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
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
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
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
Физика (вариант 3)
при температуре 500К. 53. В сосуде емкостью 1 л находятся 4,4 г углекислого газа. Определить среднюю длину свободного пробега молекул. 63. Какое количество теплоты нужно сообщать 2 молям воздуха, чтобы он
В сообщающиеся сосуды, площади поперечного сечения которых неодинаковы, налита ртуть. Определите равенство…
В сообщающиеся сосуды, площади поперечного сечения которых неодинаковы, налита ртуть. Определите равенство уровней ртути в сосудах после того, как в узкий сосуд сечением S = 4.0 см ^ 2 дополнительно налили
Ответ на вопрос
Для начала определим, какой объем воды был добавлен в узкий сосуд:
V = m/ρ = 136 г / 1 г/см^3 = 136 см^3Теперь найдем, на сколько поднимется уровень ртути в узком сосуде:
h = V/S = 136 см^3 / 4.0 см^2 = 34 смТаким образом, уровень ртути в узком сосуде поднимется на 34 см. Если уровень ртути в широком сосуде был на высоте более 34 см, то после добавления воды он останется таким же. Если же уровень ртути в широком сосуде был на высоте менее 34 см, то после добавления воды он поднимется до 34 см.
Еще
5,Сообщающиеся сосуды, площади сечения которых различаются в 2 раза заполнены водой. Определите вес воды…
5,Сообщающиеся сосуды, площади сечения которых различаются в 2 раза заполнены водой. Определите вес воды в узкой трубке, если вес воды в широкой трубке равен P = 1,2 Н.
Ответ на вопрос
Пусть S1 - площадь сечения узкой трубки, S2 - площадь сечения широкой трубки. Тогда S1 = S2 / 2.Обозначим плотность воды через ρ, ускорение свободного падения - g, высоту столбика воды в узкой трубке - h1, а в широкой трубке - h2.Тогда вес воды в узкой трубке можно выразить через формулу:P1 = ρ g h1 * S1А вес воды в широкой трубке через формулу:P2 = ρ g h2 * S2Так как площади сечений трубок связаны соотношением S1 = S2 / 2, то:S1 / S2 = 1 / 2Тогда выразим h1 через h2:h1 = h2 * 1 / 2Подставим это выражение в формулу для P1:P1 = ρ g (h2 1/2) (S2 / 2)P1 = 1/4 ρ g h2 S2P1 = 1/4 * P2Теперь подставим известное значение веса в широкой трубке P2 = 1,2 Н и найдем вес воды в узкой трубке P1:P1 = 1/4 * 1,2 = 0,3 НИтак, вес воды в узкой трубке равен 0,3 Н.
Еще
Задача 2.Сообщающиеся сосуды соединены горизонтальной трубкой. В ОДИН ИЗ НИХ налиливоду, а в другой — масло.…
Задача 2.Сообщающиеся сосуды соединены горизонтальной трубкой. В ОДИН ИЗ НИХ налиливоду, а в другой — масло. Сверху на воду аккуратно добавили такого же масла толщиной 0,5см. Рассчитать, на сколько сместится
Ответ на вопрос
Для начала определим изменение уровня воды и масла в сосудах.Обозначим через h изменение уровня воды и масла в сосудах после добавления масла сверху. Так как площадь поперечного сечения соединительной трубки в 10 раз меньше площади сечения сосуда, то объемы воды и масла в соединительной трубке равны.Объем воды в сосуде до добавления масла:
V1 = Sh1
Объем масла в сосуде:
V2 = Sh2Объем масла, добавленного сверху:
V3 = S*(0,5 см)Так как объемы воды и масла в соединительной трубке равны, то
V1 + V3 = V2Sh1 + S(0,5 см) = S*h2
h1 + 0,5 см = h2Следовательно, изменение уровня границы раздела жидкостей в соединительной трубке составит 0,5 см.
