Теоретическая справка
Давление – это скалярная физическая величина, равная отношению модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.
Обозначение – $p$, единицы измерения – Па (Паскаль):
$p=\frac{F}{S}$.
Давление в 1 Па – это давление, которое производит сила 1 Н на перпендикулярную к ней поверхность площадью 1 м2.
Давление возрастает, если увеличивается сила давления или уменьшается площадь, на которую оказывается давление.
Давление уменьшается, если уменьшается сила давления или увеличивается площадь, на которую оказывается давление.
Гидростатическое давление – это давление, оказываемое столбом жидкости, в следствии земного притяжения
$p=\rho gh$.
где $\rho$ – плотность жидкости, $h$ — высота столба столба жидкости.
Сила давления на дно сосуда $F=pS$.
Сила давления на боковую стенку вычисляется через среднее давление $F=\frac{p_0+p}{2} \cdot S$.
Гидростатический парадокс — сила давления жидкости на дно сосуда может отличаться от веса жидкости, причём как в большую, так и в меньшую сторону.
Давление, оказываемое на дно, не зависит от формы сосуда при условии соблюдения следующих условий:
1. дно сосудов различной формы имеет одинаковую площадь и расположено горизонтально;
2. высота уровня жидкости и её плотность в различных сосудах одинакова.
Сообщающиеся сосуды – это сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости.
Закон сообщающихся сосудов: в неподвижных и открытых сообщающихся сосудах однородная жидкость всегда устанавливается на одинаковом уровне независимо от формы сосудов.
Если в сосуды налиты две разные жидкости, то выполняются условия
$p_1=p_2$,
$\rho _1gh_1=\rho _2gh_2$,
$\frac{\rho _1}{\rho _2}=\frac{h_2}{h_1}$.
Из последнего соотношения, в частности, следует, что чем меньше плотность жидкости, тем выше ее уровень в сообщающихся сосудах.
Важно! Следует отличать понятия «давление жидкости» и «давление в жидкости». Давление жидкости – это гидростатическое давление о котором говорилось выше. Давление в жидкости – это давление внутри жидкости на любой глубине. Оно складывается из внешнего давления над жидкостью (чаще всего атмосферного) и гидростатического давления
$p=p_0+\rho gh$.
Закон Паскаля: давление, оказываемое на жидкость или газ, передается по всем направлениям одинаково.
Гидравлический пресс – два сообщающихся сосуда, заполненные жидкостью и закрытые поршнями различной площади. Гидравлический пресс дает выигрыш в силе, но проигрыш в длине пути поршня
$\frac{F _1}{F _2}=\frac{h_2}{h_1}$,
$\frac{F _1}{F _2}=\frac{S_1}{S_2}$.
Решение заданий Открытого банка заданий ФИПИ
1. 2 литра воды перелили из сосуда 1 в сосуд 2. Площади дна сосудов одинаковы (см. рисунок). Как при этом изменились давление и сила давления воды на дно сосуда?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Давление воды на дно сосуда | Сила давления воды на дно сосуда |
Высота уровня воды в сосуде 2 ниже, чем высота уровня воды в сосуде 1, значит давление воды в сосуде 2 на дно сосуда меньше, чем давление воды в сосуде 1. Сила давления $F=pS$, поскольку давление жидкости на дно сосуда уменьшилось, то уменьшилась и сила давления на дно сосуда. Ответ: 22
2. Стальной шар, первоначально лежащий на горизонтальной поверхности стола, опустили в сосуд, полностью заполненный водой, так что часть воды вылилась через край (см. рисунок). Как после погружения изменилась сила тяжести, действующая на шар, и давление воды на дно сосуда?
Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Сила тяжести, действующая на шар | Давление воды на дно сосуда |
Сила тяжести, действующая на тело, зависит от его массы. Очевидно, что при опускании шара в жидкость, его масса не поменяется, значит не изменится и сила тяжести, действующая на шар. Уровень воды в сосуде не изменился, поэтому давление воды на дно сосуда не изменится. Казалось бы, жидкости становится меньше, поэтому давление жидкости должно измениться, но это не так. На шар действует сила Архимеда, которая равна весу вылившейся воды согласно закону Архимеда. Сила Архимеда — это сила, которая появляется в результате давление жидкости на погруженное в нее тело. По третьему закону Ньютона, погруженное тело должно оказывать на жидкость точно такое же воздействие. Это воздействие и компенсирует уменьшение веса жидкости таким образом, что сила давления жидкости на дно сосуда остается неизменной. Ответ: 33
3. Деревянный кубик опускают в сосуд, частично заполненный водой, так что кубик плавает при частичном погружении (см. рисунок). Как после погружения кубика в сосуд изменились сила тяжести, действующая на воду, и сила давления воды на дно сосуда?
Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Сила тяжести, действующая на воду | Сила давления воды на дно сосуда |
Масса воды в сосуде не изменится, поскольку она не выливается, значит и сила тяжести, действующая на воду, также не изменится. Сила давления на дно сосуда увеличится, т.к. увеличивается давление самой жидкости на дно сосуда из-за того что уровень жидкости в сосуде повысится после того как в нее погрузится кубик. Ответ: 31
4. Воду перелили из цилиндрического сосуда 1 в цилиндрический сосуд 2 (см. рисунок). Как при этом изменилась сила давления воды на дно сосуда и сила тяжести, действующая на воду?
Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Сила давления воды на дно сосуда | Сила тяжести, действующая на воду |
Покажем, что сила давления жидкости на дно не меняется $F=pS=\rho gh S$. Поскольку в обоих случаях сосуды имеют цилиндрическую форму, то $Sh=V$, т.е. $F= \rho gV$. Поскольку объем жидкости при ее переливании не изменился, то и сила давления жидкости на дно сосуда не изменится. Масса жидкости при ее переливании в сосуд не меняется, поэтому не меняется и сила тяжести, действующая на нее. Ответ: 33
5. Цилиндрический открытый сосуд, в стенке которого на разных высотах проделали отверстия, заполнили водой. На каком рисунке правильно изображены струи вытекающей воды?
Очевидно, что дальность струи будет зависеть от давления жидкости на уровне отверстия, из которого вытекает жидкость. Чем больше глубина, на которой расположено отверстие, тем больше давление жидкости и тем больше создаваемый ею напор. Получается, чем ниже отверстие, тем дальше напор струи. Этому критерию удовлетворяет рисунок номер 1. Ответ: 1
6. В открытом сосуде 1 и закрытом сосуде 2 находится вода. Если открыть кран К, то
1) вода обязательно будет перетекать из сосуда 2 в сосуд 1
2) вода обязательно будет перетекать из сосуда 1 в сосуд 2
3) вода перетекать не будет ни при каких обстоятельствах
4) перемещение жидкости будет зависеть от давления в воздушном зазоре сосуда 2
Если открыть кран К, то перемещение жидкостей будет зависеть от давления в воздушном зазоре сосуда 2: если давление в зазоре больше атмосферного, то вода будет перетекать из сосуда 2 в сосуд 1, если меньше, то наоборот. Ответ: 4
7. В открытую с обоих концов U-образную трубку налили глицерин. Затем в правое колено долили некоторое количество воды. Какой из приведённых рисунков правильно отражает установившиеся в трубке уровни жидкостей? Плотность глицерина равна 1,26 г/см3.
В сообщающихся сосудах жидкость устанавливается таким образом, чтобы в любой горизонтальной плоскости давление внутри жидкости оставалось неизменным. Если провести горизонтальную линию через слой воды и глицерина, то глицерин должен меньший по высоте столб, т.к. его плотность больше. Значит уровень воды всегда должен быть выше уровня глицерина. Ответ: 4
8. Сообщающиеся сосуды, наполненные водой, разделены внизу перегородкой К. Будет ли переливаться вода из одного сосуда в другой, если открыть перегородку? Ответ поясните.
Ответ: Вода переливаться из одного сосуда в другой не будет. Пояснение. В сообщающихся сосудах однородная жидкость устанавливается на одном уровне. Поэтому при открытии крана вода переливаться не будет, поскольку она итак уже находится в правой и левой части сосуда на одном и том же уровне.
9. Стеклянный сосуд сложной формы заполнен жидкостью (см. рисунок).
