5.01 Механика

Деревянный брусок плавает в сосуде с керосином. Как изменится выталкивающая сила, действующая на этот брусок, если его переместить из керосина в воду?
Выталкивающая сила
1) увеличится, так как при перемещении в воду увеличится глубина погружения бруска и уменьшится разница между силой тяжести и силой Архимеда.
2) увеличится, так как она зависит от плотности жидкости, а плотность воды больше плотности керосина.
3) уменьшится, так как она зависит от объёма погружённой в жидкость части тела, а глубина погружения бруска в воде меньше, чем в керосине.
4) не изменится, так как при плавании тела сила Архимеда уравновешивается силой тяжести, действующей на тело.

Деревянный брусок под действием силы , приложенной под углом к направлению движения, равномерно скользит по горизонтальной шероховатой поверхности. Как изменится коэффициент трения скольжения при увеличении его массы бруска, если брусок продолжит двигаться равномерно? Угол считать неизменным.
Коэффициент трения скольжения
1) увеличится, так как при перемещении площадь поверхности, которую прошёл брусок, увеличивается.
2) увеличивается, так как коэффициент трения скольжения пропорционален массе бруска.
3) уменьшиться, так как коэффициент трения скольжения обратно пропорционален массе бруска.
4) не измениться, так как коэффициент трения скольжения зависит только от материала поверхности.

Деревянный брусок под действием силы , приложенной под углом к направлению движения, равномерно скользит по горизонтальной шероховатой поверхности. Как изменится коэффициент трения скольжения при увеличении его массы бруска, если брусок продолжит двигаться равномерно? Угол считать неизменным.
Сила, прикладываемая к бруску
1) увеличится, так как при перемещении сила трения увеличивается.
2) увеличится, так как коэффициент трения скольжения увеличивается.
3) уменьшится, так как коэффициент трения скольжения обратно пропорционален массе бруска.
4) не изменится, так как тело движется равномерно.

Деревянный шар висит на веревке, прикрепленной к гладкой стене. Как изменятся сила реакции опоры, если деревянный шар заменить на стальной тех же размеров?
Сила реакции опоры
1) уменьшится, так как сила реакции опоры обратно пропорциональна массе шара.
2) увеличится, так как сила реакции опоры пропорциональна массе шара.
3) уменьшится, так как плотность стального шара меньше, чем деревянного.
4) не изменится, так как сила реакции опоры не зависит от массы шара.

Деревянный шар висит на веревке, прикрепленной к гладкой стене. Как изменятся сила реакции опоры, если деревянный шар заменить на стальной тех же размеров?
Сила реакции опоры
1) уменьшится, так как сила натяжения обратно пропорциональна массе шара.
2) не изменится, так как сила натяжения не зависит от массы шара.
3) уменьшится, так как плотность стального шара меньше, чем деревянного.
4) увеличится, так как сила натяжения пропорциональна массе шара.

Что произойдет с осадкой корабля при переходе из реки с пресной водой в море с солёной водой?
1) Осадка уменьшится. Выталкивающая сила должна оставаться неизменной. При уввеличении плотности воды объём погруженной части судна должен уменьшиться.
2) Осадка не изменится. Выталкивающая сила в море или в реке уравноввешивает одну и ту же силу тяжести.
3) Осадка увеличится. Выталкивающая сила должна оставаться неизменной. При увеличении плотности воды объём погружённой части судна также должен увеличиться.
4) Если корабль сильно нагружен, то при переходе из реки в море он может утонуть.

Сплошной шарик из парафина сначала отпустили в сосуд с водой, а затем – в сосуд с бензином. Сравните выталкивающие силы, действующие на шарик со стороны воды и со стороны бензина.
1) Выталкивающая сила в сосуде с водой будет равна выталкивающей силе в сосуде с бензином, так как в обоих случаях выталкивающая сила будет уравновешивать одну и ту же силу тяжести, действующую на шарик.
2) Выталкивающая сила в сосуде с бензином будет больше, так как выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму погруженной части тела, а в бензин шарик полностью погрузится, тогда как в воде будет плавать при частичном погружении.
3) Выталкивающая сила в сосуде с водой будет больше, так как в воде шарик будет плавать при частичном погружении, и выталкивающая сила будет уравновешивать силу тяжести, действующую на шарик, а в бензине шарик утонет, т.е. выталкивающая сила будет меньше силы тяжести.
4) Выталкивающая сила в сосуде с водой будет больше, так как выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности жидкости, а плотность воды больше плотности бензина.

