В лифте находится ведро с водой в котором плавает тело изменится ли глубина

Обновлено: 18.09.2024

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Сила Архимеда – выталкивающая сила

Сидит на берегу рыбак с удочкой, внимательно смотрит на поплавок, ждет, когда рыбка клюнет. Вряд ли задумываются любители рыбной ловли над тем, какие законы физики используются для изготовления рыболовных снастей. Кроме лески и крючков берутся поплавок и грузило. Предназначение их совершенно противоположное. Поплавок должен плавать на поверхности воды, подергиваться при клеве. Грузило, наоборот, должно затонуть и опустить крючки на глубину, где плавает рыба.

Поплавок и грузило Источник

Простейшие явления, происходящие на воде, которые часто встречаются в жизни и взрослых, и детей, объясняются наличием внутри воды (да и любой жидкости тоже) выталкивающей силы.

Простой лабораторный опыт. Если взять динамометр, прикрепить к нему металлический цилиндр (пружина растянется под весом цилиндра), а затем опустить его в воду, показания динамометра уменьшатся. Это значит, что появилась сила, выталкивающая тело из воды, направленная вверх. Результирующая двух сил стала меньше.

Выталкивающая сила всегда направлена вверх. Какова же причина возникновения такой силы и ее происхождение?

Пусть в стакане с водой находится правильное тело – параллелепипед. Пусть площадь его основания S и высота H.

Все грани параллелепипеда находятся под водой, верхняя - на глубине h₁, нижняя – h₂. Сверху давление p₁ = ρ g h₁, а снизу – p₂ = ρ g h_2.. Давление p₂ больше p₁, так как h₂ больше h₁. На вертикальные грани параллелепипеда действуют одинаковые давления, стремящиеся его сжать. Значит, сила давления снизу больше силы давления сверху. Разность этих сил и является силой, выталкивающей тело из жидкости. После алгебраических преобразований получается правило вычисления выталкивающей силы.

F = F₂ – F₁ = p₂ S – p₁ S = ρ_ж g h₂ S - ρ_ж g h₁ S = ρ_ж g S (h₂ – h₁). Из рисунка видно, что разность h₂ – h₁ равна высоте параллелепипеда H, но произведение S∙H равно объему данной фигуры V_т. Тогда, F = ρ_ж g S H = ρ_ж g V_т. Результирующая сила, по которой вычисляют выталкивающую силу, запишется в следующем виде:

Легенда такова: правитель города Сиракузы на острове Сицилия был родственником Архимеда. Однажды он приказал мастеру изготовить золотую корону. Когда корона была готова, Гирон засомневался в честности мастера, заподозрив, что мастер заменил частично золото серебром или другими примесями. Герон потребовал от Архимеда установить истину.

Чтобы решить эту проблему, надо знать объем короны и объем золота той же массы. Если они совпадут, то мастер – молодец, в противном случае он – лжец.

Определенные таким способом объемы куска золота и короны оказались различными. Изготовитель короны был нечестен.

В формуле F_A = ρ_ж g V_т произведение ρ_ж V_т = m – это масса вытесненной жидкости, объем ее равен объему тела, вытесняющему эту жидкость. Значит,

F_A = P_т, т.е. тела выталкиваются из жидкости с силой, такой же, как и вес вытесненной жидкости.

Закон легко доказывается опытным путем:

Для опыта берется ведерко Архимеда, состоящее из двух частей: полое ведерко 2 и тяжелый цилиндр 3 такого же объема, что и ведерко. Ведерко и цилиндр вместе подвешиваются к динамометру 1, показания динамометра фиксируются (рис.а). Под цилиндр помещается сливной стакан 4 (стакан с носиком, направленным вниз для слива жидкости). Жидкость в стакан первоначально налита точно до сливного носика.

В тот момент, когда цилиндр помещается в воду, она вытесняется цилиндром и сливается в сосуд 5. На цилиндр вверх действует архимедова сила, показания динамометра уменьшаются (рис.б), т.е. вес цилиндра становится меньше.

