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
Стальной сплошной шарик на нити сначала погружают в сосуд
с дистиллированной водой, а затем – в сосуд с морской водой. Как при этом изменяются выталкивающая сила, действующая на шарик со стороны жидкости, и сила упругости, действующая на шарик со стороны нити?
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
12
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем физические силы, действующие на шарик, погружённый в жидкость.
1. Выталкивающая сила (сила Архимеда).
Согласно закону Архимеда, на тело, полностью погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная: FA=ρж⋅g⋅Vт, где ρж — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения, Vт — объём погружённой части тела (в данном случае — весь объём шарика).
По условию шарик сначала погружают в дистиллированную воду (ρв=1000 кг/м3), а затем в морскую воду (ρм.в.≈1030 кг/м3). Так как плотность морской воды больше плотности дистиллированной воды (ρм.в.>ρв), а объём шарика Vт не меняется, то выталкивающая сила увеличивается. Характер изменения — 1.
2. Сила упругости нити.
Шарик находится в равновесии под действием трёх сил: силы тяжести m⋅g, направленной вниз, выталкивающей силы FA, направленной вверх, и силы упругости нити T, направленной вверх. Условие равновесия в проекции на вертикальную ось выглядит так:
T+FA−m⋅g=0, откуда выражаем силу упругости:
T=m⋅g−FA.
Так как масса шарика m и ускорение свободного падения g остаются неизменными, а выталкивающая сила FA при переходе из дистиллированной воды в морскую увеличивается, то значение силы упругости T уменьшается. Характер изменения — 2.
Таким образом, для выталкивающей силы соответствует цифра 1, а для силы упругости — цифра 2.
Ответ: 12
Источник: ФИПИ