Простая физика
Давление
Категория:
Сила АрхимедаИзменение уровня жидкости при таянии льда: задачи Сириуса - 4
Задача 1.
Льдина висит на нити, при этом частично погружена в цилиндрический сосуд с водой. Сила натяжения нити $T=2$ Н. Определите изменение уровня воды в сосуде после того, как лёд растает. Ответ дайте в сантиметрах, округлив до десятых. Площадь дна сосуда $S=50$ см$^2$. Плотность воды $\rho_0=1$ г/см$^3$. Ускорение свободного падения $g=10$ м/с$^2$.
Решение. Записываем уравнение по второму закону Ньютона:
$$m_l...
Категория:
Сила АрхимедаИзменение уровня жидкости при таянии льда: задачи Сириуса - 3
Задача 1.
В цилиндрическом сосуде с водой плавает льдинка, в которую вморожен медный кубик массой 27 г. Определите изменение уровня воды в сосуде после того, как льдинка растаяла. Ответ дайте в сантиметрах, округлив до десятых. Площадь дна сосуда 20 см$^2$, плотность воды 1 г/см$^3$, плотность меди 9 г/см$^3$.
Решение. Льдинка плавает, запишем условие плавания:
$$(m_{tal}+m_k)g=\rho_0 g V_{pogr}$$
$$m_{tal}+m_k=\rho_0 V_{pogr}$$
$$ V_{pogr}=\frac{ m_{tal}+m_k }{\rho_0}$$
Сначала объем содержимого равен,...
Категория:
Сила АрхимедаИзменение уровня жидкости: задачи Сириуса - 2
Задача 1.
В цилиндрическом сосуде с водой плавает тело массой $m=40$ г, привязанное нитью ко дну сосуда. При этом тело погружено в воду на три четвёртых своего объёма. Площадь дна сосуда $S=50$ см$^2$. Если перерезать нить, то тело всплывёт и будет плавать погружённым в воду на треть. Определите изменение высоты уровня воды $\Delta h=h2−h1$, где $h_1$ и $h_2$ —начальная и конечная высота...
Категория:
Сила АрхимедаИзменение уровня жидкости: задачи Сириуса - 1
Задача 1.
В цилиндрический сосуд налита вода. В воду опустили алюминиевую ложку массой 27 г так, что половина объёма ложки оказалась под водой. Определите, на сколько при этом повысился уровень воды в сосуде, если площадь дна сосуда 20 см$^2$. Ответ дайте в миллиметрах, округлив до десятых. Плотность воды 1 г/см$^3$, плотность алюминия 2,7 г/см$^3$.
Решение. Найдем объем ложки:
$$V=\frac{m}{\rho}=\frac{27}{2,7}=10$$
Погружено, стало быть, 5 см$^3$. Вытеснено также...
Категория:
Сила АрхимедаСила Архимеда, давление на дно: задачи Сириуса
Задача 1. Какой должна быть плотность тела, чтобы оно плавало в воде, погрузившись на $\frac{5}{8}$ своего объема? Ответ дайте в кг/м$^3$, округлив до целого числа. Плотность воды 1 г/см$^3$.
Решение. Запишем условие плавания:
$$mg=F_A$$
$$\rho_t g V=\rho_0 g\cdot \frac{5}{8}V$$
Здесь $\rho_t$ - плотность тела, $\rho_0$ - плотность воды.
$$\rho_t =\rho_0 \cdot \frac{5}{8}=1000\cdot \frac{5}{8}=625$$
Ответ:...
Категория:
Сила АрхимедаСила Архимеда и давление тела на дно: задачи Сириуса.
Задача 1.
Груз, прикрепленный к динамометру, полностью опускают в жидкость, плотность которой в три раза меньше плотности груза. Что показывает динамометр, если масса груза 300 г? Ответ дайте в Н, округлив до десятых. Ускорение свободного падения 10 м/с$^2$.
Решение. Плотность груза $3\rho$, плотность жидкости $\rho$. Груз, имея объем $V$, вытеснит...
Категория:
Молекулярно-кинетическая теорияОлимпиадная подготовка по МКТ - 1
Задачи на разные темы, которые решены были летом при подготовке группы ребят к олимпиадам.
Задача 1.
Со дна глубокого озера всплывает пузырёк воздуха. На него действует сила сопротивления $F = k \upsilon r$, где $r$ - радиус пузырька, $\upsilon$ - его скорость, $k$ - постоянная....
Категория:
Уравнение Менделеева-КлапейронаДве несложные задачи по МКТ с различных олимпиад
Две несложные задачи по МКТ с различных олимпиад. Решали летом вместе с группой ребят, которые хотели готовиться к олимпиадам.
Задача 1.
Идеальный одноатомный газ расширяется квазистатически, причём давление и объем газа линейно зависит от времени. Когда температура достигает своего максимального значения $T_0$, давление и объем...
Категория:
ГидродинамикаГазовые законы и гидростатика. Подготовка к олимпиадам, 10 класс.
Готовимся к олимпиадам. Здесь задачи, ориентированные на 10 класс, основные законы МКТ и гидростатики.
Задача 1.
В горизонтальной трубке постоянного сечения, запаянной с одного конца, помещен столбик ртути длиной $d=15$ см, который отделяет воздух в трубке от атмосферы. Трубку расположили вертикально запаянным концом вниз и...
Категория:
Сила АрхимедаГидростатика: задачи ненулевого уровня.
В этой статье собраны задачи по гидростатике из задачника Русакова и др. Задачи «крепкие» - тянут на подготовку к городскому этапу олимпиады. Вполне доступны для решения школьниками от 8 класса.
