Давление в сообщающихся сосудах решение задач
[30.01.2018 19:55]
Решение 16573:
Номер задачи на нашем сайте: 16573
ГДЗ из решебника:
Тема:
Давление твердых тел, жидкостей и газов
23. Давление в жидкостях. Сообщающиеся сосуды
Нашли ошибку? Сообщите в комментариях (внизу страницы)
Раздел: Физика Полное условие: 504. Сосуд с жидкостью наклонили (рис. 131). Одинаковое ли давление оказывает после этого жидкость на боковые стенки A и B в точках, лежащих на одном горизонтальном уровне?505. Сосуд с водой имеет форму, изображенную на рисунке 132. Одинаково ли давление воды на боковые стенки сосуда на уровне аб? 506. Цилиндрические сосуды уравновешены на весах (рис. 133). Нарушится ли равновесие весов, если в них налить воды столько, что поверхность ее установится на одинаковом уровне от дна сосудов? Одинаково ли будет давление на дно сосудов? 507. Цилиндрические сосуды уравновешены на весах (см. рис. 133). Мальчик налил в оба сосуда воду одинаковой массы. Нарушилось ли равновесие весов? Одинаково ли будет давление воды на дно сосудов? 508. В цилиндрический сосуд, частично заполненный водой, опустили деревянный брусок. Изменилось ли давление воды на дно сосуда? 509. В трех сосудах с одинаковой площадью дна налита вода до одного уровня (рис. 134). В каком сосуде налито больше воды? Одинаково ли давление на дно в этих сосудах? Почему? 510. Уровень воды в сосудах одинаковый (рис. 135). Будет ли переливаться вода из одного сосуда в другой, если открыть кран? 511. Уровень жидкостей в сосудах (см. рис. 135) одинаковый. В левом налита вода, в правом – керосин. Одинаковы ли давления на дно? Одинаковы ли давления на кран? Будет ли переливаться жидкость из одного сосуда в другой, если открыть кран? 512. В левой части сосуда над жидкостью находится воздух (рис. 136). Какую высоту столба жидкости следует учитывать при расчете давления на дно сосуда: высоту H или высоту H1? Ответ объясните. 513. В полиэтиленовый мешок налита вода (рис. 137). Что показывают динамометры: давление или силы, действующие на столики динамометров? Стрелка правого динамометра закрыта листом бумаги. Каково показание правого динамометра? Будут ли изменяться показания динамометров, если воду в мешок доливать (выливать)? Ответы обоснуйте. 514. Одинаково ли давление воды на дно сосудов (рис. 138)? Чему равно это давление? Изменится ли давление, если воду заменить керосином? Чему оно будет равно в этом случае? 515. Высота столба воды в стакане 8 см. Какое давление на дно стакана оказывает вода? Какое давление оказывала бы ртуть, налитая до того же уровня? 516. Какое давление на дно сосуда оказывает слой керосина высотой 0,5 м? 517. В цилиндрический сосуд налиты ртуть, вода и керосин. Определите общее давление, которое оказывают жидкости на дно сосуда, если объемы всех жидкостей равны, а верхний уровень керосина находится на высоте 12 см от дна сосуда. 518. Сосуды с водой имеют равные площади дна (рис. 139). В каком из них избыточное давление воды на дно (без учета атмосферного давления) больше и во сколько раз? 519. Водолаз в жестком скафандре может погружаться в море на глубину 250 м, искусный ныряльщик – на глубину 20 м. На сколько и во сколько раз отличаются давления воды на этих глубинах? 520. Рассчитайте давление воды: а) на самой большой глубине Тихого океана – 11 035 м; б) на наибольшей глубине Азовского моря – 14 м (плотность воды в нем принять равной 1020 кг/м3). 521. Определите по графику (рис. 140) глубину погружения тела в озеро, соответствующую давлению воды 100, 300 и 500 кПа. 522. Аквариум наполнен доверху водой. С какой силой давит вода на стенку аквариума длиной 50 см и высотой 30 см? 523. В аквариум высотой 32 см, длиной 50 см и шириной 20 см налита вода, уровень которой ниже края на 2 см. Рассчитайте: а) давление воды на дно; б) вес воды; в) силу, с которой вода действует на стенку шириной 20 см. 524. Ширина шлюза 10 м. Шлюз заполнен водой на глубину 5 м. С какой силой давит вода на ворота шлюза? 