Тема №5868 Задачи по физике Давление твёрдых тел (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Задачи по физике Давление твёрдых тел (Часть 2) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Задачи по физике Давление твёрдых тел (Часть 2), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Б8. Почему при нормальном атмосферном вода за поршнем всасывающего насоса может быть поднята
не более чем на 10,3 м?
Задачи средней трудности:
В1. Определите по Рис.В1, на сколько давление газа в сосудах А, В и С, измеренное ртутным
манометром, отличается от атмосферного давления. Укажите возможные причины того, что
давление в сосудах не равно атмосферному. Дайте объяснения, используя знания о молекулярном
строении вещества.
 Рис.В1
В2. Чему равно давление на ртуть на уровнях а и б (Рис.В2), если атмосферное давление - нормальное?
В3. Чему равно давление на ртуть на уровнях а, б, в (Рис.В3), если атмосферное давление нормальное?
В4. Трубка одного манометра заполнена водой, другого ( абсолютно такого же ) - ртутью. Какой из
этих манометров чувствительнее?
В5. Каким будет показание манометра, если его соединить с баллоном, давление газа в котором равно
атмосферному?
В6. При атмосферном давлении, равном 751 мм рт. ст., манометр показывает давление в шинах
автомобиля в 3,4 раза большее. С какой силой давит воздух на камеру автомобиля на каждые 100
см2
 ее площади?
 мм мм
 600 200 б
 400 100
 200 0 а
 0 100
 200 а 200
 400 300 в
 600 б 400
 Рис.В2 Рис.В3
В7. В барокамере установили открытый чашечный барометр, который показывает, что давление внутри
камеры равно » 1 ат. Камеру закрыли и в нее начали нагнетать воздух. Наружный манометр
показал, что в камере установилось давление в 2 ат. Какой высоты должна быть трубка барометра
в камере, чтобы его показания соответствовали показаниям наружного манометра?
В8. При нормальном атмосферном давлении вода за поршнем всасывающего насоса поднимается не
более чем на 10,3 м. На какую высоту при всех равных условиях поднимается за поршнем нефть?
В9.На какую наибольшую высоту можно поднять спирт, ртуть поршневым насосом (Рис.В9) при
нормальном атмосферном давлении?
 Рис.В9 Рис.В12 Рис.Г1
В10. На большую или меньшую, чем 10 м, высоту поднимется вода с помощью поршневого насоса,
если эту операцию проделывать не на поверхности земли, а на высокой горе? В глубокой шахте?
Ответ обосновать.
В11. Будут ли действовать в безвоздушном пространстве поршневые жидкостные насосы?
В12. Куда движется поршень насоса (Рис.В12)?
В13. Почему практически невозможно откачать воздух из металлического баллона с помощью
тонкостенной резиновой трубки?
В14. Какие требования надо предъявить к трубкам, с помощью которых предстоит производить
откачивание воздуха из сосуда?
В15. Зачем шланги к насосам, служащим для откачивания воздуха из баллонов, делают из
толстостенной резиновой трубки (иногда усиленной стальной спиралью)?
Задачи трудные:
Г1. Объясните работу поршневого насоса с воздушной камерой (Рис.Г1), где 1 — поршень; 2 — всасы-
вающий клапан; 3 — нагнетательный клапан; 4 — воздушная камера; 5 — рукоятка. Какую роль
играет в этом насосе воздушная камера? Можно ли поднять этим насосом воду с глубины,
большей 10,3 м?
Г2. Объясните, как работают насосы, схемы которых изображены на Рис.Г2.
ГЗ. По схеме Рис.Г3 объясните действие пожарного насоса. Какое назначение имеет воздушная камера
А?
Г4. Объясните, как работает насос, схема которого изображена на Рис.Г4.

 Рис.Г2 Рис.Г3 Рис.Г4
Г5. Объясните, как работает насос, схема которого изображена на Рис.Г5
 Резина в магистраль
 Рис.Г5 Рис.Г6
Г6. На Рис.Г6 дана схема устройства компрессора — машины для нагнетания воздуха: Р — поршень,
K1 и К2 — клапаны. Внимательно рассмотрев рисунок, ответьте, в какую сторону движется
поршень. Каково будет положение клапанов, если поршень станет двигаться в обратную сторону?
Как называется прибор, присоединенный к трубе, по которой сжатый воздух поступает в
магистраль?
Г7. Объясните, как работает нагнетательный насос садового опрыскивателя (Рис.Г7). Одним из кла-
панов в насосе является кожаная манжетка — поршень.
Г8. На Рис.Г8 изображена схема насоса, откачивающего воздух. Куда легче двигать поршень: вверх или
вниз? Почему? (Вес поршня со штоком не учитывать.)
Г9. Изогнутая трубка (Рис.Г9) заполнена водой, и ее конец А закрыт, например, пальцем так, что вода из
трубки не выливается. Что произойдет, если отнять палец и оставить конец трубки открытым?

 Рис.Г7 Рис.Г8 Рис.Г9 Рис.Г10 Рис.Г11 Рис.Г12
Г10. Изогнутая трубка (Рис.Г10) заполнена водой, и ее конец А закрыт так, что вода из трубки не
выливается. Что произойдет, если открыть конец А трубки?
Г11. Изогнутая трубка (Рис.Г11) заполнена водой, и ее конец А закрыт так, что вода из трубки не
выливается. Что произойдет, если отнять палец и оставить конец трубки А открытым?
