В сосуде с водой плавает деревянный брусок массой
6. Механика (изменение физических величин в процессах)
1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения
На поверхности воды плавает деревянный брусок. Как изменятся сила Архимеда, действующая на брусок, и маса вытесненной воды, если его заменить сплошным бруском той же плотности, но большей массы (m)?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
[begin{array}{|c|c|} hline text{Сила Архимеда}&text{Масса вытесненной воды}\ hline &\ hline end{array}]
1) Так как брусок плавает на поверхности воды, то сила тяжести уравновешена силой Архимеда [F_a=mg] Так как масса увеличилась, то и сила Архимеда увеличилась. Ответ – 1
2) Как сказано в пункте 1) сила тяжести уравновешена силой Архимеда [F_a=mg] Сила Архимеда находится по формуле: [F_a=rho_1gV] Где (rho_1) – плотность жидкости, а (V) – объем погруженной части тела в жидкость.Так как (rho_1) не изменилась , а (F_a) увеличилась, то (V) тоже увеличился, а значит и масса вытесненной воды увеличилась. Ответ – 1
Ответ: 11
На водной поверхности плавает погружённый на 1/2 своего объёма деревянный брусок. Как изменится глубина погружения бруска и действующая на него выталкивающая сила, если провести этот эксперимент с тем же бруском, но в космическом корабле, находящемся на поверхности Луны?
Ускорение свободного падения на Луне (g_{text{л}} approx 1,6) м/с(^{2}).
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. [begin{array}{ | l | l | } hline text{Глубина погружения бруска} & text{Сила выталкивания} \ hline & \ hline end{array}]
Брусок покоится, значит, по условию равновесия тел, векторная сумма сил, действующих на брусок, равна нулю.
[vec{F}_{text{выт}} +m cdot vec{g} = 0 hspace{0,3 cm} Rightarrow hspace{0,3 cm} F_{text{выт}} = m cdot g] Силу выталкивания можно найти по формуле: [F_{text{выт}} = rho_{text{ж}} cdot g cdot V_{text{т}},] где (rho_{text{ж}}) – плотность жидкости, g – ускорение свободного падения, (V_{text{т}}) – объём погружённой часи тела.
Подставим (F_{text{выт}}) в предыдущую формулу и получим [rho_{text{ж}} cdot g cdot V_{text{т}}= m cdot g hspace{0,3 cm} Rightarrow hspace{0,3 cm} rho_{text{ж}} cdot V_{text{т}}= m hspace{0,3 cm} Rightarrow hspace{0,3 cm} V_{text{т}} =dfrac{m}{rho_{text{ж}}}] Заметим, что брусок на Луне будет иметь такую же массу, а вода такую же плотность, что на Земле. Значит, объём погруженной части тела не изменится, следовательно не изменится и глубина погружения
Вернёмся к формуле: [F_{text{выт}} = m cdot g] При неизменной массе бруска, ускорение свободного падения уменьшится, значит, и сила выталкивания уменьшится.
Ответ: 32
На водной поверхности плавает погружённый на 1/2 своего объёма деревянный брусок. Как изменится глубина погружения бруска и действующая на него выталкивающая сила, если провести этот эксперимент с тем же бруском, но в космическом корабле, находящемся на поверхности некоторой планеты, ускорение свободного падения которой равно 15 м/с(^{2})?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. [begin{array}{ | l | l | } hline text{Глубина погружения бруска} & text{Сила выталкивания} \ hline & \ hline end{array}]
Брусок покоится, значит, по условию равновесия тел, векторная сумма сил, действующих на брусок, равна нулю.
[vec{F}_{text{выт}} +m cdot vec{g} = 0 hspace{0,3 cm} Rightarrow hspace{0,3 cm} F_{text{выт}} = m cdot g] Силу выталкивания можно найти по формуле [F_{text{выт}} = rho_{text{ж}} cdot g cdot V_{text{т}},] где (rho_{text{ж}}) – плотность жидкости, g – ускорение свободного падения, (V_{text{т}}) – объём погружённой часи тела.
Подставим (F_{text{выт}}) в предыдущую формулу и получим [rho_{text{ж}} cdot g cdot V_{text{т}}= m cdot g hspace{0,3 cm} Rightarrow hspace{0,3 cm} rho_{text{ж}} cdot V_{text{т}}= m hspace{0,3 cm} Rightarrow hspace{0,3 cm} V_{text{т}} =dfrac{m}{rho_{text{ж}}}] Заметим, что брусок на Луне будет иметь такую же массу, а вода такую же плотность, что на Земле. Значит, объём погруженной части тела не изменится, следовательно не изменится и глубина погружения
Вернёмся к формуле: [F_{text{выт}} = m cdot g] При неизменной массе бруска, ускорение свободного падения увеличится, значит, и сила выталкивания увеличится.
Ответ: 31
В сосуде с маслом и в сосуде с водой водой плавает лед. Как изменится уровень жидкости, если лед растает?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
[begin{array}{|c|c|} hline text{Уровень жидкости в сосуде с водой}&text{Уровень жидкости в сосуде с маслом}\ hline &\ hline end{array}]
1) Так как лед плавает, то [F_text{а}=m_text{л}g] или (m_text{л}=rho_text{в}V_text{т}), где (rho_text{в}) – плотность воды, а (V_text{т}) – объем погруженной части тела. Выразим объем погруженной части [V_text{т}=frac{m_text{л}}{rho_text{в}} quad (1)] Объем полученной воды равен [V_text{в}=frac{m_text{л}}{rho_text{в}} quad (2)] Из (1) и (2) можно сделать вывод, что ( V_ text{в}=V_text{т}), а значит объем погруженной в воду части льда будет замещен после таяния льда таким же объемом воды, что означает: уровень воды в сосуде не изменится. Ответ – 3
2) Как мы знаем из пункта 1) объем погруженной части [V_text{т}=frac{m_text{л}}{rho_text{ж}} quad (3)] Где (rho_text{ж}) – плотность жидкости
Объем полученной воды равен [V_text{в}=frac{m_text{л}}{rho_text{в}} quad (4)] Так как плотность масла меньше плотности воды, то (V_text{в}<V_text{т}), значит уровень жидкости уменьшится. Ответ – 2
Ответ: 32
В сосуде с водой и в сосуде с ртутью плавает лед. Как изменится уровень жидкости, если лед растает?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
[begin{array}{|c|c|} hline text{уровень жидкости в сосуде с водой}&text{уровень жидкости в сосуде с ртутью}\ hline &\ hline end{array}]
1) Так как лед плавает, то [F_text{а}=m_text{л}g] или (m_text{л}=rho_text{в}V_text{т}), где (rho_text{в}) – плотность воды, а (V_text{т}) – объем погруженной части тела.
Выразим объем погруженной части [V_text{т}=frac{m_text{л}}{rho_text{в}} quad (1)] Объем полученной воды равен [V_text{в}=frac{m_text{л}}{rho_text{в}} quad (2)] Из (1) и (2) можно сделать вывод, что ( V_ text{в}=V_text{т}), а значит объем погруженной в воду части льда будет замещен после таяния льда таким же объемом воды, что означает: уровень воды в сосуде не изменится. Ответ – 3
2) Как мы знаем из пункта 1) объем погруженной части [V_text{т}=frac{m_text{л}}{rho_text{ж}} quad (3)] Где (rho_text{ж}) – плотность жидкости
Объем полученной воды равен [V_text{в}=frac{m_text{л}}{rho_text{в}} quad (4)] Из формул (3) и (4) следует, что уровень ртути после того, как лед растает, зависит от плотности жидкости, а так как плотность ртути больше плотности воды, то (V_text{в}>V_text{т}) и уровень жидкости увеличится. Ответ – 1
Ответ: 31
На поверхности воды плавает деревянный шарик. Как изменятся сила тяжести, действующая на шарик и высота погружения, если его переместить из воды в керосин?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
[begin{array}{|c|c|} hline text{Сила тяжести, действующая на}&text{Высота погружения}\ text{шарик}&\ hline &\ hline end{array}]
“Досрочная волна 2019 вариант 1”
А) Сила тяжести не зависит от жидкости.
Б) Из условия равновесия: [mg= rho g V,] где (m) – масса шарика, (rho) – плотнсоть жидкости, (V) – объем погруженной части.
Плотность керосина меньше плотности воды, следовательно, объем погруженной части больше.
Ответ:
Деревянный шарик плавает в стакане с водой. Как изменятся сила тяжести, действующая на шарик, и глубина погружения шарика в жидкость, если он будет плавать в подсолнечном масле? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
[begin{array}{|c|c|} hline text{Сила тяжести}&text{Глубина погружения}\ text{действующая на}&text{шарика в жидкость}\ text{шарик}&\ hline &\ hline end{array}]
“Демоверсия 2020”
А) Масса шарика не изменяется, следовательно, не изменяется и сила тяжести, действующая на шарик.
Б) В случае плавания деревенного шарика, силу тяжести уравновешивает сила Архимеда, равная [F_A=rho g V,] где (rho) – плотность жидкости, (V) – объем погруженной части.
Так как плотность жидкости уменьшилась, то объем погруженной части должен увеличиться.
Ответ: 31
Вспомнить все за 1,5 часа. Шпаргалка к ЕГЭ 2021 по физике
Шпаргалка к ЕГЭ 2021 по физике
Источник