Тема Статика и гидростатика

01 Банк ФИПИ

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела статика и гидростатика

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#82574Максимум баллов за задание: 2

Груз, подвешенный к динамометру, с постоянной скоростью опускают в стакан, частично заполненный водой, до полного погружения груза (см. рисунок). Как в процессе погружения изменяются сила тяжести, действующая на груз, и сила давления воды на дно сосуда?

$PIC$

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|------------|------------------------------| |Сила-тяжести-|С-ила давления воды-на дно-сосуда --------------------------------------------|

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Сила тяжести не зависит от погружения и постоянна.
При погружении бруска, высота жидкости увеличивается, значит, сила давления на дно сосуда увеличивается, так как она зависит от плотности жидкости, высоты столба, площади дна: $F = pS = ρghS,$ где $F$ - сила давления на дно сосуда, $ρ$ - плотность жидкости, $h$ - высота столба жидкости, $S$ - площадь дна сосуда.

Ответ: 31

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#82602Максимум баллов за задание: 2

Груз, подвешенный к динамометру и опущенный в стакан с водой, с постоянной скоростью медленно вытаскивают из воды (см. рисунок). Как по мере выхода груза из воды изменяются выталкивающая сила, действующая на груз со стороны воды, и сила давления воды на дно сосуда?

$PIC$

|-------------------------------------|-----------------------------| |Выталкивающая сила, действующая на груз|Сила давления воды на &#x ---------------------------------------------------------------------

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

На брусок действует выталкивающая сила: $Fa =ρgV$ , где $V$ - объём погруженной части, $ρ$ - плотность жидкости.
По мере выхода груза из воды объём погруженной части уменьшается, следовательно, уменьшается и сила Архимеда.
При выходе груза из воды, высота жидкости уменьшается, значит, сила давления на дно сосуда уменьшается, так как она зависит от плотности жидкости $ρ$ , высоты столба $h$ , площади дна $S$ :

F =P S

Здесь $P$ - давление жидкости равное $P = ρgh$ , тогда сила давления равна:

F = ρghS

Ответ: 22

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#80703Максимум баллов за задание: 2

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) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

|---------------------------------------|----------------------------------| |В ыталкиваю щая сила, действую щая на ш арик|С ила упругости, дейс&#x044 |-----------со стороны-ж-идкости----------|----------со стороны-нити----------| ---------------------------------------------------------------------------|

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Выталкивающую силу можно проанализировать по формуле:

Fa = ρжgV,

где $ρж$ - плотность жидкости;
$V$ - объём тела, погруженной в жидкость.
Видно, что сила зависит от плотности жидкости и от объема погруженной части. Шарик один и тот же, следовательно, объем не меняется. Но плотности дистиллированной и морской воды отличаются - плотность морской воды больше. Значит, выталкивающая сила, действующая на шарик при переносе в морскую воду, увеличится.
Расставив силы, действующие на шарик, и спроецировав их на вертикальную ось, получим:

T =mg − Fa

где $T$ - сила упругости нити, действующая на шарик. Так как выталкивающая сила увеличивается, сила упругости уменьшается.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#40040Максимум баллов за задание: 2

Деревянный кубик опускают в сосуд, полностью заполненный водой, так что часть воды выливается через край, а кубик плавает при частичном погружении. Как при этом меняется сила тяжести, действующая на кубик, а также сила давления воды на дно сосуда?
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.

$PIC$

|------------|------------------------------| |Сила-тяжести-|С-ила давления воды-на дно-сосуда | | | --------------------------------------------

Источники: Банк ФИПИ | Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Сила тяжести – это величина $F = mg$ , зависящая только от массы тела $m$ и ускорения свободного падения $g$ . Поэтому сила тяжести, действующая на груз, не изменится при его погружении в воду.
Сила давления на дно сосуда определяется как $P = ρgh$ , где $h$ – высота столба воды в сосуде. Так как плотность воды $ρ$ не меняется, высота столба воды $h$ остается прежней, поэтому сила давления воды на дно сосуда не изменится.

Ответ: 33

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#82792Максимум баллов за задание: 2

Стальной шар, первоначально лежавший на горизонтальной поверхности стола, опустили в сосуд, полностью заполненный водой, так что часть воды вылилась через край (см. рисунок). Как после погружения изменились сила тяжести, действующая на шар, и давление воды на дно сосуда?

$PIC$

|-------------------------------|------------------------| |С-ила-тяжести, действующ-ая-на ш-ар|Давление воды на-дно сосуда ----------------------------------------------------------

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Сила тяжести вычисляется по формуле

F = mg,

где $m$ - масса шарика;
$g$ - ускорение свободного падения.
Поскольку масса шарика и ускорение свободного падения не меняется, то сила тяжести, действующая на шар, также не изменяется.
Давление столба воды на дно сосуда определяется формулой $p= ρgh$ , $ρ$ – плотность жидкости, $h$ – высота столба жидкости. Высота жидкости остаётся неизменной, а значит, не меняется и давление воды.

Ответ: 33

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#111809Максимум баллов за задание: 2

Воду перелили из цилиндрического сосуда 1 в цилиндрический сосуд 2 (см. рисунок). Как при этом изменились сила тяжести, действующая на воду, и сила давления воды на дно сосуда?