Давление, оказываемое жидкостью на уровне АВ, имеет
1) максимальное значение в точке А
2) минимальное значение в точке Б
3) минимальное значение в точке В
4) одинаковое значение в точках А, Б и В
Все три сосуда являются сообщающимися. Давление в сообщающихся сосудах на одинаковой высоте одинаково. Следовательно, в точках А, Б и В давление одинаково. Ответ: 4
10. Сплошной кубик, имеющий плотность ρк и длину ребра а, опустили в цилиндрический сосуд с жидкостью, плотность которой равна ρж (см. рисунок).
Установите соответствие между формулами и физическими величинами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ФОРМУЛЫ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ |
| А) ρжg(h1 + a)
Б) ρжgh1 |
1) давление жидкости на дно сосуда
2) сила давления жидкости на дно сосуда 3) давление жидкости на нижнюю грань кубика 4) давление жидкости на верхнюю грань кубика |
А) ρжg(h1 + a) — давление жидкости на нижнюю грань кубика. Б) ρжgh1 — давление жидкости на верхнюю грань кубика Ответ: 34
11. В цилиндрический сосуд налили две несмешивающиеся жидкости плотностями ρ1 и ρ2 (см. рисунок).
Установите соответствие между формулами и физическими величинами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ФОРМУЛЫ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ |
| А) g(ρ1h1 + ρ2h2)
Б) gρ2h2 |
1) давление жидкостей на дно сосуда
2) сила давления жидкостей на дно сосуда 3) давление столба нижней жидкости 4) давление столба верхней жидкости |
А) g(ρ1h1 + ρ2h2) — давление жидкостей на дно сосуда. Б) gρ2h2 — давление столба верхней жидкости. Ответ: 14
12. Под гайку болта подкладывают широкое металлическое кольцо (так называемую шайбу). Изменится ли при этом (и если изменится, то как) сила давления на деталь, скрепляемую болтом? Ответ поясните.
Ответ: сила давления на деталь не меняется. Пояснение. Назначение шайбы — увеличить площадь поверхности через которую оказывается давление на деталь при креплении с помощью болта и гайки. При этом уменьшается давление, но сила давления остается неизменной.
13. Если тяжёлую стопку книг перевязать веревкой и нести, держа за петлю, сделанную над стопкой, то ощущается сильная боль (верёвка режет пальцы). Уменьшится ли боль в пальцах, если под верёвку в петле подложить сложенный в несколько раз лист бумаги или плотную ткань? Ответ поясните.
Ответ: боль в пальцах уменьшится. Пояснение. Если подложить под веревку бумагу, то увеличивается площадь действия силы с которой веревка действует на пальцы, при этом сама сила (вес книг) с которой давит веревка не изменяется. Так как площадь действия силы увеличивается, то давление на пальцы уменьшится, следовательно боль в пальцах уменьшится.
14. Установите соответствие между приборами и физическими величинами, для измерения которых они предназначены: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ПРИБОРЫ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ |
| А) барометр
Б) динамометр В) манометр |
1) плотность
2) атмосферное давление 3) сила 4) давление внутри газа (жидкости) 5) ускорение |
А) барометр — атмосферное давление; Б) динамометр — сила; В) манометр — давление внутри газа (жидкости); Ответ: 234
15. Два одинаковых бруска поставлены друг на друга разными способами (см. рисунок). Сравните давления р и силы давления F брусков на стол.
1) р1 = р2; F1 < F2
2) р1 = р2; F1 = F2
3) р1 > p2; F1 < F2
4) р1 > р2; F1 = F2
Поскольку бруски одинаковые их масса равна. Следовательно, сила, действующая на стол со стороны брусков (вес брусков) равна в первом и во втором случаях. Давление зависит от площади опоры Площади, соприкасающиеся со столом равны. Следовательно, значения давлений также равны. Ответ: 2
16. В вертикальные сообщающиеся сосуды поверх ртути налиты различные жидкости. В один сосуд — столбик воды высотой 80 см, а в другой — столбик спирта высотой 15 см. Определите разность уровней ртути в сосудах.
