Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Атмосферное давление





 

5.4.1.Можно ли «спрятаться» от атмосферного давления, нырнув в воду? Обоснуйте свой ответ.

5.4.2. Какое физическое явление мы используем, набирая чернила в автоматическую ручку?

5.4.3.Чтобы вдохнуть воздух, человек при помощи мышц расширяет грудную клетку. Почему воздух входит при этом в легкие? Как происходит выдох?

5.4.4.Почему вода поднимается вверх, когда ее втягивают через соломинку (см. рис. 125)?

5.4.5.Мальчик сорвал лист с дерева, приложил его ко рту, и, когда втянул в себя воздух, лист лопнул. Почему?

5.4.6. Пипетка — прибор для получения капель жидкости (рис. 126). Объясните ее действие.

5.4.7.Объясните действие шприца (рис. 127).

5.4.8.Объясните действие масленки (рис. 128).

       
 
   

 

 


 

 
 

 

 


5.4.9.На рисунке 129 изображен прибор ливер, служащий для взятия проб различных жидкостей. Ливер опускают в жидкость, затем закрывают пальцем верхнее отверстие и вынимают из жидкости. Когда верхнее отверстие открывают, из ливера начинает вытекать жидкость. Объясните действие этого прибора.

5.4.10.Медицинские банки перед тем, как поставить больному, прогревают пламенем. Объясните, почему после этого они «присасываются» к телу.

5.4.11.Почему приходится прилагать огромное усилие, вытаскивая ногу, увязшую в глине или топком болотистом грунте?

5.4.12.Почему улитку трудно оторвать от доски, по которой она ползет?

5.4.13.Почему трудно пить из опрокинутой бутылки, если плотно охватить ее горлышко губами?

5.4.14. Чтобы выпить сгущенное молоко из жестяной банки, в крышке пробивают два отверстия. Для чего необходимо второе отверстие?

5.4.15.Сифон.Изогнутая трубка, изображенная на рисунке 130, заполнена жидкостью. Концы трубки закрыты. Что произойдет, если их открыть? Если открыть только один конец?

5.4.16.Предполагают, что Луна когда-то была окружена атмосферой, но постепенно потеряла ее. Чем это можно объяснить?

5.4.17.Выразите в паскалях следующие давления: 760 мм рт. ст., 380 мм рт. ст., 190 мм рт. ст.

5.4.18. Выразите в гектопаскалях давление, равное: 740 мм рт. ст.; 780 мм рт. ст.

5.4.19.Выразите в миллиметрах ртутного столба следующие давления: 10 кПа, 50 кПа.

5.4.20. Почему не выливается вода из опрокинутой бутылки, если горлышко ее погружено в воду (рис. 131)?

5.4.21.Автоматическая поилка для птиц (рис. 132) состоит из бутылки, наполненной водой и опрокинутой в корытце, так, что горлышко находится немного ниже уровня воды в корытце. Почему вода не выливается из бутылки? Если уровень воды в корытце понизится и горлышко бутылки выйдет из воды, часть воды из бутылки выльется. Почему?

5.4.22. Почему не выливается вода из молочной бутылки, если ее перевернуть вверх дном, предварительно прикрыв горлышко листом бумаги небольшого размера?

5.4.23. В перевернутой трубке, запаянной с верхнего конца, удерживается столбик ртути высотой h =20 см (см. рисунок 133). Каково давление воздуха рв верхней части трубки? Атмосферное давление р0= 76 см рт. ст.

5.4.24.Рассчитайте (в мм рт. ст.) давление в каждой из трубок на рис. 134.

5.4.25.Вертикальная трубка с закрытым концом, частично наполненная керосином, опущена открытым концом в сосуд с керосином. При этом уровень керосина в трубке на 15 см выше уровня керосина в сосуде. Определите давление р воздуха в трубке, если наружное давление р0 = 103360 Н/м2.

5.4.26.Какова сила трения, действующая на пробку, если она удерживает в сосуде воздух, давление которого больше атмосферного на 25 кПа? Пробка имеет площадь поперечного сечения 2 см2.

5.4.27.Какую силу надо приложить к пробке, имеющей квадратное сечение 2×2 см2, чтобы вытащить ее из горлышка сосуда, если при давлении воздуха в сосуде на 25 кПа меньше атмосферного она еще держит давление?

5.4.28.Чтобы сдвинуть с места пробку, застрявшую в горлышке колбы, надо приложить силу 20 Н. Предлагается «вытолкнуть» пробку, увеличивая давление воздуха в колбе путем нагревания. Удастся ли сделать это, если площадь пробки 3 см2, а колба лопается, когда давление внутри нее достигает 1,5 атм?

5.4.29.Детский резиновый мяч лопается, если давление воздуха в нем превышает 1,3 атм. Каким может быть наибольшее давление в этом мяче, если он находится в безвоздушном пространстве (например, на Луне)?

5.4.30.Почему на вершине высокой горы трудно дышать?

5.4.31.Почему при авиаперелетах не рекомендуется держать в кармане перьевую авторучку? Ответ аргументируйте.

5.4.32.Почему опасно брать в самолет закупоренные стеклянные банки?

5.4.33.Современные пассажирские лайнеры летят на высоте 8–11 км. Зачем корпус самолета делают герметичным? Чем грозит пассажирам и экипажу разгерметизация корабля?

5.4.34.Можно ли в открытом космосе с помощью обычного пылесоса очистить поверхность корабля от осевшей на нее космической пыли?

5.4.35.Каким прибором (ртутным барометром или барометром-анероидом) следует измерять давление воздуха внутри орбитальной космической станции? Обоснуйте свой ответ.

5.4.36.На какой глубине давление в озере равно 300 кПа? Атмосферное давление считайте нормальным.

5.4.37.Лучшие ныряльщики могут без акваланга погружаться на глубину 100 м. Во сколько раз давление на такой глубине превышает нормальное атмосферное давление?

5.4.38.[2] На первом этаже здания барометр показывает давление р0 = 760 мм рт. ст. Какое давление pон покажет на шестом этаже этого здания, если расстояние между этажами равно 4 м? Температура атмосферного воздуха 0°С.

5.4.39.Какова высота небоскреба, если у его входа барометр показывает 760 мм рт. ст., а на крыше — 745 мм рт. ст.? Температура воздуха 0°С.

5.4.40.Какова глубина подземной пещеры, если в ней давление воздуха равно 770 мм рт. ст., а на поверхности земли 750 мм рт. ст.? Температура воздуха 0°С.

5.4.41.Из воды вынимают вверх дном легкую кружку, заполненную водой. Какую силу Fнеобходимо прикладывать в тот момент, когда дно кружки находится на высоте h = 10 см над поверхностью воды, если площадь дна S = 100 см2?

Манометры. Насосы

5.5.1.Что покажет металлический манометр, если давление газа равно атмосферному?

5.5.2.В ртутном манометре с ценой деления 5 мм рт. ст. ртуть заменяют на воду. Какой станет цена деления (в паскалях)?

5.5.3.В каком из сосудов (см. рисунок 135) давление больше? На сколько (ответ выразите в паскалях), если манометр заполнен ртутью?

5.5.4.В каком из сосудов (см. рисунок 136) давление больше? На сколько (ответ выразите в паскалях), если манометр заполнен водой?

5.5.5.Каково давление газа в сосудах А, В, С(см. рисунок 137), если атмосферное давление 75 см рт. ст., а манометры заполнены ртутью?

