В широкий сосуд с водой установлена

Орандж

Ученик

(206),
закрыт

4 года назад

1. На поверхности воды в озере расположен источник коротких звуковых сигналов. Приём-
ник звуковых сигналов расположен на h = 30м ниже источника на одной с ним вертикали. Отра-
жённый от плоского дна звуковой сигнал регистрируется приёмником через T = 60мc после его
отправки. Определите глубину озера в этом месте. Скорость звука в воде принять равной
v =1500 м с. /
2. Антон спускался на эскалаторе в метро. В момент, когда ему оставалось проехать чет-
верть длины эскалатора, он решил возвратиться к верхней точке эскалатора. Антон может бежать
относительно эскалатора со скоростью v = 3 м с/ . Какой способ предпочтительнее: спуститься
вниз на «своём» эскалаторе и затем подниматься вверх по соседнему (он поднимает пассажиров
наверх), или сразу подниматься вверх? Скорость каждого эскалатора v =1м/с . Временем перехо-
да с одного эскалатора на другой пренебречь.
3. Масса стеклянной банки, наполненной маслом наполовину (по объёму), равна 1 m =1,5 кг .
Для полного заполнения банки в неё долили воду массой 2 m =1,5 кг . Определите массу пустой
банки. Плотность масла 3
м ρ = 800 кг / м, плотность воды 3
в ρ =1000 кг / м .
4. В тонкостенный сосуд с вертикальными стенками высотой H = 27 см налиты равные мас-
сы воды и масла, полностью заполняющие сосуд. Определите гидростатическое давление на рас-
стоянии h = 5 см от дна сосуда (внешнее давление не учитывать). Жидкости не смешиваются.
Плотность масла 3
м ρ = 800 кг / м, плотность воды 3
в ρ =1000 кг / м .2
5. В широкий сосуд с водой вертикально установлена длинная трубка, площадь поперечного
сечения которой 2 S = 2 см . Нижний конец трубки находится на l =10 см ниже уровня воды. Ка-
кую максимальную массу масла можно налить в трубку, чтобы масло не выливалась из неё через
нижнее отверстие? Плотность воды 3
в ρ =1000 кг / м .
6. Однородный стержень длиной L =1, 2 м лежит на упоре (см. рис.). Для удержания стерж-
ня в горизонтальном положении нужно давить с силой 1 F = 200 Н на её короткий конец, либо
действовать с направленной вертикально вверх силой 2 F =100 Н на её длинный конец. Опреде-
лите массу балки и место расположения точки упора.
7. Пустая пластиковая коробочка плавает в воде, погрузившись на 2/3 своего объёма. После
того как в неё положили кусочек металла массой m =10 г, она осталась на плаву, погрузившись
на 3/4 своего объёма. Определите массу коробочки. Плотность воды 3
в ρ =1000 кг / м .
8. В батарею водяного отопления вода поступает при температуре 1
t = 80 C по трубе площа-
дью поперечного сечения 2 S = 500 мм со скоростью v =1, 2 м с/ а выходит из батареи, имея тем-
пературу о
2t = 40 С. Какое количество теплоты получает отапливаемое помещение в течение су-
ток? Удельная теплоёмкость воды о
в c = 4200 Дж / (кг С) ⋅ .
9. В медный сосуд массой m1, нагретый до температуры 1
t = 350 C,  положили лёд массой
2 m = 600 г при температуре о
2t = −10 С . После установления теплового равновесия в сосуде ока-
залось 3 m = 550 г льда, смешанного с водой. Определите массу сосуда m1 . Потерями теплоты
пренебречь. Удельная теплоёмкость льда cл = 2100Дж/ кг C ( ⋅ )  удельная теплота плавления льда
5
л λ = ⋅ 3,2 10 Дж/кг, удельная теплоёмкость воды cв = 4200 Дж/ кг C ( ⋅ )  , удельная теплоёмкость ме-
ди cм = 390 Дж/ кг C ( ⋅ )  .
10. На контакты, делящие длину однородного проволочного кольца в от-
ношении 1:2, подаётся некоторое постоянное напряжение U . При этом в
кольце выделяется мощность 1P = 72 Вт . Какая мощность выделялась бы в
кольце при том же напряжении, если бы контакты были расположены по диаметру кольца?
в

Источник

Источник

Решебник по физике Л.А. Кирик Самостоятельные и контрольные работы

1. а) Два сосуда одинаковой формы и размеров установлены так, как показано на рисунке. Что можно сказать: а) о массах воды в сосудах; б) о давлении на дно сосудов; в) о силах давления на дно сосудов?

