Зборнік задач па фізіцы
7 клас
Памер: 160с.
Мінск 2012
• Ад якіх велічынь і як залежыць гідрастатычны ціск?
• Як вылічыць ціск вадкасці на сценкі пасудзіны?
Прыклады рашэння задач
Прыклад 1. У першую з трох пасудзін (мал. 124), плошчы дна якіх аднолькавыя, да аднаго і таго ж
г узроўню наліта вада pt = 1,0—-см3
, У другую ~ гліцэ-
г рына р2 = 1,2 —-см3
, у трэцюю — спірт р3 = 0,8
г
CM
У якой з пасудзін гідрастатычны ціск на дно най-
меншы?
Рашэнне. Гідрастатычны ціск вадкасці на дно пасу-дзіны не залежыць ад формы пасудзіны, але залежыць
109
Вада Гліцэрына Спірт
Мал. 124
ад вышыні слупа вадкасці і яе шчыльнасці. Яго можна вылічыць па формуле р = gph, дзе h — вышыня слупа вадкасці ў пасудзіне. Па ўмове задачы вышыні слупоў вадкасцей ва ўсіх пасудзінах аднолькавыя, але шчыль-насць спірту меншая за шчыльнасць вады і шчыль-насць гліцэрыны. Такім чынам, гідрастатычны ціск на дно найменшы ў пасудзіне са спіртам.
Адказ: гідрастатычны ціск на дно найменшы ў пасу-
дзіне са спіртам.
Мал. 125
Прыклад 2. У цыліндрычную па-судзіну з вадой апусцілі шар аб’-ёмам Уш = 90 см3, які вісіць на тонкай нітцы, другі канец якой за-мацаваны ў штатыве (мал. 125). Вызначце, на колькі павялічыцца гідрастатычны ціск на дно пасудзі-ны, калі яго плошча 5 = 30 см2. Рашэнне. Гідрастатычны ціск вад-касці на дно пасудзіны павялічыц-ца, паколькі пры апусканні шара ў ваду павялічыцца вышыня слупа вадкасці. Гідрастатычны ціск на дно да апускання шара р} = gphv
110
а пасля апускання — р2 = gph2 = gp(h} + Ah). Такім чынам, ціск вады на дно пасудзіны павысіўся на Ар = р2 - рх = gpAh. Аб’ём вады, што паднялася над першапачатковым узроўнем, V = SAh роўны аб’ёму шара.
, V , 90см3
Адкуль Ah = —, Ah =——7 =3,0 cm = 0,030 м. 5 ЗОсм
Н „ кг
Тады Ар = 10— • 1,0 • Ю3 • 0,030 м = 3,0 • 102 Па. кг м
Запішам рашэнне ў стандартным выглядзе.
Дадзена:
Уш = 90 см3
5 = 30 см2
кг р = 1,0 • 103 -з-м
Рашэнне
Ар^р2-рх = gpAh, V
Ah=
, 90см3
Ah =——7 = 3,0 см = 0,030 м,
ЗОсм
Др = 10— • 1,0 • 103 -7 • 0,030 м = 3,0 • 102 Па. кг м
Адказ: ціск на дно пасудзіны павялічыцца на Ар = = 3,0 • 102 Па.
Прыклад 3. Шырыня шлюза a = 12 м. Шлюз за-поўнены вадой на глыбіню h = 5,0 м. Вызначце сілу ціску вады на вароты шлюза.
Рашэнне. Гідрастатычны ціск вадкасці на сценку пасудзіны залежыць ад вышыні слупа вадкасці і яе шчыльнасці. На глыбіні h яго можна вылічыць па
111
формуле р = gph. Сіла ціску вады на вертыкальную паверхню варот шлюза F = (p)S, дзе (р) — сярэдняе значэнне гідрастатычнага ціску вады на вароты шлюза. Паколькі ў пунктах варот, размешчаных каля паверхні вады, pj = 0, а ў пунктах варот, якія знаходзяцца каля
/ / \ Р\+Р2 SP^1
дна іплюза, р2 = gph, то [р) = 1 = 2~'
Запішам рашэнне ў стандартным выглядзе.
Дадзена: Рашэнне
a = 12 м F= (p)S,
А = 5,0 м „ кг р =1,0 • 103 -з м (р) _ Р\+Р2 = gP^ 2 2
F - ? S = ah, S = 12 м ■ 5 м = 60 м2
W = 10 — ■ кг 1,0- 103 • NT - м = 25 000 2 Па,
F= 25 000 Па • 60 м2 = 1 500 000 Н = 1,5 МН.
Адказ: F = 1,5 МН.
383. Масы газу ў двух герметычна закрытых ба-лонах аднолькавай умяшчальнасці роўныя. Адзін з гэтых балонаў знаходзіцца ў цёплым памяшканні, дру-гі — у халодным. У якім з балонаў ціск газу большы? Чаму?