Из сосуда 5 вытесненная жидкость выливается в пустое ведерко 2 (рис. в). Когда вся вода перелита в ведерко, динамометр фиксирует первоначальный вес (рис. г). Это означает, что при помещении в воду цилиндр потерял вес, равный весу жидкости, которая вытесняется из сливного стакана.

на все тела, помещенные в жидкость, оказывает действие направленная вверх архимедова сила;
архимедова сила связана с давлением, а значит, с плотностью жидкости, и объемом тела, помещенного в жидкость;
архимедова сила не зависит от плотности изучаемого тела и глубины погружения.

О жидкости, в которой нельзя утонуть

В воде одни тела сразу тонут, а другие плавают. Тот же поплавок у рыбака держится на поверхности, а грузило плавает. Не тонет сухая древесина, но, если она долго пробудет в воде, пропитается ею, то окажется на дне. Существуют древесные породы, например, бакаут [1] (железное дерево) и черное дерево [2] , тонущие в воде в сухом виде. Почему одни тела свободно плавают, а другие тонут?

На тело, помещенное в жидкость, вниз действует сила тяжести и вверх - архимедова сила. Которая из двух сил преобладает, туда и направлена равнодействующая. Тело переместится в сторону равнодействующей силы:

Следует особо обратить внимание на разницу двух из приведенных случаев. Обычно говорят, что тело плавает, независимо, где оно плавает: внутри жидкости или на поверхности. Но, если F_тяж = F_A, тело плавает внутри. Если F_тяж ˂ F_A, тело плавает на поверхности (тело не может выпрыгнуть из жидкости и повиснуть над ней, сила тяжести вернет его).

При сравнении формул обеих сил просматривается объяснение, при каком условии силы различны или одинаковы.

В обеих формулах есть одинаковые множители: g и V_т. Отличие в плотностях. Видно, что, если ρ_т ˂ ρ_ж, то сила тяжести меньше архимедовой – тело поднимается к поверхности жидкости. Если ρ_т ˃ ρ_ж, то сила тяжести больше выталкивающей – тело идет на дно. Если ρ_т = ρ_ж, силы тоже равны – тело плавает между дном и поверхностью (внутри) жидкости.

Именно поэтому поплавок, который обычно полый внутри (плотность воздуха 1,29 кг/м 3 ), плавает на воде (плотность воды 1000 кг/м 3 ). Свинцовое грузило (плотность свинца 11 300 кг/м 3 ) тонет.

Конечно, условия такого плавания подходят для сплошных тел. Например, стекло с плотностью 2600 кг/м 3 тонет в воде, а закупоренная стеклянная бутылка плавает, потому что весь объем закрытой бутылки занимает воздух с небольшой плотностью.

Способность бутылки плавать издавна использовали мореплаватели для передачи посланий о крушениях на землю. В пустую бутылку вкладывали свиток с текстом, бутылку закупоривали и бросали за борт. Долго бутылка путешествовала по морским просторам, но когда-то все равно волнами приливов прибивалась к суше.

Средняя плотность тела человека находится в пределах от 1030 до 1070 кг/м 3 . Значит, в чистой воде человек без умения плавать тонет.

Есть Мертвое море, где нельзя утонуть. В этом море, как и в воде залива Кара-Богаз-Гол (в Каспийском море) и озера Эльтон не утонуть, так как в них вода содержит около 27 % солей. Соли повышают плотность воды до 1180 кг/м 3 , что больше плотности человеческого тела. В обычной морской воде солей 2-3 % и плотность этой морской воды 1030 кг/м 3 .

Некоторые домохозяйки используют для определения свежести купленных куриных яиц (плотность примерно 1090 кг/м 3 ) простой способ. Через мелкие поры в тонкой скорлупе часть жидкости сырого яйца испаряется, замещаясь воздухом. Плотность такого яйца уменьшается. Свежее более плотное яйцо в чистой воде затонет, несвежее – всплывет.