Г12. Построить график изменения с течением времени уровня воды в изображенном на Рис.Г12
открытом сосуде, если скорость истечения воды из подводящее трубки А меньше скорости
истечения из сифонной трубки В.
Г13. Сосуд и трубка заполнены одной и той же жидкостью (Рис.Г13). Как изменится уровень жидкости
в сосуде при открывании крана А, крана В, крана С, крана D?
 Рис.Г13
Задачи очень трудные:
Д1. Изогнутая в виде буквы П широкая трубка заполнена водой и одним концом опущена в сосуд с
керосином, а другим — в сосуд с водой (Рис.Д1). Уровни жидкостей в сосудах одинаковы. Будет
ли перемещаться вода в трубке?
 вода керосин Рис.Д1 Рис.Д2 Рис.Д3
Д2. Две барометрические трубки соединили трубкой с краном К (Рис.Д2). Трубки заполнили ртутью и
открытые их концы опустили в сосуды с ртутью. При этом кран закрыт. Что произойдет, если кран
открыть?
ДЗ. В сосуды с водой опустили две трубки (Рис.Д3) и откачали из них часть воздуха. (Из левой —
больше, из правой — меньше.) Будет ли вода переливаться из левой трубки в правую, если
соединить их, как показано пунктиром?
Д4. Ответьте на вопрос предыдущей задачи в случае, когда уровень АА ниже уровня ВВ.
28. Сила Архимеда. Плавание тел.
Задачи очень легкие:
А1. Подвешенный на нити стальной брусок погружен в воду (Рис.А1).
 Назовите взаимодействующие тела и силы, действующие на брусок. Рис.А1
 Изобразите эти силы графически.
А2. Деревянный шар плавает на воде (Рис.А2). Назовите силы, действующие
 на шар. Изобразите эти силы графически. Рис.А2
A3.Многие водоросли имеют длинные, гибкие стебли, поднимающиеся
 со дна водоема вверх. Что произойдет с водорослями, если воду из водоема спустить?
А4. В какой воде и почему легче плавать: в морской или речной?
А5. На поверхности воды на спине лежит человек. Будет ли изменяться положение тела человека
относительно поверхности воды, когда он сделает глубокий вдох? Выдох?
А6. Купаясь в речке с илистым дном, можно заметить, что вблизи берега ноги вязнут в иле сильнее, чем
на большей глубине. Как можно объяснить этот факт?
А7. В сосуд погружены три железных шарика равных объемов (Рис.А7).
 Одинаковы ли силы, выталкивающие шарики? (Плотность
 жидкости вследствие ничтожной сжимаемости на любой глубине
 считать одинаковой.) Рис.А7
А8. Почему выталкивающая сила, действующая на одно и то же тело, в газах во много раз меньше, чем
в жидкостях?
А9. Пользуясь таблицей плотностей, укажите, какие вещества плавают в воде и какие тонут. Ответ
обоснуйте.
А10. Всплывет или утонет слиток свинца в ртути? Брусок из дубовой древесины в бензине?
Платиновая пластинка в ртути? Кусок льда в воде?
A11. В сосуд с ртутью опустили железную гайку. Утонет ли гайка? 1 2 3
А12. Есть ли тела, которые могут утонуть в ртути?
А13. Из каких материалов можно изготовить предметы, чтобы они
 плавали в ртути?
А14. На поверхности воды плавают бруски из дерева, пробки и льда
 (Рис.А14). Укажите, какой брусок пробковый, а какой изо льда. Рис.А14
А15. Березовый и пробковый шарики равного объема плавают на воде. Какой из них глубже погружен в
воду? Почему?
А16. Парафиновый и дубовый шарики плавают на поверхности воды. Объемы шариков одинаковы.
Какой из шариков глубже погружен в воду?
A17. На Рис.А17 изображены тела, имеющие одинаковые объемы, но разные 1 2 3
 массы. Тела погружены в сосуд с водой. На какое из них действует
 большая выталкивающая сила? На какое – наименьшая?
 В каком случае придется приложить большую силу, чтобы начать
 поднимать тела из воды? К какому телу придется приложить большую Рис.А17
 силу, чтобы полностью погрузить его в воду?
А18. Массы кирпича и куска железа одинаковы. Какое тело легче удержать в воде? Почему?
Задачи легкие:
Б1. Определите выталкивающую силу, действующую на тело объемом V = 10 см3
, погруженное в воду,
в керосин, в ртуть.
Б2. Какой будет величина выталкивающей силы в воде, если при определении объема тела с помощью
мензурки получили результат — объем тела равен V = 75 см3
?
БЗ. Вычислите выталкивающую силу действующую на гранитную глыбу, которая при полном
погружении в воду вытесняет ее некоторую часть. Объем вытесненной воды V = 0,80 м3
.
Б4. Тела изготовлены из стекла, пластмассы и алюминия. Они имеют объем V = 100 см3
.
Найдите архимедову силу, действующую на каждое из этих тел, если их поместить в воду.
Б5. В сосуд с водой опущены три одинаковые пробирки с жидкостью (Рис.Б5). На какую из пробирок
действует наибольшая выталкивающая сила? (Плотность воды на всей глубине считать
одинаковой.) Ответ обоснуйте.