Дано: плотность воды — $\rho _1=1000$ ; плотность спирта — $\rho _2=800$ ; плотность ртути — $\rho =13600$ ; высота столбика воды — $h_1=0,8$ м; высота столбика спирта — $h_2=0,15$ м Найти: высоту столбика ртути — $h-?$ Решение. Для равновесия жидкости в сообщающихся сосудах необходимо равенство давлений в правом и левом коленях сосуда. Иначе говоря, столбик спирта не может компенсировать давление воды в другом колене сосуда, поэтому ему «помогает» ртуть, создавая давление, компенсирующее недостающее давление спирта, т.е. выполняется равенство: давление воды ($p_1$) равно сумме давлений спирта ($p_2$) и ртути ($p$) $p_1=p_2+p$, $\rho _1 g h_1 = \rho _2 g h_2+\rho gh$. Сокращаем общий множитель $g$ и находим неизвестную величину (все что с неизвестной в одну сторону, все что известно в другую) $\rho _1 h_1 — \rho _2 h_2=\rho h$, $h=\frac{\rho _1 h_1 — \rho _2 h_2}{\rho}$, $h=\frac{1000 \cdot 0,8 — 800 \cdot 0,15}{13600}=0,05$ м $=5$ см. Ответ: разность уровней ртути в сосудах будет составлять 5 см.
17. U-образный стеклянный сосуд, правое колено которого запаяно, заполнен жидкостью плотностью ρ (см. рисунок). Давление, оказываемое жидкостью на горизонтальное дно сосуда
1) минимально в точке А
2) минимально в точке Б
3) минимально в точке В
4) одинаково во всех указанных точках
Сосуды являются сообщающимися. Давление в сообщающихся сосудах на одинаковой высоте одинаково. Следовательно, в точках А, Б и В давление одинаково. Ответ: 4
18. В два высоких сосуда наливают разные жидкости. На рисунке приведены графики зависимости давления этих жидкостей от высоты столба.
Выберите верное утверждение.
1) Сосуд с жидкостью 1 имеет бόльшую площадь дна.
2) Плотность жидкости 1 больше, чем плотность жидкости 2.
3) Плотность жидкости 1 меньше, чем плотность жидкости 2.
4) На одной и той же глубине жидкости оказывают одинаковое давление.
При одинаковой высоте столба жидкости, давление первой жидкости больше, отсюда следует, что плотность жидкости 1 больше, чем плотность жидкости 2. Ответ: 2
19. Учитель провёл опыты с прибором, предложенным Паскалем. В сосуды, дно которых имеет одинаковую площадь и затянуто одинаковой резиновой плёнкой, наливается жидкость. Дно сосудов при этом прогибается, и его движение передаётся стрелке. Отклонение стрелки характеризует силу, с которой жидкость давит на дно сосуда. Условия проведения опытов и наблюдаемые показания прибора представлены на рисунке.
В сосуды разной формы наливают воду, причём высота столба жидкости во всех опытах одинакова. Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
1) При увеличении высоты столба жидкости сила давления на дно сосуда увеличивается.
2) Сила давления воды на дно сосудов во всех трёх опытах одинакова.
3) Сила давления жидкости на дно сосуда зависит от плотности жидкости.
4) Сила давления жидкости на дно сосуда зависит от площади дна сосуда.
5) Сила давления жидкости на дно сосуда не зависит от формы сосуда.
Утверждение 1 — неверно. Высота столба жидкости во всех оптах была одинаковой. Утверждение 2 — верно. Отклонение стрелки прибора по всех опытах одинаково, следовательно сила давления воды на дно сосудов одинакова во всех опытах. Утверждение 3 — неверно. Во всех опытах использовалась одна и та же жидкость. Утверждение 4 — неверно. У всех сосудов была одинаковая площадь дна. Утверждение 5 — верно. В сосудах разной формы при одинаковом уровне жидкости в них и одинаковой площади дна сила давления одинакова, т.е. не зависит от формы сосуда. Ответ: 25
20. Бутыль с водой массой m стоит на полу лифта. Что произойдёт с давлением воды на дно бутыли при движении лифта с ускорением а вниз из состояния покоя?