384. Растлумачце, чаму мыльныя бурбалкі маюць сферычную форму.
385. Галілеа Галілей заўважыў цікавы феномен: ка-лі стукнуць драўляным бруском па пустой шкляной бутэльцы, яна не разаб’ецца. Але калі бутэльку напоў-
112
ніць вадой, закрыць яе коркам, а затым стукнуць па корку з такой жа сілай, то бутэлька разаб’ецца. Рас-тлумачце гэты феномен.
386. Ніжнія адтуліны аднолькавых шкляных трубак зацягнуты тонкай гумавай плёнкай (мал. 126, а, б, в). У якой трубцы шчыльнасць вадкасці найболылая? Найменшая?
387. У пунктах A, В, С, D, Е, F пасудзіны зроблены адтуліны (мал. 127). 3 якіх адтулін вада будзе вы-цякаць пад найбольшым ціскам? Пад найменшым ціскам? 3 якіх адтулін яна будзе выцякаць пад ад-нолькавымі ціскамі?
Мал. 126
A
В
D
"с
Е F
Мал. 127
388. Першапачаткова поршань у цыліндры знахо-дзіўся ў становішчы А (мал. 128). Цыліндр змясцілі пад каўпак паветранай помпы і адпампавалі з-пад каў-пака частку паветра. Поршань пры гэтым перамясціўся і заняў становішча В. Чым можна растлумачыць пера-мяшчэнне поршня?
Мал. 128
113
389. Калі апусціць рыльца адкрытай колбы ў ваду і нагрэць колбу рукамі, то з яе будуць выходзіць бур-балкі паветра. Растлумачце гэту з’яву.
390. Колькасць малекул газу, якія знаходзяцца ў герметычна закрытым балоне, пры награванні не змя-няецца. Чаму ж павялічваецца ціск газу на сценкі па-судзіны?
391. У якім выпадку ціск паветра ў камеры аўтама-більнай шыны будзе большы: калі стаіш на ёй або калі ляжыш?
392. Пры адпампоўванні паветра з-пад каўпака ва-куумнай помпы завязаны шарык, у якім знаходзіцца невялікая колькасць паветра, раздзімаецца (мал. 129). Як змяняецца ціск паветра ўнутры шарыка? Чаму?
393. Чаму падчас крыгаходу для разбурэння на рэ-ках ледзяных затораў узрыўчатку змяшчаюць у ваду пад ільдом, а не на лёд?
394. Калі стрэліць у яйцо, зваранае ўкрутую, куля зробіць у ім роўную адтуліну, а калі стрэліць у сырое яйцо, яно разаб’ецца ўшчэнт. Чаму?
395. Чаму выбух снарада пад вадой згубны для ар-ганізмаў, што жывуць у вадзе?
114
396. * Ці можа сіла ціску вадкасці на дно быць большай або меншай за вагу вадкасці, налітай у пасу-дзіну? Калі можа, то ў якіх выпадках гэта магчыма?
397. У поліэтыленавы пакет наліта вада (мал. 130). Што паказваюць дынамометры: ціск або сілы, якія дзейнічаюць на столікі дынамометраў? Якое паказанне правага дынамометра? Ці будуць змяняцца паказанні дынамометраў, калі ваду ў пакет даліваць (выліваць)?
398. На малюнку 131 паказана, што сціснуты газ падымае поршань з гірай. Растлумачце гэту з’яву.
399. У вузкай запаянай з абодвух канцоў трубцы, падвешанай на нітцы, паветра падзелена кропелькай ртуці (мал. 132). Ці аднолькавыя ціскі паветра ў верх-няй і ніжняй частках трубкі?
Мал. 131 Мал. 132
115
400. У адной з цыліндрычных шклянак знаходзіцца драўляны цыліндр, а ў другой — вада (мал. 133). Чым адрозніваецца перадача ціску ў выпадках, прадстаў-леных на малюнку?
401. Растлумачце прынцып дзеяння фантана, прад-стаўленага на малюнку 134.
402. Як зменіцца ціск вадкасці на дно кожнай з пасудзін (мал. 135) пры апусканні ў іх шароў? У якой з пасудзін гэта змяненне будзе найбольшае? Чаму?
Мал. 135
403. У цыліндрычную пасудзіну, часткова запоўне-ную вадой, апусцілі на дно стальны брусок. Ці змяніў-ся ціск вады на дно пасудзіны?
116
404. Ці зменіцца ціск вады на дно вядра пасля Taro, як у ваду апусцяць мяч?
405. На якой глыбіні знаходзіцца батыскаф (мал. 136), калі гідрастатычны ціск на яго сценкі скла-дае р = 9 ■ 107 Па?