Андрей заметил, что ходить босыми ногами по мелкой морской гальке не так больно, если идти не по берегу, а погрузившись по пояс в воду. С чем это связано?
1) В воде трение между ногами и гальной меньше по сравнению с соответствующим трением на берегу.
2) На человека в воде действует выталкивающая сила, так что сила давления гальки на человека уменьшается.
3) Более холодная по сравнению с воздухом температура воды снимает боль при хождении по гальке.
4) В воде человек может плыть и не испытывать боль от хождения по гальке.

Механизм физиологического действия инфразвука на человека пока полностью не установлен. Согласно одной из существующих гипотез, действие инфразвука связано с возбуждением резонансных колебаний в организме (когда частота собственных колебаний системы совпадает с частотой внешних колебаний).
В таблице представлены интервал инфразвуковых частот от некоторых видов транспорта.

Источник инфразвука	Частота, Гц
Автомобильный транспорт	Весь спектр инфразвукового диапазона
Железнодорожный транспорт, трамваи

Ирину укачивает в автомобиле, но она не испытывает никаких неприятных ощущений даже при длительных поездках в железнодорожном транспорте.
Согласуется ли этот факт с приведённой выше гипотезой, если известно, что собственная частота нашего вестибулярного аппарата близка к 6 Гц?
1) Согласуется. Частота колебаний железнодорожного транспорта соответствует инфразвуковым частотам, как и частота колебаний вестибулярного аппарата.
2) Согласуется. Частота колебаний вестибулярного аппарата может совпасть с внешней частотой инфразвуковых колебаний автомобиля, что приведёт к резонансу.
3) Не согласуется. Ни при каких условиях частота колебаний вестибулярного аппарат не может совпасть с инфразвуковыми колебаниями транспорта.
4) Для ответа на вопрос необходимы дополнительные данные.

Можно ли с помощью жидкостного поршневого насоса поднять воду на высоту пятиэтажного здания, если высота одного этажа составляет примерно 3 м?
1) Из практики мы знаем, что с помощью достаточно мощного насоса можно поднять воду на высоту любого этажа.
2) Нельзя, так как вода в трубке жидкостного поршневого насоса поднимается за поршнем под действием атмосферного давления, которое соответствует давлению примерно 10 м водяного столба.
3) Нельзя, так как ртуть в трубке Торричелли под действием атмосферного давления поднимается только до высоты в 760 мм.
4) Ответ зависит от температуры воды: так как при нагревании воды её плотность уменьшается, то горячую воду можно поднять на большую высоту по сравнению с холодной.

Сплошной шарик из парафина сначала отпустили в сосуд с машинным маслом, а затем – в сосуд с водой. Сравните выталкивающие силы, действующие на шарик со стороны воды и со стороны бензина.
1) Выталкивающая сила в сосуде с водой будет равна выталкивающей силе в сосуде с маслом, так как в обоих случаях выталкивающая сила будет уравновешивать одну и ту же силу тяжести, действующую на шарик.
2) Выталкивающая сила в сосуде с водой будет равна выталкивающей силе в сосуде с маслом, так как плотность шарика равна плотности машинного масла.
3) Выталкивающая сила в сосуде с водой будет больше, так как выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности жидкости, а плотность воды больше плотности масла.
4) Выталкивающая сила в сосуде с машинным маслом будет больше, так как выталкиввающая сила прямо пропорциональна объёму погруженной части тела, а в масле шарик будет плавать при полном погружении, тогда как в воде – при частичном погружении.