Тест по физике Контрольная работа № 4 по теме «Давление. Закон Архимеда. Плавание тел »

Х вариант

1. Запишите в килопаскалях давление (557+1) мм рт. ст. ( )

2. Определите давление жидкости на дно сосуда, если в него налили слой меда высотой 0,01 м. Плотность меда 1420 кг / м3. ( )

3. Если на меньший поршень гидравлического пресса действует сила (8*1) Н, то на больший поршень площадью 2400 см2 передается сила давления 3,2 кН. Какая площадь меньшего поршня? ( )

4. Железную деталь размерами 20 × 20 × 25 см погружают в воду. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать эту деталь в воде? Плотность воды 1000 кг/м^3 , а плотность железа 7800 кг/м^3 . ( )

395КН

Объяснение:

Исходные данные: L (длина крышки стола) = 4 м; s (ширина крышки стола) = 1 м; h (высота ртутного столба) = 740 мм.

Справочные данные: g (ускорение свободного падения) = 9,81 м/с2; ρ (плотность ртути) = 13600 кг/м3.

СИ: h = 740 мм = 0,74 м.

Силу давления атмосферного воздуха на крышку стола можно определить по формуле: F = P * S, где P (давление воздуха) = ρ * g * h, S (площадь поверхности стола) = L * s и F = ρ * g * h * L * s.

Расчет: F = 13600 * 9,81 * 0,74 * 4 * 1 = 394911,36 Н ≈ 395 кН.

В сообщающихся сосудах покоящаяся жидкость находится на одном уровне, но в сосудах с жидкостями различной плотности жидкость с меньшей плотностью останется на более высоком уровне, чем жидкость с большей. Так как ртуть тяжелее воды, то вода останется на поверхности узкого сосуда, а в широкомбудет только ртуть. Пусть d - диаметр поперечного сечения узкого сосуда, тогда 4d - широкого. При добавлени воды в узкий сосуд действует сила F=1000*g*pi*d^2/4=250*g*pi*d^2 Н. Под действием этой силы уровень ртути в широком сосуде повышается до тех пор, пока дополнительный объём ртути своей массой не скомпенсирует массу добавленной воды. Пусть ртуть в широком сосуде при этом поднимется на h м, тогда дополнительный объём ртути V=pi*(4d)^2/4*h=4*pi*d^2*h, а масса этого объёма ртути  будет равна 13600*4*pi*d^2*h. Приравнивая эту массу к массе добавленной воды, получаем 54400*pi*d^2*h=250*pi*d^2, откуда h=250/54400=0,0046 м=0,46 см