Еще
В один из сообщающихся сосудов налита вода плотностью ro1, в другой – масло плотностью ro2. На какое расстояние…
В один из сообщающихся сосудов налита вода плотностью ro1, в другой – масло плотностью ro2. На какое расстояние x сместится граница раздела жидкостей в горизонтальной трубке, если на поверхность воды налить
Ответ на вопрос
Пусть S - площадь поперечного сечения трубки. Тогда площадь поперечного сечения каждого из сообщающихся сосудов равна kS. Пусть H1 - высота уровня воды до добавления масла, H2 - высота уровня воды после добавления масла. Тогда H2 = H1 + h.Объем добавленного масла равен S*h.Рассмотрим состояние системы до добавления масла. Тогда граница раздела находится на глубине x1, такой, что ro1x1 = ro2(H1 - x1), откуда x1 = ro2*H1 / (ro1 + ro2).После добавления масла граница раздела переместилась на глубину x2. Общий объем жидкостей остался постоянным, поэтому (ro1Sx1) + (ro2S(H1 - x1)) = (ro1S(x2 - x1)) + (ro2S(h - x2)), откуда x2 = ro2H2 / (ro1 + ro2) = ro2(H1 + h) / (ro1 + ro2).Тогда смещение границы раздела равно x2 - x1 = ro2h / (ro1 + ro2) = ro2h / (ro1 + ro2).С учетом данных из условия (S = kS => k = 1), получаем x = 50 см.
Еще
в 2 вертикальных сообщающихся сосуда высотой 80 см налита вода занимающая половину каждого сосуда площадь…
вертикальных сообщающихся сосуда высотой 80 см налита вода занимающая половину каждого сосуда площадь поперечного сечения широкого сосуда в 3 раза больше площади поперечного сечения узкого сосуда широкий сосуд
Ответ на вопрос
Давление, оказываемое жидкостью на дно сосуда, определяется по формуле: P = pgh,где P - давление, p - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости над точкой дна.Поскольку вода занимает половину объема каждого сосуда, то высота столба воды над дном сосуда равна 40 см или 0.4 м.Посмотрим на отношение площадей поперечных сечений сосудов:
S2/S1 = 3.Пусть S1 равна S, тогда площадь S2 равна 3S.Так как объем жидкости в обоих сосудах одинаковый и равен V, то высота h2 столба жидкости в широком сосуде равна h1 - высоте столба в узком сосуде. Подставим полученные значения в формулы для давления:P1 = pgh1,
P2 = pgh2.Так как жидкость в широком сосуде - керосин, то плотность p2 керосина принимается равной 800 кг/м³, а для воды - p1 = 1000 кг/м³, ускорение свободного падения g = 9,8 м/с².P1 = 10009.80.4 = 3920 Па,
P2 = 8009.8(3*0.4) = 9408 Па.Итак, давление оказываемое водой на дно узкого сосуда равно 3920 Па, а давление, оказываемое керосином на дно широкого сосуда равно 9408 Па.
Еще
Два сообщающихся сосуда, площади сечений которых равны S_1 = 200S 1 =200 см^2 2 и S_2 = 300S 2 =300 см^2 2 , закрыты…
Два сообщающихся сосуда, площади сечений которых равны S_1 = 200S 1 =200 см^2 2 и S_2 = 300S 2 =300 см^2 2 , закрыты массивными поршнями
Ответ на вопрос
. Если в первом сосуде находится гелий под давлением p_1 = 2 атмосферы, а во втором - азот под давлением p_2 = 3 атмосферы, то какие давления будут в сосудах после удаления пробок?Для решения данной задачи можно использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит: продукт давления и объема газа остается постоянным при неизменной температуре. Можно записать это равенство для каждого сосуда:p_1 V_1 = const
p_2 V_2 = constГде V_1 и V_2 - объемы сосудов.Так как начальные объемы газов и площади сечений равны, то после удаления пробок объемы в обоих сосудах изменятся одинаково. Пусть объемы уменьшатся в λ раз (где λ - коэффициент изменения объема), тогда:V_1 = λS_1; V_2 = λS_2Теперь подставим выражения для объемов в закон Бойля-Мариотта:p_1 λS_1 = const
p_2 λS_2 = constТак как λS_1 = V_1, а λS_2 = V_2:p_1 V_1 = const
p_2 V_2 = constТаким образом, давления в сосудах после удаления пробок будут равны начальным давлениям:p'_1 = p_1 = 2 атм
p'_2 = p_2 = 3 атмИтак, давления в обоих сосудах останутся прежними: 2 атмосферы в первом и 3 атмосферы во втором.