Задача 1.
Сосуд без дна, имеющий форму и размеры, указанные на рисунке, стоит на гладком столе....
Категория:
ИзопроцессыНетонущие стаканы
Две задачи. Обе связаны с гидростатикой и газовыми законами. Обе – довольно сложны. Предлагаются время от времени на различных олимпиадах.
Задача 1.
Стакан высотой $h=9$ см, наполненный на 2/3 водой, плавает в воде так, что его края находятся на уровне ее поверхности. Этот же стакан...
Категория:
ИзопроцессыСтолбики ртути и пузырьки воздуха в трубках
Сегодняшняя статья посвящена довольно сложным задачам. Их можно отнести и к изопроцессам, и к гидростатике, и к задачам, связанным с использованием уравнения Менделеева-Клапейрона.
Задача 1.
Пробирка, расположенная горизонтально, заполнена ртутью так, что между дном пробирки и ртутью имеется пузырек воздуха. Когда пробирка ставится вертикально открытым...
Категория:
ДавлениеПодготовка к олимпиадам: давление, 8 класс
Продолжаем подготовку к олимпиадам. Сегодня продолжаем тему «давление».
Задача 1.
Какую силу надо приложить к пробке открытой ванны с водой изнутри, чтобы вытащить её, если площадь пробки 4 cм$^2$ и находится она на глубине 1,5 м от поверхности? Давление в трубе под пробкой составляет 80% от атмосферного. Силой тяжести пробки пренебречь. Плотность воды $\rho=1000$ кг/м$^3$....
Категория:
ДавлениеПодготовка к олимпиадам, 7 класс. Давление-2
Продолжаем подготовку к олимпиадам. Еще одна статья про давление. Тут уже задачки сложнее, есть пара, над которыми придется подумать.
Задача 1.
Какое давление на плоскость создает пирамида из кирпичей? Масса одного кирпича $m=10$ кг, размеры $a\cdot 2a\cdot 4a$, где $a=10$ см. Ускорение свободного падения принять равным $g=10$ м/c$^2$. Ответ выразить в Па, округлив до...
Категория:
ДавлениеГотовимся к олимпиадам: давление. 7 класс
Продолжаем подготовку к олимпиадам. Тема сегодняшней статьи – давление. Здесь собраны простые, вводные, задачи, а вот в следующей статье – уже немного сложнее.
Задача 1.
Определите максимальное давление, которое создает кирпич массой 5 кг на горизонтальную поверхность, если размеры кирпича 5х10х20 см.
Давление – сила, распределенная...
Категория:
Сила АрхимедаГотовимся к олимпиадам: сила Архимеда, 8 класс
Продолжаем подготовку к олимпиадам. Тема сегодняшней статьи – сила Архимеда. Рекомендую начать с предыдущей статьи, там представлены более простые, вводные, задачи. Здесь немного сложнее, но тоже уровня городской олимпиады, не более.
Задача 1.
Шар лежит на дне сосуда, погруженный в воду на 1/2 своего объема...
Категория:
ДавлениеТрубки с жидкостями - 4: определяем давление при вращении.
В этой серии вышли уже 4 статьи. В первых двух мы разгоняли трубки с жидкостями, в третьей - вращали. Продолжаем разбирать эту тему.
Задача 5. («Физтех», 2012) Изогнутая трубка состоит из одного горизонтального колена и двух вертикальных колен. Трубка укреплена на платформе, вращающейся с постоянной угловой...
Категория:
ДавлениеТрубки с жидкостями -3: определяем давление при вращении
В предыдущих двух статьях мы разгоняли изогнутые трубки с жидкостями, в результате чего из них выливалась часть содержимого. Теперь мы будем такие трубки вращать. Все найденные мною задачи на эту тему я разделила на две статьи, так что продолжение следует!
Задача 1. (‹Физтех», 2016, 9) Тонкая...
Категория:
ДавлениеТрубки с жидкостью - 2
Эта статья является продолжением предыдущей, с тем отличием, что здесь трубки разветвлены. Мы будем двигать их с ускорением в ту или иную сторону.
Задача 5.
(‹Физтех», 2012) Изогнутая трубка состоит из горизонтального колена длиной $l$, запаянного с одного конца, и вертикального колена, открытого в атмосферу (см....
Категория:
Второй закон НьютонаТрубки с жидкостью - 1
В этой статье мы будем разгонять разнообразной формы трубки, наполненные различными жидкостями, и наблюдать, как из них выливается часть содержимого. Эти задачи часто присутствуют на разного рода олимпиадах по физике. Вращать трубки мы тоже будем, в следующей статье.
Задача 1.
(«Физтех», 2016, 9) Тонкая Г-образная...
Категория:
ДавлениеГидравлический пресс
При решении задач, связанных с прессом, важно помнить, что он дает выигрыш в силе.
Формулы, которые нам понадобятся и которые надо запомнить:
$$\frac{F_1}{F_2}=\frac{S_1}{S_2}$$
$$\frac{F_1}{F_2}=\frac{h_2}{h_1}$$
Здесь ${S_1}, {S_2}$ - площади поршней пресса, ${h_2}, {h_1}$ - ходы соответствующих поршней (смещения по вертикали).
Теперь попробуем решать задачи.
Задача 1. Два сообщающихся сосуда с различными...
Категория:
ДавлениеДавление
По определению, давление - это сила, приходящаяся на единицу площади поверхности. Если речь идет о давлении некоторой силы на некоторую поверхность - то берут составляющую силы, направленную перпендикулярно поверхности, если говорят о давлении жидкостей и газов - то по закону Паскаля давление в этих средах...