ВАРИАНТ I 1. В чем заключался опыт Торричелли? 2. Опиши принцип работы открытого жидкостного манометра. 3. Опиши принцип работы гидравлического пресса. 4. Какое условие должно выполняться, чтобы тело всплывало в воде? 5. Определите выталкивающую силу, действующую на цилиндр. Цилиндр опущен в керосин. 1мл=0,000001м³ MA MA 100 40 48

1. Опыт Торричелли:

   Опыт Торричелли заключался в измерении атмосферного давления с использованием запаянной с одного конца стеклянной трубки, заполненной ртутью. Трубку переворачивали открытым концом вниз и помещали в чашу с ртутью. Часть ртути выливалась из трубки, но столб ртути оставался на определенной высоте, уравновешивая атмосферное давление. Высота столба ртути служила мерой атмосферного давления.

2. Принцип работы открытого жидкостного манометра:

   Открытый жидкостный манометр работает на принципе сравнения давления в системе с атмосферным давлением. Он состоит из U-образной трубки, заполненной жидкостью (обычно ртутью или водой). Один конец трубки подключен к системе, давление в которой нужно измерить, а другой конец открыт в атмосферу. Разница в уровнях жидкости в двух концах трубки пропорциональна разности между давлением в системе и атмосферным давлением.

3. Принцип работы гидравлического пресса:

   Гидравлический пресс работает на основе закона Паскаля, который гласит, что давление, оказываемое на жидкость в замкнутой системе, передается одинаково во всех направлениях. Гидравлический пресс состоит из двух цилиндров разного диаметра, соединенных трубкой и заполненных жидкостью. Небольшое усилие, приложенное к меньшему цилиндру, создает давление, которое передается в больший цилиндр, создавая большее усилие. Увеличение силы пропорционально отношению площадей поршней цилиндров.

4. Условие, при котором тело всплывает в воде:

   Тело всплывает в воде, если выталкивающая сила (сила Архимеда), действующая на тело, больше силы тяжести, действующей на тело. Это происходит, когда средняя плотность тела меньше плотности воды.

5. Определение выталкивающей силы, действующей на цилиндр:

   Дано:

   • Объем вытесненной жидкости (керосина) равен разнице показаний мерных цилиндров: 60 мл - 40 мл = 20 мл
   • 1 мл = 0,000001 м³
   • Объем вытесненной жидкости в м³: 20 мл * 0,000001 м³/мл = 0,00002 м³
   • Плотность керосина (приблизительно): 800 кг/м³

   Выталкивающая сила (сила Архимеда) рассчитывается по формуле:

   \[ F_{\text{выт}} = \rho_{\text{жидкости}} \cdot V_{\text{вытесн}} \cdot g \]

   Где:

   • \( \rho_{\text{жидкости}} \) - плотность жидкости (керосина) = 800 кг/м³
   • \( V_{\text{вытесн}} \) - объем вытесненной жидкости = 0,00002 м³
   • \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно) = 9.81 м/с²

   Подставляем значения:

   \[ F_{\text{выт}} = 800 \text{ кг/м}^3 \cdot 0.00002 \text{ м}^3 \cdot 9.81 \text{ м/с}^2 \] \[ F_{\text{выт}} = 0.15696 \text{ Н} \]

Ответ: 1. Опыт Торричелли заключался в измерении атмосферного давления. 2. Открытый жидкостный манометр измеряет разницу между давлением в системе и атмосферным давлением. 3. Гидравлический пресс использует закон Паскаля для увеличения силы. 4. Тело всплывает, если выталкивающая сила больше силы тяжести. 5. Выталкивающая сила, действующая на цилиндр, равна 0.15696 Н.