Еще
В сообщающиеся сосуды, сделанные в виде образ- ной трубки (рис. 98) налита ртуть. Затем в один сосуд наливают…
В сообщающиеся сосуды, сделанные в виде образ- ной трубки (рис. 98) налита ртуть. Затем в один сосуд наливают 1 л воды, а в дру- гой – 0,4 л масла. Площадь сечения сосудов 2,5 см2 . Найти разность
Ответ на вопрос
Для начала найдем массу ртути в сосуде с помощью формулы:m = ρ * Vгде m - масса, ρ - плотность, V - объем.m = 13,6 10^3 кг/м^3 2,5 10^-6 м^3 = 34 10^-3 кгТеперь найдем массы масла и воды:m_масла = 0,4 0,9 10^3 кг = 0,36 кг
m_воды = 1 * 10^3 кг = 1 кгТеперь найдем разность уровней ∆h:∆h = (m_воды g - m_масла g - m g) / (S ρ)∆h = ((1 9,8 - 0,36 9,8 - 0,034 9,8) / (2,5 10^-6 13,6 10^3)) = (9,8 - 3,528 - 0,3332) / 34 = 6,1388 / 34 ≈ 0,18 мТаким образом, разность уровней ртути в сосудах составляет примерно 0,18 м.
Еще
Сообщающиеся сосуды В один из сообщающихся сосудов налита вода плотностью ρ1, в другой − масло плотностью ρ2.…
Сообщающиеся сосуды В один из сообщающихся сосудов налита вода плотностью ρ1, в другой − масло плотностью ρ2. На какое расстояние сместится граница раздела жидкостей в горизонтальной трубке, если на поверхность
Ответ на вопрос
Для решения данной задачи воспользуемся законом Архимеда.Пусть S - общая площадь поверхности сосудов, разделенных соединительной трубкой, S1 - площадь поверхности воды в первом сосуде, S2 - площадь поверхности масла во втором сосуде.Тогда по условию задачи S = kS'.Граница раздела жидкостей сместится на некоторое расстояние h', если на поверхность воды налить слой масла толщиной h.Сила Архимеда, действующая на границу раздела жидкостей будет равна разности сил Архимеда, действующих на поверхность воды и поверхность масла:F = (ρ1 - ρ2)·V·g = (ρ1 - ρ2)·S·h'·g,где V - объем слоя масла.Так как S = kS', то V = S'·h.Тогда F = (ρ1 - ρ2)·S'·h·g.С другой стороны, сила Архимеда, действующая на границу раздела жидкостей, равна весу всей жидкости в сосуде:F = (ρ1 - ρ2)·S'·(h + h')·g,так как теперь весь объем разделенной жидкости под действием силы Архимеда.Из двух уравнений можно получить, что (ρ1 - ρ2)·S'·h·g = (ρ1 - ρ2)·S'·(h + h')·g.Отсюда h = h', то есть граница раздела не сместится.
Еще
В вертикальные сообщающиеся сосуды, имеющие одинаковую площадь горизонтального сечения SS, налита неизвестная…
В вертикальные сообщающиеся сосуды, имеющие одинаковую площадь горизонтального сечения SS, налита неизвестная жидкость. В левом сосуде жидкость закрыта невесомым поршнем, на котором лежит деревянный кубик
Ответ на вопрос
Для решения данной задачи воспользуемся уравнением Гуденка-Стевенса, который выражает равновесие давлений на разных уровнях жидкости: P_1 + \rho gh_1 = P_2 + \rho gh_2P 1 + ρgh 1 = P 2 + ρgh 2 где P_1P 1 и P_2P 2 - давления на уровнях жидкости в левом и правом сосудах соответственно, ρρ - плотность жидкости, gg - ускорение свободного падения, h_1h 1 и h_2h 2 - высоты уровней жидкости в левом и правом сосудах соответственно.Сначала найдем давления на уровнях жидкости до добавления воды:P_1 + \rho gh_1 = P_2 + \rho gh_2P 1 + ρgh 1 = P 2 + ρgh 2 m_1gh = m_2gh_2m 1 g h = m 2 g h 2 75 10 15 = 50 10 h_2
11250 = 500h_2
h_2 = 22.5 смТеперь найдем давления на уровнях жидкости после добавления воды:P_1 + \rho g(h_1 + h) = P_2 + \rho gh_2P 1 + ρg(h 1 + h) = P 2 + ρgh 2 m_1g(h_1 + 15) = (m_1 + m_2)gh_2
75 10 (h_1 + 15) = 125 10 22.5
750h_1 + 11250 = 11250
750h_1 = 0
h_1 = 0 смТаким образом, уровень жидкости в правом сосуде после добавления воды останется на месте.
Еще