а) массы одинаковы

б) давление на дно одинаково

в) сила давления на дно в первом сосуде больше, так как площадь дна больше

б) В сосуде находится один над другим три слоя несмешивающихся жидкостей: воды, керосина и ртути. Высота каждого слоя 5 см. Сделайте пояснительный рисунок и укажите на нем порядок расположения слоев. Определите давление жидкостей на дно сосуда и на глубине 7,5 см.

2. а) Под колоколом воздушного насоса находится сосуд, закупоренный пробкой. Почему при интенсивном выкачивании воздуха из-под колокола пробка может вылететь (см. рисунок)?

Давление под колоколом на пробку по мере выкачивания воздуха уменьшается, а внутри колбы остается постоянным. Когда сила давления газа, обусловленная разностью давлений, превысит максимальное значение силы трения покоя пробки о стекло, пробка вылетит.

б) Кубик с длиной ребра 10 см погружен в воду так, что его нижняя грань находится на глубине 25 см. С какой силой вода давит на нижнюю грань?

3. а) Будет ли гидравлический пресс работать на Луне? Если да, то будет ли какое-то различие в его работе на Луне по сравнению с работой на Земле?

Давление пресса на Луне будет меньше, чем на Земле, так как сила тяжести на Луне меньше.

б) В левое колено U-образной трубки с водой долили слой керосина высотой 20 см. На сколько поднимется уровень воды в правом колене?

4. а) Сосуды имеют одинаковые площади дна. Что можно сказать: а) о массах воды в сосудах; б) о давлении на дно сосудов; в) о силах давления на дно сосудов?

а) масса в 1-ом сосуде больше

б) давления одинаковы

в) силы давления одинаковы, так как площади дна равны

б) Малый поршень гидравлического пресса площадью 2 см2 под действием внешней силы опустился на 16 см. Площадь большего поршня 8 см2. Определите вес груза, поднятого поршнем, если на малый поршень действовала сила 200 Н. На какую высоту был поднят груз?

5. а) Справедлив ли закон сообщающихся сосудов в условиях невесомости?

Нет. В состоянии невесомости вес тела равен 0, следовательно, жидкость не будет оказывать давление.

б) Со дна аквариума убрали камень массой 780 г. В результате давление на дно сосуда уменьшилось на 50 Па. Какова плотность камня, если известно, что длина аквариума 30 см, а ширина 20 см? Камень был погружен в воду полностью.

6. а) Что вы можете сказать о величине давления и силах давления на дно сосуда во всех трех отсеках, изображенных на рисунке?

Давление зависит только от высоты сосуда и плотности жидкости. Сила давления на дно будет больше там, где площадь дна больше. => Давление одинаково во всех трёх отсеках, сила давления в 1-ом сосуде больше, чем во 2,3 отсеках.

б) В цилиндрических сообщающихся сосудах находится вода. Площадь поперечного сечения широкого сосуда в 4 раза больше площади поперечного сечения узкого сосуда. В узкий сосуд наливают керосин, который образует столб высотой 20 см. На сколько повысится уровень воды в широком сосуде и на сколько опустится в узком?

Пусть относительно начального уровня воды в сосудах в узком сосуде уровень воды понизится на h2, а в широком повысится на h1. Тогда давление столба керосина высотой Н в узкой трубке будет равно g ρк Н, давление воды в широкой трубке равно g ρв (h1 + h2), где ρк – плотность керосина и ρв – плотность воды. Так как жидкости находятся в равновесии, то

Читайте также:  Расширение сосудов в желудке

g ρк Н = g ρв (h1 + h2), или ρк Н = ρв (h1 + h2)

Воду считаем несжимаемой жидкостью, поэтому уменьшение объёма в узкой трубке площадью S должно быть равно увеличению объёма в широкой трубке площадью 4S:

Sh2 = 4Sh1, или h2 = 4h1.

Определим h1 = ρк Н/ 5 ρв.

Получаем h1 = 3,2 см и h2 = 12,8 см.