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
4) увеличится¸ если a < g; останется прежним, если a = g
Лифт начинает двигаться из состояния покоя, т.е. его скорость увеличивается. В таком случае ускорение тела направлено также как и скорость — вниз. При движении тела с ускорением вниз, его вес уменьшается, т.е. вес жидкости (сила с которой она давит на дно) уменьшится. Следовательно, уменьшится и оказываемое ею давление. Ответ: 2
21. Какой график среди приведенных на рисунке соответствует зависимости давления жидкости на дно сосуда от высоты столба жидкости?
Зависимость гидростатического давления от высоты столба жидкости — прямая пропорциональность вида $p=ah$, где $a= \rho h= const$. Этой зависимости соответствует график 2. Ответ: 2
22. В сосуды различной формы налита одна и та же жидкость. Высота уровня жидкости во всех сосудах одинакова. В каком из сосудов давление на дно наименьшее?
1) в сосуде А
2) в сосуде Б
3) в сосуде В
4) во всех сосудах одинаковое
Высота уровня жидкости во всех сосудах одинакова, значит давление жидкости во всех сосудах одинаковое. Ответ: 4
23. Груз, подвешенный к динамометру, с постоянной скоростью опускают в стакан, частично заполненный водой, до полного погружения груза (см. рисунок). Как в процессе погружения изменяются сила тяжести, действующая на груз, и сила давления воды на дно сосуда?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Сила тяжести | Сила давления воды на дно сосуда |
Масса груза, при его погружении не меняется, значит и сила тяжести, действующая на груз, также не изменится. Сила давления на дно сосуда увеличится, т.к. увеличивается давление самой жидкости на дно сосуда из-за того что уровень жидкости в сосуде повышается по мере погружения кубика. Ответ: 31
24. Деревянный кубик опускают в сосуд, полностью заполненный водой, так что часть воды выливается через край, а кубик плавает при частичном погружении (см. рисунок). Как при этом изменяются сила тяжести, действующая на кубик, а также сила давления воды на дно сосуда?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Сила тяжести | Сила давления воды на дно сосуда |
Сила тяжести, действующая на тело, зависит от его массы. Очевидно, что при опускании кубика в жидкость, его масса не поменяется, значит не изменится и сила тяжести, действующая на кубик. На шар действует сила Архимеда, которая равна весу вылившейся воды согласно закону Архимеда. Сила Архимеда — это сила, которая появляется в результате давление жидкости на погруженное в нее тело. По третьему закону Ньютона, погруженное тело должно оказывать на жидкость точно такое же воздействие. Это воздействие и компенсирует уменьшение веса жидкости таким образом, что сила давления жидкости на дно сосуда остается неизменной. Ответ: 33
25. Брусок в форме прямоугольного параллелепипеда положили на стол сначала узкой гранью (1), а затем – широкой (2). Сравните силу давления (F1 и F2) и давление (р1 и р2), производимое бруском на стол в этих случаях.
1) F1 = F2; p1 > p2
2) F1 = F2; p1<p2
3) F1<F2; p1< p2
4) F1 = F2; p1 = p2
Сила давления — вес бруска, очевидно, что вес бруска не изменится, если переложить его с узкой грани на широкую. Давление бруска уменьшится, т.к. увеличивается площадь опоры. Ответ: 1
26. Три одинаковых сосуда полностью наполнены различными жидкостями: первый – водой, второй – спиртом, третий – керосином. В каком из этих сосудов давление жидкости на дно наибольшее?
1) сосуд с водой
2) сосуд со спиртом
3) сосуд с керосином
4) давление на дно во всех сосудах одинаково
Давление жидкости зависит от ее плотности и высоты столба. Сосуды одинаковые, значит высота столба жидкостей будет одинаковой. Разница в давлении жидкости будет объясняться разной плотностью жидкостей. Среди представленных жидкостей, наибольшей плотностью обладает вода, значит давление воды будет наибольшим. Ответ: 1
27. Лыжник вынужден перемещаться по свежевыпавшему снегу. Какие лыжи — широкие или узкие — следует ему выбрать, чтобы не проваливаться в снег?
1) широкие
2) узкие
3) безразлично
4) ответ зависит от веса лыжника
Чтобы не проваливаться в снег, нужно уменьшить давление. Уменьшить давление можно за счет увеличения площади, поэтому необходимо выбрать широкие лыжи. Ответ: 1
28. В сообщающиеся сосуды поверх воды налиты четыре различные жидкости, не смешивающиеся с водой (см. рисунок). Уровень воды в сосудах остался одинаковым.
