Question

1.Какая требуется сила, чтобы удержать воде медный брусок массой 270 г и объемом 30 см³? 2.Обьем тела 400 см³, а его вес 4 Н. Утонет ли это тело в воде?3.Может ли удержаться на воде человек массой 60 кг, пользуясь пробковым поясом, объем которого 68 дм², а масса 9 кг?4.Рассчитайте давление атмосферы в шахте глубиной 360м. если на поверхности земли давление 750 мм рт ст?5. Площадь малого поршня гидравлического пресса равна 15 см., большого -60 см². На малый поршень поместили гирю массой 8 кг. Какой груз нужно поместить на большой поршень, чтобы жидкость осталась в равновесни.​

Answer 1

1)24

2)нет не утонет

3)да

4)1110

5)83

Answer 2

1. Для расчета силы, необходимой для удержания медного бруска в воде, используем закон Архимеда. Сила Архимеда равна весу выталкиваемой воды, и она равна массе воды, выталкиваемой бруском, умноженной на ускорение свободного падения (g). Масса воды, выталкиваемой бруском, равна его объему, умноженному на плотность воды (приближенно 1000 кг/м³):

Сила Архимеда = объем бруска × плотность воды × g Сила Архимеда = (30 см³ / 1000 см³/м³) × (1000 кг/м³) × 9.81 м/с²

Сила Архимеда ≈ 294.3 Н

Сила, необходимая для удержания медного бруска в воде, составляет около 294.3 Н.

2. Для определения того, утонет ли тело в воде, сравним его плотность с плотностью воды. Плотность вычисляется как отношение массы к объему:

Плотность тела = масса тела / объем тела Плотность воды = 1000 кг/м³

Плотность тела = 4 Н / 400 см³ = (4 Н / 1000 г) / (400 см³ / 1000 см³/м³) = 0.01 кг/м³

Плотность тела меньше плотности воды, поэтому оно не утонет в воде.

3. Чтобы определить, сможет ли человек массой 60 кг удержаться на воде, используем опять закон Архимеда. Сначала найдем объем пробкового пояса:

Объем пояса = масса пояса / плотность воды = 9 кг / 1000 кг/м³ = 0.009 м³

Теперь определим силу Архимеда для этого объема:

Сила Архимеда = объем пояса × плотность воды × g Сила Архимеда = 0.009 м³ × 1000 кг/м³ × 9.81 м/с² ≈ 88.29 Н

Сила Архимеда, действующая на пояс, составляет около 88.29 Н. Эта сила больше веса человека (60 кг * 9.81 м/с² ≈ 588.6 Н), поэтому человек сможет удержаться на воде, используя пробковый пояс.

4. Давление в шахте на глубине можно рассчитать, используя формулу для давления в жидкости:

Давление = давление на поверхности + (плотность жидкости × ускорение свободного падения × глубина)

Давление на поверхности равно 750 мм ртутного столба. Для перевода его в Паскали, воспользуйтесь следующим коэффициентом: 1 мм ртутного столба = 133.322 Па.

Давление на поверхности = 750 мм рт. ст. × 133.322 Па/мм рт. ст. ≈ 99,991.5 Па

Теперь рассчитаем давление в шахте:

Давление = 99,991.5 Па + (1000 кг/м³ × 9.81 м/с² × 360 м) ≈ 1,336,518.5 Па

Давление в шахте на глубине 360 м составляет приблизительно 1,336,518.5 Па.

5. Для определения груза, который нужно поместить на большой поршень гидравлического пресса, чтобы жидкость осталась в равновесии, используем принцип Паскаля. Сила, которая действует на малый поршень, равна силе, действующей на большой поршень.

Площадь малого поршня (A1) = 15 см² = 0.0015 м² Площадь большого поршня (A2) = 60 см² = 0.006 м² Масса груза на малом поршне (m1) = 8 кг Груз на большом поршне (m2) - искомая величина

Сила на малом поршне (F1) = m1 * g = 8 кг * 9.81 м/с² ≈ 78.48 Н

Сила на большом поршне (F2) = F1 (по принципу Паскаля)

Теперь используем определение силы: F2 = P * A2, где P - давление в системе.

P = F2 / A2 F2 = 78.48 Н (как найдено выше) A2 = 0.006 м²

P = 78.48 Н / 0.006 м² ≈ 13,080 Па

Теперь, используя это давление, найдем груз на большом поршне:

F2 = P * A2 F2 = 13,080 Па * 0.006 м² ≈ 78.48 Н

Груз на большом поршне равен примерно 78.48 Н.