525. В цистерне, заполненной нефтью, на глубине 3 м имеется кран, площадь отверстия которого 30 см2. С какой силой давит нефть на кран? 526. Прямоугольный сосуд вместимостью 2 л наполовину наполнен водой, а наполовину керосином. а) Каково давление жидкостей на дно сосуда? б) Чему равен вес жидкостей в сосуде? Дно сосуда имеет форму квадрата со стороной 10 см. 527. Определите силу, с которой действует керосин на квадратную пробку площадью поперечного сечения 16 см2, если расстояние от пробки до уровня керосина в сосуде равно 400 мм (рис. 141). 528. Какую силу испытывает каждый квадратный метр площади поверхности водолазного костюма при погружении в морскую воду на глубину 10 м? 529. Плоскодонная баржа получила пробоину в дне площадью 200 см2. С какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды на глубине 1,8 м? (Вес пластыря не учитывать.) 530. Определите высоту уровня воды в водонапорной башне, если манометр, установленный у ее основания, показывает давление 220000 Па. 531. На какой глубине давление воды в море равно 412 кПа? 532. Напор воды в водокачке создается насосом. Определите на какую высоту поднимается вода, если давление, созданное насосом, равно 400 кПа? 533. Брусок размером 0,5 x 0,4 x 0,1 м находится в баке с водой на глубине 0,6 м (рис. 142). Вычислите: а) с какой силой вода давит на верхнюю грань бруска; б) на нижнюю грань бруска; в) сколько весит вода, вытесненная бруском. 534. Произведите расчет, взяв данные предыдущей задачи, предполагая, что воду заменили керосином. 535. Используя результаты двух предыдущих задач, вычислите, на сколько сила, действующая на тело снизу, больше силы, действующей на тело сверху: а) в воде; б) в керосине. Сравните полученные результаты с весом вытесненной воды и с весом вытесненного керосина. 536. Один из кофейников, изображенных на рисунке 143, вмещает больше жидкости, чем другой. Укажите какой и объясните. 537. Точкой А обозначен уровень воды в левом колене трубки (рис. 144). Сделайте рисунок и на нем отметьте точкой В уровень воды в правом колене трубки. 538. В сообщающиеся сосуды налита вода. Что произойдет и почему, если в левый сосуд долить немного воды (рис. 145); в средний сосуд долить воды (рис. 146)? 539. Справедлив ли закон сообщающихся сосудов в условиях невесомости? Объясните почему. 540. Как при помощи сообщающихся сосудов проверить, горизонтально ли нанесена филенка (линия, отделяющая окраску панели от верхней части стены)? 541. Объясните действие фонтана (рис. 147). 542. В левом колене сообщающихся сосудов налита вода, в правом – керосин (рис. 148). Высота столба керосина 20 см. Рассчитайте, на сколько уровень воды в левом колене ниже верхнего уровня керосина. 543. В сообщающихся сосудах находятся ртуть и вода (рис. 149). Высота столба воды 68 см. Какой высоты столб керосина следует налить в левое колено, чтобы ртуть установилась на одинаковом уровне? 544. В сообщающихся сосудах находилась ртуть. Когда в правую трубку налили слой керосина высотой 34 см, то уровень ртути в левой трубке поднялся на 2 см. Какой высоты следует налить слой воды в левую трубку, чтобы ртуть в трубках установилась на одинаковом уровне (рис. 149)? 545. В сообщающихся сосудах находятся ртуть, вода и керосин (рис. 150). Какова высота слоя керосина, если высота столба воды равна 20 см и уровень ртути в правом колене ниже, чем в левом, на 0,5 см? Решение, ответ задачи 16573 из ГДЗ и решебников:
| ||
| Счетчики: 5075 | Добавил: Admin | ||
| Добавить комментарий Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
Источник
В последнее время мы разбирали решения многих простейших физических задач по разным темам: законы Ньютона, сила трения, свободное падение и т.д. Пришла пора взяться за что-то посложнее. Сегодня решаем задачи по теме «гидростатика».
За полезными лайфхаками и новостями студенческой жизни добро пожаловать на наш телеграм-канал.
Задачи по гидростатике с решениями
Задача №1 на гидростатику
Условие
B кувшине с водой плавает кусок льда. Как изменится уровень воды в сосуде, когда лед растает?
Решение
По условию плавания тел:
V – объем погруженной в воду части льда. После таяния льда образуется объем воды:
Как видим, объемы совпадают. Это значит, что при таянии льда его объем будет заменен таким же объемом воды.
Ответ: уровень не изменится.
Задача №2 на гидростатику
Условие
Кочан капусты массой 8 кг и объемом 10 л опускают в воду. Какой объем кочана окажется над водой?