 Рис.Б5 Рис.Б19
Б6. Ученик взвесил алюминиевый шарик и пластинку из алюминия. Он обнаружил, что их массы
равны. Может ли ученик сделать вывод о величине выталкивающей силы, которая будет
действовать на эти тела, если их погрузить в воду? Какой это будет вывод?
Б7. Кирпич тонет в воде, а полено всплывает. Значит ли это, что на полено действует большая
выталкивающая сила?
Б8. Будет ли плавать в ртути стеклянная бутылка, заполненная ртутью?
Б9. Будет ли плавать в воде стеклянная бутылка, заполненная водой?
Б10. Плавающий деревянный брусок вытесняет V = 0,50 л воды. Сколько весит брусок?
Б11.Тело, масса которого т = 2,5 кг, при полном погружении в жидкость вытесняет т ж = 2,0 кг этой
жидкости. Утонет это тело в жидкости или всплывет на ее поверхность?
Б12. На поверхности воды плавают одинаковые по размерам бруски из дерева, льда и пробки.
Изобразите примерную картину их расположения в воде.
Б13. Для определения плотности молока пользуются специальным прибором — лактометром. В каком
молоке — с большим или меньшим содержанием жира — лактометр погрузится глубже? Почему?
Б14. Площадь сечения теплохода на уровне воды в реке S = 5400 м2
. От принятого груза осадка
парохода увеличилась на h = 40 см. Определите вес груза.
Б15. Площадь сечения теплохода на уровне воды равна S = 2000 м2
. Сколько нужно добавить груза,
чтобы теплоход погрузился в морской воде еще на h = 1,5 м, считая, что борта его на данном
уровне вертикальны?
Б16. Прямоугольная баржа после приема груза осела на h = 0,50 м. Принимая длину баржи равной а =
5,0 м, а ширину b = 3,0 м, рассчитайте вес принятого ею груза.
Б17. После разгрузки баржи ее осадка в реке уменьшилась на h = 60,0 см. Определите массу снятого с
нее груза, если площадь сечения баржи на уровне воды равна S = 240 м2
.
Б18. В сосуде три жидкости: слегка подкрашенная вода, растворитель (четыреххлористый углерод) и
керосин. Укажите порядок расположения этих жидкостей. (Плотность растворителя 1595 кг/м3
.)
Б19. К чашкам весов подвешены два одинаковых железных шарика (Рис.Б19). Нарушится ли
равновесие, если шарики опустить в жидкости? Ответ поясните.
Б20. На дне сосуда с водой лежат одинаковой массы шары: чугунный и железный. Одинаковое ли
давление на дно сосуда производят эти шары?
Б21. Одинаковую ли силу придется приложить, чтобы удержать на весу пустое ведро или то же ведро,
наполненное водой и целиком находящееся в воде?
Б22. Определите, что покажут пружинные весы, если тела объемом V = 100 см3
 из алюминия, железа,
свинца взвешивать в керосине.
Б23. Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой кусок пробкового дерева, масса которого
т = 80 г?
Б24. Детский шар объемом V = 0,0030 м3
 наполнен водородом. Масса шара с водородом m = 3,4 г.
Какова подъемная сила детского шара?
2
3
1
Б25. Масса пробкового спасательного круга равна т = 5,0 кг. Определите «подъемную силу» этою
спасательного круга в воде.
Б26. Стратостат «СССР», на котором советские стратонавты поднялись на высоту 19 км, имел объем 24
500 м3
. При подъеме в оболочке стратостата было только 3200 м3
 водорода. Почему же объем
оболочки сделали таким большим?
Б27. Назовите газы, в которых мог бы плавать мыльный пузырь, наполненный воздухом.(Весом пузыря
пренебречь.)
Б28.Узнайте опытным путем, не пользуясь весами и мензуркой, больше или меньше 1000 кг/м3
плотность ученической стиральной резинки.
Б29. На дне сосуда с водой лежит картофелина. Предложите способ, позволяющий картофелине
всплыть на поверхность воды.
Задачи средней трудности:
В1. Известно, что жидкости и газы оказывают давление на тело, погруженное в них, во всех
направлениях — вверх, вниз, с боков. Почему же тогда на любое тело действует выталкивающая
сила?
В2. Тщательно отшлифованный брусок из парафина погрузили в сосуд с водой и сильно прижали к
плоскому дну сосуда. К удивлению учеников брусок не всплыл на поверхность воды, а остался
лежать на дне сосуда. Как можно объяснить этот факт?
В3. В жидкости свинцовая дробинка падает значительно медленнее, чем в воздухе. Назовите все
возможные причины такого явления.
В4. В сосуде с водой плавает в вертикальном положении брусок. Как изменится уровень воды в сосуде,
если брусок займет горизонтальное положение?
В5. Железобетонная плита размером 3,5x1,5x0,20 м полностью погружена в воду. Вычислите
архимедову силу, действующую на плиту.
В6. Железобетонная плита размером 4,0x0,30x0,25 м погружена в воду наполовину своего объема.
Какова архимедова сила, действующая на нее?
В7. Один брусок имеет размер 2x5x10 см, а соответствующий размер другого бруска в 10 раз больше
(0,2x0,5x1 м). Вычислите, чему будут равны архимедовы силы, действующие на эти бруски при
полном погружении их в пресную воду, в керосин.
