Применение информации из текста физического содержания · 63 задания
- Задание №18№18
Изменится ли и, если изменится, то как, намокание древесины, если её натереть воском? Ответ поясните.
Смачивание и капиллярные явления
- Задание №18№18
Может ли воспринимаемый человеком интервал времени между молнией и сопровождающим её громовым раскатом составлять 90 с? Ответ поясните.
Звук
- Задание №18№18
Какой оттенок (голубоватый или красноватый) будет иметь источник белого света, например уличный фонарь, если его рассматривать сквозь туманную дымку?…
Дисперсия света
- Задание №18№18
Молнии могут проходить в самих облаках (внутриоблачные молнии), а могут ударять в землю (наземные молнии). Для механизма электризации, описанного в те…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №18№18
Эффект Доплера справедлив и для звуковых волн. Изменяется ли, и если изменяется, то как, высота тона звукового сигнала поезда при его удалении от набл…
Звук
- Задание №18№18
Зависит ли, и если зависит, то как, глубина промерзания почвы от высоты снежного покрова при прочих равных условиях? Ответ поясните.
Виды теплопередачи
- Задание №18№18
Значительная часть энергии Солнца излучается в инфракрасном диапазоне. Условно различают три составляющие диапазона инфракрасного излучения: коротково…
Электромагнитные волны
- Задание №18№18
Можно ли лёд, находящийся в состоянии, соответствующем точке А на диаграмме, перевести в пар, минуя жидкое состояние? Ответ поясните.
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №18№18
Можно ли, используя флотацию, сделать так, чтобы пустая порода всплывала вверх, а крупицы руды оседали на дно? Ответ поясните.
Смачивание и капиллярные явления
- Задание №18№18
На рисунке представлены экспериментальные данные о выбросах оксида углерода и смертности от болезней сердца и органов дыхания в течение нескольких лет…
Явления в природе
- Задание №18№18
Молнии могут проходить в самих облаках (внутриоблачные молнии), а могут ударять в землю (наземные молнии). В случае механизма электризации, описанного…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №18№18
На рисунке представлены процессы нагревания с переходом в жидкое состояние для четырёх веществ, первоначально находившихся в твёрдом состоянии. Какой…
Основные положения МКТ
Полую трубку, закреплённую в штативе, снизу закрывают лёгким кругом
с прикреплённым к нему динамометром и наливают воду до уровня CD
(см. рисунок). Можно ли утверждать, что показания динамометра в данном случае соответствуют силе тяжести, действующей на воду в трубке? Ответ поясните.
Гидростатический парадокс
Жидкость может действовать на дно сосуда с силой, превосходящей её собственный вес. Если налить в сосуды, имеющие разную форму,
но одинаковую площадь дна, одну и ту же жидкость до одного уровня (рисунок 1), то при разном количестве налитой жидкости сила давления на дно окажется одинаковой.
Рисунок 1
На рисунке 2 представлена схема прибора голландского математика
и механика Симона Стевина (1548–1620), с помощью которого учёный экспериментально доказал, что давление жидкости на дно сосуда не зависит от формы сосуда.
Рисунок 2
В дне каждого из двух сосудов одинаковой высоты были проделаны одинаковые круглые отверстия с диаметром AD. Отверстия закрывались сверху одинаковыми тонкими деревянными кругами K, и в сосуды наливалась вода. Опыт показывал, что деревянные круги прижимали ко дну сосуда некоторые силы, сравнить которые можно было с помощью противовесов T и S. Измерения показали, что T = S, т.е. силы давления воды на круг были одинаковы в обоих сосудах.
Решение
Решение.
Для ответа на вопрос задачи проанализируем физические законы, описывающие давление жидкости на дно сосуда и связь этого давления с весом жидкости.
1. Закон гидростатического давления: Согласно закону Паскаля, давление p неподвижного столба жидкости на дно сосуда зависит только от плотности жидкости ρ, ускорения свободного падения g и высоты столба жидкости h. Формула давления: p=ρ⋅g⋅h. Это давление не зависит от формы сосуда и от общей массы жидкости в нём.
2. Сила давления на дно: Сила F, с которой жидкость давит на дно площадью S, определяется как произведение давления на площадь: F=p⋅S=ρ⋅g⋅h⋅S. Динамометр в данной установке измеряет именно эту силу давления (пренебрегая весом самого лёгкого круга).
3. Сравнение с силой тяжести: Сила тяжести, действующая на всю воду в трубке, равна Fтяж=m⋅g=ρ⋅V⋅g, где V — полный объём воды в сосуде.
На рисунке 3 изображён расширяющийся кверху сосуд. В таком сосуде объём воды V больше, чем объём воображаемого цилиндра Vцил=S⋅h, опирающегося на то же дно (этот цилиндр ограничен пунктирными линиями AC и BD).
Следовательно, сила давления на дно F=ρ⋅g⋅h⋅S в данном случае будет меньше, чем общий вес воды в сосуде, так как часть веса воды удерживается наклонными стенками сосуда.
4. Вывод: Показания динамометра соответствуют силе гидростатического давления на дно, которая для сосуда данной формы не равна силе тяжести (весу), действующей на всю воду в трубке.
Ответ: Нет, нельзя. В сосуде, расширяющемся кверху, сила давления на дно меньше силы тяжести, действующей на воду в этом сосуде.
Источник: ФИПИ