кубик объемом v полностью погружен в жидкость плотностью p так что его нижняя грань

Кубик объемом v полностью погружен в жидкость плотностью p так что его нижняя грань

Сплошной кубик с ребром а полностью погружён в цилиндрический сосуд с жидкостью плотностью ρ так, как показано на рисунке. Рядом с сосудом установлена вертикальная линейка, позволяющая определить положение кубика в сосуде. Используя рисунок, установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и внесите в строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

А) давление жидкости на нижнюю грань кубика

Б) сила давления жидкости на верхнюю грань кубика

B) сила Архимеда, действующая на кубик

1)

2)

3)

4)

5)

Давление жидкости на ту или иную грань определяется расстоянием от грани до свободной жидкости, плотностью жидкости и ускорением свободного падения. Длина ребра кубика a = 6 − 4 = 2.

А) Расстояние от поверхности жидкости до нижней грани d₁ = 7 − 4 = 3 = 1,5a, следовательно, давление на нижнюю грань кубика

Б) Сила давления жидкости на верхнюю грань кубика F есть произведение давления на верхнюю грань и площади грани. Расстояние от поверхности жидкости до верхней грани d₂ = 7 − 6 = 1 = 0,5a, следовательно, давление на нижнюю грань кубика

.

В) Сила Архимеда, действующая на кубик, пропорциональна плотности жидкости, ускорению свободного падения и объему погруженного тела:

Источник

Кубик объемом v полностью погружен в жидкость плотностью p так что его нижняя грань

Сплошной кубик с ребром а полностью погружён в цилиндрический сосуд с жидкостью плотностью ρ_ж так, как показано на рисунке. Рядом с сосудом установлена вертикальная линейка, позволяющая определить положение кубика в сосуде. Используя рисунок, установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и внесите в строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

А) давление жидкости на нижнюю грань кубика

Б) сила давления жидкости на верхнюю грань кубика

B) сила Архимеда, действующая на кубик

1)

2)

3)

4)

5)

Давление жидкости на ту или иную грань определяется расстоянием от грани до свободной жидкости, плотностью жидкости и ускорением свободного падения. Длина ребра кубика a = 6 − 4 = 2.

А) Расстояние от поверхности жидкости до нижней грани d₁ = 7 − 4 = 3 = 1,5a, следовательно, давление на нижнюю грань кубика

Б) Сила давления жидкости на верхнюю грань кубика F есть произведение давления на верхнюю грань и площади грани. Расстояние от поверхности жидкости до верхней грани d₂ = 7 − 6 = 1 = 0,5a, следовательно, давление на верхнюю грань кубика

.

В) Сила Архимеда, действующая на кубик, пропорциональна плотности жидкости, ускорению свободного падения и объему погруженного тела:

Источник

Вариант 2

Часть 1

Ответами к заданиям 1–27 являются цифра, число или последовательность цифр. Запишите ответ в соответствующее поле справа. Каждый символ пишите без пробелов. Единицы измерения физических величин писать не нужно.

Два маленьких шарика массой m каждый находятся на расстоянии r друг от друга и притягиваются с силой F. Какова сила гравитационного притяжения двух других шариков, если масса каждого 2m, а расстояние между их центрами r/2?

Пловец плывет по течению реки. Определите скорость пловца относительно берега, если скорость пловца относительно воды 0,4 м/с, а скорость течения реки 0,3 м/с.

В каком из описанных ниже случаев сила тяжести, действующая на движущееся тело, совершает положительную работу?

1) дождевая капля падает на Землю

2) подъемный кран поднимает с поверхности Земли автомобиль

3) пассажирский поезд едет по горизонтальному участку пути

4) искусственный спутник Земли движется по круговой орбите

Гиря массой 4 кг, подвешенная на стальной пружине, совершает свободные колебания с периодом 2 с. С каким периодом будет совершать свободные колебания гиря массой 1 кг, подвешенная на этой пружине?