Другой пример из жизни домохозяек. Они наливают в кастрюлю с водой, где отваривают макароны, растительное масло, чтобы макароны не слипались. Как бы ни размешивали смесь масла и воды, масло всплывает наверх. Объяснить просто. Плотность масла 930 кг/м 3 , меньше плотности воды. Стоит ли наливать масло? Не стоит. Масло будет плавать поверх воды. Большая часть макарон будет находиться в чистой воде. Поэтому масло никак не повлияет на макароны.

Нефть, мазут, бензин всегда находятся на поверхности воды, что представляет угрозу для окружающей среды при водных катастрофах, связанных с этими веществами.

Жидкости менее плотные плавают сверху, а более плотные опускаются вниз. В жидкой ртути плавает большинство металлов, только наиболее плотные (осмий, вольфрам, иридий, золото и некоторые другие) тонут.

Интересный пример плавания представляет подводная лодка. Она может плавать на поверхности воды, внутри ее и может залечь на дно. Можно схематически показать, как это происходит.

Конструкция лодки двухкорпусная: внутренний и внешний корпусы. Внутренний корпус предназначен для технических устройств, оборудования, людей. Между внешним и внутренним корпусами находятся балластные цистерны. Когда лодке требуется погружение, открываются кингстоны – отверстия, через которые забортная вода поступает между внутренним и внешним отсеками, заполняя балластные цистерны. Сила тяжести возрастает и становится больше архимедовой. Лодка погружается.

Чтобы прекратить погружение или всплыть, цистерны под большим давлением продуваются компрессорами, вода вытесняется в океан, ее место занимает воздух. Сила тяжести уменьшается. В момент равенства силы тяжести и архимедовой лодка будет плавать внутри воды. При дальнейшем заполнении цистерн воздухом лодка всплывает.

Почему не тонут корабли?

Теперь следует объяснить плавание судов. Понятно, что корабли, изготовленные из строительного деревянного материала, плавают по волнам, так как плотность дерева меньше плотности воды. Условие плавания здесь срабатывает безоговорочно. Современные корабли изготовлены преимущественно из металлов, у которых большая плотность. Почему металлический гвоздь тонет, а корабль нет?

Кораблю придают специальную форму, чтобы он как можно больше вытеснял воды, вес которой превосходит силу тяжести судна. Этот вес равен выталкивающей (архимедовой) силе, и значит, она больше силы тяжести. Из металла делают основной корпус судна, а остальной его объем заполнен воздухом. Корпусом корабль вытесняет значительное количество воды, достаточно глубоко погружаясь в нее.

Глубину погружения судна моряки называют осадкой. После загрузки корабля его осадка увеличивается. Перегружать корабль нельзя, иначе нарушится условие плавания, корабль может затонуть. Рассчитывается максимальная осадка, на судне проводится красная линия, которую называют ватерлинией, ниже ее корабль оседать не должен.

Вес корабля с максимально взятым грузом называется водоизмещением.

Суда используются в различных целях: для пассажирских и грузовых перевозок, для научно-исследовательских работ, для охраны границ государства.

К сожалению, с кораблями происходят и неприятности. Во время шторма или других катастроф они могут затонуть. Опять приходит на помощь закон Архимеда.

Со спасательного судна [3] на прочных стропах опускают полые цилиндры большого объема. Чтобы они затонули, их заполняют водой. Водолазы закрепляют эти цилиндры на корпусе корабля. Сжатым воздухом под большим давлением, подаваемым по шлангам, вода из цилиндров вытесняется, заменяется воздухом. Вес цилиндров резко уменьшается. Они начинают выталкиваться из воды и вместе с кораблем всплывают на поверхность.

Спасение затонувшего корабля

В судоходстве, мореплавании, спасении судов помогает закон Архимеда, как один из самых важных законов природы.

