КР №3 «Давление твердых тел, жидкостей и газов» 2 вариант 1. Книга лежит на столе. Масса книги равна 0,6 кг. Пло щадь ее соприкосновения со столом равна 0,08 м². Оп- ределите давление книги на стол. 2. Давление, создаваемое водой на дне озера, равно 4 МПа. Плотность воды 1000 кг/м³. Если не учитывать атмо- сферное давление, то глубина озера равна 3. Альпинисты поднимаются к вершине горы. Как изме няется атмосферное давление по мере движения спортсменов? 1) Увеличивается 2) Уменьшается 3) Не изменяется 4) Среди ответов нет правильного 4. Площадь малого поршня гидравлической машины 10 см², на него действует сила 1 кН. Какую силу необ- ходимо приложить к большому поршию, чтобы поршии были в равновесии? Площадь большого поршия 500 см². 5. Чему примерно равна архимедова сила, действующая на тело объемом 2 м³, наполовину погруженное в воду? Плотность воды 1000 кг/м³. 1) 2000 Η 2) 5000 Η 3) 10000 Η 4) 20000 Η 6. Как будет вести себя тело, изображенное на рисунке? 1) Утонет 2) Будет плавать внутри жидкости 3) Будет плавать на поверхности 4) Опустится на дно 30 H 7. Установите соответствие между научимии открытиями и именами ученых, которым эти открытия принадлежат. К каждой позиции первого столбца подберите соот ветствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. ФИЗИЧЕСКИЕ ОТКРЫТИЯ ИМЕНА УЧЕНЫХ А) Закон о передаче давления 1) Архимед жидкостями и газами 2) Броух В) Впервые измерил атмо- 3) Торричелли сферное давление 4) Настоя В) Получил формулу для рас- 5) Паскаль чета выталкивающей силы A B 5 B 8. Площадь плота, изготовленного из сосновых брусьев квадратного сечения, равна 4 м², толщина 30 см. Какую максимальную массу груза может удержать плот? Плотность сосны 500 кг/м³, а воды 1000 кг/м³.

Решение:

1. Давление книги на стол:

   Давление определяется как сила, действующая на единицу площади: \[P = \frac{F}{A}\]

   Сила, действующая на стол, равна весу книги: \[F = mg\]

   где:

   • m = 0.6 кг (масса книги)
   • g = 9.8 м/с² (ускорение свободного падения)
   • A = 0.08 м² (площадь соприкосновения)

   Рассчитаем силу: \[F = 0.6 \cdot 9.8 = 5.88 \; H\]

   Рассчитаем давление: \[P = \frac{5.88}{0.08} = 73.5 \; Па\]

   Округлим до целого числа: \[P \approx 74 \; Па\]

2. Глубина озера:

   Давление столба жидкости определяется формулой: \[P = \rho gh\]

   где:

   • P = 4 МПа = 4 \cdot 10^6 Па (давление на дне озера)
   • \[\rho\] = 1000 кг/м³ (плотность воды)
   • g = 9.8 м/с² (ускорение свободного падения)

   Выразим глубину: \[h = \frac{P}{\rho g}\]

   Рассчитаем глубину: \[h = \frac{4 \cdot 10^6}{1000 \cdot 9.8} \approx 408.16 \; м\]

   Округлим до целого числа: \[h \approx 408 \; м\]

3. Изменение атмосферного давления:

   При подъеме в гору атмосферное давление уменьшается, так как уменьшается высота столба воздуха над спортсменом.

4. Сила на большой поршень:

   По закону Паскаля, давление в гидравлической системе одинаково: \[\frac{F_1}{A_1} = \frac{F_2}{A_2}\]

   где:

   • F₁ = 1 кН = 1000 Н (сила на малый поршень)
   • A₁ = 10 см² (площадь малого поршня)
   • A₂ = 500 см² (площадь большого поршня)

   Выразим силу на большой поршень: \[F_2 = \frac{F_1 A_2}{A_1}\]

   Рассчитаем силу: \[F_2 = \frac{1000 \cdot 500}{10} = 50000 \; Н\]

5. Архимедова сила:

   Архимедова сила определяется формулой: \[F_A = \rho g V_{\text{погруженной части}}\]

   где:

   • \[\rho\] = 1000 кг/м³ (плотность воды)
   • g = 9.8 м/с² (ускорение свободного падения)
   • \[V_{\text{погруженной части}}\] = 1 м³ (половина объема тела)

   Рассчитаем силу: \[F_A = 1000 \cdot 9.8 \cdot 1 = 9800 \; Н\]

   Округлим до 10000 Н.

6. Поведение тела на рисунке:

   Так как сила тяжести (30 Н) больше архимедовой силы, тело утонет.

7. Соответствие между открытиями и учеными:

   • А) Закон о передаче давления жидкостями и газами - Паскаль (5)
   • Б) Впервые измерил атмосферное давление - Торричелли (3)
   • В) Получил формулу для расчета выталкивающей силы - Архимед (1)

8. Максимальная масса груза, которую может удержать плот:

   Условие плавания тела: \[F_A = P_{\text{плота}} + P_{\text{груза}}\]

   Архимедова сила: \[F_A = \rho_{\text{воды}} \cdot g \cdot V_{\text{плота}}\]

   Вес плота: \[P_{\text{плота}} = m_{\text{плота}} \cdot g = \rho_{\text{сосны}} \cdot V_{\text{плота}} \cdot g\]

   Вес груза: \[P_{\text{груза}} = m_{\text{груза}} \cdot g\]

   Объем плота: \[V_{\text{плота}} = 4 \cdot 0.3 = 1.2 \; м³\]

   Тогда: \[\rho_{\text{воды}} \cdot g \cdot V_{\text{плота}} = \rho_{\text{сосны}} \cdot V_{\text{плота}} \cdot g + m_{\text{груза}} \cdot g\]

   Выразим массу груза: \[m_{\text{груза}} = (\rho_{\text{воды}} - \rho_{\text{сосны}}) \cdot V_{\text{плота}}\]

   Рассчитаем массу груза: \[m_{\text{груза}} = (1000 - 500) \cdot 1.2 = 500 \cdot 1.2 = 600 \; кг\]

Result Card: Physics Phantom

Минус 15 минут нудной домашки. Потрать их на катку или новый рилс

Выручи свою тиму — отправь ссылку другу. Карма +100 обеспечена