Камень бросили с балкона вертикально вверх. Что происходит со скоростью камня, его ускорением и полной механической энергией в процессе движения камня вверх? Сопротивление воздуха не учитывать.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Кубик объемом V полностью погружен в жидкость плотностью ρ так, что его нижняя грань находится на глубине h под поверхностью воды, но не касается дна сосуда. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

А)гидростатическое давление жидкости на нижнюю грань кубика

Б)выталкивающая сила, действующая на кубик со стороны жидкости

Температура кипения воды определяется главным образом

1) мощностью нагревателя

2) давлением окружающего воздуха

3) температурой нагревателя

4) температурой окружающего воздуха

В баллоне объемом 1.66 м 3 находится молекулярный кислород при давлении 10 5 Па и температуре 47 °С. Какова масса кислорода?

Идеальный газ получил количество теплоты 300 Дж, и при этом внешние силы совершили над ним работу 100 Дж. Как изменилась внутренняя энергия газа?

1) Увеличилась на 200 Дж

2) Увеличилась на 400 Дж

3) Уменьшилась на 400 Дж

4) Уменьшилась на 200 Дж

Объём сосуда с идеальным газом увеличили втрое и увеличили температуру в 2 раза. Давление при этом осталось неизменным. Как изменилась плотность газа и внутренняя энергия газа? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В электрической цепи, состоящей из источника тока и реостата, источник тока заменяют на другой, с той же ЭДС, но большим внутренним сопротивлением. Как изменяются при этом следующие физические величины: общее сопротивление цепи, сила тока в ней и напряжение на реостате?

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Плоский воздушный конденсатор подключен к источнику тока. Как изменится заряд на обкладках конденсатора, если расстояние между его обкладками увеличить в 2 раза?

Выберите правильное утверждение из приведённых ниже.

1) увеличится в 2 раза

2) уменьшится в 2 раза

3) увеличится в 4 раза

4) уменьшится в 4 раза

Электрон и протон влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями v и 2v соответственно. Отношение модуля силы, действующей со стороны магнитного поля на электрон, к модулю силы, действующей на протон, равно

Какой из объектов, согласно классической электродинамике, не излучает электромагнитных волн в инерциальной системе отсчета?

1) Неподвижный заряженный конденсатор

2) Заряд, совершающий колебания с изменяющейся амплитудой

3) Заряженный конденсатор, подключенный параллельно катушке индуктивности

4) Заряд, совершающий гармонические колебания постоянной амплитуды

Установите соответствие между модулями сил и формулами, по которым их можно рассчитать.

А) модуль сил взаимодействия между двумя точечными неподвижными заряженными телами

Б) модуль силы, действующей на заряженную частицу, движущуюся в постоянном магнитном поле

Электромагнитная волна преломляется на границе раздела воздуха и воды. Как изменяются при переходе из воздуха в воду следующие характеристики электромагнитной волны: частота волны, длина волны и скорость ее распространения?

Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Угол между зеркалом и отраженным от него лучом равен 30°. Угол падения равен

Предмет расположен на тройном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы. Его изображение будет

1) перевернутым и увеличенным

2) перевернутым и уменьшенным

3) прямым и уменьшенным

4) прямым и увеличенным

Период полураспада изотопа натрия ₁₁ 22 Na равен 2.6 года. Если изначально было 104 мг этого изотопа, то сколько примерно его будет через 5.2 года?

На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней, атома. Какой цифрой обозначен переход, соответствующий поглощению атомами света наименьшей частоты?

Конденсатор, заряженный до разности потенциалов U, в первый раз подключили к катушке индуктивности L, а во второй раз к катушке индуктивности 4L. В обоих случаях в контуре возникли незатухающие колебания. Каково отношение периодов колебаний энергии магнитного поля катушки T₂/T₁

Для некоторых атомов характерной особенностью является возможность захвата атомным ядром одного из ближайших к нему электронов. Как ведут себя перечисленные ниже характеристики атомного ядра при захвате ядром электрона: массовое число, заряд ядра?

Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Камень, привязанный к веревке длиной 2.5 м, равномерно вращается в вертикальной плоскости против часовой стрелки. Масса камня 2 кг. При каком значении периода обращения камня его вес в точке максимального подъема будет равен нулю? Ответ округлите до целого числа.

В кастрюлю с 2 л воды температурой 25 °С долили 3 л кипятка температурой 100 °С. Какова будет температура после установления теплового равновесия? Теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью кастрюли не учитывайте.

Частица, имеющая заряд 0.02 нКл, переместилась в однородном горизонтальном электрическом поле на расстояние 0.45 м по горизонтали за время 3 с. Какова масса частицы, если начальная скорость частицы равна нулю, а напряженность электрического поля 5000 В/м?

Часть 2.

Полное правильное решение каждой из задач 28—32 должно содержать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.

В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится идеальный газ. На рисунке показано изменение внутренней энергии U газа и передаваемое ему количество теплоты Q. Опишите изменение объема газа при переходе его из состояния 1-2, а затем в состояние 3. Укажите физические закономерности, которые вы использовали для объяснения.

Тело массой m = 400 г брошено с некоторой высоты по направлению к земле под углом а = 30° к горизонту. Начальная скорость тела V₀ = 20 м/с. Определите, через какой промежуток времени скорость тела будет направлена под углом α = 60° к горизонту.

В закрытый сосуд объемом V = 10 л помещают несколько капель воды общей массой m = 0.258 г. Затем начинают увеличивать температуру сосуда настолько медленно, что все время поддерживается равновесие между паром и жидкостью. При температуре t = 27 °С вода полностью испаряется. Определите давление р насыщенных паров воды при температуре t = 27 °С.

Два параллельно соединенных воздушных конденсатора емкостью С₀=1 мкФ каждый заряжены до напряжения U = 200 В и отсоединены от источника ЭДС. После этого пространство между обкладками одного из конденсаторов полностью заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 7. Определите заряды q₁ и q₂ каждого из конденсаторов, а также напряжение U на конденсаторах.

Источник

Кубик объемом v полностью погружен в жидкость плотностью p так что его нижняя грань

Деревянный шарик сначала находился в растительном масле, а затем его погрузили в воду. Как изменится сила Архимеда и глубина погружения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Так как плотность дерева меньше плотности масла и воды, шарик будет плавать на поверхности обеих жидкостей. На шарик действуют сила Архимеда и сила тяжести, уравновешивающие друг друга: Так как шарик в опытах один и тот же, то сила тяжести также одинакова, а значит, модуль силы Архимеда остаётся неизменным в обоих случаях.

Так как плотность воды больше плотности масла, то глубина погружения шарика будет больше в масле чем в воде.

«а значит модуль силы Архимеда остается неизменным в обоих случаях.»

В формуле силы Архимеда стоит объём погружённой части тела, она будет разной в масле и воде.

Необходимо экспериментально проверить, зависит ли сила Архимеда, действующая на тело, полностью погружённое в жидкость, от его объёма. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования? В ответе запишите номера выбранных установок.

В экспериментах нужно установить зависимость между архимедовой силой и объёмом тела. Тогда должны быть одинаковыми жидкости и плотности погружаемых тел. Такому условию удовлетворяют опыты 2 и 4.

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Газ нагревают. Как изменится в результате этого объём газа, его давление и действующая на шарик архимедова сила?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В процессе нагревания поршень будет перемещаться, но в начальном и конечном состояниях (до и после нагревания) поршень покоится, а значит, полная сила, действующая на него, равна нулю. Отсюда делаем вывод, что давление не изменяется ().

При изобарном процессе для газа выполняется закон Гей-Люссака (). Следовательно, при нагревании объем газа увеличивается.

Сила Архимеда определяется плотностью среды, в которую помещено тело (). При расширении, плотность газа уменьшается. Таким образом, уменьшается и сила Архимеда, действующая на шар.

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа, его давление и действующая на шарик архимедова сила?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В процессе выпускания газа поршень будет перемещаться, но в начальном и конечном состояниях (до и после выпускания газа) поршень покоится, а значит, полная сила, действующая на него, равна нулю. Отсюда делаем вывод, что давление не изменяется, т. к.

Считая газ идеальным, применяем к нему закон Менделеева — Клапейрона: Поскольку давление не изменилось, температура постоянна, а масса газа уменьшилось вдвое, объём газа также уменьшился вдвое.

Сила Архимеда определяется плотностью среды, в которую помещено тело Т. к. число частиц в сосуде уменьшилось вдвое и объём уменьшился вдвое, концентрация, а значит, и плотность газа не изменились. Таким образом, сила Архимеда, действующая на шар, не изменилась.

Но т.к. V газа уменьшился, Fарх тоже должна уменьшиться? И по поводу давления газа: PV/T(закон), T=const, V уменьшается, следовательно P увеличивается, объясните пж., в чём я ошибся?

В формуле для силы Архимеда стоит объём тела (шара), а не газа.

Закон PV/T=const выполняется при постоянном количестве газа, а в этой задаче количество газа изменяется.

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Газ охладили. Как изменится в результате этого объём газа, его давление и действующая на шарик архимедова сила?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Поршень подвижный, следовательно, давление газа не изменяется и равно атмосферному. При изобарном процессе для газа выполняется закон Гей-Люссака (). Следовательно, при охлаждении объем газа уменьшится.

Сила Архимеда определяется плотностью среды, в которую помещено тело (). При сжатии плотность газа увеличивается. Таким образом, увеличивается и сила Архимеда, действующая на шар.

Тело массой m и объёмом V лежит на дне сосуда, полностью погрузившись в жидкость плотностью ρ. Жидкость окружает всё тело. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А) Модуль действующей на тело силы Архимеда

1)

2)

3)

4)

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Так как тело полностью погружено в воду, действующая на тело сила Архимеда равна:

(А — 1)

Плотность тела можно найти по формуле:

(Б — 2)

Аналоги к заданию № 9499: 9531 Все

Почему же не подходит вариант 14?

Плотность тела не равна плотности жидкости.

Деревянный шарик плавает в стакане с водой. Как изменятся сила тяжести, действующая на шарик, и глубина погружения шарика в жидкость, если он будет плавать в подсолнечном масле?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

шарикГлубина погружения

Масса шарика не изменяется, следовательно, не изменяется и сила тяжести, действующая на него. Шарик будет плавать и в воде, и в подсолнечном масле, потому что плотность дерева меньше плотности и воды, и масла, также заметим, что при этом сила Архимеда будет равна силе тяжести, действующей на шарик. Сила Архимеда вычисляется по формуле: где — это плотность жидкости, а — объём погруженной части шарика. Чем больше объём погруженной части, тем больше глубина погружения шарика в жидкость. Плотность масла меньше плотности воды, сила Архимеда не изменяется, следовательно, при уменьшении плотности жидкости, увеличится объём погруженной части, а значит, увеличится и глубина погружения шарика.

Деревянный брусок плавает на поверхности воды в миске. Миска покоится на поверхности Земли. Что произойдет с глубиной погружения бруска в воду, если миска будет стоять на полу лифта, который движется с ускорением, направленным вертикально вверх? Ответ поясните, используя физические закономерности.

1. Сила Архимеда, которая поддерживает брусок на поверхности воды, равна по модулю весу вытесненной бруском воды.

2. Когда брусок, вода и миска покоятся относительно Земли, одна и та же сила Архимеда уравновешивает силу тяжести, как в случае плавающего бруска, так и в случае вытесненной им воды. Поэтому масса бруска и масса вытесненной им воды одинаковы.