Воздухоплавание

Красивое зрелище: цветные воздушные шары на разной высоте голубого неба. Какая сила поднимает их вверх?

Человек издавна мечтал освоить воздушный океан, как птица, поднявшись в небеса. Мечта стала явью благодаря открытой архимедом силе, действующей во всех жидкостях и газах. На все тела на Земле оказывает действие выталкивающая их из воздуха сила. Для твердых тел она значительно меньше силы тяжести, на практике ее не учитывают. Для газов эта сила имеет существенное значение.

А вот имеет ли воздух вес, проверяется очень легко, даже в домашних условиях: найти середину ровной палочки или линейки, вколотить туда маленький гвоздик так, чтобы палочка могла свободно вокруг него поворачиваться. Можно подвесить палочку на нитке за середину. На края палочки повесить два одинаково надутых шара. Палочка располагается горизонтально, т.е. наблюдается равновесие. Выпустить воздух из одного шарика. Равновесие нарушается. Шарик с воздухом перевешивает.

Опыт в лабораторных условиях проводится также легко и понятно. Находится масса открытого (значит, там есть воздух) стеклянного шара (рис. а). Затем насосом откачивается из шара воздух (рис.б) и шар плотно закрывается пробкой. Новое определение массы показывает, что масса шара без воздуха меньше (рис. в). Зная массу можно найти вес воздуха.

Газ в оболочке шара должен иметь плотность заметно меньшую плотности воздуха, как и плотность тела на поверхности какой-либо жидкости меньше плотности самой жидкости. Плотность гелия 0,18 кг/м 3 , водорода 0,09 кг/м 3 , а плотность воздуха 1,29 кг/м 3 . Поэтому для наполнения оболочек шаров используются подобные газы.

Создать подъемную силу для воздушного шара можно уменьшением плотности воздуха.

Из анализа таблицы зависимости плотности воздуха от температуры следует вывод: с ростом температуры снижается плотность воздуха. Соответственно с повышением температуры разница между архимедовой силой и силой тяжести возрастает. Эта разница сил и является подъемной силой шара.

При подъеме температура воздуха в оболочке шара снижается. Воздух приходится нагревать, что небезопасно.

Подогрев воздуха в шаре

Полет на таких шарах осуществляется недолго. Чтобы продлить его, используют балласт – дополнительный груз, который крепится на гондоле [4] (устройство, где находятся люди и приборы для работы). Сбрасывая балласт, можно подниматься выше. Спуская воздух из оболочки, можно опускаться вниз. Спускаясь или поднимаясь в разные слои атмосферы, можно уловить движение воздушных масс и двигаться в их направлении. Но подобрать нужное направление достаточно сложно. Таким способом можно лишь немного влиять на направление движения. Поэтому воздушные шары обычно движутся по направлению ветра.

На гигантских по своим размерам шарах (20 000 – 30 000 м 3 ) удавалось достигать стратосферы. Такие шары называют стратостатами. Гондола стратостата должна иметь пригодный для жизни человека микроклимат. Воздух и температура в стратосфере не соответствуют условиям жизни человека. Приходится специально обустраивать гондолы стратостатов.

Другие, более простые, воздушные шары называют аэростатами. Если к гондоле шара пристроить двигатель, то получится управляемый человеком аэростат, называемый дирижаблем.

К сожалению, полеты аэростатов зависят от капризов природы. Однако эти устройства обладают неоспоримыми преимуществами:

огромная подъемная сила;
экологически чистые аппараты;
не нуждаются в больших количествах топлива;
зрелищны.

Поэтому эти аппараты еще долго будут служить человеку.

Словарь

1. Бакаут (железное дерево) – вечнозеленое дерево тропиков с плотностью древесина близкой к плотности чугуна.

2. Черное эбеновое дерево – вечнозеленое тропическое дерево, в ядре которого не видны годичные кольца. Ядро твердое, тяжелое. Плотность дерева 1300 кг/м 3 .

