Поршень неподвижно прикреплен ко дну сосуда

Сборник задач по физике, Лукашик В.И.

486. В чем различие передачи давления в случаях, показанных на рисунке 121?
В первом случае давление передается только на дно сосуда, а во втором — как на дно, так и на стенки сосуда.

487. Если выстрелить из мелкокалиберной винтовки в вареное яйцо, то в яйце образуется отверстие. Если же выстрелить в сырое яйцо, оно разлетится. Как объяснить это явление?
При выстреле в сырое яйцо давление, оказываемое пулей, передается по всем направлениям без изменения. Таким образом, скорлупа сырого яйца под действием этого давления разлетается.

488. В одном сосуде находится металлический кубик, в другом — вода (рис. 122). Изобразите графически (одной—тремя стрелками), как эти тела будут передавать производимое на них давление.

489. Сосуд плотно закрыт пробкой, в которую вставлены две трубки (рис. 123). Если подуть в трубку а, то вода через трубку б выливается из сосуда. Будет ли вытекать вода из трубки а, если подуть в трубку б?
Если подуть в трубку б), то вода из трубки а) вытекать не будет.

490. Почему взрыв снаряда под водой губителен для живущих в воде организмов?
Потому что при взрыве снаряда развиваются большие давления, которые распространяются во все стороны (ударная волна).

491. Объясните действие фонтана, изображенного на рисунке 124.
При нагревании колбы давление воздуха в сосуде увеличивается и передается через трубку в пространство над жидкостью в правом сосуде. Как только это давление превысит атмосферное, вода начнет подниматься по трубке, и фонтан заработает.

492. Забавляясь, мальчик выдувает мыльные пузыри. Почему мыльные пузыри приобретают форму шара?
Потому что давление воздуха передается во все точки стенок мыльного пузыря одинаково.

493. В закрытом сосуде в воде плавает пузырек так, как показано на рисунке 125. Пузырек заполнен водой и воздухом. Будет ли увеличиваться масса воды в пузырьке, если увеличить давление воздуха в сосуде? Почему?
Если в сосуд накачать воздух, то давление увеличится в любой точке сосуда (в том числе и под водой). Поэтому уровень воды в пузырьке увеличится.

494. Поршень неподвижно прикреплен ко дну сосуда (рис. 126). Что произойдет с цилиндром, надетым на поршень, если в сосуд накачать воздух; откачать воздух из сосуда? Ответ поясните.
Если в сосуд накачать воздух, то цилиндр опустится. Если же воздух откачать, то цилиндр поднимется. Объясняется это тем, что при изменении в сосуде давления цилиндр изменяет свое положение (поднимается или опускается) таким образом, чтобы давления внутри и снаружи цилиндра были равны (рис. 126).

495. Будет ли, как и при обычном пользовании, выдавливаться зубная паста из тюбика в условиях состояния невесомости? Ответ поясните.
В состоянии невесомости зубная паста будет выдавливаться даже легче, чем обычно, потому что в земных условиях приходится преодолевать силу тяжести выдавливаемой пасты (если держать тюбик вертикально вверх).

496. Два сообщающихся сосуда с различными поперечными сечениями (рис. 127) наполнены водой. Площадь поперечного сечения у узкого сосуда в 100 раз меньше, чем у широкого. На поршень А поставили гирю весом 10 Н. Какой груз надо положить на поршень В, чтобы оба груза находились в равновесии?

497. Какой выигрыш в силе можно получить на гидравлических машинах, у которых площади поперечных сечений поршней относятся как: а) 1:10; б) 2:50; в) 1:100; г) 5:60; д) 10:100?

498. Площадь меньшего поршня гидравлического пресса 10 см2. На него действует сила 200 Н. Площадь большего поршня 200 см2. Какая сила действует на больший поршень?

499. Поршень гидравлического пресса площадью 180 см2 действует силой 18 кН. Площадь малого поршня 4 см2. С какой силой действует меньший поршень на масло в прессе?

500. Определите (устно): а) каков вес шара (рис. 128), если жидкость в гидравлической машине находится в равновесии; б) какие силы действуют на тела, прессуемые гидравлическими машинами (рис. 129, а, б).

501. Малый поршень гидравлического пресса под действием силы 500 Н опустился на 15 см. При этом большой поршень поднялся на 5 см. Какая сила действует на большой поршень?

502. Малый поршень гидравлического пресса площадью 2 см2 под действием силы опустился на 16 см. Площадь большого поршня 8 см2. Определите: а) вес груза, поднятого поршнем, если на малый поршень действовала сила 200 Н; б) на какую высоту поднят груз.

503. Давление в гидравлической машине 400 кПа (рис. 130). На меньший поршень действует сила 200 Н. Площадь большого поршня 400 см2. Определите: а) показания динамометра В, сжимаемого большим поршнем; б) площадь меньшего поршня.