Решение
Кочан плавает на поверхности, на него действуют сила Архимеда и сила тяжести:
Здесь V – объем кочана, погруженный в воду. Чтобы узнать объем кочана над водой, нужно из общего объема вычесть погруженный:
В одном кубическом метре – тысяча литров.
Ответ: 2 литра.
Задача №3 на гидростатику
Условие
Каково давление на дне озера глубиной 5 м? Атмосферное давление принять равным 100 кПа.
Решение
Вспоминаем основное уравнение гидростатики и записываем:
Ответ: 150 кПа.
Задача №4 на гидростатику
Условие
Вес тела в вакууме 2,6Н, в воде 1,6Н. Плотность воды 1000кг/м3. Определите плотность тела.
Решение
Вес – сила, с которой тело действует на опору. В воде вес меньше, так как на тело действует сила Архимеда, которая стремиться «поднять» его. В вакууме вес тела равен силе тяжести.
Ответ: 2600 кг/м3.
Задача №5 на гидростатику
Условие
Гидростатическое давление жидкости увеличилось в 5 раз. Как при этом изменилась высота столба жидкости в сосуде?
Решение
Формула для гидростатического давления:
Так как плотность жидкости и ускорение свободного падения остаются неизменными, можно сделать вывод, что высота столба жидкости увеличилась в пять раз.
Ответ: высота увеличилась в 5 раз.
Кстати! Для наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.
Вопросы по гидростатике
Вопрос 1. Что такое гидростатический парадокс?
Ответ. Гидростатический парадокс – явление, когда вес жидкости в сосуде не совпадает с весовым давлением, которое она оказывает на стенки сосуда. Возникает в сосудах конусообразной формы.
Вопрос 2. Какие есть внесистемные единицы изменения давления:
Ответ. Внесистемные единицы давления:
- миллиметр ртутного столба;
- бар;
- атмосфера.
Вопрос 3. В условиях физических задач часто можно встретить формулировку «нормальные условия». Что этот значить?
Ответ. Это значит, что давление нужно брать равным 101325 Па (или 760 мм рт. ст.), а температуру – 0 градусов Цельсия (или 273 Кельвина).
Вопрос 4. Что такое сообщающиеся сосуды?
Ответ. Сообщающиеся сосуды – это емкости, соединенные между собой. Жидкость может свободно перетекать из одного сосуда в другой. Уровень жидкости с одной плотностью в сообщающихся сосудах всегда одинаков. Простейший пример сообщающихся сосудов: обычный чайник. Если мы нальем в него воду, уровень будет одинаковым как в носике, так и в основном объеме. Если же плотности жидкостей разные, то выше будет уровень той, у которой плотность меньше.
Вопрос 5. Что такое гидравлический пресс?
Ответ. Гидравлический пресс – устройство, в основе действия которого лежит закон Паскаля и принцип сообщающихся сосудов. Пресс состоит из двух соединённых и заполненных маслом цилиндров: узкого и широкого. При нажатии на поршень узкого цилиндра, широкий цилиндр получает во столько раз большее давление, во сколько раз площадь большего поршня больше площади меньшего поршня.
Гидростатика: немного теории
Гидростатика – раздел физики, изучающий равновесие жидкостей.
Равновесие жидкостей – очень важный раздел. Например, если вы выпили много пива, просто необходимо, чтобы оно находилось в равновесии. Но шутки в сторону! Какие фундаментальные понятия нужно знать, чтобы решать задачи по гидростатике?
Давление и плотность
Давление – физическая величина, равная отношению модуля силы, перпендикулярно действующей на поверхность, к площади этой поверхности.
Давление столба жидкости называют гидростатическим, а измеряется оно в Паскалях. Гидростатическое давление столба жидкости высотой h на дно сосуда рассчитывается по формуле:
Греческое «ро» – плотность жидкости. Плотность измеряется в килограммах на кубический метр и равна отношению массы тела к его объему.
Жидкость – изотропная среда. Это значит, что ее свойства одинаковы в любой ее точке.
Закон Паскаля и основное уравнение гидростатики
Давление, оказываемое на жидкость или газ передается в любую точку этой жидкости одинаково и во всех направлениях.
Это и есть закон Паскаля. Согласно ему, давление жидкости зависит только от плотности жидкости и высоты ее столба. На глубине h жидкость оказывает одинаковое давление как на дно, так и на стенки сосуда.
В данном случае р нулевое – давление столба воздуха (атмосферы), которое действует на жидкость.