$PIC$

|Сила-тяж-ести, действую-щая-на воду|Сила давления воды-на дно-со&#x- |-------------------------------|-----------------------------| ---------------------------------------------------------------

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Сила тяжести вычисляется по формуле

F = mg,

F = ρghS,

где $h$ - высота жидкости, $S$ - площадь дна сосуда, $ρ$ - плотность жидкости.
$V = hS$ - это объем воды. А т.к. масса жидкости не изменилась, то и объем не изменился. Тогда сила давления также не изменилась.

Ответ: 33

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#82597Максимум баллов за задание: 2

2 л 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 сосуда?

$PIC$

|Д-авление-воды--|Сила давления воды |--------------|-----------------| ---------------------------------|

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Давление воды на дно сосуда равно гидростатическому давлению и вычисляется по формуле

p= ρgh,

где $ρ$ - плотность жидкости;
$h$ - высота столба жидкости.
Высота уровня воды в сосуде 2 выше, чем высота уровня воды в сосуде 1, значит давление воды в сосуде 2 на дно сосуда больше, чем давление воды в сосуде 1.
Сила давления $F = pS$ , поскольку давление жидкости на дно сосуда увеличилось, а площадь дна $S$ была неизменна, то увеличилась и сила давления на дно сосуда.

Ответ: 11

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#82579Максимум баллов за задание: 2

Воду перелили из цилиндрического сосуда 1 в цилиндрический сосуд 2 (см. рисунок). Как при этом изменились сила тяжести, действующая на воду, и давление воды на дно сосуда?

$PIC$

|Сила-тяжести, действующая-на воду|Давление воды-на дно-сосуда |-------------------------------|-------------------------| ----------------------------------------------------------|

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Сила тяжести вычисляется по формуле

F = mg,

где $m$ - масса шарика;
$g$ - ускорение свободного падения.
Поскольку масса шарика и ускорение свободного падения не меняется, то сила тяжести, действующая на шар, также не изменяется.
Давления воды на дно сосуда равно гидростатическому давлению и вычисляется по формуле

p= ρgh,

где $h$ - высота жидкости, $ρ$ - плотность жидкости.
Поскольку высота столба жидкости уменьшается, то давление воды на дно сосуда также уменьшается.

Ответ: 32

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#82576Максимум баллов за задание: 2

Деревянный кубик плавает в сосуде, частично заполненном водой (см. рисунок). Как изменятся сила тяжести, действующая на воду, и сила давления воды на дно сосуда, если погрузить этот кубик в воду целиком?

$PIC$

|Сила-тяж-ести, действую-щая-на воду|Сила давления воды-на дно-со&#x- |-------------------------------|-----------------------------| ---------------------------------------------------------------

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Сила тяжести воды вычисляется по формуле

F = mg,

где $m$ - масса шарика;
$g$ - ускорение свободного падения.
Поскольку масса воды и ускорение свободного падения не меняется, то сила тяжести, действующая на воду, также не изменяется.
Сила давления воды на дно сосуда

F = ρghS,

где $h$ - высота жидкости, $S$ - площадь дна сосуда, $ρ$ - плотность жидкости.
Поскольку высота столба жидкости увеличится, то и сила давление увеличится

Ответ: 31

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#82575Максимум баллов за задание: 2

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 сосуда?

$PIC$

|Давление воды-на дно-сосуда|Сила давления воды-на дно-сосуда |-------------------------|-----------------------------| ---------------------------------------------------------

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Давление воды на дно сосуда равно гидростатическому давлению и вычисляется по формуле

p= ρgh,

где $ρ$ - плотность жидкости;
$h$ - высота столба жидкости.
Высота уровня воды в сосуде 2 ниже, чем высота уровня воды в сосуде 1, значит давление воды в сосуде 2 на дно сосуда меньше, чем давление воды в сосуде 1.
Сила давления $F = pS$ , поскольку давление жидкости на дно сосуда уменьшилось, а площадь дна $S$ была неизменна, то уменьшилась и сила давления на дно сосуда.

Ответ: 22

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#44520Максимум баллов за задание: 2

Деревянный кубик опускают в сосуд, частично заполненный водой, так что кубик плавает при частичном погружении (см. рисунок).

$PIC$

Как при этом изменились сила тяжести, действующая на кубик, а также сила давления воды на дно сосуда? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

|Сила-тяж-ести, действующая|Сила-давления-воды-| | | | |--------на кубик--------|---на дно-сосуда---| --------------------------------------------|

Источники: Банк ФИПИ | Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Сила тяжести равна:

F = mg,

где $m$ – масса тела, $g$ – ускорение свободного падения.
То есть она постоянна в этом случае.
Давление воды на дно равно:

p= ρgh,

где $ρ$ – плотность жидкости, $h$ – высота столба жидкости.
Так как кубик вытесняет некоторый объём воды, то высота столба жидкости увеличится и давление увеличится.
Сила давления равна:

F = P ⋅S д

Так как площадь дна не меняется, а давление увеличивается, растет сила давления на дно сосуда.

Ответ: 31