Росдистант Механика жидкости и газа
воды V1. Вариант: V1 = 0,55 м3, Dt =25 °С, bt = 0,0006 град-1. Задача 4. Давление воды в закрытом сосуде p1 МПа. При повышении температуры давление повысилось на Dр МПа. Изменением плотности и деформацией
Физика - 1 тест ТУСУР сборник ответов
Отметить вопрос Текст вопроса Под массивным поршнем, способным без трения перемещаться в цилиндрическом сосуде, находится идеальный газ. Если на поршень поставить гирю массой 1.9 кг, то объём газа под поршнем
ПРОШУ Спасите Физика В два цилиндрических сообщающихся сосуда с площадями сечения 100 см2 и 200 см2 налита вода.…
цилиндрических сообщающихся сосуда с площадями сечения 100 см2 и 200 см2 налита вода. Поверхность воды закрыта невесомыми поршнями, которые находятся на высоте 40 см от оснований сосудов. К поршню в широком
Ответ на вопрос
Для решения данной задачи воспользуемся условием равновесия нити. Сила натяжения нити равна силе тяжести груза, подвешенного на нити, плюс сила, необходимая для поднятия поршня:T = m * g + F,где T - сила натяжения нити (6 Н),
m - масса груза (0,6 кг),
g - ускорение свободного падения (10 Н/кг),
F - сила, необходимая для поднятия поршня.Сначала найдем силу F, необходимую для поднятия поршня. Для этого воспользуемся условием равновесия давлений в сосудах:P1 - P2 = ρ g h,где P1 и P2 - давление жидкости в сосудах (одинаковое, так как они сообщающиеся),
ρ - плотность воды (1000 кг/м3),
g - ускорение свободного падения (10 Н/кг),
h - высота столба жидкости над поршнем (40 см).Подставляем известные значения:100 10^(-4) - 200 10^(-4) = 1000 10 0,4,
0,1 - 0,2 = 4,
-0,1 = 4,
h = 0,4 м = 40 см.Теперь можем найти силу F:F = P1 S = ρ g h S = 1000 10 0,4 * 0,02 = 8 Н.Теперь можем найти длину нити. Для этого выразим силу натяжения нити через длину нити:T = l m g / √(l^2 + h^2),где l - длина нити.Подставляем известные значения:6 = l 0,6 10 / √(l^2 + 0,4^2),
√(l^2 + 0,16) = 60 / 6 = 10,
l^2 + 0,16 = 100,
l^2 = 99,84,
l ≈ 10 см.Итак, длина нити равна примерно 10 см.
Еще
Задача по физике. Сосуды Есть три сообщающихся сосуда с площадью сечений S1=10 см2, S2=30 см2 и S3=10 см2. В левом…
Задача по физике. Сосуды Есть три сообщающихся сосуда с площадью сечений S1=10 см2, S2=30 см2 и S3=10 см2. В левом и среднем сосудах вода, а в правом вода и масло (см. рис.). На сколько поднимется уровень
Ответ на вопрос
Для решения этой задачи используем закон Архимеда: поднимаемая жидкостью сила равна весу вытесненной жидкости.1) Рассчитаем вес деревянного кубика:
m(кубик) = p(дерево) V = 800 кг/м3 5 см3 = 0.004 кг = 4 г
F(дерево) = m(кубик) g = 0.004 кг 9.8 Н/кг = 0.0392 Н2) Рассчитаем изменение уровня в левом сосуде:
V(поднятой воды) = F(дерево) / p(вода) = 0.0392 Н / 1000 кг/м3 = 0.0000392 м3 = 0.0392 дм3
h(поднятый водой) = V(поднятой воды) / S1 = 0.0392 дм3 / 10 см2 = 0.00392 м = 3.92 мм3) Теперь перейдем к среднему сосуду. Рассчитаем вес пластилинового шарика:
m(шарик) = p(пластилин) V = 1300 кг/м3 20 см3 = 0.026 кг = 26 г
F(пластилин) = m(шарик) g = 0.026 кг 9.8 Н/кг = 0.2548 Н4) Рассчитаем изменение уровня в среднем сосуде:
V(поднятой воды) = F(пластилин) / p(вода) = 0.2548 Н / 1000 кг/м3 = 0.0002548 м3 = 0.2548 дм3
h(поднятый водой) = V(поднятой воды) / S2 = 0.2548 дм3 / 30 см2 = 0.0084933 м = 8.493 мм5) Теперь найдем, на сколько поднимется уровень масла в правом сосуде:
V(поднятой масла) = F(дерево) / p(масло) = 0.0392 Н / 900 кг/м3 = 0.0000436 м3 = 0.0436 дм3
h(поднятый маслом) = V(поднятой масла) / S3 = 0.0436 дм3 / 10 см2 = 0.00436 м = 4.36 ммОтвет: уровень масла в правом сосуде поднимется на 4.4 мм.