Источник

Страница 2 из 2

232. В боковой поверхности цилиндрического сосуда, стоящего на горизонтальной поверхности, имеется отверстие, поперечное сечение которого значительно меньше поперечного сечения самого сосуда. Отверстие расположено на расстоянии h1 = 49 см от уровня воды в сосуде, который поддерживается постоянным, и на расстоянии h2 = 25 см от дна сосуда. Пренебрегая вязкостью воды, определите расстояние по горизонтали от отверстия до места, куда попадает струя воды.

233. На столе стоит наполненный водой широкий цилиндрический сосуд высотой h = 40 см. Пренебрегая вязкостью, определите, на какой высоте от дна сосуда должно располагаться небольшое отверстие, чтобы расстояние по горизонтали от отверстия до места, куда попадает струя воды, было максимальным.

234. Для вытекания струи жидкости из сосуда с постоянной скоростью применяют устройство, приведенное на рисунке (сосуде Мариотта). Определить скорость истечения струи.

235. Площадь соприкосновения слоев текущей жидкости S = 10 см2, коэффициент динамической вязкости жидкости η = 10-3 Па с, а возникающая сила трения между слоями F = 0,1 мН. Определить градиент скорости.

236. Шарик всплывает с постоянной скоростью в жидкости, плотность которой в три раза больше плотности материала шарика. Определить отношение силы трения, действующей на всплывающий шарик, к его весу.

237. Смесь свинцовых дробинок (плотность ρ = 11,3 г/см3) диаметром 4 мм и 2 мм одновременно опускают в широкий сосуд глубиной h = 1,5 м с глицерином (плотность ρ = 1,26 г/см3, динамическая вязкость η = 1,48 Па*с). Определить, насколько больше времени потребуется дробинам меньшего размера, чтобы достичь дна сосуда.

238. В широком сосуде, наполненном глицерином (плотность ρ = 1,26 г/см3, динамическая вязкость η = 1,48 Па * с), падает свинцовый шарик (плотность ρ = 11,3 г/см3). Считая, что при числе Рейнольдса Re <= 0,5 выполняется закон Стокса (при вычислении Re в качестве характерного размера берется диаметр шарика), определите предельный диаметр шарика.

239. Стальной шарик (плотность ρ = 9 г/см3) диаметром d = 0,8 см падает с постоянной скоростью в касторовом масле (плотность ρ` = 0,96 г/см3, динамическая вязкость η = 0,99 Па*с). Учитывая, что критическое значение числа Рейнольдса Reкр = 0,5, определить характер движения масла, обусловленный падением в нем шарика.

240. Пробковый шарик (плотность ρ = 0,2 г/см3) диаметром d = 6 мм всплывает в сосуде, наполненном касторовым маслом (плотность ρ` = 0,96 г/см3), с постоянной скоростью v = 1,5 см/с. Определить для касторового масла: 1) динамическую вязкость η; 2) кинетическую вязкость ν.

241. В боковую поверхность сосуда вставлен горизонтальный капилляр с внутренним диаметром d = 2 мм и длиной l = 1,2 см. Через капилляр вытекает касторовое масло (плотность ρ = 0,96 г/см3, динамическая вязкость η = 0,99 Па * с), уровень которого в сосуде поддерживается постоянным на высоте h = 30 см выше капилляра. Определите время, которое требуется для протекания через капилляр 10 см3 масла.

242. В боковую поверхность цилиндрического сосуда D вставлен капилляр с внутренним диаметром d и длиной l. В сосуд налита жидкость с динамической вязкостью η. Определить зависимость скорости и понижение уровня жидкости в сосуде от высоты h этого уровня над капилляром.

243. В боковую поверхность цилиндрического сосуда, установленного на столе, вставлен на высоте h1 = 10 см от его дна капилляр с внутренним диаметром d = 2 мм и длиной l = 1 см. В сосуде поддерживается постоянный уровень машинного масла (плотность ρ = 0,9 г/см3, динамическая вязкость η = 0,1 Па * с) на высоте h2 = 70 см выше капилляра. Определите расстояние по горизонтали от конца капилляра до места, куда попадает струя масла.

244. Определить наибольшую скорость, которую может приобрести свободно падающий в воздухе (ρ = 1,29 кг/м3) свинцовый шарик (ρ` = 11,3 г/см3) массой m = 12 г. Коэффициент сопротивления Cx принять равным 0,5.

