрюли с 5л воды ,если диаметр кастрюли равен 20см.
24.Определить коэффициент упругости теста для вареников, если при надавливании на него пальцем с силой 5Н, его абсолютное удлинение по модулю составляет 2мм.
25.* Разделочную доску длиной 40 см, по всей поверхности которой уложены пельмени, удерживают над кастрюлей с кипящей водой на высоте 15 см от ее поверхности и одновременно поднимают верхний край доски до угла 60о, пока пельмени не начинают скользить по доске. Определите время, которое разделяет от падения первый пельмень от последнего. Коэффициент трения пельменя о доску 0,4.
26.Из бутылки с сидром вылетает пробка массой 20 г со скоростью 7 м/с. Определите изменение импульса бутылки и ее скорость при отдаче, если масса бутылки 1,5 кг.
27.*Как изменится количество движения чайника с кипящей водой массой 2,5 кг, если из его носика вырывается струя пара со скоростью 2 м/с ,объемом 1 мз и плотностью 1,2 кг/мз ? На сколько бы сместился чайник за 5 с, если бы коэффициент трения между дном чайника и конфоркой стал равен 0,01 ?
Механическая энергия. Работа.
28.1Из подвала, глубиной 4м на второй этаж на лифте поднимается мешок с мукой массой 50кг.Найти работу совершаемую силой тяжести.
Найти изменение потенциальной энергии мешка с мукой, если высота этажа 5м.
Построить график изменения потенциальной энергии.
29.Какая работа совершается при чаепитии, когда Вы поднимаете чашку массой 200 г с 220 мл чая на высоту 35см ?
30.По поверхности стойки бара скользит стакан массой 300г с 150 мл лимонада и 50 г льда. Определите кинетическую энергию стакана и содержимого, если бармен сообщает стакану горизонтальную скорость 80 см/с .
31.С какой скоростью падает капля воды из носика самовара, расположенного на 20см от поверхности стола ?
32.*Стакан с коктейлем, пущенный рукой бармена скользит по поверхности стойки бара до остановки 2 м. С какой скоростью был пущен стакан, если коэффициент трения стекла о поверхность равен 0,15, а масса стакана с коктейлем 250 г ?
Найти работу силы трения.
33*. Найти кинетическую энергию пельменя у дна кастрюли c водой, если его роняют с высоты 25 см над поверхностью воды. Масса пельменя 50г, а плотность 1,1 г/см3
Высота воды в кастрюле 15 см.
34.Определить механическую энергию молотка массой 150г при отбивании мяса , если его скорость 1м/с.
35*.Какую начальную скорость надо сообщить кастрюле массой
2 кг с 30л воды, чтобы рывком установить ее на конфорку плиты высотой 70 см?
Какую мощность развивает повар при этом 7
Молекулярная физика и термодинамика.
36.Сколько молей в литре воды?
37.Сколько молей воды в зеленом огурце массой 100г,если сухого вещества в нем 1% ?
38.Сколько ионов в пачке соли ?
39.Какова концентрация молекул в питьевой воде ?
40.Какой длины цепочку можно было бы выложить из молекул воды, содержащейся в столовой ложке ?
41.Плотность водяного пара на кухне 0,1г/см3.Определить количество молей воды в воздухе, если высота кухни 3м, а площадь пола 10м2.Какова концентрация молекул пара ?
42.В котле емкостью 60л, на три четверти заполненном водой, испарилось 400г воды. Вычислите плотность пара и концентрацию молекул пара под крышкой котла.
43.В паро-водяной рубашке пищеварочного котла средний квадрат скорости молекул водяного пара при давлении 100 кПа равен
4,9(105 м2/с2.Определите концентрацию молекул водяного пара.
44.Клапан-турбинка срабатывает при давлении пара под крышкой котла 110 кПа. Чему равна концентрация молекул пара, если средняя квадратичная скорость их равна 250 м/с ?
45.Определите среднюю кинетическую энергию молекул водяного пара над кипящей при нормальном атмосферном давлении водой.
46.Чему должна равняться при подаче чая средняя кинетическая энергия молекул сахара растворенного в нем ?
47.На сколько увеличивается средняя кинетическая энергия молекул воды при нагревании ее от комнатной температуры до кипения при нормальном атмосферном давлении ?
