Задачи по физике и методы их решения - Балаш В.А.
Скачать (прямая ссылка):
поперечного сечения цилиндра. Плотность керосина и дуба равна 800 кг/м3.
6.30. На дне сосуда, показанного на рисунке 6.5, лежит клин, вырезанный
из куба с ребром а. Верхняя грань клика находится на глубине а/2. В сосуд
налита жидкость плотностью Q, которая под клин не подтекает. При каком
значении плотности материала клина он будет находиться в равновесии, если
коэффициент трения равен р? Атмосферное давление ро-
6.31. В дно бака, наполненного водой, впаяна труба диаметром d, прикрытая
сверху цилиндрической пластинкой диаметром D и толщиной I (рис. 6.6).
Какова должна быть минимальная плотность материала пластинки, чтобы она
не всплывала, если известно, что уровень воды в баке отстоит от верхнего
основания пластинки на расстоянии Я? Давление воздуха в трубе равно
атмосферному.
6.32. На дне водоема глубиной Н стоит бетонная конструкция, имеющая форму
усеченного конуса высотой h. Площади оснований конуса Si и S2<Si.
Конструкция стоит на меньшем основании и вода под него не подходит. Какую
силу нужно приложить к конструкции в вертикальном направлении, чтобы ее
оторвать ото дна? Плотность бетона ?>, воды q0, атмосферное давление ро-
6.33. Однородный шар весит в воздухе Рь а в воде - /V Чему равен вес шара
в пустоте и какова его плотность? Плотности воздуха и воды соответственно
равны qi и q2.
6.34. Тело объемом 5-10-4 м3 при взвешивании в воздухе было уравновешено
на весах медными гирями массой 0,44 кг. Определите массу тела. Плотность
воздуха принять равной 1,29 кг/м3, плотность меди 8,9Д03 кг/м3.
6.35. Однородный стержень длиной I шарнирно закреплен своим нижним концом
на глубине h<l под свободной поверхностью жидкости. Плотность жидкости Qo
больше плотности QI стержня. Под каким углом к вертикали должен
находиться стержень, чтобы его равновесие было устойчивым? При каком
макси-
169
мальном значении / стержень будет находиться в устойчивом равновесии в
вертикальном положении?
6.36. Определите .минимальный объем шара, наполненного водородом, который
может поднять человека массой mi-70 кг на высоту #=100 м за время /=30 с.
Масса оболочки и корзины то=20 кг, плотность воздуха и водорода принять
равными соответственно q 1=1,3 кг/м3 и q2=0,1 кг/м3. Сопротивлением
воздуха пренебречь.
6.37. В стакан радиусом R налита жидкость плотностью q0. На дне стакана у
одной из стенок находится шарик радиусом г <С # и плотностью gi>Qo. С
какой силой шарик будет давить на стенку стакана, если стакан будет
вращаться с угловой скоростью со вокруг вертикальной оси?
6.38. Ареометр массой т, имеющий площадь поперечного сечения S, плавает в
растворе электролита плотностью q. Ареометр погрузили еще немного и
отпустили. С какой частотой ареометр будет совершать вертикальные
колебания?
6.39. Однородный цилиндр длиной I плавает в вертикальном положении на
границе двух несмешивающихся жидкостей и делится этой границей пополам.
Плотности жидкостей gi и q2. Пренебрегая трением, найдите период малых
вертикальных колебаний цилиндра.
6.40. Пробковый шарик диаметром 2 * 10"2 м погрузили в воду на глубину 1
м и отпустили. На какую высоту над поверхностью воды поднимется шарик и
как глубоко он затем погрузится? Какова будет энергия шарика на
предельной глубине, которую он достигнет? Трением шарика о воздух и воду
пренебречь, поверхностное натяжение не учитывать. Плотность пробки 200
кг/м3.
6.41. Палочка длиной 21 и плотностью qi погружена в вертикальном
положении в жидкость плотностью q2>qi. Верхний конец палочки находится на
расстоянии I от поверхности жидкости. На какую максимальную высоту от
уровня жидкости поднимется палочка, если ее отпустить? Рассмотрите все
возможные варианты.
6.42. В стакане сечением 5=27 см2 плавает сосновый кубик объемом К=27
см3. Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы кубик полностью
погрузить в воду? Плотность сосны q=0,5 г/см3.
6.43. С какой скоростью понижается уровень воды в баке с площадью
поперечного сечения 1 м2, если скорость истечения воды через отверстие
диаметром 2 см, просверленное в баке, равна 2 м/с?
6.44. Из брандспойта бьет струя воды под углом 30° к горизонту и падает
от него на расстоянии 5 м. Сколько воды подает брандспойт за 10 с, если
площадь его отверстия равна 2 см2? Сопротивление воздуха не учитывать.
6.45. Огнетушитель выбрасывает ежесекундно 0,2 кг пены со скоростью 20
м/с. Какую силу нужно приложить к огнетуши-
170
телю, чтобы удержать его неподвижно в вертикальном положении в начальный
момент работы? Масса полного огнетушителя 2 кг.
6.46. Через трубу, изогнутую под прямым углом, за время t протекает вода
массой т. Площадь поперечного сечения трубы
S. Чему равна сила бокового давления в месте закругления трубы, если
труба расположена в горизонтальной плоскости?
6.47. Какой мощностью обладает воздушный поток, набегающий на автомобиль
"Волга", при скорости движения 100 км/ч, если площадь лобовой поверхности
машины равна примерно 2,5 м2? Плотность воздуха 1,3 кг/м3.