В своей другой формулировке основное уравнение гидростатики показывает, что гидростатический напор является постоянной величиной для всего объема неподвижной жидкости. Здесь мы не будем останавливаться на этом понятии, так как оно изучается в курсе гидравлики.
Закон Архимеда и условия плавания тел
Закон Архимеда – еще одна важнейшая часть гидростатики. Он гласит:
На тело, погруженное в газ или жидкость действует выталкивающая сила, равная весу жидкости (газа) в объеме погруженной части тела. Эта сила называется силой Архимеда.
Тело плавает, если выталкивающая сила Архимеда больше действующей на него силы тяжести. Это же условие можно переписать, используя понятие плотности: тело будет плавать, если плотность жидкости больше, чем плотность тела.
Подробнее о законе Архимеда и фактах из жизни этого выдающегося античного инженера читайте в нашем отдельном материале.
Нужна помощь в решении задач? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис за качественным и быстрым объяснением.
Источник
Инфоурок
›
Физика
›Презентации›Решение задач по теме: «Зависимость давления жидкости от глубины. Закон сообщающихся сосудов».
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
31.01.2018 1 Классная работа. Решение задач по теме: «Зависимость давления жидкости от глубины. Закон сообщающихся сосудов».
2 слайд
Описание слайда:
1. Определите давление на глубине 0,6 м в воде, керосине, ртути. g = 10 Н/ кг h = 0,6 м ρв = 1000 кг/м 3 ρк = 800 кг/м 3 ρрт = 13600 кг/м 3 План: Решение: p = ρ.g.h P в = 1000.10.0,6 = = 6000 Па pк = 800.10.0,6 = = 4800 Па p рт= 13600.10.0,6 = = 81 600 Па 2
3 слайд
Описание слайда:
2. Вычислите давление на дно одной из глубочайших морских впадин, глубина которой 10 900 м. Плотность морской воды 1030 кг/м 3. h = 10 900 м ρв = 1030 кг/м 3 g = 10 Н/ кг План: p = ρ.g.h Решение: p = 1030.10.10 900 = = 112 270 000 Па = = 112,27 МПа 3
4 слайд
Описание слайда:
ОТВЕТЫ: А3; Б2; В12345; В216; Г1; Д1; Е11; Е21. Каково давление внутри жидкости … А. в условиях невесомости? Б. на Земле? 1. На разных уровнях давление одинаково. 2. На разных уровнях давление разное. 3. Давление отсутствует. В. От какого условия давление жидкости на дно 1).не зависит? 2). зависит? 1. От высоты столба. 4. От формы сосуда. 2. От массы жидкости. 5. От площади дна сосуда. 3. От объёма сосуда. 6. От плотности жидкости. Г. Как изменится давление на дно сосуда, если воду заменить ртутью той же высоты столба? Д. В сосуд, частично заполненный водой, опущен деревянный брусок. Как изменится давление воды на дно сосуда? Е. Давление газа на стенки сосуда 1) при уменьшении объёма; 2) увеличении температуры … 1. Увеличится. 2. Уменьшится. 3. Не изменится. 4
5 слайд
Описание слайда:
1. 2. 5 3
6 слайд
Описание слайда:
3. Изменится ли давление на дно, если из сосуда 2 перелить воду в сосуды 1 или 3? Выбери ответы: 1) уменьшится; 2) не изменится; 3) увеличится. 6
7 слайд
Описание слайда:
4. Одинаковое ли давление испытывают два водолаза на дне залива? 12м 20м 7
8 слайд
Описание слайда:
5. Сосуды с водой имеют равные площади дна. В каком из них давление воды на дно больше и во сколько раз? Давление, оказываемое столбом воды на дно, во втором сосуде в 2 раза больше, чем в 1. 8
9 слайд
Описание слайда:
6. Сосуд с жидкостью наклонили. Одинаковое ли давление оказывает после этого жидкость на боковые стенки А и В в точках, лежащих на одном горизонтальном уровне? Да, одинаковое. По закону Паскаля давление на одном уровне по всем направлениям одинаково. 9
10 слайд
Описание слайда:
7. Цилиндрические сосуды уравновешены на весах. Нарушится ли равновесие весов, если в них налить воды столько, что поверхность ее установится на одинаковом уровне от дна сосудов? Одинаково ли будет давление на дно сосудов? Да, равновесие весов нарушится, так как поперечное сечение правого сосуда больше, то и масса воды в правом сосуде будет больше, следовательно, правый сосуд перетянет. Давление же воды на дно сосудов будет одинаковое, поскольку давление в данном случае зависит от h (по условию h1 = h2). 10
11 слайд
Описание слайда:
8. Уровень воды в сосудах одинаковый. Будет ли переливаться вода из одного сосуда в другой, если открыть кран? Нет. Жидкость из одного сосуда в другой переливаться не будет, так как уровень жидкости одинаковый, следовательно и давление на кран тоже одинаково. 11
12 слайд
Описание слайда:
9. В полиэтиленовый мешок налита вода. Что показывают динамометры: давление или силы, действующие на столики динамометров? Стрелка правого динамометра закрыта листом бумаги. Каково показание правого динамометра? Будут ли изменяться показания динамометров, если воду в мешок доливать (выливать). Ответ обоснуйте. 12 Динамометры показывают силу давления жидкости на боковые стенки мешочка с водой. Показания их одинаковы и равны 70 Н. Если воду в мешок доливать, показания динамометров увеличатся, а если воду выливать, то показания уменьшатся.
