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 выталкивающая сила, действующая на груз со стороны воды, и сила давления воды на дно сосуда?
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
22
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем физические процессы, происходящие при вытаскивании груза из стакана с водой.
1. Изменение выталкивающей силы.
Согласно закону Архимеда, на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная:
Fарх=ρж⋅g⋅Vпогр,
где ρж — плотность жидкости (воды), g — ускорение свободного падения, Vпогр — объём части тела, находящейся под водой.
Когда груз вытаскивают из воды, объём его погружённой части Vпогр постепенно уменьшается. Так как плотность воды и ускорение свободного падения остаются неизменными, выталкивающая сила также уменьшается (цифра 2).
2. Изменение силы давления воды на дно сосуда.
Сила давления жидкости на дно сосуда Fдавл определяется формулой:
Fдавл=p⋅S,
где p — гидростатическое давление на дно, S — площадь дна сосуда.
Гидростатическое давление зависит от высоты столба жидкости h:
p=ρж⋅g⋅h.
Когда груз находится в воде, он вытесняет объём воды, равный объёму своей погружённой части, из-за чего уровень воды в стакане выше, чем в пустом сосуде. По мере того как груз вынимают из воды, объём вытесненной им жидкости уменьшается, и уровень воды h в стакане понижается.
Следовательно, гидростатическое давление p на дно уменьшается, и сила давления воды на дно Fдавл также уменьшается (цифра 2).
Таким образом, обе рассматриваемые величины уменьшаются.
Ответ: 22
Источник: ФИПИ