245. Парашют (m1 = 32 кг) пилот (m2 = 65 кг) в раскрытом состоянии имеет форму полусферы диаметром d = 12 м, обладая коэффициентом сопротивления Cx = 1,3. Определить максимальную скорость, развиваемую пилотом, при плотности воздуха 1,29 кг/м3.

246. Автомобиль с площадью миделя (наибольшая площадь сечения в направлении, перпендикулярном скорости) S = 2,2 м2, коэффициентом лобового сопротивления Сх = 0,4 и максимальной мощностью P = 45 кВт может на горизонтальных участках дороги развивать скорость до 140 км/ч. При реконструкции автомобиля уменьшают площадь миделя до S1 = 2 м2, оставляя Сх прежним. Принимая силу трения о поверхность дороги постоянной, определить, какую максимальную мощность должен иметь автомобиль, чтобы он развивал на горизонтальных участках дороги скорость до 160 км/ч. Плотность воздуха принять равной 1,29 кг/м3.

247. Объясните, зависит ли разность давлений на нижнюю и верхнюю поверхность крыла самолета от высоты его подъема.

Источник

Задача по физике – 1117

Два одинаковых сообщающихся сосуда наполнены жидкостью плотностью $rho_{0}$ и установлены на горизонтальном столе. В один из сосудов кладут маленький груз массой $m$ и плотностью $rho$. На сколько будут после этого отличаться силы давления сосудов на стол? Массой гибкой соединительной трубки с жидкостью можно пренебречь.


Подробнее

Задача по физике – 1119

К рычагу, закреплённому на дне водоёма, прикреплены на нитях два сферических поплавка радиусом $R$ (см. рисунок). В случае, если рычаг удерживать в горизонтальном положении, центры поплавков расположены на глубине $h > R$. На каких глубинах будут расположены центры поплавков, если отпустить рычаг и дождаться установления равновесия? Массами поплавков и рычага пренебречь. Концы рычага в положении равновесия не касаются дна, а $AB : AC = 2:1$. Считать, что $AC > h$.

В широкий сосуд с водой установлена

Читайте также:  При понижении давления сосуды расширяются


Подробнее

Задача по физике – 1120

В широкий сосуд налит слой жидкости толщиной $h_{2}$ и плотностью $rho_{2}$, поверх него — слой другой жидкости, не смешивающейся с первой, толщиной $h_{1}$ и плотностью $rho_{1}


Подробнее

Задача по физике – 1121

В горизонтальном дне сосуда имеется прямоугольное отверстие с размерами $a times b$. Его закрыли прямоугольным параллелепипедом со сторонами $b times x times c$ так, что одна из диагоналей грани $c times c$ вертикальна (вид сбоку показан на рисунке). В сосуд медленно наливают жидкость плотностью $rho$. Какова должна быть масса параллелепипеда $M$. чтобы он не всплывал при любом уровне воды? Силами трения и поверхностного натяжения пренебречь.


Подробнее

Задача по физике – 1122

К одному концу нити, перекинутой через блок, подвешен груз массой $M$, изготовленный из материала плотностью $rho_{1}$. Груз погружен в сосуд с жидкостью плотностью $rho_{2}$. К другому концу нити подвешен груз массой $m$ (см. рисунок). При каких значениях $m$ груз массой $M$ в положении равновесия может плавать в жидкости? Трения нет.


Подробнее

Задача по физике – 1123

Цилиндрический оловянный брусок массой $M = 1 кг$ и высотой $H= 10 см$, подвешенный к одному концу коромысла равноплечих весов так, что ось цилиндра вертикальна, погружен на $h = 2 см$ в воду, находящуюся в стакане с площадью сечения $S = 25 см^{2}$, и удерживается в этом положении при помощи противовеса, подвешенного к другому концу коромысла. На сколько изменится уровень воды в стакане, если изменить массу противовеса на $Delta m = 80 г$? Плотность олова $rho_{о} = 7,2 г/см^{3}$, плотность воды $rho_{в} = 1 г/см^{3}$. Считайте, что брусок не касается дна стакана, а вода из стакана не выливается.