Какая из четырёх жидкостей имеет наибольшую плотность?
В сообщающихся сосудах давление жидкости на одном уровне должно быть одинаковым. Поэтому все четыре жидкости оказывают одинаковое давление на воду. Наибольшую плотность будет иметь жидкость, высота уровня которой меньше, чем у остальных. Ответ: 2
29. В стеклянную трубку, нижнее отверстие которой закрыто тонкой резиновой плёнкой, наливают поочёредно чистую воду и водный раствор соли одинакового объёма (см. рисунок). В результате резиновое дно прогибается.
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
1) Жидкость оказывает давление на дно сосуда.
2) Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, зависит от вида жидкости.
3) Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, не зависит от формы сосуда.
4) Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, зависит от высоты столба жидкости.
5) Давление внутри жидкости на одном и том же уровне одинаково по всем направлениям.
Утверждение 1 — верно. Этому свидетельствует прогибание резинового дна. Утверждение 2 — верно. В случае, когда налит раствор соли, резиновое дно прогибается сильнее, это говорит о том, что раствор соли оказывает на него давление больше, чем обычная вода. Утверждение 3 — неверно. Форма сосудов в опытах была одинаковой. Утверждение 4 — неверно. Для проверки этой гипотезы нужно было помещать разный объем одной и той же жидкости в трубку. Утверждение 5 — неверно. Исследовалось давление жидкости только на резиновое дно. Ответ: 12
30. Установите соответствие между физическими величинами и единицами этих величин: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ЕДИНИЦЫ |
| А) давление
Б) жёсткость В) абсолютная влажность |
1) ньютон (Н)
2) ньютон на квадратный метр (Н/м2) 3) килограмм на кубический метр (кг/м3) 4) ньютон на метр (Н/м) 5) джоуль (Дж) |
А) давление — ньютон на квадратный метр (Н/м2); Б) жёсткость — ньютон на метр (Н/м); В) абсолютная влажность — килограмм на кубический метр (кг/м3); Ответ: 243
31. В U-образных трубках находятся две несмешивающиеся жидкости 1 и 2. На каком из приведённых рисунков плотность жидкости 1, налитой в трубку, в два раза больше плотности жидкости 2?
1) только на первом
2) только на втором
3) только на третьем
4) ни на одном
Для жидкостей налитых в сосуд, справедливо равенство $\frac{h_2}{h_1}=\frac{\rho _1}{\rho _2}=2$. Это соотношение выполняется для третьего рисунка. Ответ: 3
32. Какой из приведенных ниже графиков соответствует изменению давления жидкости p по мере увеличения высоты столба жидкости h? Атмосферное давление не учитывается.
Зависимость гидростатического давления от высоты столба жидкости — прямая пропорциональность вида $p=ah$, где $a= \rho h= const$. Этой зависимости соответствует график 3. Ответ: 3
33. На рисунке изображён гидравлический пресс. Площадь малого поршня S2 в 9 раз меньше площади большого поршня S1. Как соотносятся силы, действующие на большой (F1) и на малый (F2) поршни со стороны жидкости?
1) F1 = F2
2) F1 = 3F2
3) F2 = 9F1
4) F1 = 9F2
Для гидравлического пресса выполняется соотношения $\frac{F _1}{F _2}=\frac{S_1}{S_2}= \frac{1}{9} \Rightarrow F _2 = 9F _1$. Ответ: 3
34. Поршень нагнетательного насоса гидравлического пресса имеет площадь s = 2 см2. Когда на поршень насоса давят с силой f = 100 Н, пресс развивает в рабочем цилиндре усилие F = 10 кН. Какова площадь S рабочего цилиндра пресса?
1) S = 100 см2
2) S = 200 см2
3) S = 300 см2
4) S = 400 см2
Для гидравлического пресса выполняется соотношения $\frac{f}{F }=\frac{s}{S} \Rightarrow S=\frac{Fs}{f}$, $S=\frac{10000 \cdot 2}{100}=200$ см2. Ответ: 2