3. Когда брусок, вода и миска покоятся относительно друг друга, но движутся с ускорением относительно Земли, одна и та же сила Архимеда вместе с силой тяжести сообщает одно и то же ускорение как плавающему бруску, так и воде в объеме, вытесненном бруском, что приводит к соотношению: откуда следует, что и при движении относительно Земли с ускорением масса бруска и масса вытесненной им воды одинаковы. Поскольку масса бруска одна и та же, масса вытесненной им воды в обоих случаях одинакова. Вода практически несжимаема, поэтому плотность воды в обоих случаях одинакова. Значит, объем вытесненной воды не изменяется, глубина погружения бруска в лифте остается прежней.

«2.Когда брусок, вода и миска покоятся относительно Земли, одна и та же сила Архимеда уравновешивает силу тяжести, как в случае плавающего бруска, так и в случае вытесненной им воды. Поэтому масса бруска и масса вытесненной им воды одинаковы.»

равны не массы, а вытесненные объем воды и объем бруска под водой, т.к. плотности у воды и деревянного бруска разные

Равны как раз массы. Объем бруска равен объему вытесненной им жидкости только если он полностью погружен в воду.

Сила тяжести на брусок

Сила Архимеда:

Итогом действия этих сил будет движение вверх с ускорением.

Таким образом, сила Архимеда должна быть больше mg, иначе брусок не сможет двигаться с ускорением.

Рассуждения с точки зрения неинерциальной системы отсчета, связанной с миской с водой требуют более тонкого рассмотрения, и, по крайней мере, пока вызывают вопросы.

А в инерциальной системе все предельно ясно.

Да, в лифте, который движется с направленным вверх ускорением, действующая на брусок сила Архимеда больше mg, но при этом глубина погружения бруска в воду такая же как в неподвижной миске.

Лифт движется с ускорением вверх, поэтому F(Архимеда)=m(a+g), а в решении написано F=m(a-g).

Ошибки нет. Сделайте чертеж и запишите второй закон Ньютона в проекции на ось Оy.

Плотность бамбука равна Какой наибольший груз может перевозить по озеру бамбуковый плот площадью и толщиной 0,5 м? Ответ приведите в килограммах.

Максимальная загруженности плота соответствует ситуация, когда он полностью погружается в воду. На плот с грузом действуют две силы: сила Архимеда на плот и сила тяжести на плот и груз. Приравняв эти силы находим максимальную массу груза, который может перевозить плот:

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). В сосуд закачивается ещё такое же количество газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа, его давление и действующая на шарик архимедова сила?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В начальном и конечном состояниях поршень покоится, а значит, полная сила, действующая на него, равна нулю. Отсюда делаем вывод, что давление не изменяется ().

Для газа в сосуде выполняется уравнение состояния Клапейрона — Менделеева: Увеличение количества вещества газа при неизменных температуре и давлении приведет к увеличению объема.

Сила Архимеда определяется плотностью среды, в которую помещено тело (). Поскольку плотность газа не изменяется сила Архимеда не изменяется.

В условии задачи не сказано, что поршень покоится в начальном и конечном состоянии

Поршень будет иметь устойчивое положение равновесия. Именно об этом и идет речь в решении. А в процессе перехода из начального положения в конечное позиция поршня изменяется

Сила Архимеда, действующая на кубик равна где — объём погруженной части кубика, — плотность жидкости. Учитывая, что нижнее основание кубика всё время параллельно поверхности жидкости, можем записать: где — длина стороны кубика, откуда Рассмотривая любую точку данного графика, получим:

Почему у вас объём куба равен a^2, а не а^3?

Объём погружённой части равен

Какая, например, жидкость, обладает такой плотностью? Я не смог найти.

Прямоугольный сплошной параллелепипед ABCDMFEK, длины рёбер которого относятся как 3 : 2 : 1, изготовлен из некоторого материала. Если аккуратно опустить параллелепипед в жидкость так, как показано на рисунке 1, то он будет плавать так, что его нижняя грань будет погружена на глубину

Как изменятся модуль силы Архимеда, действующей на параллелепипед, и глубина погружения нижней грани параллелепипеда, если его аккуратно опустить в эту же жидкость, повернув так, как показано на рисунке 2?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.

Цифры в ответе могут повторяться.