1.Какая сила возникает при погружении тела в жидкость? А. Сила тяжести Б. Сила Архимеда В. Вес тела
2. От чего зависит Архимедова сила?
А. От плотности тела и плотности жидкости Б. От объема тела и плотности тела
В. От плотности жидкости и объема тела Г. От веса тела.
3. Архимедова сила вычисляется по формуле:
А. Fa = ρтVт g Б. Fa = ρжVт g В. Fa = ρжVж g Г. ) Fа= ρтVжg
4. В каких единицах измеряется выталкивающая сила ?
А. Н Б. кг В. Па Г. Н/кг
5. Переведите объем 40 см3 в м3
А. 0,4 м3 Б. 0,04 м3 В. 0,004 м3 Г. 0,00004 м3
6. Сплошные шары одинаковой массы - алюминиевый и железный уравновешены на
весах. Нарушится ли равновесие, если оба шара погрузить в воду?
А. Не нарушится, т.к. их массы одинаковы.
Б. Нарушится, т.к. объемы шаров разные. В. Затрудняюсь ответить.
7. Какая из приведённых ниже величин не нужна для расчёта выталкивающей силы,
действующей на тело, погруженное в жидкость?
А. Объём тела. Б. Плотность жидкости. В. Плотность тела. Г. Постоянная g.
8. Два шарика одинакового объема из дерева и железа опустили в воду. На какой из
шариков будет действовать большая сила?
А. На железный. Б. На деревянный. В. На оба шарика одинаковые силы.
9. Одинаковая ли сила нужна для подъёма якоря в морской и речной воде?
А. Одинаковая. Б. Большая в речной воде
В. Большая в морской воде. Г. Нельзя сказать определённо.
10. Человек находится в воде. Как изменится Архимедова сила, действующая на человека
при вдохе?
А. Уменьшится. Б. Увеличится. В. Не изменится.
11 Каково направление Архимедовой силы, действующей на плывущий корабль?
А. Против направления движения корабля.
Б. По направлению движения корабля.
В. Архимедова сила равна 0.
Г. Противоположна силе тяжести.
12. В каком случае Архимедова сила, действующая на самолёт больше: у поверхности Земли или на высоте 10 км?
А. Больше у поверхности Земли. Б. В обоих случаях одинаково В. Больше на высоте 10 км.
13 Почему детский воздушный шарик, наполненный водородом поднимается, а надутый воздухом опускается?
А. Выталкивающая сила больше в первом случае, чем во втором.
Б. Плотность водорода меньше плотности воздуха.
В. Разные силы сопротивления воздуха.
14. Тело всплывает. Каково соотношение силы тяжести и Архимедовой силы?
А. Б. В.
15. Как изменяется осадка корабля (глубина погружения) при переходе из реки в море?
А. Увеличивается. Б. Уменьшается. В. Не изменяется.
Если парашютист сидел в неподвижном вертолете, то он имел какую-то потенциальную энергию. Потенциальная энергия зависит от массы тела, высоты и ускорения свободного падения, последнее = 9.8. Когда парашютист выпрыгнул из вертолета, то потенциальная энергия начала уменьшаться, а кинетическая увеличиваться. Кинетическая энергия увеличивалась из-за увеличения скорости, а потенциальная уменьшалась из-за уменьшения высоты. Когда парашютист открыл парашют, то его скорость изменилась, следовательно кинетическая энергия тоже уменьшилась. Потенциальная энергия продолжала уменьшаться из-за приближения парашютиста к земле.
Еп=mgh
Eк=mV²/2
Дано:
S1 = 5 см² = 5/10000 = 0,0005 м²
L1 = 10 см = 0,1 м
m = 2100 кг
H = 1,5 м
F1 = 700 H
g = 10 Н/кг
k - ?
Очевидно, что второй поршень должен прикладывать силу равную или большую, чем вес автомобиля:
F2 ≥ P, а вес автомобиля равен:
P = Fт = m*g = 2100*10 = 21000 H = 21 кН, приравняем силу к весу:
F2 = P, тогда уравнение для гидравлического подъёмника будет:
p1 = p2 - равенство давлений,
p = F/S => F1/S1 = F2/S2.
Далее. Прикладывая силу F1, малый поршень изменяет объём жидкости в малом сосуде на (V2 - V1) = ΔV. Такое же по значению изменение объёма жидкости будет наблюдаться в большом сосуде. То есть, можно приравнять модули изменения объёмов:
|ΔV| = |ΔV| - избавимся от модуля и значка "Δ", представив изменение объёма как произведение площади на высоту:
V = S*h. За один ход малый поршень проходит путь, равный L1, значит он вытесняет из малого сосуда объём жидкости, равный
V = S1*h1, а т.к. h1 = L1, то
V = S1*L1. В большом сосуде, соответственно, большой поршень проходит путь L2, который равен h2, значит объём жидкости, вытесненной в большой сосуд равен:
V = S2*h2 = S2*L2. Равенство объёмов будет выглядеть следующим образом:
V = V
S1*L1 = S2*L2. Количество ходов обоих поршней одинаково, ведь когда малый поршень делает свой ход, большой тоже двигается. Поэтому из данного уравнения мы можем выразить путь, который проходит большой поршень за один ход. Но сначала надо выразить площадь поверхности большого поршня из полученного ранее уравнения давлений:
F1/S1 = F2/S2 => S2 = F2/(F1/S1) = (F2*S1)/F1
Выражаем путь хода большого поршня:
S1*L1 = S2*L2 => L2 = (S1*L1)/S2 = (S1*L1)/((F2*S1)/F1) = (S1*L1*F1)/(F2*S1) = (L1*F1)/F2
Теперь остаётся разделить высоту, на которую система подняла автомобиль, на путь хода большого поршня - тогда мы получим количество ходов как большого, так и малого поршня:
k = H/L2 = H/((L1*F1)/F2) = (H*F2)/(L1*F1) = (1,5*21000)/(0,1*700) = (1,5/0,1) * 30 = (15/10 : 1/10)*30 = 15*30 = 450
Можно решить в одно действие:
Площадь поверхности большого поршня больше площади поверхности малого во столько же раз, во сколько раз общий путь малого поршня (d1 = k*L1) больше общего пути большого (d2 = H). Вспомним равенство объёмов:
V = V
S1*L1 = S2*L2 - подставим вместо пути одного хода общий путь:
S1*d1 = S2*d2 => S1/(k*L1) = S2*H
k*L1/H = S2/S1, тогда, выражая S2, выражаем k и находим значение:
k*L1/H = ((F2*S1)/F1)/S1 = F2/F1 = mg/F1
k = mg/F1 : L1/H = mgH/(F1*L1) = 450
Однако проще всего задачу решить через работу:
Так как в условиях ничего не говорится о КПД подъёмника, то он равен 1. Тогда работа, которую совершает малый поршень, будет равна работе большого поршня. Работа большого поршня, в свою очередь, равна потенциальной энергии автомобиля:
А2 = F2*d2 = Еп = mgH, где d2 - общий путь большого поршня, равный H (d2 = H)
Работа малого поршня равна:
A1 = F1*d1, где общий путь d1 = k*L1, тогда составим уравнение:
A1 = A2 => F1*d1 = F2*d2 => F1*k*L1 = mgH - выражаем k и находим значение:
k = mgH/(F1*L1) = (2100*10*1,5)/(700*0,1) = 30*15 = 450
Не совсем ясно, для чего дана площадь поверхности малого поршня - она всё равно сокращается при расчётах.
ответ: 450 ходов.