3. Спасательное судно – судно специального (вспомогательного) назначения, служащее для подъема на поверхность затонувших объектов или для помощи кораблям, терпящим бедствие.

4. Гондола – устройство, крепящееся к воздушному шару для помещения туда людей, различных вещей и аппаратуры.

1. На прошлых уроках мы познакомились с действием жидкости на тела, погруженные в нее. Какая сила возникает при погружении тела в жидкость?

2. Как называется эта сила?

3. От чего зависит архимедова сила?

4. А если тело не полностью погружено в жидкость, то как определяется архимедова сила?

5. Какими способами можно на опыте определить архимедову силу?

5.1. Найти вес тела в воздухе и жидкости. F_A равна их разности.

5.2. Определить объем вытесненной телом жидкости и, зная плотность жидкости, вычислить F_A.

6. Мы знаем, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует сила F_A. Но одни тела плавают в жидкости, другие тонут, третьи всплывают на поверхность. Почему?

7. Ребятам раздаем карточки с заданиями: 7 вариантов задания разной трудности. Открыть учебник стр. 45.

Вариант 1. Провести наблюдение: какие из предложенных тел тонут, а какие плавают в воде. Найти в таблице учебника соответствующие плотности и сравнить их с плотностью воды. Результаты оформить в виде таблицы.

Плотность жидкости

Плотность вещества

Тонет или нет

Для выполнения задания нужны сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь, кусочки свинца, алюминия, оргстекло, пенопласт, пробка, парафин.

Вариант 2. Сравнить глубину погружения в воде деревянного и пенопластового кубика одинакового объема: выяснить, отличается ли глубина погружения деревянного кубика в жидкости разной плотности. Результат опыта представить на рисунке.

Для проведения опыта необходимо: два сосуда (с водой и маслом), деревянный и пенопластовый брусок.

Вариант 3.. Сравнить архимедову силу, действующую на каждую из пробирок, с силой тяжести каждой пробирки; сделать вывод на основании результата опыта.

Необходимы: мензурка, динамометр, 2 пробирки с песком (пробирки должны плавать в воде, погрузившись на разную глубину).

Вариант 3. Заставить картофелину плавать в воде. Объяснить результат опыта.

Оборудование: Сосуд с водой, пробирка с солью, ложка, сырая картофелина средней величины.

Вариант 4. Выяснить, изменится ли глубина погружения пробирки в воду, если:
а) пластилин положить внутрь пробирки;
б) прикрепить его к дну пробирки снаружи.

Оборудование: сосуд с водой, пробирка, кусок пластилина.

Вариант 5. Добиться, чтобы кусок пластилина в воде плавал.

Оборудование: сосуд с водой, кусок пластилина.

Вариант 6. Выяснить, какой груз может поднять плот.

Оборудование: Пластмассовый стакан и несколько тел.

8. Переходим к обсуждению результатов.

Ученик: Если плотность вещества больше плотности жидкости, то тела не тонут. А если плотность вещества меньше плотности жидкости, тела плавают.

Металлические корабли тоже плавают, а ведь куски стали тонут в воде. Здесь увеличивают объем, и архимедова сила увеличивается. Еще делают понтоны и лодки.

Пусть объем алюминиевого бруска, и начальный и конечный объемы льда. Выражая массы этих тел через их объемы и плотности, имеем:

$\begin m_> =\rho _> V_>, \end$

$\begin m_>=\rho_>V_>, \end$

$\begin m=\rho_>V, \end$

где масса алюминия, и начальная и конечная массы льда. Условия плавания льда с вмерзшим в него бруском можно записать в виде:

$\begin \left(>+V_>\rho_>> \right. . >>\left( <V_0 +V_> > \right)\rho_>\textsl \end$

при частичном погружении в воду,

$\begin \left( >+V_> \rho _> > \rig. . =\left( <V+V_> > \right)\rho_> \textsl \end$

при полном погружении в воду.

