Тема №4 Статика. Гидростатика. Механические колебания и волны.

01 Давление

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №4 статика. гидростатика. механические колебания и волны.
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#12949

Каменный блок лежит на горизонтальной кладке стены, оказывая на кладку давление 2500 Па. Площадь грани, на которой лежит блок, равна 740 см2  . Какова масса блока? Ответ дайте в килограммах

Источники: Демоверсия 2021

Показать ответ и решение

Давление равно:

    F   mg
P = S-= -S-,

где F  – сила воздействия на поверхность, S  – площадь, m  – масса груза.
Откуда масса груза

                       −4  2
m = P-S=  2500-Па⋅740⋅10--м--= 18,5 кг
     g         10 Н/кг
Ответ: 18,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#12956

Какое давление оказывает коробка шоколадных батончиков массой 3 кг на прилавок, если площадь грани, на которой она лежит, равна 400 см2?  Ответ дайте в Па.

Показать ответ и решение

Давление находится по формуле

    F
P = S,

где F – сила давления, S – площадь грани, на которой лежит коробка
Силу давления можно найти по формуле

F = m ⋅g

Подставляя F в формулу давления получаем

                     2
P = m-⋅g= 3-кг ⋅10-м/с2-= 750 П а
     S    400⋅10−4 м
Ответ: 750

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#58071

Кирпич массой 6 кг лежит на горизонтальной кладке стены, покрытой раствором. Какое давление оказывает кирпич на стену, если площадь грани, на которой он лежит, равна 300 см2?  Ответ дайте в Па.

Показать ответ и решение

Давление находится по формуле

    F
P = S,

где F = mg  – сила давления, S  – площадь грани, m  – масса кирпича.
Тогда

P = 6 кг-⋅10-Н/кг =2000 П а
    300⋅10−4 м2
Ответ: 2000

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#64376

Брусок массой 1,5 кг положили на горизонтальный стол. Какова площадь грани (в   2
см  ), на которой лежит брусок, если он оказывает на стол давление 1,2 кПа.

Показать ответ и решение

Давление равно:

    F   mg
P = S-= -S-,

где F  – сила воздействия на поверхность, S  – площадь, m  – масса груза.

Отсюда

S = mg-= 1,5-кг⋅10 Н/-кг= 125 см2
    P     1,2⋅103 П а
Ответ: 125

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#12950

В сосуд высотой 2 м налита некая жидкость, уровень которой ниже края сосуда на 20 см. Давление жидкости на дно сосуда – 14 кПа. Определите плотность жидкости. (Ответ дайте в системе СИ.) Атмосферное давление не учитывать. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.  Ответ округлите до целых.

Источники: Досрочная волна 2019

Показать ответ и решение

Давление на дно сосуда:

P = ρgh,

в данном случае h  – равно 2 м - 0,2 м = 1,8 м. Откуда плотность

   P      14000 П а          3
ρ= gh = 10 Н/кг-⋅1,8-м ≈ 778 кг/м
Ответ: 778

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#18386

Гидростатическое давление, создаваемое водой на дне озера, без учёта давления атмосферы равно     5
4⋅10 Па.  Какова глубина озера? Ответ дайте в м.

Показать ответ и решение

Давление столба жидкости:

P = ρgh

где ρ  – плотность воды, h  – высота столба воды.
Отсюда

    p       4⋅105 П а
h = ρg =--3----3-------2 = 40 м
        10  кг/м  ⋅10 м/с
Ответ: 40

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#64688

Гидростатическое давление, создаваемое водой на дне озера, без учёта давления атмосферы равно     5
4⋅10 Па.  Какова глубина озера? Ответ дайте в м.

Показать ответ и решение

Давление столба жидкости:

P = ρgh

где ρ  – плотность воды, h  – высота столба воды.

