Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
• 8.12.7. Воздушный шар радиусом Дш = 1м с отверстием внизу наполняют горячим воздухом. Масса оболочки шара с грузом m = = 1 кг. Какой должна быть температура горячего воздуха, чтобы шар начал подниматься? На какой максимальной высоте окажется шар, если часть груза массой Am = 0,1 кг снять? Температура горячего воздуха падает на AT = 1 К при подъеме на каждые AA = 10 м. Атмосферные условия нормальные.
8.12.8. Расположенная горизонтально запаянная с обоих концов стеклянная трубка разделена столбиком ртути на две равные части. Длина каждого столбика воздуха 1 = 20 см, давление p0 = = 750 мм рт. ст. Если трубку повернуть вертикально, то ртуть опускается на Al = 2 см. Определите длину столбика ртути.
8.12.9. В запаянной с одного конца стеклянной трубке длиной
1 = 90 см находится столбик воздуха, запертый сверху столбиком ртути высотой A = 30 см; столбик ртути доходит до верхнего конца трубки. Трубку осторожно переворачивают открытым концом вниз, причем часть ртути выливается. Чему равна высота оставшегося в трубке столбика ртути?
8.12.10. Тонкая горизонтальная трубка запаяна с одного конца. В трубке находится капелька ртути на расстоянии І0 = 10 см от ее запаянного конца. Если трубку перевернуть открытым концом вниз, то капелька сместится на A^ = 1 см. На каком расстоянии от запаянного конца окажется капелька, если трубку перевернуть открытым концом вверх?
8.12.11. Открытую стеклянную трубку длиной 1 = 1м наполовину погружают в ртуть. Затем трубку закрывают пальцем и вынимают. Какой длины столбик ртути останется в трубке? Атмосферное давление равноp0 = 750 мм рт. ст.
8.12.12. В сосуд с ртутью опускают открытую стеклянную трубку, оставляя над поверхностью конец длиной 1 = 60 см. Затем трубку закрывают и погружают еще на A = 30 см. Определите высоту столба воздуха в трубке. Атмосферное давление равно p0 = = 760 мм рт. ст.
8.12.13. Цилиндрический стакан массой m, высотой H и площадью основания S плавает в перевернутом виде в воде плотностью р. При температуре T1 глубина погружения стакана равна A1. До какого значения нужно уменьшить температуру, чтобы глубина по-
174
Po
H
гН
Рис. 8.12.1
гружения оказалась равной A2? Атмосферное давление постоянно, давление насыщенных паров воды не учитывать.
8.12.14. Цилиндрический стакан плавает в воде так, что его края находятся у поверхности, когда он наполовину заполнен водой. Вынув стакан и вылив из него воду, его хотят погрузить вверх дном на такую глубину A, где он будет находиться в равновесии. Определите глубину A, отсчитывая ее от верхнего уровня воды, вошедшей в стакан. Плотность воды р = 103 кг/м3, атмосферное давление Po = 105 Па. Толщину дна и стенок стакана не учитывать. Температуру считать постоянной.
8.12.15. Цилиндрический стакан высотой H = 10 см свободно плавает вверх дном в воде так, что его дно находится у поверхности, когда он наполовину заполнен водой (рис. 8.12.1). На какую глубину A, отсчитывая ее от нового верхнего уровня воды в стакане, нужно погрузить стакан, чтобы он стал заполнен водой на три четверти объема? Атмосферное давление Po =
= 105 Па. Толщину стенок и дна стакана не учитывать. Температуру считать постоянной.
8.12.16. Вследствие того что в барометрическую трубку попал воздух при температуре Ti = 253 К и давлении P1 = 770 мм рт. ст., барометр показывает давление P2 = = 765 мм рт. ст. Какое давление покажет барометр при нормальных условиях? Длина трубки 1 = 1м. Тепловое расширение ртути не учитывать.
8.12.17. Тонкая вертикальная трубка длиной 1 = 50 см запаяна с верхнего конца, а нижним концом касается поверхности ртути плотностью р = 13,6 • 103 кг/м3. Во сколько раз нужно изменить температуру воздуха в трубке, чтобы ртуть поднялась в ней на высоту 1/2? Начальное давление воздуха в трубке равно давлению окружающего воздуха P0 = 105 Па.
8.12.18. Пробирка длиной 1 = 1м, содержащая некоторое количество газа при температуре T1 = 300 К, полностью погружена в воду. Жидкость внутри трубки доходит до ее середины (рис. 8.12.2). Пробирку вынимают из жидкости так, что она едва касается поверхности открытым концом. Как надо изменить температуру газа в пробирке, чтобы его объем остался прежним? Внешнее давление нормальное.
- - Ytl
— I -
Рис. 8.12.2
175
Рис. 8.12.3
• 8.12.19. В вертикальной запаянной снизу тонкой трубке длиной 2h в верхней половине находится столбик ртути, а в нижней — воздух при температуре T0 = = 280 К (рис. 8.12.3). До какой минимальной температуры нужно нагреть воздух, чтобы он вытеснил всю ртуть? Внешнее давление равно h мм рт. ст.
• 8.12.20. Закрытый сосуд в виде тонкостенной трубы с плошадью основания S = 0,02 м2 и высотой h = 2 м до половины залит маслом плотностью рм = 800 кг/м3 при атмосферном давлении. Сосуд вертикально плавает в воде так, что уровень масла совпадает с уровнем воды (рис. 8.12.4). В дне сосуда образовалось небольшое отверстие. Какая масса воды войдет в сосуд? Атмосферное давление нормальное. Температура воды постоянна.