По условию задачи искомая величина

$\begin \beta =100\% \cdot \left( \right)/V_0. \end$

Отсюда . Подставляя это соотношение в условие плавания полностью погруженного тела, получаем:

$\begin \left( > +V_> \. . ta /100\% )+V_> > \right)\rho _> \textsl. \end$

Для того, чтобы исключить неизвестные и , приведем условия плавания к виду:

$\begin \left( > -\alpha \rho _> /100\% > \r. . rho _> /100\% -\rho _> > \right)V_>, \end$

$\begin (1-\beta /100\% )(\rho _> -\rho_> )V_0 =(\rho _> -\rho _> )V_>. \end$

Деля почленно эти выражения одно на другое, получаем:

$\begin \mathchoice>-\alpha \rho_<. . /100\% -\rho _<\rm <а>> >> -\rho_> >>. \end$

Отсюда находим ответ:

$\begin \beta =\mathchoice<\displaystyle\frac<(1-\alpha /100\% )\rh. . \% )(\rho _<\rm <в>> -\rho _> )>>\cdot 100\% =51\% . \end$

21.Ф287. Канал проходит по мосту над шоссе. Изменяется ли давление на мост, если по каналу движется один раз пустая, а другой – нагруженная баржа?

22.Ф297. Коническая пробка перекрывает сразу два отверстия в плоском сосуде, заполненном жидкостью при давлении р (рис.). Радиусы отверстий R и r. Определите суммарную силу, действующую на пробку со стороны жидкости. Поле тяжести не учитывать.

23.Ф299. По гибкому шлангу сечением S течет жидкость плотностью ρ со скоростью v. Найти натяжение нити AB, соединяющей концы A и B шланга, если известно, что она является диаметром полуокружности, которую образует шланг (рис.).

24.Ф336. Цилиндрическая чашка со ртутью вращается вокруг вертикальной оси с угловой скоростью ω. При этом поверхность ртути образует параболическое зеркало. Определить фокусное расстояние этого зеркала. Плотность ртути ρ, ускорение свободного падения g.

25.Ф396. В наполненный водой сосуд погружен вверх дном сосуд меньшего диаметра, неподвижно скрепленный с большим сосудом и частично заполненный водой. На поверхности воды внутри меньшего сосуда плавает кусок льда. Что произойдёт с уровнями воды в сосудах, когда лёд растает? Как изменится ответ, если меньший сосуд не скреплён с большим и плавает на поверхности воды?

26.Ф448. Почему брёвна, плывущие по реке, ориентированы всегда по течению, а не поперёк его?

27.Ф495. Три несмешивающиеся жидкости с плотностями ρ₁, ρ₂ и ρ₃ заполняют замкнутую тонкую цилиндрическую трубку, образующую кольцо, плоскость которого вертикальна (рис.). Жидкость с плотностью ρ₁ заполняет дугу кольца с углом ρ₁, а жидкость с плотностью ρ₂ − дугу с углом α₂. Какой угол αобразует с вертикалью радиус кольца, проведенный к границе этих жидкостей? Поверхностными эффектами пренебречь.

28.Ф498. Диаметр тонкостенного цилиндрического стакана равен d, высота h. Стенки и дно стакана одинаковой толщины. В стакан наливают воду. При каком уровне воды центр тяжести стакана с водой занимает наинизшее положение?

29.Ф582. Тело плавает в воде так, что 2/3 его объема погружены в воду. Какая часть объема тела будет находиться под водой, если сосуд с водой перемещать с ускорением а в вертикальном направлении?

30.Ф598. Сосуд глубиной Н заполнен жидкостью, плотность которой линейно меняется от ρ_o на поверхности до ρ на дне сосуда. В сосуд погружают два маленьких шарика одного и того же объема V, связанных тонкой невесомой нерастяжимой нитью длиной l. Плотность одного шарика ρ₁, плотность другого ρ₂. Через некоторое время шарики устанавливаются так, как показано на рисунке. Найдите силу натяжения нити.