Еще
Задача по физике. Сообщающиеся сосуды Есть три сообщающихся сосуда с площадью сечений S1=10 см2, S2=30 см2…
Задача по физике. Сообщающиеся сосуды Есть три сообщающихся сосуда с площадью сечений S1=10 см2, S2=30 см2 и S3=10 см2. В левом и среднем сосудах вода, а в правом вода и масло (см. рис.). На сколько поднимется
Ответ на вопрос
Для начала определим, как изменится уровень воды в левом и среднем сосудах.В левом сосуде:
Поднятие уровня воды:
Δh1 = V1 / S1 = 5 / 10 = 0.5 смВ среднем сосуде:
Поднятие уровня воды:
Δh2 = V2 / S2 = 20 / 30 = 0.67 смТеперь посчитаем, на сколько поднимется уровень масла в правом сосуде.
Общий объем воды в правом сосуде:
Vвсего = S1 Δh1 + S2 Δh2 = 10 0.5 + 30 0.67 = 30.1 см3Объем воды в правом сосуде:
Vводы = Vвсего - Vдерево - Vпластилин = 30.1 - 5 - 20 = 5.1 см3Объем масла в правом сосуде:
Vмасло = Vвсего - Vводы = 30 - 5.1 = 24.9 см3Поднятие уровня масла:
Δhмасло = Vмасло / S3 = 24.9 / 10 = 2.49 смОтвет: Уровень масла в правом сосуде поднимется на 2.5 см.
Еще
Два сообщающихся сосуда с различными поперечными сечениями.. Два сообщающихся сосуда с различными поперечными…
Два сообщающихся сосуда с различными поперечными сечениями.. Два сообщающихся сосуда с различными поперечными сечениями наполнены керосином. Площадь поперечного сечения у узкого сосуда в 10 раз меньше
Ответ на вопрос
Давление наполненного керосином на дно сосудов одинаково, так как они сообщающиеся. Поэтому, давление на поршни тоже будет одинаковое.Давление равно силе, деленной на площадь:P = F/SДля узкого сосуда:
P = 10Н/S_narrowДля широкого сосуда:
P = F_wide/S_wideТак как давление одинаково, то F_narrow = F_wide:10Н/S_narrow = F_wide/S_wideТакже известно, что S_narrow = 1/10 * S_wide:10Н/(1/10 * S_wide) = F_wide/S_wide100Н = F_wideОтвет: 100Н = 0,1кН.
Еще
Какого решение задачи по физике? сообщающиеся сосуды с водой площадью сечения 1,5 см квадратных долили в левой…
Какого решение задачи по физике? сообщающиеся сосуды с водой площадью сечения 1,5 см квадратных долили в левой 3 см в кубе масла в правой 22,5 см в кубе керосина определите разность уровней воды в трубках
Ответ на вопрос
Для решения задачи нам нужно использовать уравнение для давления жидкости в сосудах, которое задается формулой P = pgh, где P - давление, p - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости.Известно, что в обоих сосудах давление одинаково, так как они сообщаются. Поэтому можем записать уравнение:P1 = P2,
p1gh1 = p2gh2,
где p1 и p2 - плотности воды и масла (или керосина), h1 и h2 - высоты столбов воды и масла (или керосина).Так как S1 = S2 = 1,5 см^2 (площадь сечения сосудов), выразим h1 и h2 через объемы воды и жидкостей:h1 = V1/S1,
h2 = V2/S2,
где V1 и V2 - объемы воды и жидкостей в сосудах.Из условия задачи мы знаем, что V1 = 3 см^3 (объем масла) и V2 = 22,5 см^3 (объем керосина).Подставим все известные значения в уравнение для равенства давлений:p1gh1 = p2gh2,
p1g(V1/S1) = p2g(V2/S2),
p1g(3/1,5) = p2g(22,5/1,5),
2p1g = 15p2g.Так как плотность воды p1 = 1000 кг/м^3, плотность масла p2 = 920 кг/м^3, а ускорение свободного падения g = 9,8 м/с^2, подставим все значения и найдем разность уровней воды:2 1000 9,8 = 15 920 9,8,
19600 = 13740,
h1 - h2 = 19600 / (1000 * 9,8) - 22,5,Итак, разность уровней воды в трубках равна h1 - h2 = 1,99 см.
Еще
В двух открытых цилиндрических вертикальных сообщающихся сосудах, площади поперечных сечений которых S1=100…
цилиндрических вертикальных сообщающихся сосудах, площади поперечных сечений которых S1=100 и S2=400 Находится жидкости, плотность которой 1 г/см^3, в состоянии равновесия. В первом сосуде на поверхности жидкости
Ответ на вопрос
Q = 500 ⋅ g ⋅ hгде g - ускорение свободного падения, h - высота, на которую поднялся груз при установлении равновесия.Так как система находится в состоянии равновесия, то сумма сил, действующих на груз, равна нулю. Это означает, что сила Архимеда, равная Весу поршня и груза направлена вниз, должна быть равна Весу жидкости и поршня, направленному вверх.F_Арх = m_p ⋅ g = V_жест ⋅ ρ_жидкости ⋅ gгде m_p - масса поршня, V_жест - объем жидкости в первом сосуде, ρ_жидкости - плотность жидкости.Объем жидкости в первом сосуде можно выразить через площадь поперечного сечения и высоту жидкости в сосуде:V_жест = S_1 ⋅ h_1Таким образом, подставив все значения, получаем:m ⋅ g = S_1 ⋅ h_1 ⋅ ρ_жидкости ⋅ gОтсюда найдем высоту h_1:h_1 = m / (S_1 ⋅ ρ_жидкости)Подставляем значение h_1 в формулу для теплоты:Q = 500 ⋅ g ⋅ (m / (S_1 ⋅ ρ_жидкости)) = 500 ⋅ g ⋅ (0.5 / (100 ⋅ 1)) = 2.5 ⋅ gТаким образом, количество выделенной теплоты Q равно 2.5 ⋅ g.
Еще
Дз по физике В сообщающиеся сосуды с водой площади сечения 1,5 см в квадрате долили: в левый 30 см в кубе масла,…
Дз по физике В сообщающиеся сосуды с водой площади сечения 1,5 см в квадрате долили: в левый 30 см в кубе масла, в правый 22,5 см в кубе керосина. Определите разность уровней воды в трубках очень прошу
Ответ на вопрос
Обозначим высоту уровня воды в левом сосуде за h1, а в правом сосуде за h2.
Тогда объем воды в левом сосуде равен 1,5h1, а в правом - 1,5h2.
По условию задачи, объемы масла и керосина равны: 30 см^3 = 0,03 л и 22,5 см^3 = 0,0225 л.
Также известно, что плотности воды, масла и керосина равны 1 г/см^3, 0,8 г/см^3 и 0,75 г/см^3 соответственно.Далее выражаем массы масла и керосина через их объемы и плотности:
m(масла) = V(масла)p(масла) = 0,030,8 = 0,024 кг
m(керосина) = V(керосина)p(керосина) = 0,02250,75 = 0,016875 кгТеперь составляем уравнение для равновесия давлений на уровнях воды в левом и правом сосудах:
P(воздействие воды) = P(воздействие масла) + P(воздействие керосина)
P(воды)S = P(масла)S + P(керосина)S
P(воды)h1 = P(масла)h1 + P(керосина)h2
1gh1 = 0,8gh1 + 0,75gh2Подставляем полученные выражения и находим разность уровней воды в трубках:
0,2h1 = 0,75h2
h1 = 3,75*h2Таким образом, разность уровней воды в трубках равна 3,75h2 - h2 = 2,75h2.
Еще
Задача по физике. Гидростатика В двух сообщающихся вертикальных сосудах с площадью поперечного сечения S=8,3…
Задача по физике. Гидростатика В двух сообщающихся вертикальных сосудах с площадью поперечного сечения S=8,3 *10^(-3) м² каждого находится ртуть. В один сосуд наливают воду массой m =9,0 кг и опускают
Ответ на вопрос
Для начала определим давление, создаваемое водой в сосуде. Плотность воды равна ρ = 1000 кг/м³, а ускорение свободного падения равно g = 9,8 м/с².По формуле давления в жидкости: P = ρgh, где P - давление, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости.Так как вода находится в обоих сосудах, то давление воды в обоих сосудах одинаково. Обозначим его P₁.Таким образом, P₁ = ρgh = 1000 9,8 h₁Теперь найдем давление ртути. Плотность ртути равна ρ = 13600 кг/м³ (плотность ртути), учитываем что ртуть находится в обоих сосудах, давление ртути в обоих сосудах одинаково. Обозначим его P₂.P₂ = ρgh₂ = 13600 9,8 h₂Так как сосуды сообщающиеся, то давление воды в сосуде равно давлению ртути в сосуде:P₁ = P₂1000 9,8 h₁ = 13600 9,8 h₂h₂ = (1000/13600) * h₁h₂ = 0,0735294 * h₁Теперь определим разность уровней ртути в сосудах:Δh = h₁ - h₂ = h₁ - 0,0735294 h₁ = 0,9264706 h₁Ответ: разность уровней ртути в сосудах равна 0,9264706 * h₁.
Еще
В двух открытых цилиндрических вертикальных сообщающихся сосудах, площади поперечных сечений которых S1=100…
цилиндрических вертикальных сообщающихся сосудах, площади поперечных сечений которых S1=100 и S2=400 Находится жидкости, плотность которой 1 г/см^3, в состоянии равновесия. В первом сосуде на поверхности жидкости
Ответ на вопрос
Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться законом Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила Архимеда, равная весу вытесненной им жидкости.Сначала найдем объем жидкости, вытесненной поршнем при помещении на него груза массой 500 г:
V = S1 h1, где h1 - высота, на которую поднимется поршень после помещения груза. Из условия, что система находится в равновесии, следует, что сила Архимеда, действующая на поршень с грузом, равна силе тяжести груза:
(ρ g V) = m g,
где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, m - масса груза.
Отсюда найдем h1.
После этого мы можем найти работу силы тяжести, которую совершает груз при опускании на глубину h1:
A = m g h1.Теперь найдем количество теплоты, выделенное при переходе системы в состояние равновесия. При этом количество теплоты, выделяемое при поднятии поршня и совершении работы силы тяжести, равно работе силы Архимеда, считаемой как сила Архимеда умноженная на путь поднятия поршня:
Q = ρ g V * h1.Подставляем найденное V и h1:
Q = ρ g S1 h1 h1.
Еще
В двух открытых цилиндрических вертикальных сообщающихся сосудах, площади поперечных сечений которых S1=100…
цилиндрических вертикальных сообщающихся сосудах, площади поперечных сечений которых S1=100 и S2=400 Находится жидкости, плотность которой 1 г/см^3, в состоянии равновесия. В первом сосуде на поверхности жидкости
Ответ на вопрос
Q = m g (S2 - S1) * hгде m = 500 г = 0.5 кг - масса груза,
g = 9.8 м/c^2 - ускорение свободного падения,
S1 = 100 см^2 = 0.01 м^2 - площадь поперечного сечения первого сосуда,
S2 = 400 см^2 = 0.04 м^2 - площадь поперечного сечения второго сосуда,
h - высота, на которую поднимется поршень при добавлении груза.Так как система находится в состоянии равновесия, то давление жидкости в обоих сосудах должно быть одинаковым. Поэтому, сила, с которой давит на поршень груз, равна силе Архимеда, действующей на груз в жидкости.m g = ro g (S2 - S1) hгде ro = 1 г/см^3 = 1000 кг/м^3 - плотность жидкости.Отсюда находим h:h = m / (ro * (S2 - S1))Подставляем найденное h в формулу для вычисления Q:Q = m g (S2 - S1) (m / (ro (S2 - S1)))Q = m^2 * g / roQ = (0.5)^2 * 9.8 / 1000 = 0.00245 ДжОтвет: Q = 0.00245 Дж (или 2.45 мДж)
Еще
В два сообщающихся сосуда, площадью поперечного сечения 2 см2 каждый, залили ртуть до некоторого уровня. Затем…
В два сообщающихся сосуда, площадью поперечного сечения 2 см2 каждый, залили ртуть до некоторого уровня. Затем в левый сосуд долили 50 г воды, а в правый – 25 г воды. После этого в левый сосуд добавили
Ответ на вопрос
Давайте сначала найдем высоты ртути в обоих сосудах.Объем ртути в левом сосуде: 2 h1 = m1
где h1 - высота ртути, m1 - масса ртути
2 h1 = m1 = V p
2 h1 = V p
h1 = V p / 2 = 50 / 13,6 ≈ 3,68 смОбъем ртути в правом сосуде: 2 h2 = m2
где h2 - высота ртути, m2 - масса ртути
2 h2 = m2 = V p
2 h2 = V p
h2 = V p / 2 = 25 / 13,6 ≈ 1,84 смТеперь найдем высоту воды в левом сосуде:
50 г воды имеют объем V = m / p = 50 / 1 ≈ 50 см3
Высота воды: V = S h
50 = 2 h
h ≈ 25 смТеперь найдем высоту масла в левом сосуде:
30 г масла имеют объем V = m / p = 30 / 0,92 ≈ 32,61 см3
Высота масла: V = S h
32,61 = 2 h
h ≈ 16,31 смТеперь смотрим на сосуды:
В левом сосуде: 3,68 (высота ртути) + 25 (высота воды) + 16,31 (высота масла) = 44,99 см
В правом сосуде: 1,84 (высота ртути)Разность уровней ртути в сосудах: 44,99 - 1,84 = 43,15 смОтвет: разность уровней ртути в сосудах составляет 43,15 см.
Еще
В сообщающиеся сосуды с краном, площади поперечных сечений которых одинаковые налита вода. В левом колене…
В сообщающиеся сосуды с краном, площади поперечных сечений которых одинаковые налита вода. В левом колене вода находится на высоте h1=20см, в правом на высоте h2=40см. определите гидростатическое давление
Ответ на вопрос
Для определения гидростатического давления на дно сосуда воспользуемся формулой:P = p g h,где P - гидростатическое давление, p - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости.Для левого сосуда: h1 = 20 см = 0.2 м.Для правого сосуда: h2 = 40 см = 0.4 м.Так как площади поперечных сечений сосудов равны, то давление на дно будет одинаковым в обоих сосудах при открытом кране.Подставляем значения в формулу:P = 1000 кг/м^3 10 H/кг 0.2 м = 2000 Па = 2000 Н/м^2.Таким образом, гидростатическое давление на дно сосуда при открытом кране будет равно 2000 Па.
Еще
Есть три сообщающихся сосуда с площадью сечений S, 2S и 3S, частично заполненные ртутью. Выберите все верные…
Есть три сообщающихся сосуда с площадью сечений S, 2S и 3S, частично заполненные ртутью. Выберите все верные утверждения. Ртуть в сосудах находится на одном уровне Самый высокий уровень ртути в левом сосуде
Ответ на вопрос
Правильные утверждения:Если в сосудах находится ртуть, то она будет в них находиться на одном уровне, так как жидкость в соединенных сосудах всегда находится на одном уровне.Если в правый сосуд налить воду, то ртуть перераспределится так, что ее уровень во всех сосудах будет одинаковым.Неверные утверждения:Самый высокий уровень ртути в левом сосуде, самый низкий — в правом сосуде. Это неверно, так как ртуть всегда будет находиться на одном уровне.Самый низкий уровень ртути в левом сосуде, самый высокий — в правом сосуде. Это также неверно по тем же причинам.Если в средний сосуд налить керосин, то ртуть перераспределится так, что в крайних сосудах она будет на одинаковом уровне, а в среднем сосуде ниже, чем в крайних. Это неверно, так как ртуть будет находиться на одном уровне.
Еще
Есть три сообщающихся сосуда с площадью сечений S_1 = 10S 1 =10 см^2 2 , S_2 = 30S 2 =30 см^2 2 и S_3 = 10S 3 =10 см^2…
Есть три сообщающихся сосуда с площадью сечений S_1 = 10S 1 =10 см^2 2 , S_2 = 30S 2 =30 см^2 2 и S_3 = 10S 3 =10 см^2 2 .
Ответ на вопрос
Для установления связи между объемами жидкости в этими сосудами можно использовать закон Архимеда. Объем жидкости, который может находиться в сосуде, зависит от уровня жидкости в сосуде. При одинаковой высоте уровня жидкости площадь сечения сосуда влияет на давление жидкости в сосуде: чем больше площадь сечения, тем больше давление. С учетом этого, мы можем сказать, что если мы залили жидкость в первый сосуд до высоты h, то для того, чтобы уровень жидкости в сосуде 2 и 3 был также h, требуется заливать жидкость в них в несоклько раз больше (соответственно, если s2 = 30s1 и s3 = 10s1, то и объем жидкости в них должен быть в 30 и 10 раз больше объема в первом сосуде). Таким образом, находим соотношение объемов жидкости в трех сосудах: V_1 : V_2 : V_3 = 1 : 30 : 10.
Еще