Подробнее

Задача по физике – 1124

$U$-образная трубка заполнена водой плотностью $rho$ (см. рисунок). Узкое колено этой трубки с площадью сечения $S$ закрыто невесомым поршнем, к которому привязана нить, перекинутая через неподвижный и подвижный блоки. Широкое колено трубки, площадь сечения которого в $n = 2$ раза больше, чем у узкого, открыто. К оси подвижного блока подвешен груз массой $M$, и система находится в равновесии. На какое расстояние сдвинется груз, если в открытое колено трубки долить воду массой $m$, а к грузу массой $M$ прикрепить дополнительный груз массой $m$? Считайте, что поршень всё время касается поверхности воды, трения нет, нить и блоки невесомы.

В широкий сосуд с водой установлена


Подробнее

Задача по физике – 1125

Ванна, одна из стенок которой представляет собой наклонную плоскость, заполнена водой с плотностью $rho_{в}$. В ванну медленно погружают длинный тонкий круглый карандаш, удерживая его нитью за верхний конец, который перемещают вниз вдоль наклонной стенки (см. рисунок). Какая часть карандаша должна погрузиться в воду, чтобы нижний конец перестал касаться стенки? Плотность карандаша $rho_{к} = (3/4) rho_{в}$.

В широкий сосуд с водой установлена


Подробнее

Задача по физике – 1126

На дне бассейна лежит тонкий стержень длиной $L = 1 м$, состоящий из двух половин с одинаковыми площадями поперечного сечения и плотностями $rho_{1} = 0,5 г/см^{3}$ и $rho_{2} = 2,0 г/см^{3}$. В бассейн медленно наливают воду плотностью $rho_{0} = 1,0 г/см^{3}$. При какой глубине $h$ воды в бассейне стержень будет составлять с поверхностью воды угол $alpha = 45^{ circ}$?


Подробнее

Задача по физике – 1127

Плавающая на поверхности воды прямоугольная льдина, продольные размеры которой много больше её толщины, выдерживает груз массой $M$, помещённый в центре. Какой груз можно разместить на краю льдины (в середине её ребра), чтобы он не коснулся воды? Плотность льда считайте равной $0,9 г/см^{3}$, плотность воды — $1,0 г/см^{3}$.


Подробнее

Задача по физике – 1128

Три одинаковых длинных бруса квадратного сечения плавают в воде параллельно друг другу. При наведении переправы поперёк них положили жёсткую однородную балку массой $m$ и длиной $L$ так, что она концами опирается на середины крайних брусьев, а расстояние от конца балки до среднего бруса, нагруженного также посередине, равно $l$. Найдите силы давления балки на брусья, считая, что их поперечные размеры много меньше $L$, и что балка лежит почти горизонтально, не касаясь воды.


Подробнее

Задача по физике – 1129

Однородное бревно квадратного сечения размером $a times a$ и длиной $L gg a$ в исходном состоянии держат параллельно поверхности воды так, что оно касается воды своей длинной гранью (см. рисунок). Плотность бревна $rho$ равна плотности воды. Бревно отпускают. Найдите количество теплоты, которое выделится, пока система не придёт в равновесие.


Подробнее

Задача по физике – 1130

Из неиссякаемого источника через круглую трубу с внутренним диаметром $D = 5 см$ вертикально вниз вытекает струя воды. Вёдра ёмкостью $V = 10 л$ подставляют под струю так, что верх ведра находится на $H = 1,5 м$ ниже конца трубы. На уровне верха ведра диаметр струи равен $d = 4 см$. Каков расход воды у источника? Ответ выразите в «вёдрах в час».


Подробнее

Задача по физике – 1131

В центре днища прямоугольной баржи длиной $a = 80 м$, шириной $b = 10 м$ и высотой $c = 5 м$ образовалось отверстие диаметром $d=1 см$. Оцените время, за которое баржа затонет, если не откачивать воду. Баржа открыта сверху, груза на ней нет, начальная высота бортов над уровнем воды $h = 3,75 м$.


Подробнее

Задача по физике – 1132

Цилиндрическое ведро диаметром $D = 30 см$ и высотой $H = 35 см$ имеет в дне дырку площадью $S = 4 см^{2}$. Ведро ставят под кран, из которого за секунду выливается $V = 1 л$ воды. Сколько литров воды будет в ведре через $t = 1 час$?


Подробнее

Источник