406. Вызначце ціск вады на дно Марыянскай упа-дзіны, глыбіня якой /г = 11 022 м.
407. У цыліндрычную пасудзіну дыяметрам <7=25 см наліта вада аб’ёмам V = 12 л. Вызначце ціск вады на дно і на сценку пасудзіны на вышыні h - 10 см ад дна.
408. Глыбіня апускання шукальніка жэмчугу h} = = 30,0 м. Рэкордная глыбіня апускання з аквалангам h2 = 143 м. Вадалаз у шорсткім скафандры можа апус-кацца на глыбіню h3 = 250 м. Вызначце гідрастатыч-ны ціск вады ў моры на гэтых глыбінях. Чаму роўна сіла гідрастатычнага ціску на паверхню скафандра, калі плошча яго паверхні S = 2,50 м2?
409. Выкарыстаўшы даныя, прыведзеныя на малюн-ку 137, вызначце глыбіні hv h2 і h^ апускання цела ў возера, якія адпавядаюць гідрастатычнаму ціску вады р} = 100 кПа, р2 = 300 кПа, р3 = 500 кПа.
Мал. 136
117
410. У высокую цыліндрычную пасудзіну да ўзроў-ню A = 10,0 см наліта ртуць, а над ёй — такія ж аб’-ёмы вады і газы. Вызначце гідрастатычны ціск на дно пасудзіны.
411. * У цыліндрычную пасудзіну наліты роўныя па масе колькасці вады і ртуці. Агульная вышыня слупа вадкасцей у пасудзіне h = 14,6 см. Вызначце гідраста-тычны ціск на дно пасудзіны.
412. * Адкрытая шкляная трубка плошчай папяроч-нага сячэння 5 = 20 см2, ніжні канец якой зачынены меднай пласцінкай, апушчана ў вертыкальным станові-шчы ў ваду так, што пласцінка знаходзіцца на глыбіні A = 80 см. Маса пласцінкі т = 100 г. Вызначце міні-мальную масу вады, якую трэба наліць у трубку, каб пласцінка адарвалася ад трубкі.
413. Пад якім ціскам павінна падаваць ваду помпа-вая станцыя, размешчаная ў падвале будынка Нацыя-нальнай бібліятэкі Беларусі, каб ціск вады ў водапра-водзе на вышыні верхняга паверху быў не меншы за Pj = 15,0 кПа? Вышыня верхняга паверху адносна пом-павай станцыі h = 80,0 м.
414. Вызначце сілу ціску бензіну на корак, якім зачынена зліўная адтуліна плошчай S = 5,0 см2 у бен-забаку. Адлегласць ад цэнтра корка да верхняга ўзроў-ня вадкасці h - 20 см.
415. У падводнай частцы судна ўтварылася прабоі-на плошчай 5 = 50 см2. Прабоіна знаходзіцца ніжэй за ўзровень вады на глыбіні h = 3,0 м. Вызначце мінімальнае значэнне сілы, неабходнай для ўтрымання латы, якая зачыняе прабоіну з унутранага боку судна.
118
416. У акварыум даўжынёй / = 30 см і шырынёй a = 20 см наліта вада да вышыні h = 25 см. Вызначце ціск і сілу ціску вады на дно акварыума.
417. * Акварыум мае форму куба са стараной a = = 60 см. Да якой вышыні трэба наліць у яго ваду, каб сіла гідрастатычнага ціску на бакавую сценку была ў /2 = 6 разоў меншая, чым на дно?
418. У цыліндрычную пасудзіну масай т = 0,82 кг налілі машыннае масла аб’ёмам V = 6,0 л. Вызначце плошчу дна пасудзіны, калі ціск, які яна аказвае на паверхню стала, р = 2,0 кПа.
419. Прамавугольная пасудзіна ўмяшчальнасцю V = = 2,0 л, дно якой мае форму квадрата са стараной / = 10 см, напалову напоўнена вадой, а напалову — газай. Вызначце гідрастатычны ціск вадкасцей на дно пасудзіны. Чаму роўна вага кожнай з вадкасцей?
420. Выкарыстаўшы паказанні вадзяных маномет-раў, прадстаўленых на малюнку 138, вызначце гідра-статычныя ціскі вадкасцей на ўзроўні датчыкаў мано-метраў у кожнай пасудзіне.
Мал. 138
119
Мал. 139
421. На адну шалю раўна-плечых вагаў паставілі цылінд-рычную шклянку, а на дру-гую — конусападобную шклян-ку, якая пашыраецца дагары (мал. 139). Масы і плошчы дна абедзвюх шклянак аднолька-выя. Ці застануцца ў раўнавазе вагі пасля таго, як у кожную са шклянак нальюць ваду, калі:
а) узроўні вады ў шклянках аднолькавыя;
КНІГІ ОНЛАЙН