31.Ф660. Поплавок, изготовленный из однородного материала, имеет форму чечевицы − тела, ограниченного двумя сферическими поверхностями радиусов R₁ = R₂ = R = 3 см. Максимальная толщина чечевицы h = 4 см, масса чечевицы m₁ = 5 г. В поплавок на всю толщину вдоль оси симметрии воткнута спица длиной l = 10 см и массой m₃ = 3 г. Устойчиво ли положение поплавка, когда он плавает на поверхности воды спицей вверх? Считать, что в жидкость погружена меньшая часть чечевицы.

32.Ф699. Изогнутый капилляр радиусом r (рис.), полностью заполненный жидкостью, вращается вокруг вертикальной оси OO / . При какой угловой скорости вращения жидкость начнет выливаться из капилляра? Плотность жидкости ρ, поверхностное натяжение σ, жидкость полностью смачивает капилляр; размеры капилляра указаны на рисунке.

33.Ф714. В закрытом сосуде на поверхности воды плавает шар. Как изменится глубина погружения шара, если в сосуд накачать воздух так, чтобы давление воздуха в сосуде увеличилось в два раза?

34.Ф739. В цилиндрический сосуд с площадью основания S из горизонтально расположенной на высоте Н трубы ежесекундно вливается масса воды М. В основании сосуда имеется небольшое отверстие. На поверхности воды в сосуде лежит тонкая легкая губка. С некоторого момента высота уровня воды в сосуде становится постоянной и равной h_o. Определите, с какой скоростью вытекает при этом вода из отверстия.

35.Ф780. Цилиндрический сосуд высотой 2h, поровну разделенный перегородкой, содержит в верхней части воду (ее плотность ρ), в нижней − воздух при атмосферном давлении р_o. В перегородке открывается небольшое отверстие, так что вода начинает протекать в нижнюю часть сосуда. Какой толщины будет слой воды в нижней части сосуда, когда воздух начнет проходить из отверстия вверх? Температура постоянна.

36.Ф785. В стакане с водой плавает кусок льда. На поверхность воды наливают слой масла. Как изменится уровень жидкости в стакане, когда лед растает? Куда сместится при этом граница раздела воды и масла?

37.Ф789. Выточенную на токарном станке фигуру с плоским основанием поставили на дно сосуда и начали наливать в сосуд воду. На рисунке приведен график зависимости силы F, с которой фигура давит на дно, от высоты Н уровня воды в сосуде (вода под фигуру не подтекает). Определите по графику площадь основания фигуры, ее объем и плотность материала. из которого она сделана. Нарисуйте (приближенно) эту фигуру. На какой высоте площадь горизонтального сечения фигуры равна площади ее основания?

38.Ф795. Вода течет по длинному каналу с прямоугольным сечением, наклоненному к горизонту. Можно считать, что сила трения воды о дно и берега канала пропорциональна средней скорости потока и обратно пропорциональна его глубине. Во время паводка количество воды, протекающей через сечение канала за одну секунду, увеличивается вдвое. Как меняется при этом средняя скорость потока?

39.Ф799. Высота вертикального водяного фонтана от уровня выходной трубы насоса равна Н. Во сколько раз следует изменить мощность насоса, чтобы полная высота фонтана осталась прежней после подсоединения к выходной трубе насоса вертикальной трубы такого же диаметра с высотой h

40.Ф809. Цилиндрический бак наполнен доверху жидкостью плотностью ρ. Сверху бак плотно закрыт крышкой радиусом R. Снизу в баке имеется отверстие площадью s, закрытое пробкой массой m (рис.) Чтобы вытащить пробку из бака, нужно приложить силу f. С какой максимальной угловой скоростью можно вращать бак вокруг вертикальной оси так, чтобы пробка не вылетала?

Читайте также: