Изменение физических величин в процессах: механические и тепловые явления · 72 задания
- Задание №12№12
В бассейне под водой установлен динамик, излучающий звук определённой частоты. Часть звуковой волны отражается от поверхности воды, а часть преломляет…
Механические волны
- Задание №12№12
Газ нагревают в закрытом сосуде. Как в процессе нагревания изменяются объём газа и давление газа? Для каждой величины определите соответствующий харак…
Основные положения МКТ
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяютс…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Груз, подвешенный к динамометру, с постоянной скоростью опускают встакан, частично заполненный водой, до полного погружения груза (см.рисунок). Как в…
Давление
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяютс…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Мяч, катящийся по горизонтальному ровному футбольному полю, останавливается из-за трения. Как при этом изменяются полная механическая энергия и внутре…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Деревянный кубик опустили в сосуд, частично заполненный водой, так что кубик плавает при частичном погружении (см. рисунок). Как после погружения куби…
Давление
- Задание №12№12
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…
Давление
- Задание №12№12
На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой (см. рисуно…
Второй закон Ньютона
- Задание №12№12
Свинцовый шар подброшен вертикально вверх с некоторой начальной скоростью. Пренебрегая сопротивлением воздуха, укажите, как изменяются по мере движени…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №12№12
Деревянный кубик плавает в сосуде, частично заполненном водой (см. рисунок). Как изменятся сила тяжести, действующая на воду, и сила давления воды на…
Давление
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость _0 , начинает скользить вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как из…
Второй закон Ньютона
Груз, подвешенный к динамометру и опущенный в стакан с водой,
с постоянной скоростью медленно вытаскивают из воды (см. рисунок). Как по мере выхода груза из воды изменяются сила тяжести и сила упругости, действующие на груз?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) | увеличивается |
2) | уменьшается |
3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Правильный ответ
31
Пояснение
Решение.
Разберем физические процессы, происходящие при вытаскивании груза из воды.
1. Сила тяжести. Сила тяжести, действующая на груз, определяется формулой Fтяж=m⋅g, где m — масса груза, а g — ускорение свободного падения. Поскольку в процессе вытаскивания масса груза не меняется, сила тяжести остается постоянной.
Следовательно, характер изменения силы тяжести — не изменяется (3).
2. Сила упругости. На груз, находящийся в воде, действуют три силы: сила тяжести Fтяж, направленная вниз, выталкивающая сила (сила Архимеда) FА, направленная вверх, и сила упругости пружины динамометра Fупр, направленная вверх.
Так как груз вытаскивают медленно и с постоянной скоростью, ускорение равно нулю, и силы скомпенсированы. Запишем условие равновесия в проекции на вертикальную ось, направленную вверх:
Fупр+FА−Fтяж=0, откуда выразим силу упругости:
Fупр=Fтяж−FА.
Сила Архимеда рассчитывается по формуле: FА=ρж⋅g⋅Vпогр, где Vпогр — объем части тела, погруженной в жидкость.
По мере того как груз вытаскивают из воды, объем его погруженной части Vпогр уменьшается. Следовательно, уменьшается и сила Архимеда FА.
Так как Fтяж постоянна, а вычитаемая величина FА уменьшается, то разность (Fтяж−FА) увеличивается. Значит, сила упругости пружины динамометра увеличивается.
Следовательно, характер изменения силы упругости — увеличивается (1).
Ответ: 31
Источник: ФИПИ