Задание 5

Механика: анализ процессов и явлений (изменение величин) · 85 заданий

Задание №5
№5
На рисунке приведены зависимости координат x двух грузов 1 и 2 от времени t в процессе их малых колебаний на гладкой горизонтальной плоскости. Грузы и…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5
Математический маятник с частотой свободных колебаний 0,5 Гц отклонили на небольшой угол от положения равновесия в положение 1 и отпустили из сост…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5
Тело совершает гармонические колебания вдоль оси Ох. В таблице приведены координаты этого тела через равные промежутки времени. Из приведённого ниже с…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t. Из приведённого ниже списка выберите все верные утвер…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №5
№5
Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён лёгкой горизонтальной пружиной с вертикальной стенкой. Груз немного смещают от по…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5
На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составлена таблица зависимости модуля силы трения F_тр от угла наклона плоскости к г…
Сила трения
Задание №5
№5
Тело брошено вертикально вверх с поверхности Земли в момент времени t = 0. В таблице приведены результаты измерения модуля скорости тела в зависимости…
Свободное падение
Задание №5
№5
В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и совершающего незатухающие колебания вдоль горизонтальной оси Ох, в различ…
Гармонические колебания материальной точки
Задание №5
№5
На рисунке приведены графики зависимости проекции v_x скорости от времени t для двух тел А и В, движущихся вдоль оси Ох. Выберите все верные утвержден…
Скорость материальной точки
Задание №5
№5
На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составлена таблица зависимости модуля силы трения F_тр от угла наклона плоскости к г…
Сила трения
Задание №5
№5
Тело брошено вертикально вверх с поверхности Земли в момент времени t = 0. В таблице приведены результаты измерения модуля скорости тела в зависимости…
Свободное падение
Задание №5
№5
На рисунке приведены графики зависимости проекции v_x скорости от времени t для двух тел А и В, движущихся вдоль оси Ох. Выберите все верные утвержден…
Скорость материальной точки

Задание №5 — Давление жидкости и газа

На рисунке представлены графики зависимости давления p от глубины погружения h для двух покоящихся жидкостей: воды и лёгкой жидкости эфира (плотность эфира ρ_э = 0,72 г/см³), при постоянной температуре.

Выберите все верные утверждения, согласующихся с приведёнными графиками.

1) С глубиной погружения давление в воде возрастает быстрее.
2) В воде давление возрастёт вдвое на глубине 20 м.
3) Плотность оливкового масла 0,92 г/см³, график аналогичной зависимости давления от глубины для масла окажется между зависимостью для эфира и осью абсцисс.
4) По мере подъёма из воды давление падает до нуля.
5) Плотность ртути 13,59 г/см³, график аналогичной зависимости давления от глубины для ртути окажется между зависимостью для воды и осью ординат (вертикальной осью).

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

Давление в покоящейся жидкости на глубине $h$ складывается из атмосферного и гидростатического:

$p = p_0 + \rho g h.$

Это линейная зависимость: обе прямые на графике начинаются при $h = 0$ со значения $p_0 = 100\ \text{кПа}$ , а их наклон $\rho g$ тем больше, чем больше плотность жидкости. Проверим по графику: для воды $\dfrac{400 - 100}{30} = 10\ \text{кПа/м}$ , то есть $\rho g = 10^4\ \text{Па/м}$ при $\rho_{\text{в}} = 1000\ \text{кг/м}^3$ ; для эфира $\dfrac{310 - 100}{30} = 7\ \text{кПа/м}$ , что отвечает $\rho_{\text{э}} = 720\ \text{кг/м}^3$ .

1) Наклон прямой для воды больше, так как $\rho_{\text{в}} \gt \rho_{\text{э}}$ — верно.
2) На глубине 20 м $p = 100 + 10 \cdot 20 = 300\ \text{кПа}$ , то есть в 3 раза больше атмосферного; вдвое давление возрастает на глубине 10 м — неверно.
3) $\rho_{\text{м}} = 920\ \text{кг/м}^3 \gt \rho_{\text{э}} = 720\ \text{кг/м}^3$ , поэтому прямая для масла идёт круче эфирной и располагается между графиками эфира и воды, а не между эфиром и осью абсцисс — неверно.
4) При $h = 0$ давление равно атмосферному $p_0 = 100\ \text{кПа}$ , а не нулю — неверно.
5) $\rho_{\text{рт}} = 13\,590\ \text{кг/м}^3 \gg \rho_{\text{в}}$ , поэтому прямая для ртути идёт заметно круче водяной и лежит между графиком для воды и осью ординат — верно.

Ответ: 15