Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 6.3.1
118
6.3.3. Два одинаковых сообщающихся сосуда заполнены водой и закрыты легкими поршнями. На какую высоту поднимется правый поршень после установления равновесия, если на левый поставить груз массой m = 3 кг? Площадь каждого поршня S = = 200 см2.
6.3.4. В сообщающихся сосудах налиты ртуть и керосин (рис. 6.3.2). Высота столба керосина hj = 85 см. Какой высоты столб воды следует налить в левый сосуд, чтобы ртуть установилась на одинаковом уровне?
6.3.5. В сообщающиеся сосуды налили воду, а поверх нее в один сосуд налили столб масла, а в другой столб керосина, каждый высотой h = 40 см.
Определите разность уровней воды в обоих сосудах. Плотность масла рм = 0,9 г/см3. Рис. 6.3.2
6.3.6. В сообщающиеся сосуды налита ртуть.
Когда в правую трубку налили слой керосина высотой hj = 34 см, то уровень ртути в левой трубке поднялся на Ah = 2 см. Какой высоты слой воды й надо налить в левую трубку (рис. 6.3.3), чтобы о ртуть в трубках установилась на одном уровне? ®
Найдите плотность керосина.
6.3.7. В сообщающихся сосудах налиты ртуть,
вода и керосин (см. рис. 6.3.3). Какова высота слоя керосина, если высота столба воды hj = 20 см и в правом сосуде уровень ртути ниже, чем в левом, на Рис. 6.3.3
Ah = 0,5 мм?
6.3.8. В двух сообщающихся сосудах налита ртуть, а поверх нее в одно колено налит столб воды высотой hj = 0,8 м, а в другое — столб керосина высотой h2 = 0,2 м (рис. 6.3.4). Определите разность уровней ртути в коленах сосудов.
Рис. 6.3.4
119
6.3.9. В сообщающиеся сосуды, закрытые с обоих концов поршнями массами m-j = 100 г и m2 = 300 г, налита вода. На поршне m-j лежит груз, при этом уровень воды в обоих сосудах одинаков (рис. 6.3.5). На сколько изменится уровень воды в каждом сосуде, если груз переложить на поршень массой m2? Площади поршней
равны Sj = 10 см2 и S2 = 20 см2 соответственно.
6.3.10. В сообщающихся цилиндрических сосудах разных диаметров находится ртуть. После того как в узкий сосуд долили столб масла высотой h0 = 60 см, уровень ртути в широком сосуде повысился относительно первоначального положения на Ah = 7 мм. Определите отношение диаметров сообщающихся сосудов, если плотность масла рм = 8 • 102 кг/м3.
6.3.11. Два сообщающихся сосуда одинакового поперечного сечения соединены трубкой, сечение которой в n = 10 раз меньше сечения сосудов (рис. 6.3.6). В левый сосуд налита вода, в правый — масло. На какое расстояние AL сместится граница раздела жидкостей в трубке, если на поверхность воды налить слой того же масла толщиной H = 0,9 см?
6.3.12. Ртуть находится в U-образной трубке. Площадь сечения левого колена трубки в 3 раза меньше площади правого. Уровень ртути в левом колене расположен на расстоянии h0 = 30 см от верхнего конца трубки. Насколько поднимается уровень ртути в правом колене трубки, если левое колено доверху залить водой?
• 6.3.13. В сообщающихся сосудах находится ртуть. Диаметр одного сосуда в 4 раза больше другого. В узкий сосуд наливают столб воды высотой ho = 70 см. Насколько поднимется уровень ртути в одном сосуде и опустится в другом?
• 6.3.14. В воде плавает в вертикальном положении труба. Высота выступающей из воды части трубы равна h. Внутрь трубы наливают масло плотностью P1 = 0,9 г/см3. Какой длины должна быть труба, чтобы ее можно было целиком заполнить маслом?
S
Рис. 6.3.5
Рис. 6.3.6
120
6.4. Атмосферное давление
6.4.1. Определите силу, с которой воздух давит на поверхность журнального столика, если площадь его поверхности S = 1,2 м2, а барометр показывают давление р = 760 мм рт. ст. Почему столик под действием этой силы не разламывается?
6.4.2. У подножия горы барометр показывает давление р0 =
= 105 Па, а на вершине горы — р = 0,8 • 105 Па. Оцените высоту горы.
6.4.3. Почему вода будет подниматься за поршнем в трубе, показанной на рисунке 6.4.1?
До какой максимальной высоты h поднимется вода, если атмосферное давление р = 105 Па? Как изменится высота подъема, если трубка будет вдвое большего сечения? Найдите силу F, с которой нужно действовать на поршень, чтобы вода в трубке удерживалась на максимальной высоте. Площадь сечения трубки S = 20 см2.
6.4.4. Вертикальная труба установлена в колодце с водой так, что ее нижний конец находится в воде (рис. 6.4.2). Труба сначала наполнена воздухом; затем включается установленный наверху колодца насос. Каким может быть максимальное расстояние от насоса до уровня воды в колодце, чтобы насос мог выкачать воду на поверхность? Плотность воды P =
= 103 кг/м3, атмосферное давлениер0 = 105 Па.
6.4.5. Какое минимальное избыточное давление должно быть в водопроводе, подводящем снизу воду к зданию, чтобы вода текла из крана на 12-м этаже на высоте h = 40 м? Плотность воды р = 103 кг/м3.
6.4.6. Давление в водопроводной системе р = 4 • 105 Па. На какую максимальную высоту будет бить вода из пожарной трубы, присоединенной к этому водопроводу?
6.4.7. Барометрическая трубка наклонена под углом а = 30° к горизонту. Какова длина столбика ртути в ней при атмосферном давлении р = 105 Па?