48.Определите среднюю квадратичную скорость молекул водяного пара, кислорода и азота , если температура воздуха на кухне поднялась до 470С.
49.Определить концентрацию молекул водяного пара под крышкой варочного котла, если температура воды 990С, а давление пара 120 кПа.
50.В варочном сосуде котла испарилось 200г воды. Какое добавочное давление окажет этот пар на клапан-турбинку, если пар занимает объем 10л , а температура воды в котле 970С.
51.На кухне длиной 4м, шириной 3,5м и высотой 3м, выкипает 2л воды . Какое парциальное давление окажет этот пар, если термометр показывает 270С ?
52.Клапан-турбинка срабатывает при избыточном давлении 0,5 атм. Сколько литров воды должно испариться в варочном сосуде пищеварочного котла, если свободный от воды объем составляет 20л,а температура воды 980С?
53.Манометр показывает, что давление в паро-водяной рубашке пищеварочного котла 1,5атм.Определите концентрацию молекул водяного пара, если термометр показывает 1020С.
54.Определите массу испарившейся в парогенераторе воды, если температура ее 105 0С, давление пара 145 кПа, а объем паро-водяной рубашки 25л.
55.Какова концентрация молекул водяного пара в пузырьке, образовавшемся при закипании воды на дне ,если кастрюля заполнена водой до уровня 25см? Атмосферное давление считать нормальным.
56.Определить количество молекул воды в пузырьке пара диаметром 4мм, находящемся на глубине 30см в кастрюле, в момент закипания воды. Давление атмосферы 750 мм.рт.ст.
57*.Сколько граммов водяного пара находится в пузырьке диаметром 2 мм, образующемся на дне кастрюли диаметром 20см с 10 литрами воды в момент закипания воды ?
58.На сколько изменится объем пузырька водяного пара
поднимающегося при кипении воды с глубины 25 см к поверхности Давление атмосферы считать нормальным.
59.В бутылке с газированной водой давление 1,5атм.Как изменится объем пузырька углекислого газа при открывании бутылки,если его начальный объем равен 0,5мм3 ?
60.При температуре 1000С давление пара в парогенераторе 110 кПа Каким оно станет , когда отключенный от электропитания котел остынет на 100С ?
61.Сколько воздуха выйдет из кухни при повышении в ней температуры от комнатной до 370С?Площадь пола кухни 20м2,высота 4м.Давление атмосферы считать нормальным.
62. Объем пара в варенике ,вынутом из кипящей воды 2см3.На сколько изменится объем вареника при остывании его на 330С ?
63.Определить силу давления водяного пара на крышку чайника диаметром 7см ,если при кипении испарилось 10г воды в свободном от жидкости пространстве ,объемом 200см3.
64.Во сколько раз увеличится объем бисквитного теста приготовленного при комнатной температуре и помещенного затем в духовой шкаф ?
65.Определите диаметр микрокапилляров в бисквитной заготовке для торта, если пропиточная жидкость-сироп, плотностью 1100кг/м3 ,пропитывает бисквит на толщину 25мм.Коэффициент поверхностного натяжения сиропа равен 73,8 мН/м.
66.На какую высоту поднимется вода в сухаре ,конец которого опущен в воду, если средний диаметр капилляров в сухаре равен 0,01 мм ?
67.Определите разность высот столбов холодной воды 00С и кипятка в стеклянных капиллярах диаметром по 1мм.Используйте справочник Еноховича А.С.
68.Сколько молекул содержится в капле воды, срывающейся с конца трубочки для коктейля, внутренний диаметр которой 2мм ?
69.Определите разницу в массе капель холодной воды и кипятка, срывающихся с крана самовара, если его внутренний диаметр равен 4мм.
70.В овощехранилище относительная влажность равна 90%.Определите парциальное давление водяного пара, если термометр показывает 40С.
71.Определить массу водяного пара в овощехранилище объемом 200м3 при температуре 50С,если гигрометр показывает 95%.
72. На кухне длиной 5м,шириной 4м и высотой 3м гигрометр показывает 70%, а термометр 200С.Что покажет гигрометр, если выкипело 0, 3л воды и температура повысилась вдвое ?
73.Относительная влажность в комнате 70% при температуре 250С. При какой температуре пепси-колы запотевает бутылка ,в которой она хранится ?
