Физика: сборник задач для поступающих в вузы - Васюков В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Плотность жидкости р0, плотность материала шариков р.
[ « =
«о Ро Р-Ро
]
Работа архимедовых сил
7.20. Льдина площадью поперечного сечения S - 1 м и высотой Н= 0,4 м плавает в во че. Какую работу надо совершить, чтобы полностью погрузить льдину в воду? Платность воды pt-1000 кг/м3,
плотность льда р= 900 кг/м .
[ А ?л) SSH1 =7 84 Дж]
2Ръ
7.21. Бетонная однородная свая массой т лежит на дне водоема h, большей, чем длина сваи /. Привязав трос к одному концу свая, нее медленно вытаскивают из воды так, что центр тяжести сваи поднимается на высоту Н от поверхности воды (Н > Г). Какая работа
64
совершается при подъеме сваи? Плотность бетона в л раз больше плотности воды. Силами сопротивления пренебречь.
7.22. В сосуде имеются две несмешивающиеся жидкости с плотностями pi и pi, толщины слоев этих жидкостей равны h\ и Л2 соответственно. С поверхности жидкости в сосуд опускают маленькое обтекаемое тело, которое достигает дна как раз в тот момент, когда его скорость становится равной нулю. Какова плотность материала, из которого сде-
7.23. Удерживаемый за верхний конец на высоте Л над поверхностью воды тонкий металлический стержень длиной / выпускают, и он падает на дно водоема глубиной Я (/ < Я), соприкасаясь с дном по всей своей длине. Какова скорость стержня в момент касания дна, если плотность материала стержня р и воды pt известны, а сопротивление движению стержня не учитывается?
7.24. Стеклянный шарик массой т - 100 г, находящийся у поверхности глицерина, погружается на глубину Я = 1 м. Найти изменение потенциальной энергии шарика AU. Плотность глицерина
7.25. В подвале дома вода отопительной системы поступает в трубу диаметром 4 см со скоростью 0,5 м/с под давлением 3 атм. Каковы скорость течения и давление в трубке диаметром 2,6 см на втором этаже, расположенном на 5 м выше?
лано тело? [ р - ]
[ v = j2g(H (I - pjp)+h - /) ]
Уравнение Бернулли
[^=?3?,=1,18м/с; ft=^_?|?+A-pgA=2,5.105na]
5 Зак. 631
65
7.26. Определить максимальную дальность полета струи из шприца диаметром 4 см, на поршень которого давит сила F= 30 Н. Площадь отверстия шприца много меньше площади поршня, сопротивлением воздуха пренебречь. Плотность жидкости рл = 1000 кг/м3.
[L = 8F 4,9 м ]
1 max ,2 J
pg
7.27. Цилиндр диаметром ?> заполнен водой и расположен горизонтально. С какой скоростью перемещается в цилиндре поршень, если на него действует сила F, а из отверстия в дне цилиндра вытекает струя диаметром d. Силу тяжести не учитывать. Плотность'
г d2 I 8F 1
жидкости р. [ ** = _ |-------------------1
Dixpttf-d*)
7.28. С какой скоростью вытекает вода го маленького отверстия в
дне широкого цилиндрического бака в момент времени, когда он заполнен до высоты h ? [ w = ^j2gh ]
7.29. Широкий сосуд с небольшим отверстием в дне наполнен водой и керосином. Пренебрегая вязкостью, найти скорость вытекаю-
С
щей воды, если толщина слоя воды Л,, а слоя керосина Л2.
[ l2g(hiPi+ hiPJ ]
V А
7.30. Две манометрические трубки установлены на горизонталь-
ной трубе переменного сечения в местах, где сечения трубы равны 5, и S2. По трубе течет вода. Найти объем воды Q, протекающей в единицу времени через сеченне трубы, если разность уровней воды в манометрических трубках ^
равна дА.
[0 = S,S, ]
2gAh {$2 ~ )
вода
66
8. ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ
Молекулярная физика *
8.1. Оценить массу т0 и размер а следующих молекул: а) воды (молекулярная масса 18 а.е.м, плотность р= 1000 кг/м3); б) ртути (молекулярная масса 200 а.е.м, плотность р—13600 кг/м3); в) этилового спирта (молекулярная масса 46 а.е.м, плотность р=790 кг/м3).
-26 -10 -25 -10
[а)/по=2,99-10 кг, tx«3,l -10 м; б) /п0=3,32-10 кг, <*«2,9-10 м; в)то=7,64-10 26 кг,а«4,6-10 10 м]
8.2. Плотность гелия при нормальных условиях р = 0,179 кг/м3. Оценить среднее расстояние а между центрами его молекул.
Молярная масса гелия р-А-10 3 кг/моль. [ д»J~?— =3,34-10"* м ]
\Pna
8.3. Плотность водяного пара при 100°С р= 0,88 кг/м3. Какую
часть объема tj занимают молекулы? Принять, что молекулы имеют
-10 -2 шарообразную форму, а диаметр равен 3,1-10 м. [/7=4,59* 10 %]
8.4. Два сосуда, содержащих одинаковое число молекул гелия, соединены краном. В первом сосуде средняя квадратичная скорость молекул равна «j = 1000 м/с, во втором 1300 м/с. Какой будет эта скорость, если открыть кран, соединяющий сосуды? Процесс считать
