Физика: сборник задач для поступающих в вузы - Васюков В.И.
Скачать (прямая ссылка):
i4fs!l
7.5. В вертикально расположенном сосуде с сечениями 5, и S2 находятся два невесомых поршня. Поршни соединены тонкой проволокой длиной /. Найти силу натяжения проволоки Т, если пространство между поршнями заполнено водой. Концы сосуда открыты в атмосферу.
[T=pgl
Ml. s,-s,
}
7.6. Открытая с двух сторон длинная труба с гладкими внутренними стенками вертикально опущена в резервуар с водой. Внутри трубы находится невесомый поршень площадью S = 0,1 и2, плотно прилегающий к стенкам. Какую работу нужно совершить, чтобы поднять поршень на высоту Я? Рассмотреть два случая: а) Н-5 м;
б) Я-15 м. Нормальное атмосферное давление р0 «105 Па.
[ а) А=pgS=1,25 • 104 Дж; 6)A = p0S
МО5 Дж ]
7.7. В один из сообщающихся сосудов напита вода плотностью plt в другой - масло плотностью р2- На какое расстояние х сместится граница раздела жидкостей в горизонтальной трубке, если на поверхность воды налить слой масла толщиной А? Площади поперечного сечения сосудов в к раз больше площади поперечного сечения
трубки- [*= k^h\ ь ’ '
Р\+Рг
%
7.8. Ртуть находятся в U-образной трубке, площадь сечения левого колена которой в 3 раза меньше, чем правого. Уровень ртути в узком колене расположен на расстоянии / * 30 см от верхнего конца трубки. На сколько поднимется уровень ртути в правом колене, если левое колено доверху заполнить водой? Плотность воды pt-1000 кг/м3, ртути /^=13600 кг/м3.
[ ДА = -
At
1(Рнв-Р.)+Рнб
=0,58 см ]
7.9. В воде плавает в вертикальном положении труба. Высота выступающей части трубы А = 5 см. Внутрь трубы напивается масло §®§!|5
плотностью р- 900 кг/м3. Какой длины должна I-Z-E-I- ISSsS
быть труба для того, чтобы ее можно было целиком заполнить маслом ?
Плотность воды /?, = 1000 кг/м .
[Я=-^- = 50см] Рш-Р
Закон Архимеда. Условия плавания тел
7.10. Вес тела в воде в 3 раза меньше, чем в воздухе. Какова плотность тела? [р-1,5-103 кг/м3]
7.11. Однородное тело плавает иа поверхности керосина так, что объем погруженной части составляет 0,92 всего объема тела V. Определить объем погруженной части при плавании тела на поверхности воды.
3 3 3 3
Плотность керосина р= 0,8 • 10 кг/м , плотность воды pt— 10 кг/м . [ 0,74 V]
7.12. Сплошной однородный шар объемом V плавает на границе двух несмешивающихся жидкостей. ПлЬтностъ верхней жид- кости /?,, нижней рг. Плотность материала шара р(рх<р<р^. Какая
62
чаль объема шара будет находиться в верхней, а какая в нижней
жидкости? ( V-X^?lZJL. b.m?Z,BL ]
У Л "А У Рг~Р\
7.13. Тонкостенный стакан массой т плавает на границе раз-
дела двух жидкостей с плотностями рх и р1, сохраняя вертикальное положение вниз дном. Дно стакана имеет толщину Л и площадь S. На какую глубину стакан погружен в более плотную жидкость, если свободная поверхность менее плотной жидкости расположена выше краев стакана? Толщиной стенки стакана пренебречь. [Я= —-f]
7.14. Стальной шар с объемом V и массой т удерживается под водой от погружения на дно пружиной жесткости к. Найдите энергию деформации пружины. Массой и объемом пружины пренебречь.
Плотность воды равна р.
г gjm-pVf ,
2 к
7.15. В цилиндрический сосуд диаметром d = 4 см налита вода. После того как в воду опустили деревянный шарик, уровень воды поднялся иа А=1 см. Определить радиус шарика, если его плотность /»=700 кг/м3, плотность воды /?,=103 кг/м3. [ г = 3l-^d2/i— я 1,63 см]
7.16. Металлический стержень, к верхнему торцу которого прикреплен пружинный динамометр, медленно погружается в цилиндрический сосуд с водой, имеющий площадь поперечного сечения 5=20 см2. На сколько изменится показание динамометра в тот момент, когда уровень вода в сосуде поднимется на высоту А = 10 см? Плотность воды рш“ 103 кг/м3. [iF=2H]
63
7.17. Верхний конец тонкой однородной палочки шарнирно закреплен, нижний ее конец погружен в воду. При равновесии под водой находится 1/5 часть длины палочки. Определить плотность вещества палочки. [ р- 360 кг/м1 ]
7.18. Шар массой т и объемом V падает в жидкости'с плотностью р с постоянной скоростью и. С какой сапой F нужно тянуть этот шар вверх, чтобы он поднимался в той же жидкости со скоростью щ =4ы ?
Сопротивление вязкой жидкости движению шара пропорционально его
/
скорости. [ F= 5 (mg-pVg) ]
7.19. Два одинаковых шарика связаны невесомой нитью, перекинутой через невесомый блок, причем один из шариков погружен в сосуд с жидкостью. С какой установившейся скоростью и будут ///////// двигаться шарики, если известно, что установившаяся ско-рость падения одиночного шарика в той же жидкости равна и0? Сила сопротивления пропорциональна скорости.