74.Сколько литров воды должно выкипеть, чтобы запотело оконное стекло на кухне ,если температура воздуха на улице 150С,объем кухни 100м3.
75.В овощехранилище считается нормальной влажность 95 % при 50С. По каким-то причинам влажность понизилась до 80%.Сколько воды надо испарить, чтобы поддержать влажность на необходимом уровне? Объем овощехранилища 200м3.Температуру считать неизменной.
76.Полезная мощность парогенератора 15 кВт. Сколько воды при температуре кипения превращается в пар за два часа его работы?
77.Сколько тепла выделяется при конденсации 2 кг водяного пара на стенках паро-водяной рубашки варочного котла ?
78.Какое количество воды комнатной температуры можно нагреть до кипения теплом, которое выделяется при конденсации 3кг пара?
79.Во сколько раз внутренняя энергия килограмма кипятка меньше внутренней энергии такого же количества пара ?
80.При конденсации пара на стенках паро-водяной рубашки пищеварочного котла выделяется 900 МДж теплоты .Сколько воды можно нагреть от 200С до кипения, если вода получает только 20% этой теплоты ?
81.Определите внутреннюю энергию 5кг водяного пара при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении. Использовать справочник Еноховича А.С.
82.Какое количество теплоты выделяется при остывании 50л кипятка до комнатной температуры ?
83.20 кг свеклы с температурой 40С заливают 30л воды с температурой 150С и варят до готовности .При варке 1л воды испаряется. Сколько теплоты было израсходовано при варке свеклы, если кпд нагревателя 70% ?
84.Определить кпд пищеварочного котла ,в котором нагревается до кипения 100л бульона, с начальной температурой 200С,если парогенератор вырабатывает 20кг пара.
85.Сколько пара должен генерировать парогенератор варочного котла с кпд 0,8 ,чтобы нагреть до кипения 80л воды ,взятой при температуре 180С ?
86.В испарителе морозильной камеры испаряется 100г фреона. На сколько уменьшится внутренняя энергия продуктов в камере. если на саму камеру приходится 20 % энергии ?
87.Сколько фреона должно испариться в холодильной камере, чтобы превратить в лед 1л воды взятой при комнатной
температуре ?
88.В испарителе морозильной камере испаряется 2 кг фреона. Сколько трески с начальной температурой 200С можно заморозить до – 50С, если кпд камеры равен 0,8 ?
89.В 3л воды с температурой 140С опускают 5 яиц, только что вынутых из кипятка, массой по 60г каждое. На сколько градусов нагреется воды, если удельная теплоемкость яйца 3000 Дж/кгК ?
90.Сколько кипятка надо долить в 100л воды с температурой 170С,чтобы температура воды поднялась до 400С ?
91.На сколько уменьшится температура 50л кипящей воды, в которую закладывают 50кг картофеля, температура которого 180С? Масса стального варочного сосуда 5кг.
Удельная теплоемкость картофеля 3200 Дж/кгК.
92.В стеклянный стакан массой 200г и емкостью 200мл опускают стальную чайную ложечку массой 15г и наливают доверху кипяток. На сколько уменьшилась внутренняя энергия воды?
На сколько возросла внутренняя энергия стакана?
Какой станет температура ложечки после установления теплового равновесия в системе, если начальная температура ее и стакана равна комнатной? Теплопотерями пренебречь.
93.На сколько градусов понизится температура порции борща на подаче в керамической тарелке массой 250г , если с его поверхности испаряется 5г воды .Удельная теплоемкость борща 3800 Дж/кгК, керамики – 1100Дж/ кгК. Теплопотерями пренебречь.
94.В стеклянный стакан массой 300г, в котором находится 150г лимонада с температурой 250С, бросают кубики льда массой 30г с температурой –100С.определите температуру лимонада после таяния льда. Удельная теплоемкость стекла равна 670 Дж/кгК.
95.Из клапана-турбинки выходит 20л пара и увеличивается в объеме в 10 раз. Как изменяется внутренняя энергия пара, если вода в котле передала ему 6,4 кДж теплоты .Давление считать неизменным и равным атмосферному.
96.При кипении чайника пар давит на крышку массой 120г и приподнимает ее на 1,5мм. На сколько уменьшается внутренняя энергия пара при этом ?
97.Каково изменение внутренней энергии отбивной при ее обработке деревянным молоточком массой 300, падающего с высоты 20см с частотой 0,3Гц в течение 0,5мин,если при ударе рука сообщает ему дополнительную скорость 2м/с ?
98.С рабочего стола падает на пол картофелина массой 100г. На сколько она нагреется, если удельная теплоемкость картофеля 4100Дж/кгК . Потери энергии на деформацию и на нагрев окружающей среды составляют 10%.
99.Со стола, высотой 80см падает тарелка. Поваренок успевает ее поймать в 30см от пола. Какова была скорость тарелки в этот момент ?
Электродинамика
100.Какую работу совершает над частицей дыма в электрокоптильном аппарате электрическое поле, если разность потенциалов между источником дыма и коптящейся рыбой 30 кВ, а заряд частички 40 нКл ?
101.Сколько электронов проходит через тэн электрокипятильника за 5минут работы сила тока в нем 3А ?
102.Время работы электрочайника 3минуты. Какой заряд перенесут электроны в его тэне , если мощность тэна 2 кВт, а рабочее напряжение 220 В ?
103.Какой силы ток потребляет электросковорода, если три ее тэна сопротивлением 21 Ом каждый соединяются параллельно, а напряжение в сети 380 В ?
104.Какой силы ток потребляет котел КЭ-160 мощностью 24 кВт, если напряжение на входе 380 В ?
105.Определите сопротивление тэна мощностью 1кВт, рассчитанного на напряжение 380 В.
106.Сколько метров нихромовой проволоки потребуется для изготовления 11 тэнов для электрофритюрницы, если мощность тэна 1кВт, рабочее напряжение 220 В, а площадь поперечного сечения проволоки 1,5мм2 ?
107.Какую мощность можно получить на электроплите с двумя тэнами ,сопротивления которых равны, изменяя электрическую схему их соединения?
108.Рабочее напряжение тэна 380 В, мощность 1,5кВт. Какую мощность можно получать на электроплите с тремя такими тэнами?. Нарисуйте возможные схемы их соединения.
109.В конфорку плиты запрессованы три тэна сопротивлением 10 Ом каждый. Определить наибольшую и наименьшую мощность электроплиты, силу потребляемого тока, если рабочее напряжение 380В.
110.Сигнальная электролампочка в водонагревателе рассчитана на рабочее напряжение 12В. Какое дополнительное сопротивление и как надо подключить к ней, если напряжение в сети 220В,если сила тока в цепи 2А ?
111.Котел мощностью 45 кВт получает электроэнергию по медному кабелю длиной 5м , поперечное сечение которого 1см2 Определите падение напряжения на кабеле, если напряжение на котле 370В.
112.Заземление электроплиты имеет сопротивление 4 Ом. Какой силы ток пройдет по проводу заземления в случае разрушения электроизоляции электропроводки и замыкания ее на корпус плиты, если напряжение на электроплите равно 380В, а сопротивление участка контакта 36 Ом ?
113.На момент касания незаземленной картофелечистки с нарушенной электроизоляцией, находящейся под напряжением 380В, электросопротивление работника равнялось а) 120 кОм б) 40кОм.Какие последствия ожидают его? Использовать данные о действии тока различной силы на человека из справочника Еноховича А.С.
114.Сколько пара с температурой 1000С вырабатывает за полчаса работы тэн парогенератора сопротивлением 10 Ом при напряжении 380 В ? КПД парогенератора 0,9.
115.Установка для электроконтактного размораживания рыбы потребляет ток силой 20 А при напряжении 380 В. За сколько времени разморозится блок рыбы массой 30кг с температурой –150С ,если ее сухое вещество составляет 30 % ? Потерями энергии пренебречь. Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кгК,а удельная теплота плавления льда 330 Дж/кг.
116.Сколько пара за два часа работы производит парогенератор пищеварочного котла, тэн которого изготовлен из хромалевой проволоки длиной 2м и поперечным сечением 2 мм2, если напряжение на котле 380 В ?
117.В воду опущены два электрода длиной 20см , шириной 3см на расстоянии друг от друга 2см. Сколько теплоты выделится в воде за 10 минут. Если напряжение на электродах 220 В? Удельное сопротивление воды равно 10 Ом(м.
118.Сколько времени потребуется для нагревания 10л воды комнатной температуры до кипения электрокипятильником мощностью 1.5 кВт, если 20% этого тепла уходит на нагревание среды ?
119.Как изменится сопротивление вольфрамовой спирали в инфракрасном излучателе гриля при нагреве от 200С до рабочей температуры 13000С, если сила тока равна 2А при напряжении 220 В ?
120.Оцените электроэнергии ,потребляемой холодильником за месяц работы, если его мощность 5кВт,а время работы 8 часов в сутки. Стоимость кВт (час брать по действующему тарифу.
121.Определить силу индукционного тока возникающего в алюминиевой кастрюле, сопротивлением 2 Ом, если магнитный поток, который создается индукционной конфоркой, меняется от 5 Вб до –5Вб за 0,5мсек.
122.На сколько увеличивается внутренняя энергия чугунной сковороды с электросопротивлением 0,3 Ом за 5 мин ,если магнитный поток пересекающий ее меняется от 10 Вб до –10 Вб за 2 (10-4сек ?
Колебания и волны
123.При просеивании муки сито совершает 3 колебания за 2сек. Определите частоту и период колебаний сита.
124.Составить уравнение гармонического колебания ложки,
которой перемешивают лук при пассировке на сковороде диаметром 30 см, если рука совершает 2 колебания за 5 сек..
125.Электропривод мясорубки совершает 300 оборотов в минуту. Найти частоту колебаний крышки стола , на которой он закреплен.
Какой длины звуковые волны генерирует стол ?
126.Для получения гомогенизированного яблочного пюре используют ультразвук с частотой 50КГц. Определить длину ультразвуковой волны.
127.Определить индуктивность катушки колебательного контура индукционной конфорки, если его электроемкость равна 9мкФ, а частота изменения тока в цепи 40 кГц
128.Частота тока, который используется в индукционных конфорках 40 кГц. Определить емкость конденсатора, разряжающегося на катушку индуктивностью 0,5Гн , запрессованную в конфорку.
129. В колебательном контуре индукционной конфорки возникают электромагнитные колебания с периодом 5 (10-4 с.
Определить индуктивность катушки, если емкость контура 10 мкФ.
130. С какой частотой колеблются диполи молекул воды в микроволновой печи, магнетрон которой генерирует электромагнитные волны длиной 3 см ?
131.Для размораживания мяса используются радиоволны с частотой 2200 МГц .Определите период и длину волны.
132. Мясные туши, битая птица и колбасные изделия стерилизуются электромагнитным излучением, длина волны которого 250 – 280 нм. Определите период колебания и частоту электрической составляющей этого излучения.
133.Определить импульс кванта инфракрасного излучения ,которое используется для приготовления шашлыка, если угли в мангале испускают электромагнитную волну длиной 2,6мкм.
134.Определить энергию кванта инфракрасного излучения в гриле от инфракрасного излучателя светлого типа генерирующего волну длиной 0,7 мкм.
135.Определите массу гамма-квантов, используемых для радаппертизации - стерилизации продуктов в герметичной упаковке, если их источником является кобальт-60,частота излучения которого 1020Гц.
136.В литре молока коров съедающих радиоактивную траву содержится 100 атомов радиоизотопа кальций-45, период полураспада которого 165 суток. Через сколько времени это молоко станет не радиоактивным ?
137. Мощность инфракрасного излучения повара средних размеров
Около 720 Вт. Сколько бульона можно вскипятить этим излучением за час ,если начальная температура воды 200С ?
138..
Предлагаемые в сборнике задачи позволяют использовать учащимися все основные законы элементарной физики, изучаемой по программе полной средней школы,
увидеть области применения физических явлений,
показывают решающее значение физических процессов в кулинарных технологиях,
развивают творческое мышление,
вырабатывают математические навыки .
Задачи требуют осмысления физических явлений на которых они построены ,границ их действия,
привлечения справочных данных.
При решении многих задач рекомендуется « Справочник по физике и технике « Еноховича А. С. и учебного пособия Негодаева В.И – «Связь курса физики с спецдисциплинами: оборудованием ,кулинарией и товароведением.»
13PAGE 15
13PAGE 14215
Root Entry