5.5.6.Найдите давление ргаза в сосуде Апо показаниям жидкостного манометра (рис. 138), если атмосферное давление р0 = 760 мм рт. ст. Рассмотрите два случая: а) манометр ртутный; б) манометр водяной. Выразите ответы в мм рт. ст. и в паскалях.

5.5.7.При атмосферном давлении, равном 751 мм рт. ст., манометр показал, что давление в шинах автомобиля равно 3,4 атм. С какой силой давит воздух внутри камеры автомобиля на каждые 100 см2 ее площади?

5.5.8.Манометр на баллоне со сжатым газом показывал сначала 11 атм, а после того, как часть газа израсходовали, показывает 3 атм. Какую часть первоначальной массы газа израсходовали? Температура газа в баллоне не изменялась.

5.5.9.Почему практически невозможно откачать воздух из металлического баллона с помощью тонкостенной резиновой трубки?

5.5.10.Будет ли действовать поршневой насос в условиях невесомости на борту космической станции?

 

Архимедова сила

 

5.6.1.Почему выталкивающая сила, действующая на одно и то же тело, в газах во много раз меньше, чем в жидкостях?

5.6.2.Теплоход переходит из реки в море. Сравните выталкивающие силы, действующие на него в этих бассейнах.

5.6.3.Алюминиевый и стальной шарики насажены на тонкий стержень. Стержень подвешивается на тонкой нити так, что он занимает горизонтальное положение в воздухе. Грузы находятся в равновесии. Нарушится ли равновесие, если шары погрузить в воду? Рассмотрите два случая: а) шары имеют одинаковые объемы; б) шары имеют одинаковые массы. Объемом и массой стержня можно пренебречь.

5.6.4.К коромыслу весов подвешены два цилиндра равного веса: фарфоровый и железный. Нарушится ли равновесие весов, если цилиндры опустить в сосуд с водой?

5.6.5.К концам равноплечего рычага подвешены две одинаковые гири. Что произойдет, если одну из них поместить в воду, а другую — в керосин? Ответ обоснуйте.

5.6.6.Одинаковая ли выталкивающая сила действует на тело, если его погружать в жидкость на разную глубину? Ответ обоснуйте.

5.6.7.Собака легко перетаскивает утопающего в воде, однако на берегу она не может сдвинуть его с места. Почему?

5.6.8.Ходить по берегу, усеянному морской галькой, босыми ногами больно. А в воде, погрузившись глубже пояса, ходить по мелким камням не больно. Почему?

5.6.9.Одинаковая ли сила потребуется, для того, чтобы удержать пустое ведро в воздухе или это же ведро, но наполненное водой в воде? Ответ поясните.

5.6.10.На дне сосуда с водой лежат шары одинаковой массы: чугунный и железный. Одинаковое ли давление на дно сосуда производят эти шары? Ответ поясните.

5.6.11.Возникает ли архимедова сила на борту космической орбитальной станции в сосудах, заполненных еще на Земле водой и плотно закрытых?

5.6.12.Мост опирается на вертикальные сваи, которые глубоко уходят в твердый грунт. Действует ли на сваи архимедова сила?

5.6.13.В воду погружен стеклянный кубик с ребром 10 см. Нижняя его грань находится на глубине 30 см. Рассчитайте силу давления, действующую: а) на верхнюю грань кубика; б) на нижнюю грань кубика; в) на правую грань кубика; г) на левую грань; д) что можно сказать о силе давления, действующей на переднюю и заднюю грани кубика? Найдите равнодействующую всех этих сил.

5.6.14.С помощью динамометра измерили вес медного бруска сначала в воздухе, а потом в воде. Оказалось, что вес бруска в воде (при полном его погружении) на 9,8 Н меньше, чем в воздухе. Определите: а) выталкивающую силу, действующую на брусок в воде; б) вес вытесненной бруском воды; в) массу и объем вытесненной воды; г) объем медного бруска.

5.6.15.Каков объем подвешенного к динамометру груза, если при полном погружении груза в воду показание динамометра уменьшается на 1 Н?

5.6.16.Какая архимедова сила действует на чугунный шар массой 1,4 кг, наполовину погруженный в керосин?

5.6.17.Какая архимедова сила действует на алюминиевый брусок массой 540 г, наполовину погруженный в воду?

5.6.18.Алюминиевый брусок массой 5,4 кг частично погружен в воду. При этом на брусок действует архимедова сила 5 Н. Какая часть бруска погружена в воду?

5.6.19.Определите массу куска алюминия, на который в керосине действует выталкивающая сила, равная 120 Н.

5.6.20.На предмет, целиком погруженный в керосин, действует выталкивающая сила величиной 2 кН. Какой будет архимедова сила, действующая на него в воде? А в спирте?

5.6.21.Динамометр показывает, что мраморный шарик, подвешенный к нему на тонкой нити, весит 1,62 Н. Что будет показывать динамометр, если шарик наполовину погрузить в воду?

5.6.22.На динамометре в воду опущен камень массой 3 кг. Что покажет динамометр в этом случае?

5.6.23.Брусок, длина которого 20 см, ширина 10 см и высота 5 см, имеет массу 1,8 кг. Определите вес этого бруска в воде.

5.6.24.Алюминиевый и медный бруски имеют одинаковые массы. Какой из них легче поднять в воде?

5.6.25.Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой 30 кг, объем которого равен 0,012 м3?

5.6.26.Известно, что масса мраморной плиты равна 40,5 кг. Какую силу надо приложить к ней, чтобы удержать ее под водой?

5.6.27.Камень имеет объем 7,5 дм3 и массу 18,7 кг. Какую силу придется приложить, чтобы удерживать его в воздухе и в воде?

5.6.28.Какую силу нужно приложить к гранитной плите размерами 3м×1м×0,5м, чтобы поднять ее со дна реки до поверхности воды? Чтобы поднять ее на борт судна?

5.6.29.Цепь выдерживает нагрузку 70 кН. Можно ли на этой цепи удержать под водой гранитную плиту объемом 4 м3?

5.6.30.Почему подводным лодкам запрещается ложиться на дно, если оно песчаное или илистое?

5.6.31.Стальная болванка массой 200 кг находится на дне водоема и плотно прилегает к нему. Глубина водоема равна 1 м, высота болванки равна 0,2 м. Какую силу надо приложить, чтобы оторвать болванку от дна? Атмосферное давление равно 1,01·105 Па.

5.6.32.Сосуд до краев наполнен керосином. На сколько изменится вес сосуда, если в керосин погрузить стальной шарик весом 1,56 Н?

5.6.33.Когда подвешенный к динамометру сплошной груз опускают в воду, динамометр показывает P1 = 34 Н, а когда груз опускают в керосин, динамометр показывает P2 = 38 Н. Каковы масса mи плотность ρ груза?

5.6.34.На сплошное тело весом 6 Н, полностью погруженное в воду, действует архимедова сила 3 Н. Какова плотность тела?

5.6.35.Сплошное однородное тело, будучи погружено в жидкость плотностью ρ1 весит Р1, а в жидкости плотностью ρ2 весит Р2. Определите плотность вещества тела.

5.6.36.Тело при полном погружении в воду становится легче в 5 раз, чем в воздухе. Определите плотность этого тела.

5.6.37.Когда подвешенный к динамометру сплошной груз погрузили полностью в воду, показание динамометра уменьшилось на 40%. Какова плотность груза?

5.6.38.Какова плотность тела, если при полном погружении в керосин на него действует архимедова сила, равная половине силы тяжести?

5.6.39.Какая архимедова сила действует на полностью погруженный в воду полый медный шар массой 890 г, если объем полости 40 см3?

5.6.40.Цинковый шар имеет массу 360 г. При погружении в воду его вес становится равным 2,8 Н. Сплошной это шар или с полостью?

5.6.41.Медный шар в воздухе весит 1,78 Н, а в воде — 1,42 Н. Сплошной ли это шар или в нем есть полость? Если полость есть, то каков ее объем?

5.6.42.При полном погружении полого латунного кубика массой 170 г в керосин на кубик действует архимедова сила 4 Н. Каков объем полости?

5.6.43.Когда подвешенный к динамометру полый алюминиевый цилиндр опустили в керосин, показание динамометра уменьшилось в 1,5 раза. Какую часть объема цилиндра занимает полость?

5.6.44.Кусок сплава из меди и цинка массой 5,16 кг в воде весит 45,6 Н. Сколько меди содержится в этом сплаве?

5.6.45.Слиток золота и серебра имеет массу 300 г. При погружении в воду его вес равен 2,75 Н. Определите массу серебра и массу золота в этом слитке.

5.6.46.Сплав меди и серебра весит в воздухе 2,456 Н, а при погружении в воду 2,216 Н. Сколько серебра и сколько меди в сплаве?

5.6.47.Предположив, что золотая корона царя Гиерона воздухе весит 20 Н, а в воде 18,75 Н, вычислите плотность вещества короны. Полагая, что к золоту было подмешано только серебро, определите, сколько в короне было золота и сколько серебра. Каков был бы объем короны из чистого золота?

5.6.48.Кусок металла массой 0,8 кг имеет в воде вес 6,8 Н, а в некоторой жидкости 7,1 Н. Определить природу жидкости.

5.6.49.Кусок металла в воздухе весит 7,8 Н, в воде — 6,8 Н, в жидкости А — 7 Н, а в жидкости В — 7,1 Н. Определите плотности жидкостей А и В.

5.6.50.К куску железа массой 11,7 г привязан кусок пробки массой 1,2 г. При полном погружении этих тел в воду их вес равен 64 мН. Определить плотность пробки. Объемом и массой нити пренебречь.

5.6.51.Сплошное однородное тело, будучи погруженным в воду, весит 170 мН, а в глицерин — 144 мН. Каким будет вес этого тела, если его погрузить в четыреххлористый углерод?

5.6.52.Камень лежит на дне сосуда с водой (см. рис. 139 а, б). Как изменится сила давления камня на дно в случаях a и б,если сверху долить керосин (керосин не смешивается с водой)?

5.6.53.В стоящий на весах сосуд с водой опускают на нити чугунный брусок массой 700 г, который полностью погружается в воду, но не касается дна или стенок сосуда. На сколько изменятся показания весов? Вода из сосуда не выливается.

5.6.54.На весах уравновешен сосуд с водой. В воду опустили, подвешенный на нити куб из железа. При этом он не касается дна и стенок сосуда. Площадь поверхности куба равна 150 см2. Какой груз и на какую чашку следует положить, чтобы привести весы в равновесие?

5.6.55. На дне аквариума стоит склеенная из 4 одинаковых кубиков деталь (см. рисунок 140). Длина ребра каждого кубика 10 см. В аквариум медленно наливают воду. Когда высота уровня воды достигает 10 см, деталь отрывается от дна. Опыт повторяют, натерев нижнюю грань детали парафином (теперь вода не подтекает под эту грань). До какой высоты hнужно теперь налить в аквариум воду, чтобы деталь оторвалась от дна?

5.6.56.Железный кубик с ребром а, из которого вырезали кубик с ребром а/2, погрузили в воду. Чему равна выталкивающая сила, действующая на оставшуюся (сплошную) часть кубика?

5.6.57. Деревянный кубик стоит внутри сосуда на подставках (рис. 141). Площадь полной поверхности кубика 294 см2. Высота подставок 2 см. Сосуд медленно заполняют водой. При какой высоте столба воды в сосуде давление кубика на подставки станет равным нулю? Плотность дерева 0,7 г/см3.

5.6.58.В бак с водой опущена длинная стеклянная трубка с площадью сечения S1. Верхний конец трубки открыт и находится выше уровня воды в баке, а снизу трубка закрыта пластинкой с площадью сечения S2 и толщиной l (рис. 142). Плотность материала пластинки ρ больше плотности воды ρ0. Трубку медленно поднимают вверх. Определите, на какой глубине h пластинка оторвется от трубки

5.6.59. На весах стоит чаша с водой. В чашу опустили гирю так, что она не касается дна (см. рис. 143). Изменятся ли показания весов и почему?

1) Не изменятся, так как гиря не касается дна и не давит на него.

2) Увеличатся, так как гиря давит на воду частью своего веса.

3) Увеличатся, так как масса гири добавилась к массе воды.

4) Уменьшатся, так как вода выталкивает гирю.

 

 

Плавание тел

 

5.7.1.Почему многие тела тонут в воде, хотя на каждое из них действует выталкивающая сила?

5.7.2.Всплывет или утонет слиток свинца в ртути? Брусок из дубовой древесины в бензине? Платиновая пластинка в ртути? Кусок льда в воде?

5.7.3.В сосуд со ртутью опустили железную гайку. Утонет ли гайка?

5.7.4.Будет ли плавать в ртути стеклянная бутылка, заполненная ртутью?

5.7.5.Будет ли плавать в воде стеклянная бутылка, заполненная водой?

5.7.6.В сосуде с водой плавает в вертикальном положении брусок. Как изменится уровень воды в сосуде, если брусок займет горизонтальное положение?

5.7.7.Яйцо (или картофелина) тонет в пресной воде, но плавает в соленой. Объясните почему.

5.7.8.В сосуд налили три жидкости: воду, керосин и ртуть. Каким образом они расположатся в сосуде? Почему?

5.7.9. В сосуде находятся три жидкости (см. рисунок 144), не смешивающиеся между собой. Где окажутся брошенные в сосуд золотое кольцо, свинцовая пуля, льдинка и пробка?

5.7.10.Почему датчики углекислого газа в шахтах располагаются в нижней части туннелей, а метана — в верхней?

5.7.11.Почему туман стелется по земле, а не поднимается высоко над ней?

5.7.12.Почему молоко опускается на дно стакана, когда его подливают в чай?

5.7.13.Почему нагретый воздух поднимается в более холодном?

5.7.14.Почему пузырьки газа со дна пруда всплывают на поверхность? Как определяют место прокола в мяче или велосипедной камере?

5.7.15.Где человеку легче держаться на воде — в пресноводном озере или в море?

5.7.16.На поверхности воды на спине лежит человек. Будет ли изменяться положение тела человека относительно поверхности воды, когда он сделает глубокий вдох? Выдох?

5.7.17.На груди и на спине водолаза помещают тяжелые свинцовые пластинки, а к башмакам приделывают свинцовые подошвы. Зачем это делают?

5.7.18.Для судов большую опасность представляют бревна, плавающие не на поверхности воды, а на некоторой глубине. Почему такие бревна особенно часто встречаются в море вблизи места впадения большой реки?

5.7.19.В подводной лодке имеются специальные цистерны, которые при погружении заполняются водой, а при всплытии вода из них удаляется с помощью специальных насосов. На чем основаны явления всплытия и погружения?

5.7.20.Березовый и пробковый шарики равного объема плавают на воде. Какой из них глубже погружен в воду? Почему?

5.7.21.В сосуде с водой плавает шар, наполовину погрузившись в воду. Изменится ли глубина погружения шара, если этот сосуд с шаром перенести на планету, где сила тяжести в два раза больше, чем на Земле?

5.7.22.В сосуд с водой опущен кусок дерева. Изменится ли от этого давление на дно сосуда, если вода из сосуда не выливается?

5.7.23.На чашках равноплечих весов стоят два одинаковых стакана, до краев заполненных водой. В одном из них плавает деревянный брусок. В каком положении находятся весы? Ответ аргументируйте.

5.7.24.Два одинаковых сосуда до краев наполнены водой. На поверхности воды в каждом из сосудов плавают одинаковые деревянные бруски. На бруске в первом сосуде лежит стальной шарик; такой же шарик лежит на дне второго сосуда. Одинаков ли вес первого и второго сосудов со всем их содержимым?

5.7.25.Если бросить в стакан с сильно газированной водой виноградинку, то она будет периодически тонуть и всплывать. Объясните это явление.

5.7.26.Ко дну сосуда, плавающего в воде, приморожен шарик изо льда. Как изменится уровень воды, если лед растает?

5.7.27.В сосуде с водой плавает кусок льда. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лед растает?

5.7.28.В сосуде с водой плавает кусок льда с вмерзшим в него стальным шариком. Изменится ли уровень воды в сосуде, когда лед растает?

5.7.29.В сосуде с водой плавает кусок льда, в котором находится пузырек воздуха. Изменится ли уровень воды в сосуде, когда лед растает?

5.7.30. В сосуде с водой плавает брусок изо льда, на котором лежит деревянный шар. Плотность вещества шара меньше плотности воды. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лед растает?

5.7.31.В сосуде с водой плавает деревянный круг, в центре которого укреплен шарик из свинца (рис. 145). Изменится ли уровень воды в сосуде относительно его дна, если круг перевернуть?

5.7.32. В сосуде с водой плавает деревянный брусок с укрепленной на нем изогнутой проволочкой (рис. 146). На конце проволочки подвешен шар из свинца. Изменится ли уровень воды в сосуде, если нить, удерживающую шар, удлинить так, чтобы шар целиком погрузился в воду? (На рисунке положение шара в воде обозначено пунктиром.)

5.7.33.В сосуде с водой плавает железный коробок, ко дну которого при помощи нити подвешен стальной шар. Шар не касается дна сосуда. Как изменится высота уровня воды в сосуде, если нить, удерживающая шар, оборвется?

5.7.34. На рисунке 147 показан ареометр — прибор для измерения плотности жидкости. Объясните принцип действия ареометра. Для чего нужен внизу балласт (тяжелая дробь)? Почему у ареометра такая узкая «шейка»?

 

 

5.7.35.Определите плотность раствора поваренной соли в воде по показаниям ареометра (см. рис. 148). Как изменится положение ареометра, если этот раствор заменить глицерином?

5.7.36.Какова плотность масла (см. рис. 149)? Как изменится положение ареометра, если масло заменить керосином?

5.7.37.Для определения плотности молока пользуются специальным прибором — лактометром. В каком молоке — с большим или меньшим содержанием жира — лактометр погрузится глубже? Почему?

5.7.38.Будет ли плавать на поверхности воды тело массой 350 кг и объемом 0,4 м3?

5.7.39.Тело массой 0,5 кг при полном погружении вытесняет 600 см3 жидкости. Будет ли оно плавать в воде? В керосине?

5.7.40.Тело, масса которого 2,5 кг, при полном погружении в жидкость вытесняет 2 кг этой жидкости. Утонет это тело в жидкости или всплывет на ее поверхность?

5.7.41.Предмет, масса которого 50 г, погрузили в мензурку с ценой деления 5 см3. Уровень воды в мензурке повысился при этом на 12 делений. Утонет этот предмет в воде или всплывет?

5.7.42.Тело массой 40 г полностью погружают в мензурку с водой. Цена деления мензурки 5 мл, уровень воды после погружения тела поднялся на 10 делений. Всплывет это тело или утонет, если его отпустить?

5.7.43.В широкий сосуд налита вода так, что ее глубина 3 см. Будет ли плавать в этом сосуде деревянное тело размерами 10 × 20 × 8 см3?

5.7.44.Может ли плавать в луже глубиной 3 см сосновый брусок размерами 20см×10см×5см?

5.7.45.Масса воды в банке 50 г. Может ли плавать в ней тело массой 100 г?

5.7.46.Можно ли заставить алюминиевую кастрюлю массой 400 г плавать в 200 г воды?

5.7.47.Какая часть объема дубового полена находится над поверхностью воды?

5.7.48.Кусок алюминия плавает на поверхности ртути. Какая часть его объема погружена в ртуть?

5.7.49.В керосине плавает еловая доска. Какая часть ее объема погружена в керосин?

5.7.50.Деревянный брусок в форме параллелепипеда плавает на поверхности воды. Глубина погруженной части бруска равна 4 см, над поверхностью воды выходит часть бруска высотой 1 см. Найдите плотность дерева.

5.7.51.Сосновая дощечка толщиной 2 см плавает в воде. Какова высота надводной части дощечки?

5.7.52.Кусок парафина толщиной 5см плавает в воде. Он имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Какая часть куска парафина выступает над водой?

5.7.53.Плывущая по реке плоская льдина выступает над водой на 5 см. Пройдет ли она над мелью, где глубина реки 40 см?

5.7.54.Масса плоскодонной баржи равна 90 т. Пройдет ли эта баржа речные перекаты глубиной 0,5 м, если площадь ее днища 150 м2?

5.7.55.Объем надводной части плывущей по реке льдины равен 0,3 м3. Каков объем подводной части льдины?

5.7.56.Надводная часть айсберга имеет объем 200 м3. Чему равен объем всего айсберга?

5.7.57.Прямоугольная льдина длиной 52 м и шириной 40 м плавает в море. Высота льдины, выступающей над поверхностью воды, равна 1 м. Определите объем всей льдины.

5.7.58.Какую массу имеет деревянный брусок со стороной l, если при переносе его из масла в воду глубина погружения бруска уменьшилась на h?

5.7.59.В сосуде с водой в вертикальном положении плавает тонкий, полый алюминиевый цилиндр. На дне цилиндра помещен некоторый груз. Площадь поперечного сечения цилиндра 5см2, высота цилиндра 40 см, а его масса с грузом 100 г. Какая часть цилиндра погружена в воду?

5.7.60.Полый цинковый шар, наружный объем которого равен 200 см3, плавает в воде так, что половина его погружена в воду. Найдите объем полости шара.

5.7.61.Полый медный шар плавает в воде во взвешенном состоянии. Чему равна масса шара, если объем воздушной полости равен V1 = 17,75 см3?

5.7.62.Полый свинцовый шар плавает в ртути так, что 1/3 его объема находится в ртути. Чему равен объем воздушной полости внутри шара, если его радиус равен 3 см?

5.7.63.Какую долю объема золотого шарика должна занимать внутренняя полость, чтобы шарик мог плавать в ртути?

5.7.64.Какую долю объема стеклянного шарика должна занимать внутренняя полость, чтобы шарик плавал в воде?

5.7.65.Почему тарелка, положенная на поверхность воды дном, плавает, а опущенная в воду ребром тонет?

5.7.66.В большом сосуде на поверхности воды плавает стальная кастрюля. Изменится ли уровень воды в сосуде, если кастрюлю утопить? Ответ обоснуйте.

5.7.67.В аквариуме с вертикальными стенками высота слоя воды h1= 10 см. Когда мальчик спустил на воду металлическую лодочку, уровень воды стал h2 = 13 см, а когда он перевернул и утопил эту лодочку, уровень воды опустился до h3 = 11 см. Какова плотность ρ сплава, из которого сделана лодочка?

5.7.68.В начальный момент, когда деревянный коробок плавал в сосуде с водой, ее уровень был расположен на высоте Н. Но со временем в коробок через щели в нем попала вода, и коробок значительно погрузился в воду, но продолжал плавать. Изменился ли при этом уровень воды в сосуде?

5.7.69.В сосуде с водой плавает опрокинутая вверх дном кастрюля. Будет ли изменяться уровень воды в сосуде с изменением температуры окружающего кастрюлю воздуха? Тепловым расширением воды, кастрюли и сосуда пренебречь.

5.7.70.Почему железный гвоздь тонет в воде, а железное судно плавает?

5.7.71.Почему на судне, которое ходит по маршруту река — море и обратно, делают две ватерлинии: одну — для пресной воды, другую — для соленой воды? Какая из них располагается выше? Ответ обоснуйте.

5.7.72.Где грузоподъемность баржи больше — в речной или морской воде?

5.7.73.Может ли спасательный круг удержать любое число ухватившихся за него людей?

5.7.74.В гавани во время прилива стоит судно, с которого спускается в море лесенка. Ученик, желая определить скорость подъема воды во время прилива, измерил высоту каждой ступеньки и сел на берегу отсчитывать число ступенек, которые покроет вода за 2 ч. Какой он получит результат? (Задача-шутка.)

5.7.75.Объясните, почему наполненный водородом шар, достигнув некоторой максимальной высоты, перестает подниматься выше?

5.7.76.На метеостанции имеются три баллона с разными газами: гелием, кислородом и пропаном. Какой из них надо взять для заполнения радиозонда? Ответ поясните.

5.7.77.В бассейне плавает надувная резиновая лодка. Как изменится уровень воды в бассейне и осадка лодки, если из нее в бассейн бросить камень? Что произойдет, если выброшен будет не камень, а деревянный брусок?

5.7.78.Полузатопленная лодка плавает в маленьком бассейне. Как изменится уровень воды в бассейне, если вычерпать воду из лодки в бассейн?

5.7.79.Водоизмещение судна 24 000 кН. а) Чему равен вес вытесненной этим судном воды при погружении его до ватерлинии? б) Чему равна действующая на судно выталкивающая сила, если оно погружено до ватерлинии? в) Чему равен вес этого судна вместе с грузом, если уровень воды доходит до ватерлинии? г) Что называется водоизмещением судна.

5.7.80.Водоизмещение крупного океанского пассажирского лайнера 774 000 кН. Каков вес лайнера вместе с оборудованием и пассажирами? Каков объем его подводной части?

5.7.81.Океанский нефтеналивной танкер имеет водоизмещение 850 МН. Каков вес танкера вместе с грузом? Как велик объем его подводной части?

5.7.82.Судно, погруженное в пресную воду до ватерлинии, вытесняет воду объемом 15000 м3. Вес судна без груза 50 МН. Чему равна масса груза?

5.7.83.Теплоход, вес которого вместе с оборудованием составляет 20 МН, имеет объем подводной части при погружении до ватерлинии 6000 м3. Как велика грузоподъемность теплохода?

5.7.84.На сколько увеличивается осадка речного теплохода, принявшего груз 400 т, если площадь сечения корпуса теплохода равна 1600 м2?

5.7.85.Оцените изменение осадки рыболовного судна после того, как рыбаки выловили 1 т рыбы? Площадь сечения судна на уровне ватерлинии равна 25 м2.

5.7.86.После разгрузки в порту осадка судна уменьшилась на 20 см. Какова масса снятого с судна груза, если площадь сечения корпуса судна на уровне воды 2500 м2?

5.7.87.Когда теплоход водоизмещением 10 000 тонн перешел из реки в море, его осадка уменьшилась на 10 см. Какой груз принял на борт теплоход в ближайшем морском порту, если осадка стала такой же, как в реке?

5.7.88.Погрузится ли до ватерлинии судно водоизмещением 124 МН, если оно примет груз массой 5900 т? Вес самого судна со всем оборудованием равен 65000 кН.

5.7.89.Сколько туристов могут, не замочив ноги, переправиться через реку на плоту из десяти дубовых бревен объемом 0,3 м3 каждое? Средняя масса туриста с рюкзаком 75 кг.

5.7.90.Чтобы переправить грузовик через разлившуюся реку, водитель решил построить плот. В его распоряжении 20 бревен длиной l = 10 м с площадью сечения S= 300 см2. Возможна ли переправа, если масса грузовика М = 4 т, а плотность бревен ρ = 600 кг/м3?

5.7.91.Сколько сосновых бревен потребуется для изготовления плота грузоподъемностью 600 кг? Длина каждого бревна равна 5 м, а площадь поперечного сечения 2 дм2.

5.7.92.Какова должна быть площадь плоской льдины толщиной 40 см, чтобы удержать груз массой 100 кг?

5.7.93.Колба из стекла емкостью 1,5 л имеет массу 250 г. Какой минимальный груз надо поместить в колбу, чтобы она потонула в воде?

5.7.94.Деревянная доска плавает в воде таким образом, что под водой находится 3/4 ее объема. Какой минимальной величины груз нужно закрепить сверху на доске, чтобы она полностью погрузилась в воду?

5.7.95.Какова подъемная сила воздушного шарика массой 7 г, если со стороны воздуха на него действует архимедова сила 0,13 Н?

5.7.96.Воздушный шар объемом 200 м3 наполнен водородом. Масса оболочки шара 10 кг. Груз какой массы может поднять этот шар?

5.7.97.Во сколько раз изменится подъемная сила воздушного шара, если гелий в нем заменить на водород? Весом оболочки шара можно пренебречь.

5.7.98.Шар-зонд объемом 20 м3 наполнен водородом. Вычислите подъемную силу этого шара, если он находится на высоте 10 км, где плотность атмосферы равна 0,414 (изменение объема шара при подъеме не учитывать).

5.7.99.Воздушный шар имеет объем 80 см3. Он наполнен горячим воздухом, плотность которого 1,06 кг/м3, а находится в воздухе плотностью 1,29 кг/м3. Какова подъемная сила шара? Как и почему меняется его подъемная сила при увеличении или уменьшении пламени горелки, обогревающего воздух?

5.7.100.Наполненный теплым воздухом воздушный шар объемом 1600 м3 парит на высоте 5,5 км, где плотность воздуха в два раза меньше, чем на уровне моря. Какова плотность воздуха внутри шара, если масса его оболочки и груза 150 кг?

5.7.101.Во сколько раз плотность теплого воздуха внутри воздушного шара должна быть меньше плотности окружающего воздуха, чтобы шар поднялся? Объем шара 500 м3, масса оболочки и груза 150 кг.

5.7.102.Воздушный шар имеет объем 1600 м3. Шар заполнен гелием. Снаряжение воздушного шара (оболочка, сетка, корзина) весит 4500 Н. Вычислите подъемную силу шара. Какова будет подъемная сила, если этот шар заполнить теплым воздухом, плотность которого 0,16 кг/м3?

5.7.103.Оболочка аэростата, привязанного с помощью стального троса к крюку на столбе, весит 550 Н. Он вмещает 350 м3 газа, плотность которого 0,6 кг/м3. Определите силу, действующую на крюк, если масса троса 75 кг.

5.7.104.Объем оболочки воздушного шара 200 м3. Шар натягивает трос, которым он прикреплен к причальной мачте, с силой 400 Н. После освобождения троса шар парит на некоторой высоте. Какова плотность воздуха на этой высоте?

5.7.105.Кусок стекла падает в воде с ускорением 5,8 м/с2. Найти плотность стекла. Силой сопротивления воды пренебречь.

5.7.106.Какой наибольшей массы железный груз может быть подвешен к пробковому кубу с ребром 3 см, чтобы оба тела не утонули в воде?

5.7.107.Какой массы алюминиевый груз следует привязать к деревянному бруску массой 5,4 кг, чтобы, будучи погруженными в воду, они находились в ней во взвешенном состоянии? Плотность дерева 0,5 кг/дм3.

5.7.108.Деревянный и алюминиевый цилиндры одинакового сечения соединены в торец. Длина деревянного цилиндра 20 см. Какую длину должен иметь алюминиевый цилиндр, чтобы при плавании в воде цилиндры устанавливались вертикально, причем верхнее основание деревянного цилиндра находилось бы на 2,9 см выше уровня воды? Плотность дерева 0,6 г/см3.

5.7.109.Кусок пробки массой 9,1 г, обмотанной серебряной проволокой с площадью поперечного сечения 1 мм2, остается в равновесии в воде, не погружаясь в нее и не всплывая. Найти длину проволоки.

5.7.110.В один из двух сообщающихся сосудов, заполненных однородной жидкостью, поместили тело, которое плавает на поверхности этой жидкости. Одинаков ли уровень жидкости в обоих коленах?

5.7.111.В сообщающиеся сосуды диаметром d каждый налита жидкость плотностью ρ. В один сосуд опустили тело массой m, которое стало плавать в жидкости. Как и на сколько изменится уровень жидкости в сосудах?

5.7.112. В один из двух одинаковых цилиндрических сообщающихся сосудов, частично заполненных водой, поместили деревянный шарик массой 20 г. При этом в другом сосуде уровень воды поднялся на 2 мм. Чему равна площадь поперечного сечения сообщающегося сосуда?

5.7.113. В дно бака впаяна трубка с площадью сечения S1. Снизу трубка открыта, а сверху прикрыта пластинкой с площадью сечения S2 и толщиной l (рис. 150). Какой должна быть минимальная плотность вещества пластинки ρ, чтобы она не всплывала при высоте воды в баке над пластинкой, равной H?

5.7.114.Брусок находится на границе двух жидкостей, имеющих плотности ρ1 и ρ2, вытесняя объемы V1и V2 соответствующих жидкостей (см. рисунок 151). Какая архимедова сила действует на брусок?

5.7.115. Стальной шарик плавает на поверхности ртути. Изменится ли уровень погружения шарика в ртуть, если сверху долить воды?

5.7.116.В сосуд налиты вода и керосин (рис. 152). На поверхности воды плавает шарик из парафина. При этом частично шарик находится в воде, частично – в керосине. Изменится ли объем части шарика, находящейся в воде, если сосуд заполнить керосином доверху?

5.7.117.В сосуде с водой плавает брусок из льда. Как изменится глубина погружения бруска в воде, если поверх воды налить керосин?

5.7.118.Льдинка плавает на границе между водой и керосином. Какая часть ее объема находится ниже границы раздела жидкостей, если керосин покрывает льдинку полностью?

5.7.119.Сосуд частично заполнен водой, в которой плавает кусок льда. Поверх льда наливают керосин так, что кусок льда полностью оказывается в керосине. При этом верхний уровень керосина устанавливается на высоте h от дна сосуда. Как изменится эта высота, когда лед растает?

5.7.120.Поверх ртути в сосуде налита вода. Кусок гранита объемом V плавает у границы раздела этих жидкостей (при этом гранит полностью покрыт водой). Какой объем V1 имеет погруженная в ртуть часть гранита?

5.7.121.Изготовленный из дуба брусок с прямоугольным поперечным сечением плавает на границе двух несмешивающихся жидкостей, одна из которых имеет плотность 700 кг/м3. Определить плотность другой жидкости, если известно, что брусок погружен в верхнюю жидкость на одну треть своего объема.

5.7.122.Цилиндр, изготовленный из неизвестного материала, плавает на границе двух несмешивающихся жидкостей. Плотность одной жидкости 800 кг/м3, а другой 1000 кг/м3. Определить плотность вещества цилиндра, если известно, что в нижнюю жидкость он погружен на 2/3 своего объема.

5.7.123.В сосуде с водой в вертикальном положении плавает тонкий, полый алюминиевый цилиндр. На дне для устойчивости помещен некоторый груз. Площадь поперечного сечения 5 см2, высота 40 см, а масса цилиндра с грузом равна 100 г. Какая часть цилиндра будет погружена в воду, если сверху воды налить слой керосина толщиной 10 см?

5.7.124.Плотность бамбука равна 400 кг/м3. Какой наибольший груз может перевозить бамбуковый плот площадью 10 м2 и толщиной 0,5 м?

1) 5000 кг. 2) 3000 кг. 3) 2000 кг. 4) 80 кг.

5.7.125.Приподнять камень, погруженный в воду, легче, чем приподнять такой же камень на суше. Это объясняется тем, что:

1) ускорение свободного падения в воде меньше, чем в воздухе;

2) давление воды на нижнюю поверхность камня больше, чем на верхнюю его поверхность;

3) плотность воды у нижней поверхности камня больше, чем у верхней его поверхности;

4) на камень в воде не действует атмосферное давление.

5.7.126.В ванночке в воде плавает игрушечный батискаф. Если воду заменить растительным маслом, то батискаф:

1) всплывет, так как плотность масла меньше плотности воды;

2) опустится на дно, так как плотность масла меньше плотности воды;

3) останется в прежнем положении, так как масса и объем батискафа останутся неизменными;

4) останется в прежнем положении, так как объем вытесняемой батискафом жидкости останется неизменным.

 

Простые механизмы

Механическая работа

 

6.1.1.Какие условия необходимы для совершения работы? На основе вашего ответа укажите, в каком случае совершается работа: а) девочка играет на пианино; б) голодный мальчик ест; в) человек держит тяжелый мешок на плечах; г) мальчик плечом подпирает дверь; д) человек влезает на дерево; е) вода давит на стенку сосуда; ж) вода падает с плотины.

6.1.2.Гиря висит неподвижно на проволоке и действует на нее с силой, равной весу гири. Совершается ли при этом механическая работа?

6.1.3.Совершает ли человек механическую работу, входя по лестнице на верхний этаж здания? Совершает ли человек механическую работу, поднимаясь на лифте на ту же высоту?

6.1.4.По гладкому горизонтальному льду катится стальной шарик. Допустим, что сопротивление движению шарика (трение о лед, сопротивление воздуха) отсутствует. Совершается ли при этом работа?

6.1.5.Тело, подвешенное на пружине, сначала находилось в равновесии. Затем тело оттянули из положения равновесия, растянув пружину дополнительно, и отпустили. Совершает ли сила упругости работу, пока тело возвращается к положению равновесия?

6.1.6.Какую работу выполняет пассажир, если: а) он держит 10-килограммовый чемодан в руках в течение 5 минут, ожидая автобус; б) поднимает его на высоту 80 см, чтобы сесть в автобус?

6.1.7.Шарик массой 50 г падает с крыши дома высотой 40 м на балкон второго этажа, находящийся на высоте 4 м от земли. Какую работу совершает при этом падении сила тяжести? Большую или меньшую работу совершит сила тяжести, если шарик упадет на землю? Чему равна эта работа?

6.1.8.Какую работу совершает человек массой 70 кг, когда он опускается по лестнице с пятого этажа до первого, если высота каждого этажа равна 3 м? Какую работу при этом совершает сила тяжести?

6.1.9.Собранная люстра высотой 2 м и массой 30 кг стоит на полу зала. Какую работу надо совершить, чтобы поднять ее к потолку, если высота зала 10 м?

6.1.10.Какую работу надо совершить, чтобы из лежащих на земле кирпичей сложить стопку из 3-х кирпичей? Из 5-ти? Из 10-ти? Масса одного кирпича m, толщина h.

6.1.11.Башенный кран поднимает стальную балку длиной 5 м и сечением 100 см2 на высоту 12 м. Какую полезную работу совершает кран?

6.1.12.Двигатель автомобиля развивает силу тяги 1,2 кН, сила сопротивления движению равна 1,0 кН. Какую работу совершает равнодействующая этих сил на пути в 1 км?

6.1.13.На какое расстояние протащили груз массой 100 кг, если приложенная к нему горизонтальная сила совершила работу 4,5 кДж, а сила трения составляет 0,15 веса груза?

6.1.14.Брусок тянут вдоль поверхности стола, прикладывая горизонтальную силу 5 Н. При этом брусок движется с постоянной скоростью 20 см/с. Какая работа совершается силой, приложенной к бруску, за время 15 с?

6.1.15.Человек толкает тележку, прикладывая горизонтальную силу 60 Н. При этом тележка движется равномерно. Какова ее скорость, если за 3 мин совершена работа, равная 14 кДж?

6.1.16.С какой постоянной скоростью ехал автомобиль массой 1 т, если за 30 мин его двигатель совершил работу 18 МДж, а сила сопротивления движению равна 5% веса автомобиля?

6.1.17.Лошадь равномерно везет сани массой 300 кг со скоростью 2 м/с. Какую долю от веса саней составляет сила трения, если за 1 ч работа по перемещению саней составила 2,1 МДж?

6.1.18.Давление газа под поршнем равно 1,2 МПа. Какая работа совершается силой давления газа при перемещении поршня на 15 см, если площадь поршня равна 40 см2?

6.1.19.Какую работу совершает сила давления газов при выталкивании ядра из пушки, если длина ствола 1,6 м, радиус ядра 10 см, а среднее давление в стволе пушки во время выстрела в 2 000 раз больше давления атмосферы?

6.1.20.Какую работу надо совершить, чтобы поднять со дна озера до поверхности воды камень массой 10 кг? Глубина озера 3 м. Сопротивлением воды можно пренебречь.

6.1.21.Из воды с глубины 5 м поднимают до поверхности камень объемом 0,6 м3. Найти работу по подъему камня. Сопротивлением воды можно пренебречь.

6.1.22.Какую работу нужно совершить, чтобы равномерно поднять на высоту 2 м в воде бетонную плиту, длина которой 1,5 м, ширина 0,8 м и высота 40 см?

6.1.23.При всплывании бревна с глубины 5 м сила Архимеда совершила работу 4 кДж. Какова масса бревна? Плотность древесины равна 700 кг/м3.

6.1.24.Со дна озера поднимают на поверхность медный куб с длиной ребра 40 см. Какова глубина озера, если совершенная при этом работа равна 36 кДж?

6.1.25.Подъемный кран равномерно поднимает бетонную плиту размером 320×100×20 см3 со дна котлована, затопленного водой, на высоту 6 м. Причем половина подъема происходит в воде. Вычислите работу, совершаемую краном при подъеме плиты.

6.1.26.На дне озера лежит бетонная плита толщиной 0,5 м и массой 5 т. Ее подняли так, что ее нижняя грань находится на высоте 1 м над поверхностью воды. Какая работа совершена при этом, если глубина озера 2 м?

6.1.27.Какую работу нужно совершить, чтобы поднять на цепи из колодца глубиной 30 м ведро с водой? Масса цепи 8 кг, масса ведра с водой 10 кг. Размерами ведра можно пренебречь.

6.1.28.Из колодца глубиной 40 м поднимают ведро с водой массой 14 кг на цепи, масса каждого метра которой равна 1 кг. Какая при этом совершается работа?

6.1.29.Человек вытаскивает ведро с водой из глубокого колодца. Какую работу он совершает за 1 мин, если он перебирает веревку со скоростью 25 см/с? Масса ведра 10 кг.

6.1.30.Невесомый куб, длина ребра которого а погружают вертикально один раз в воду, а другой — в ртуть до тех пор, пока уровень жидкости не совпадет с верхней гранью куба. Сравните работы, выполняемые при этих погружениях.

6.1.31.Пружина растянута на l = 10 см. Ее удерживают в растянутом состоянии, прикладывая силу F = 100 Н. Какая работа Абыла совершена при растяжении пружины?

6.1.32.Чтобы растянуть пружину на 30 см, потребовалось совершить работу 15 Дж. Какую силу надо прикладывать, чтобы удерживать пружину в растянутом состоянии?

6.1.33.Пружину растянули на 1 см, а потом — еще на 1 см. При каком из этих действий пришлось совершить большую работу? Во сколько раз большую?

6.1.34.Чтобы растянуть пружину на 3 см, надо совершить работу 30 Дж. На сколько растянулась бы пружина, если бы совершили работу 120 Дж?

6.1.35. Пружину динамометра медленно растягивают. К моменту, когда динамометр показывает 20 Н, совершена работа 1 Дж. Какую работу надо совершить, чтобы показание динамометра увеличилось от 30 Н до 50 Н?

6.1.36.[3] Какую работу надо совершить, чтобы вытащить пробку из трубки, двигая ее вправо (см. рисунок 153), если для того, чтобы пробка сдвинулась, надо приложить силу 20 Н? Как изменится ответ, если пробку надо вытащить, двигая ее влево? Считайте, что сила трения, действующая на пробку со стороны трубки, пропорциональна площади соприкосновения пробки и трубки.

6.1.37. В открытую с обоих концов трубку вставлена пробка длиной а. Пробка находится от края трубки на расстоянии а (рис. 154). Какую работу надо произвести, чтобы вытащить пробку из трубки, если сила трения между пробкой и трубкой F? Весом пробки пренебречь.

6.1.38.Чтобы удалить гвоздь длиной 10 см из бревна, необходимо приложить начальную силу 2 кН. Гвоздь вытащили из бревна. Какую при этом выполнили механическую работу?

6.1.39.Гвоздь длиной 10 см забит по шляпку в доску толщиной 4 см. Какую работу надо совершить, чтобы вытащить гвоздь, если в начале вытаскивания надо приложить силу 20 Н?

6.1.40.В воду опущен нижний край длинной вертикальной трубы. Плотно прилегающий к стенкам трубы легкий поршень площадью S = 100 см2 может перемещаться вдоль трубы с очень малым трением. Какую работу А1необходимо совершить, чтобы поднять поршень на высоту h1 = 10 м от поверхности воды? Какова будет работа А2при подъеме поршня на высоту 2h1?

6.1.41.Какую работу совершает человек при поднятии тела массой 2 кг на высоту 1 м с ускорением 3 м/с2?

6.1.42.Вертолет, масса которого с грузом 6 т за 2,5 мин набрал высоту 2250 м. Определите работу двигателя за это время, считая подъем вертолета равноускоренным.

6.1.43.При вертикальном подъеме тела массой 2 кг на высоту 10 м совершена работа 240 Дж. С каким ускорением поднимали груз?

6.1.44.Какую работу совершает двигатель автомобиля «Жигули» массой 1,3 т при трогании с места на первых 75 м пути, если это расстояние автомобиль проходит равноускоренно за 10 с, а коэффициент сопротивления движению равен 0,05?

6.1.45.Электропоезд в момент выключения тока имел скорость 8 м/с. Какое расстояние пройдет он до полной остановки по горизонтальному пути без действия тормозов, если коэффициент сопротивления 0,05?

6.1.46.Тепловоз, идущий по горизонтальному пути, развивает постоянную силу тяги 150 кН. Определите силу сопротивления движению поезда массой 1000 т, если на участке пути 600 м его скорость увеличилась от 32,4 км/ч до 54 км/ч.

6.1.47.Санки, скатившись с горы, достигли скорости 10 м/с. Какой путь они пройдут по горизонтали, если коэффициент трения 0,1?

6.1.48.Автомобиль массой 2 т трогается с места с ускорением 2 м/с2 и разгоняется в течение 5 с на горизонтальном пути. Какая работа совершается за это время двигателем, если коэффициент трения 0,1?

6.1.49.Троллейбус начинает тормозить за 20 м от светофора. При какой наибольшей скорости он успеет остановиться перед светофором, если коэффициент трения 0,6?

6.1.50.На рисунке 155 дан график зависимости скорости автобуса от времени. Вычислите работу двигателя, совершенную за 20 с, если масса автобуса 6 т, а коэффициент сопротивления равен 0,06.

6.1.51.На рисунке 156 изображен график пути. Вычислите работу силы тяги и развиваемую мощность двигателем автомобиля на участках ОА, АВ, ВС.

6.1.52.Каков геометрический смысл работы? Определите работу по графику, данному на рисунке 157.

6.1.53.На тело вдоль линии движения действует сила, зависимость которой от пути указана на графике, представленном на рисунке 158. Определите по графику работу данной силы на каждом участке и на всем пути.

6.1.54.Канат длиной 5 м и массой 8 кг лежит на земле. Канат за один конец подняли на высоту, равную его длине. Какую при этом совершили механическую работу?

6.1.55.Оконную штору массой 1,4 кг и длиной 2 м свертывают на тонкий валик на верху окна. Какую при этом совершают работу? Трением и весом валика пренебречь.

6.1.56.Ящик в форме куба с ребром l = 1 м стоит на площадке из досок так, что ребро его совпадает с краем досок. Продолжением площадки является земляной покров. Какую работу нужно совершить, чтобы переместить ящик на земляной покров, если сила трения между ящиком и досками равна 0,5 кН, а между ящиком и землей — 0,8 кН?

6.1.57.В водоеме укреплена вертикальная труба с поршнем так, что нижний ее конец погружен в воду. Поршень, находящийся вначале на поверхности воды, медленно поднимают на высоту H = 15 м. Какую при этом совершают работу, если площадь поршня S = 1 дм2, атмосферное давление р = 1 атм? Трением и весом поршня можно пренебречь.

6.1.58.Плоская льдина площадью поперечного сечения S = 1 м2 и толщиной H = 0,4 м плавает в воде. Какую работу надо совершить, чтобы льдину полностью погрузить в воду?

6.1.59. В цилиндрическом стакане с водой плавает брусок высотой l и сечением S (рис. 159). Какую работу необходимо совершить, чтобы с помощью тонкой стальной спицы брусок медленно опустить на дно стакана? Сечение стакана S1 = 2S, начальная высота воды в стакане l, плотность материала бруска ρ = 0,5ρ0, где ρ0 — плотность воды.

6.1.60.Однородная цепочка длиной 2 м лежит на столе. Когда часть цепочки длиной 0,2 м опускают со стола, она начинает скользить вниз. Масса цепочки 5 кг, а сила трения между столом и цепочкой составляет 0,1 веса цепочки. Какая работа против силы трения совершается при соскальзывании цепочки?

6.1.61. Мужчина достает воду из колодца глубиной 10 м. Масса ведра 1,5 кг, масса воды в ведре 10 кг. Какую работу совершает мужчина?

1) 1150 Дж. 3) 1000 Дж.

2) 1300 Дж. 4) 850 Дж.

6.1.62.Ящик скользит по горизонтальной поверхности. На рисунке 160 приведен график зависимости работы силы трения от пройденного пути. Какой участок был наиболее скользким?

1) От 0 до 1 м.

2) От 1 до 5 м.

3) От 5 до 5,5 м.

4) От 0 до 1 м и от 5 до 5,5 м.

6.1.63.Мужчина с помощью троса достал ведро воды из колодца глубиной 10 м. Масса ведра равна 1,5 кг, а масса воды в ведре — 10 кг. Чему равна минимальная работа силы упругости троса?

1) 1150 Дж. 3) 1000 Дж.

2) 1300 Дж. 4) 850 Дж.

 

Мощность

 

6.2.1.Выразите в киловаттах и мегаваттах следующие мощности: 2500 Вт; 100 Вт.

6.2.2.Выразите в ваттах следующие мощности: 5 кВт; 2,3 кВт; 0,3 кВт; 0,05 МВт; 0,001 МВт.

6.2.3.Какова мощность человека при ходьбе, если за 2 ч он делает 10000 шагов и за каждый шаг совершает 40 Дж работы?

6.2.4.Подъемный кран поднял со дна озера стальной слиток массой 3,4 т. Сколько времени длился подъем, если глубина озера 6,1 м, а кран развивал мощность 2 кВт?

6.2.5.Полезная мощность насоса 10 кВт. Какой объем воды может поднять этот насос с глубины 18 м в течение 1 ч?

6.2.6.Какое время понадобилось бы для подъема слона на четвертый этаж с помощью двигателя мощностью 100 Вт (такую мощность имеет моторчик кофемолки)? Масса слона 4 т, расстояние между этажами 3 м.

6.2.7.Длина медной трубы 2 м, внешний диаметр 20 см, толщина стенок 1 см. На какую высоту поднимает трубу подъемник мощностью 350 Вт за 13 с?

6.2.8.Тяжелоатлет в течение одной секунды поднимает штангу массой 150 кг на высоту 2 м. Вычислите мощность, развиваемую атлетом. Выразите ее в лошадиных силах.








Date: 2016-05-17; view: 1592; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.27 sec.) - Пожаловаться на публикацию