13 слайд
Описание слайда:
1. Определите по графику глубину погружения тела в озеро, соответствующую давлению воды 100, 300 и 500 кПа. h 1 = 10 м h 2 = 30 м h 3 = 50 м 13
14 слайд
Описание слайда:
14 2. Определить по графику глубину погружения тела в озеро, которая соответствует давлению воды 250, 500, 625кПа . Каково давление воды на глубине 100 м? h 1 = 25 м h 2 = 50 м h 3 = 62,5 м р = 1000 кПа
15 слайд
Описание слайда:
3. Определить плотности жидкостей 1, 2, 3 по данным графиков(жидкости условны для простоты расчёта). 15
16 слайд
Описание слайда:
1. Аквариум наполнен доверху водой. С какой силой давит вода на стенку аквариума длиной 50 см и высотой 30 см? F ср = ? l = 50 см h = 30 см ρв =1000 кг/м 3 g = 10 Н/ кг СИ 0,5 м 0,3 м Решение: Fср = pср .S Pср = p/ 2 p = ρ.g.h S = l . h p = 1000.10.0,3 = 3 000 Па = 225 Н 16
17 слайд
Описание слайда:
2. Определите высоту уровня воды в водонапорной башне, если манометр, установленный у ее основания, показывает давление 220 000 Па. h = ? p = 220 000 Па План: p = ρ.g.h ρв =1000 кг/м 3 g = 10 Н/ кг Решение: = 22 м 17
18 слайд
Описание слайда:
На рисунке изображена футбольная камера, соединённая с вертикальной трубкой, в которой находится вода. На камеру положена дощечка, а на неё – гиря массой 5 кг. Высота столба воды в трубке 1 м. Определить площадь соприкосновения дощечки с камерой. Ответ: 0,005 м2 Р е ш е н и е: Давление столба воды, равное дав- лению воздуха внутри камеры, мож- но рассчитать по формуле p = ρgh р = 10 Н/кг.1000 кг/м3.1 м ≈ 10 кПа Давление дощечки на камеру составляет p = Fд/ S. Отсюда S = Fд / p, где Fд= mg. Fд = 5 кг . 10 Н/кг ≈ 50 Н. S = 50 Н : 10 000 Па ≈ 0,005 м2 = 50 см2 18
19 слайд
Описание слайда:
Вы знаете, что… А. давление в жидкостях и газах передаётся во все стороны без изменений, Б. давление на дно и стенки сосуда не зависит от его формы, В. давление жидкости на дно сосуда зависит от высоты столба жидкости, Г. давление на стенки сосуда с ростом высоты столба жидкости увеличивается, Д. величина давления зависит от плотности жидкости. Какими из приведённых ниже примеров Вы можете подтвердить эти особенности? 1.Если в стеклянную трубку с резиновым дном наливать воду, то с Ростом высоты столба жидкости плёнка будет прогибаться больше. 2. Бумажный стаканчик из-под мороженного не разрывается, если Налить воду, а если ртуть – рвётся. 3. В верхних частях высоких водонапорных башен трубы имеют более тонкие стенки, чем водопроводные трубы внизу. 4. Футбольная камера и мыльные пузыри принимают форму шаров. 5. Дно ведра и кувшина испытывают одинаковое давление, если вода в них налита до одного уровня. Ответы: А4; Б5; В1; Г3; Д2. 18
20 слайд
Описание слайда:
§20 повторить. Задачи № 21.27, 21.37, 21.47 Спасибо за работу!
Выберите книгу со скидкой:
БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА
Инфолавка – книжный магазин для педагогов и родителей от проекта «Инфоурок»
Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Учитель физики
Курс повышения квалификации
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала:
ДБ-1370867
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Источник