В8. Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объемом V1 = 0,72 м3
, а будучи,
погруженным в воду целиком V2 = 0,90 м3
. Определите выталкивающие силы, действующие на
брусок. Объясните, почему различны эти силы.
В9. Чему равна архимедова сила, действующая в воде на тела объемом V = 125 см3
 из стекла, пробки,
алюминия, свинца? (Тела полностью погружены в воду.)
В10. Определите объем куска алюминия, на который в керосине действует архимедова сила величиной
F A = 120 Н.
В11. На предмет, целиком погруженный в керосин, действует выталкивающая сила величиной FA =
2,0 кН. Какой будет архимедова сила, действующая на него в воде? А в спирте?
В12. Груз, объем которого определяли при помощи отливного сосуда, вытеснил т = 250 г воды. Какая
выталкивающая сила действует на это тело в воде? А какой она станет, если тело погрузить в
керосин?
В13. Определите массу куска алюминия, на который в керосине действует выталкивающая сила, равная
FA=120H.
В14. Железный кубик с ребром а, из которого вырезан кубик с ребром а/2, погрузили в воду. Чему
равна выталкивающая сила, действующая на оставшуюся (сплошную) часть кубика?
В15. Для отделения зерен ржи от ядовитых рожков спорыньи их смесь высыпают в воду. Зерна ржи и
спорыньи в ней тонут. Затем в воду добавляют соль. Рожки начинают всплывать, а рожь
 остается на дне. Объясните это явление.
В16. Почему многие тела тонут в воде, хотя на каждое из них А Б С
 действует выталкивающая сила?
В17. Может ли тело в одной жидкости тонуть, а в другой плавать?
 Приведите примеры.
В18. На Рис.В18 изображены тела, имеющие одинаковую Рис.В18
 массу и размеры. Они погружены в жидкости А, В и С. В каком случае выталкивающая
сила, действующая на тело, наименьшая? Наибольшая? Что можно сказать о плотностях
жидкостей?
В19. Пробирку поместили в мензурку с водой. Уровень воды при этом повысился от деления 100 до
120 см3
. Сколько весит пробирка, плавающая в воде?
В20. Сколько воды вытесняет плавающий деревянный брус длиной а = 10 м шириной б = 30 см
и высотой с = 20 см? (Плотность дерева ρ = 600 кг/м3
.)
В21. Плавающее тело вытесняет керосин объемом V = 120 см3
. Какой объем воды будет вытеснять это
тело? Определите массу тела.
В22. Закрытая колба из стекла емкостью V = 1,5 л имеет массу т = 250 г. Какой минимальный груз
следует поместить в колбу, чтобы она стала тонуть в воде?
В23. Океанский нефтеналивной танкер имеет водоизмещение Р = 850 МН. Каков вес танкера вместе с
грузом? Как велик объем его подводной части?
В24. Предмет, масса которого т = 50 г, погрузили в мензурку с ценой деления V0 = 5 см3
.Уровень воды
в мензурке повысился при этом на 12 делений. Утонет этот предмет в воде или всплывет?
В25. В широкий сосуд налита вода так, что ее глубина h = 3 см. Будет ли плавать в этом сосуде
деревянное тело размерами 10x20x8 см.
В26. Будет ли в сосуде из задачи В25 плавать доска такого же веса, что и тело из задачи В25, но
толщиной с = 2 см?
В27. Можно ли заставить алюминиевую кастрюлю массой mк = 400 г плавать в mв = 200 г воды?
В28. На Pис.B28 изображен поплавок, который можно использовать как весы. Объясните, как
действуют такие весы.
 Рис.В28 Рис.В29 Рис.В30
В29. Пробирка в которой находится брусок пластилина, плавает в воде (Рис.В29,а). Изменится ли
глубина погружения пробирки в воду, если пластилин вынуть и подклеить ко дну (Рис.В29,б)?
Если изменится, то как? Ответ поясните.
В30. В сосуде с водой плавает деревянный брусок с укрепленной на нем изогнутой проволочкой
(Рис.В30). 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 штриховой линией.)
В31. В какой части шкалы ареометра находится деление, соответствующее «единице», если он
предназначен для измерения плотностей меньших, чем плотность воды?
В32. В какой части шкалы ареометра находится деление, соответствующее «единице», если он
предназначен для измерения плотностей, больших чем плотность воды?
В33. Деревянный плот с привязанным к нему грузом плавает в воде. Что произойдет с уровнем
погружения плота, если он перевернется? Плот считать однородным и имеющим прямоугольное
сечение.
В34. В один из двух сообщающихся сосудов, заполненных однородной жидкостью, поместили
тело, которое плавает на поверхности этой жидкости. Одинаков ли уровень жидкости в обоих
коленах?
В35. До какого уровня поднимется вода в мензурке при начальном уровне 100 см3
, если в ней будут
плавать а) деревянный брусок весом 0,6 Н; б) стальной шар весом 0,5 Н?
В36. Почему горящий керосин нельзя тушить водой?
В37. В сосуде с водой плавает брусок из льда. Как изменится глубина погружения бруска в воде, если
поверх воды налить керосин?
В38. Стальной шарик плавает на поверхности ртути. Изменится ли уровень керосин
 погружения шарика в ртуть, если сверху долить воды?
В39. В сосуд налиты вода и керосин (Рис.В39). На поверхности воды плавает вода
 шарик из парафина. При этом часть его находится в воде, а другая — в Рис.В39
 керосине. Изменится ли объем шарика, погруженного в воду, если сосуд долить доверху
керосином?