Отсюда гидростатическое давление, создаваемое водой на дне озера

    p       4⋅105 П а
h = ρg =--3----3-------2 = 40 м
        10  кг/м  ⋅10 м/с
Ответ: 40

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#12948

В сосуд высотой 20 см налита вода, уровень которой ниже края сосуда на 2 см. Чему равна сила давления воды на дно сосуда, если площадь дна 0,01 м2? Атмосферное давление не учитывать. Ответ дайте в Н.

Источники: Демоверсия 2017

Показать ответ и решение

Давление столба жидкости:

                3
P =ρgh = 1000 кг/м  ⋅10 Н/кг⋅0,18 м = 1800 Па

где ρ  – плотность воды, h  – высота столба воды.
Сила давления:

F = P ⋅S = 1800 Па ⋅0,01 м2 = 18 Н

где S  – площадь дна.

Ответ: 18

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#12953

В широкую U-образную трубку налиты две не смешивающиеся жидкости с плотностями ρ1  и ρ2  (смотри рисунок). Найдите отношение плотностей ρ1
ρ2  , если H =15  см, b= 5  см, h= 7  см.

PIC

Показать ответ и решение

Жидкости находятся в состоянии покоя, значит, их давления друг на друга равны. Давления слева складываестя из давления первой жидкости ρ1⋅g⋅(H − b)  и давления второй жидкости ρ2 ⋅g⋅b  . Давление справа второй жидкости равно ρ2 ⋅g ⋅h  . Приравнивая, получаем

ρ1⋅g⋅(H − b)+ ρ2⋅g ⋅b = ρ2 ⋅g ⋅h

ρ1⋅g⋅(H − b)= ρ2⋅g ⋅(h − b)

ρ1= h-−-b= 0,07 м-− 0,05 м = 0,2
ρ2  H − b  0,15 м − 0,05 м
Ответ: 0,2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#12951

Аквариум, изображённый на рисунке, доверху наполнили водой. Найдите силу давления на дно аквариума. Атмосферное давление не учитывать. Ответ дайте в Н.

PIC

Показать ответ и решение

Силу давления можно найти по формуле

F = P ⋅S

где S – площадь дна, P – давление водяного столба.
Давление водяного столба находится по формуле

P = ρ⋅g ⋅h

где ρ  – плотность жидкости, h – высота водяного столба.
Подставляя P в формулу силы давления, получаем

F = ρ⋅g⋅h ⋅S = 1000 кг/м3 ⋅10 м/с2⋅0,1 м ⋅0,2 м ⋅0,2 м =40 H
Ответ: 40

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#12952

Сила давления воды на дно полного сосуда высотой 60 см равна 540 Н. Найдите площадь дна. Ответ выразите в квадратных метрах.

PIC

Показать ответ и решение

Площадь можно найти по формуле

    F
S = P-

где F – сила давления, P – давление.
Давление водяного столба находится по формуле

P = ρ⋅g⋅h,

где ρ  – плотность жидкости, h – высота водяного столба.
Подставляя P в формулу площади, получаем

S = --F---= ---------540 H--------- =0,09 м2
    ρ⋅g⋅h   1000 кг/м3 ⋅10 м/с2⋅0,6 м
Ответ: 0,09

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#12954

В сосуд высотой 15 см налита вода, уровень которой ниже края сосуда на 3 см. Чему равна сила давления воды на дно сосуда? Площадь дна равна 0,02 м2
 ,  атмосферное давление не учитывать. Ответ дайте в Ньютонах

Показать ответ и решение

PIC

Силу давления можно найти по формуле

F  = P ⋅ S

где F – сила давления, P – давление.
Давление водяного столба находится по формуле

P  = ρ ⋅ g ⋅ h

где ρ  – плотность жидкости, h – высота водяного столба.
Подставляя P в формулу силы давления, получаем

                            3         2                             2
F =  ρ ⋅ g ⋅ h ⋅ S = 1000 кг/м ⋅ 10 м/ с ⋅ (0,15 м − 0, 03 м ) ⋅ 0,02 м = 24 H
Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#12955