В40. В сосуд с водой опущен кусок дерева. Изменится ли давление на дно сосуда, если вода не
выливалась?
В41. В сосуде, доверху наполненном водой, плавает кусок парафина. Сравните давление на дно
сосуда в этом случае с тем давлением, которое оказывает одна вода, заполняющая этот сосуд
доверху.
В42. К чашкам весов подвешены две гири равного веса: фарфоровая и железная. Нарушится ли
равновесие весов, если гири опустить в сосуд с водой?
В43. Где грузоподъемность баржи больше: в речной или морской воде?
В44. Цепь выдерживает нагрузку Т = 70 кН. Можно ли на этой цепи удержать под водой гранитную
плиту объемом V= 4,0 м3
?
В45. Определите показания пружинных весов при взвешивании в воде тел объемом V = 100 см3
 из
алюминия, железа, меди, свинца.
В46. Камень имеет объем V = 7,5 дм3
 и массу т = 18,7 кг. Какую силу придется приложить, чтобы
удерживать его в воздухе и в воде?
В47. Какую силу, надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой
 т = 30 кг, объем которого V = 0,012 м3
?
В48. Стальной брусок, вес которого Р = 15,6 Н, погрузили в воду (Рис.В48).
 Определите значение и направление силы натяжения пружины. Рис.В48
В49.Масса мраморной плиты равна т =120 кг. Какую силу надо приложить, чтобы удержать ее под
водой?
В50. Какую силу надо приложить к пробковому кубу с ребром а = 0,50 м, чтобы удержать его под
водой?
В51. На сколько гранитный булыжник объемом V= 0,0040 см3 будет легче в воде, чем в воздухе?
В52. Судно, погруженное в пресную воду до ватерлинии, вытесняет воду объемом V = 15 000 м3
. Вес
судна без груза равен Р = 5 ∙ 106
 Н. Чему равен вес груза?
В53. Теплоход, вес которого вместе с оборудованием составляет Р = 20 МН, имеет объем подводной
части при погружении до ватерлинии V = 6000 м3
. Как велика грузоподъемность теплохода?
В54. Погрузится ли до ватерлинии судно водоизмещением Р = 124 МН, если оно примет груз массой
т = 5900 т? Вес самого судна со всем оборудованием равен Р = 65 000 кН.
В55. Площадь льдины S = 8 м2
, толщина h = 25 см. Погрузится ли она целиком в пресную воду, если на
нее встанет человек, вес которого равен Р = 600 Н?
В56. Какой минимальный объем должна иметь подводная часть надувной лодки массой т = 7 кг, чтобы
удержать на воде юного рыболова, вес которого равен Р = 380 Н?
В57. Какой груз максимального веса может удержать на воде плот, связанный из п = 25 сосновых
бревен, если объем каждого бревна в среднем равен V = 0,80 м3
, а плотность сосны ρс = 650 кг/м3
?
В58. Какой максимальной подъемной силой обладает плот, сделанный из п=10 бревен объемом по V=
0,6 м3
 каждое, если плотность дерева ρд = 700 кг/м3
?
В59. Плот состоит из п = 12 сухих еловых брусьев. Длина каждого бруса а = 4,0 м, ширина б = 30 см
и толщина с = 25 см. Можно ли на этом плоту переправить через реку автомашину весом Р = 10
кН? Плотность дерева ρд = 600 кг/м3
.
В60. Плот состоит из п = 12 бревен, каждое из которых имеет объем V= 0,80м3
. Бревна сосновые.
Можно ли на этом плоту переправить на другой берег автомобиль массой т = 1,5 т?
В61. Радиозонд наполнен водородом и имеет объем V= 10 м3
. Какого веса радиоаппаратуру он может
поднять в воздух, если его оболочка весит Р = 6 Н?
В62. Масса снаряжения воздушного шара (оболочки, сетки, корзины) составляет т = 450 кг. Объем
шара V = 1600 м3
. Вычислите, какой подъемной силой будет обладать этот шар при наполнении
его водородом, гелием, светильным газом. (Плотность светильного газа ρг = 0,40 кг/м3
.)
В63. Стальной брусок подвешен к пружине и опущен в воду (см. Рис.В48). С одинаковой ли силой
давит вода на верхнюю и нижнюю поверхности бруска? Ответ обоснуйте.
В64. Равны ли массы пятикопеечной монеты и куска пробки, уравновешенные на очень точных и
чувствительных весах? Ответ поясните.
В65. Из какого материала надо сделать гири, чтобы при точном взвешивании можно было не вводить
поправки на потерю веса в воздухе?
В66. Один из двух одинаковых воздушных шаров заполнили водородом, другой до такого же объема —
гелием. Какой из этих шаров обладает большей подъемной силой? Почему?
В67. Отто Герике, предполагал, что сосуды с разреженным воздухом должны подниматься в
воздух. По проекту Франческо Де Лана Терци воздушный корабль должен был состоять из лодки
и четырех металлических шаров, из которых выкачан воздух. Объясните, почему надо считать
утверждение Герике и проект Лана правильными, но неосуществимыми на практике.
В68. В каком случае подъемная сила у самодельного бумажного воздушного шара, заполненного
горячим воздухом, больше: когда ребята запускали его в помещении школы или на дворе школы,
где было довольно прохладно?
В69. Объясните, почему наполненный водородом шар, достигнув некоторой максимальной высоты,
перестает подниматься выше?
В70. Придумайте конструкцию весов, принцип действия которых основан на использовании
архимедовой силы.
В71. Как определить массу деревянного шарика, имея отливной стакан и мензурку.
Задачи трудные:
Г1. Возникает ли архимедова сила на борту космической орбитальной станции в сосудах, заполненных
еще на Земле водой и плотно закрытых?
Г2. На левой чаше очень чувствительных весов находится открытый сосуд, в который вставлена колба
с длинным горлышком, частично заполненная водой (Рис.Г2). На правую чашу весов положен
груз из свинца, уравновешивающий весы. Нарушится ли равновесие весов, если атмосферное
давление изменится?
 Рис.Г2 Рис.Г3 Рис.Г5
ГЗ. В сосуде с водой (при комнатной температуре) плавает пробирка (Рис.Г3). Останется ли пробирка
на такой же глубине, если воду слегка подогреть; охладить? (Увеличение объема пробирки при
нагревании и охлаждении не учитывать. Охлаждение производить при температуре не ниже 4°С.)
Г4.Какой наибольшей массы железный груз может быть подвешен к пробковому кубу с ребром а = 3
см, чтобы оба тела не утонули в воде?
Г5. Деревянный кубик стоит внутри сосуда на подставках (Рис.Г5). Площадь полной поверхности
кубика S = 294 см2
. Высота подставок h = 2 см. Сосуд медленно заполняют водой. При какой
высоте столба воды в сосуде давление кубика на подставки станет равным нулю? (ρд= =700 кг/м3
.)
Г6. Какой массы алюминиевый груз следует привязать к деревянному бруску массой т = 5,4 кг, чтобы,
будучи погруженными в воду, они находились в ней во взвешенном состоянии? (ρд = 500 кг/м3
.)
Г7. Полый медный шар плавает в воде во взвешенном состояния. Чему равна масса шара, если объем
воздушной полости равен V=17,75 см3
?
Г8. 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?
Г9. В сосуде с водой плавает игрушечный кораблик с помещенной в него гирей массой т = 1,0 кг.
Изменится ли осадка этого кораблика, если всю систему перенести с экватора на полюс?
Г10. В сосуде с водой плавает железный коробок. В центре дна коробка имеется небольшое отверстие,
закрытое растворимой в воде пробкой. При этом уровень воды в сосуде равен Н . Через некоторое
время пробка растворилась в воде, и коробок утонул. Изменился ли уровень воды в сосуде?
Г11. 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?
Г12. 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.)
Г13. Кусок парафина толщиной h = 5,0 см плавает в воде. Он имеет форму прямоугольного
параллелепипеда. Какая часть куска парафина выступает над водой?
Г14. В сосуде с водой в вертикальном положении плавает тонкий, полый алюминиевый цилиндр. На
дне цилиндра помещен некоторый груз. Площадь, поперечного сечения цилиндра S = 5,0 см2
,
высота цилиндра h = 40 см, а его масса с грузом m = 100 г. Какая часть цилиндра погружена в
воду?
Г15. Прямоугольная льдина длиной а = 52 м и шириной б = 40 м плавает в море. Высота льдины,
выступающей над поверхностью воды, равна h= 1,0 м. Определите объем всей льдины.
Г16. Плоская льдина толщиной Н плавает в море. Какова высота надводной части льдины, если ρв и ρл
— плотности воды и льда соответственно?
Г17. Плоская льдина, плавая в море, выступает из воды на h. Какова толщина льдины, если плотность
воды ρ0, а льда ρ?
Г18. В большом сосуде на поверхности воды плавает стальная кастрюля. Изменится ли уровень воды в
сосуде, если кастрюлю утопить?
Г19. В цилиндрический сосуд с площадью дна S налита жидкость плотностью р. На сколько повысится
уровень жидкости в сосуде, если в него поместить тело массой М, которое, плавая, не касается дна
сосуда?
Г20. В два цилиндрических сообщающихся сосуда одинакового сечения S налита жидкость плотностью
р. На сколько повысится уровень жидкости в левом сосуде относительно начального, если в
правый сосуд поместить шар массой М, который не тонет?
Г21. В сообщающиеся сосуды диаметром d каждый налита жидкость плотностью р. В один сосуд
опустили тело массой т, которое стало плавать в жидкости. Как и на сколько изменится уровень
жидкости в сосудах?
Г22. В один из двух одинаковых цилиндрических сообщающихся сосудов, частично заполненных
водой, поместили деревянный шарик массой т = 20 г. При этом в другом сосуде уровень воды
поднялся на Δh = 2 мм. Чему равна площадь поперечного сечения сообщающегося сосуда?
Г23. В сосуд, содержащий воду, керосин и жидкий растворитель (четырех - хлористый углерод,
плотность которого равна 1595 кг/м3
), опущены три шарика: парафиновый, пробковый и
стеклянный. Как расположены шарики?
Г24. В сосуд налиты вода и керосин (Рис.В39). 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?
Г25. В закрытом сосуде на поверхности воды плавает шар. Как изменится глубина погружения шара,
если в сосуд накачать воздух так, чтобы давление воздуха в сосуде увеличилось в два раза?