В стене цистерны с керосином на глубине 4 м находится заплата площадью 5 см2
 .  Найдите силу давления, действующую на неё, если плотность керосина равна 800 кг/м3  . Атмосферное давление не учитывать. Ответ дайте в Ньютонах

Показать ответ и решение

PIC

Силу давления можно найти по формуле

F = S⋅P,

где S – площадь заплаты, P – давление водяного столба.
Давление водяного столба находится по формуле

P = ρ⋅g⋅h,

где ρ  – плотность жидкости, h – высота водяного столба.
Подставляя P в формулу силы давления, получаем

F = ρ⋅g ⋅h ⋅S = 800 кг/м3 ⋅10 м/с2⋅4 м ⋅5⋅10−4 м2 = 16 H
Ответ: 16

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#58082

Вода налита в стоящий на столе сосуд (см. рисунок). Площадь горизонтального дна сосуда         2
S = 400 см ,  высота уровня воды относительно дна сосуда H = 10  см. С какой силой вода давит на горизонтальное дно сосуда? Ответ дайте в Н.

PIC

Показать ответ и решение

Давление столба жидкости:

P = ρgH

где ρ  – плотность воды.
Сила давления

F = PS = ρgHS  = 103 кг/м3 ⋅10 м/с2⋅0,1 м ⋅400 ⋅10−4 м2 = 40 Н
Ответ: 40

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#70202

В сосуд, движущийся с ускорением     2
2 м/с  вниз, налита вода. Чему равно давление воды на дно сосуда, если высота столба жидкости 20 см? Атмосферное давление не учитывать. Ответ дайте в Па.

Показать ответ и решение

На воду действует сила тяжести воды mg  и сила реакции опоры со стороны сосуда

PIC

Запишем второй закон Ньютона

⃗N + m⃗g = m⃗a,

где a  – ускорение сосуда Спроецируем на ось y

N − mg = − ma

Отсюда

N  =m (g− a)

Масса жидкости равна

m = ρV =ρSh,

где ρ  – плотность, V  – объём, h  – высота столба жидкости, S  – площадь дна сосуда.
Значит

N  =ρSh(g− a).

При этом по третьему закону Ньютона сила реакции опоры равна силе давления N = F  , при этом давление жидкости на дно равно

P = F- = N-= ρSh(g−-a)= ρh(g− a)= 1000 кг/м3 ⋅0,2 м(10 м/с2− 2 м/с2)= 1600 Па
     S   S       S
Ответ: 1600

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#70203

В сосуд, движущийся с ускорением     2
2 м/с  вверх, налита вода. Чему равно давление воды на дно сосуда, если высота столба жидкости 20 см? Атмосферное давление не учитывать. Ответ дайте в Па.

Показать ответ и решение

На воду действует сила тяжести воды mg  и сила реакции опоры со стороны сосуда

PIC

Запишем второй закон Ньютона

⃗N + m⃗g = m⃗a,

где a  – ускорение сосуда Спроецируем на ось y

N − mg = ma

Отсюда

N  =m (g+ a)

Масса жидкости равна

m = ρV =ρSh,

где ρ  – плотность, V  – объём, h  – высота столба жидкости, S  – площадь дна сосуда.
Значит

N  =ρSh(g+ a).

При этом по третьему закону Ньютона сила реакции опоры равна силе давления N = F  , при этом давление жидкости на дно равно

P = F- = N-= ρSh(g+-a)= ρh(g+ a)= 1000 кг/м3 ⋅0,2 м(10 м/с2+ 2 м/с2)= 2400 Па
     S   S       S
Ответ: 2400

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#92291

Кирпич массой 4 кг лежит на горизонтальной кладке стены, покрытой раствором, оказывая на неё давление 1250 Па. Какова площадь грани, на которой лежит кирпич? Ответ дайте в см2.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Давление находится по формуле

    F
P = S,

где F = mg  – сила давления, S  – площадь грани, m  – масса кирпича.
Тогда

S = 4⋅10 =0,032 м2 = 320 см2
    1250
Ответ: 320
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!