Г26. Изготовленный из дуба брусок с прямоугольным поперечным сечением плавает на границе двух
несмешивающихся жидкостей, одна из которых имеет плотность ρ1 = 700 кг/м3
. Определите
плотность другой жидкости, если известно, что брусок погружен в верхнюю жидкость на одну
треть своего объема.
Г27. Цилиндр, изготовленный из неизвестного материала, плавает на границе двух несмешивающихся
жидкостей. Плотность одной жидкости ρ1= 800 кг/м3
, а другой ρ2 = 1000 кг/м3
. Определите
плотность вещества цилиндра, если известно, что в нижнюю жидкость он погружен на 2/3 своего
объема.
Г28. 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?
Г29. Стакан доверху наполнен водой. В него помещают кусок древесины. Часть воды выливается.
Изменится ли вес стакана с содержимым, если он по-прежнему заполнен водой?
Г30. В сосуд с водой погружают подвешенное на нити тело, не касаясь стенок и дна сосуда. Изменится
ли при этом давление воды на дно сосуда? Зависит ли изменение давления от веса тела? От его
объема? От его плотности?
Г31. На рычажных весах уравновешены два одинаковых стакана, доверху наполненные водой. Как
изменится равновесие весов, если в один из стаканов поместить деревянный брусок? Площади
чашек весов значительно больше площади основания стаканов. Ответ обосновать.
Г32. Ко дну сосуда с водой приморожен шарик изо льда. Как изменится уровень воды в сосуде, когда
лед растает? Изменится ли при этом сила давления воды на дно сосуда?
ГЗЗ. В сосуде с водой плавает кусок льда. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лед растает?
Г34. 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 Л от дна сосуда. Как изменится эта высота, когда лед растает?
Г35. В цилиндрическом сосуде, наполненном маслом, на поверхности плавает кусок льда. Температура
всей системы равна 0°С. Изменится ли уровень масла в сосуде относительно дна, когда лед растает
и образовавшаяся вода опустится на дно сосуда, а температура системы сохранится?
Г36. Оболочка аэростата, привязанного с помощью стального троса к крюку на столбе, весит Р = 550 Н.
Он вмещает V = 350 м3
 газа, плотность которого ρ = 0,6 кг/м3
. Определите силу, действующую на
крюк, если масса троса m = 75 кг.
Г37. Тело при полном погружении в воду становится легче в 5 раз, чем в воздухе. Определите
плотность этого тела.
Г38. Динамометр показывает, что мраморный шарик, подвешенный к нему на тонкой нити, весит Р =
1,62 Н. Что будет показывать динамометр, если шарик наполовину погрузить в воду?
Г39. 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. Что можно сказать о силе давления,
действующей на переднюю и заднюю грани кубика? Найдите равнодействующую всех этих сил.
Г40. Брусок размером 20x10x5 см может занимать в воде указанные на Рис.Г40 положения. Докажите,
что на него действует одна и та же выталкивающая сила.
 Рис.Г40 Рис.Г41 Рис.Г43
Г41. Используя данные Рис.Г41, определите плотность камня.
Г42. Два алюминиевых шарика имеют одинаковый объем, но один из них полый, а другой — сплошной.
Можно ли, используя знания об архимедовой силе, определить, какой из них полый, а какой
сплошной? Как это сделать?
Г43. На коромысле весов уравновесили два одинаковых сосуда. Нарушится ли равновесие весов, если
один сосуд поместить в открытую банку и заполнить ее углекислым газом (Рис.Г43)?
Г44. К концам коромысла рычажных весов подвешены тонкостенная стеклянная колба и гиря из стали.
Весы находятся в равновесии. Нарушится ли равновесие, если весы вместе с колбой и гирей
поместить в атмосферу углекислого газа?
Г45. Древнегреческий ученый Аристотель для доказательства невесомости воздуха взвешивал пустой
кожаный мешок и тот же мешок, наполненный воздухом. В обоих случаях показания весов были
одинаковы. Почему заключение Аристотеля, что воздух не имеет веса, неверно?
Г46. Одинаковые по весу оболочки двух шаров сделаны: одна — из эластичной резины, другая — из
прорезиненной ткани. Оболочки наполнены водородом равного объема. Шары отпустили, и они
стали подниматься в воздухе. Какой из шаров поднимется на большую высоту? (Диффузией
водорода в атмосферу пренебречь.)
Г47. Цинковый шар имеет массу т = 360 г. При погружении в воду его вес становится равным Р = 2,8
Н. Сплошной это шар или с полостью?
Г48. Груз объемом V1 уравновешен на весах с помощью груза массой М и объемом V2. Весы накрыли
колпаком и откачали из-под него воздух. Останутся ли весы в равновесии? Если нет, то в какую
сторону они отклонятся? Определите ошибку, допущенную при взвешивании.

12Н
Г49. Вам дали кусок сплава из некоторых металлов. Необходимо определить его плотность. В вашем
распоряжении имеются только весы с разновесом из измерительных приборов. Как можно
выполнить это задание?
Г50. На плоское дно кастрюли положите небольшое плоское зеркало и заполните кастрюлю соленой
водой. Сделайте свежий срез на картофелине и убедитесь, что она плавает в соленой воде. Сильно
прижмите картофелину срезом к зеркалу. Что вы наблюдаете? Объясните опыт. Вместо
картофелины можно воспользоваться куском парафина или стеарина (бытовые свечи) с тщательно
обработанным плоским нижним срезом. В чем трудность в осуществлении этого опыта?
Г51. В прозрачную полистироловую бутылку из-под лимонада налейте воду не до самого верха.
Возьмите медицинскую пипетку, наберите в нее немного воды и опустите в бутылку. Плотно
закройте бутылку пробкой. Слегка надавите пальцами на бутылку. Что вы наблюдаете? Дайте
объяснение.
Задачи очень трудные:
Д1. Какую массу имеет деревянный брусок со стороной L, если при переносе его из масла в воду
глубина погружения бруска уменьшилась на h?
Д2. В сосуд налиты ртуть и вода. Кусок гранита, помещенный в сосуд, плавает на границе раздела этих
жидкостей. Определите отношение объемов гранита, находящихся в воде и ртути.
ДЗ. В сосуде с водой в вертикальном положении плавает тонкий, полый алюминиевый цилиндр. На дне
для устойчивости помещен некоторый груз. Площадь поперечного сечения S = 5 см2
, высота h = 40
см, а масса цилиндра с грузом т = 100 г. Какая часть цилиндра будет погружена в воду, если
сверху воды налить слой керосина толщиной hк = 4,0 см?
Д4. В холодном помещении на одной чаше весов находится сосуд с водой и погруженным в него телом.
На другой - груз, уравновешивающий весы (Рис.Д4). Сохранится ли равновесие весов, если
данную установку внести из холодного помещения в теплое?
 Рис.Д4 Рис.Д5
Д5. На левой чаше весов находится сосуд с водой, а на правой - штатив, к перекладине которого
подвешено на нити какое-нибудь тело. Пока тело не погружено в воду, весы находятся в
равновесии (Рис.Д5). Затем нить удлиняют так, что тело полностью погружается в воду (не касаясь
дна сосуда). При этом равновесие весов нарушается. Какой груз и на какую чашу весов нужно
положить, чтобы восстановить равновесие?
Д6. 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 S = 150 см2
. Какой груз
и на какую чашу следует положить, чтобы привести весы в равновесие?
Д7. В сосуде с водой плавает кусок льда, в котором находится пузырек воздуха. Изменится ли уровень
воды в сосуде, когда лед растает?
Д8. В сосуде с водой плавает кусок льда с вмерзшим в него стальным шариком. Изменится ли уровень
воды в сосуде, когда лед растает?
Д9. В цилиндрическом сосуде с площадью дна S в воде плавает кусок льда с вмерзшим в него куском
свинца массой т. На сколько изменится уровень воды в сосуде после таяния льда, если плотность
воды ρ0, свинца ρс?
Д10. Кусок льда, внутри которого вморожен шарик из свинца, плавает в цилиндрическом сосуде с
водой. Площадь дна сосуда S. Какова масса шарика, если после полного таяния льда уровень воды
в сосуде понизился на h? Плотность свинца ρ, воды - ρ0.
Д11. К пружинным весам подвешено тело, погруженное в сосуд с водой при комнатной температуре
(Рис.Д11). Как изменятся показания весов, если жидкость вместе с погруженным в нее телом
нагреть?
Д12. К куску железа массой тж = 11,7 г привязан кусок пробки массой т = 1,2 г. При полном
погружении этих тел в воду их вес равен Р = 64 мН. Определить плотность пробки. Объемом и
массой нити пренебречь.
 Рис.Д11 Рис.Д16 Рис.Д17
Д13. 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?
Д14. 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 сосуде, если нить,
удерживающая шар, оборвется?
Д15. Два 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 со-
держимым?
Д16. В дно бака впаяна трубка с площадью сечения S. Снизу трубка открыта, а сверху прикрыта
пластинкой с площадью S и толщиной L (Рис.Д16). Какой должна быть минимальная плотность
материала пластинки р, чтобы она не всплывала при высоте воды в баке над пластинкой, равной
H?
Д17. 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.Д17) Плотность материала пластинки ρпл больше плотности воды
ρв. Трубку медленно поднимают вверх. Определите, на какой глубине h пластинка оторвется от
трубки.
Д18. Сплошное однородное тело, будучи погружено в жидкость плотностью ρ1, весит Р1, а в жидкости
плотностью ρ2 весит Р2. Определите плотность вещества тела.
Д19. Кусок металла в воздухе весит P1 = 7,8 Н, в воде Р2 = 6,8 Н, в жидкости А Р3 = 7,0 Н, а в жидкости
В Р4 = 7,1 Н. Определите плотности жидкостей А и В.
Д20. 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? Плотность
глицерина принять равной 1,26 г/см3
, а четыреххлористого углерода — 1,63 г/см3
.
Д21. Определить объем пузырька воздуха в куске стекла, если вам даны динамометр, мензурка с водой
и нитка. Плотность стекла известна.
Д22. Предложите способ определения объема свинцовой дробинки, впаянной в кусок парафина, если
даны мензурка с водой, динамометр и нитка. Плотность парафина известна.
Д23. Как с помощью граненого стакана (баночки), мензурки вместимостью V = 25 см3
, стеклянного
сосуда, полоски из мягкого металла размером 2x20 см и сосуда с водой (водопроводного крана)
определить плотность стекла, из которого изготовлен стакан?


Категория: Физика | Добавил: Админ (31.03.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar