18.2 Гидростатика: задачи по физике с ответами (часть 2)

(Все задачи по статике и гидростатике и ответы к ним находятся в zip-архиве (615 кб), который можно скачать и открыть на своем компьютере. Попробуйте решать задачи самостоятельно и только потом сравнивать свои ответы с нашими. Желаем успехов!)

18.30.   Деревянный шарик, падая с высоты h1 = 60 см, погрузился в воду на глубину h2 = 60 см. На какую высоту выпрыгнет из воды этот шарик? Сопротивление воды считать постоянным, плотность дерева равна ρд = 0,8 г/см3.   [10 см]

18.31.   Два цилиндрических сообщающихся сосуда частично заполнены водой. В один из сосудов опускают тело массой m, которое плавает на поверхности. На сколько повысится уровень воды в сосудах? Площади сечения сосудов равны S1 и S2.   [ v = vo/2 ]

рисунок к 18.3218.32. В цилиндрический сосуд массой M и площадью дна S налита вода до уровня h. Вода сверху закрыта поршнем, в котором имеется крючок. Каким будет давление под поршнем, если сосуд приподнять за этот крючок? Атмосферное давление равно pa.   [ищите ответ в общем файле темы]

18.33.   Первый шарик всплывает в воде с постоянной установившейся скоростью vo. Второй такой же по размеру шарик тонет в воде с постоянной установившейся скоростью 2vo. С какой постоянной установившейся скоростью будут тонуть эти шарики, если связать их нитью? Считать, что сила сопротивления пропорциональна скорости.   [ищите ответ в общем файле темы]

рисунок к 18.3418.34. Цилиндрический сосуд массой М и высотой h поставлен дном вверх на ровную горизонтальную резиновую поверхность. В дне сосуда имеется маленькое отверстие, в которое вставлена длинная тонкая трубка. Через трубку сосуд заполняется водой. До какой максимальной высоты можно в трубку налить воду? Площадь дна сосуда равна S.   [ищите ответ в общем файле темы]

рисунок к 18.3518.35. Полая тонкая полусфера массой М и радиусом R лежит на ровной горизонтальной резиновой поверхности. В верхней части полусферы имеется маленькое отверстие, в которое вставлена длинная тонкая трубка. Через трубку полусфера заполняется водой. До какой максимальной высоты можно налить в трубку воду?   [ищите ответ в общем файле темы]

рисунок к 18.3618.36. Легкий стержень свободно висит, касаясь нижним концом поверхности воды. Верхний конец стержня закреплен шарнирно. Вода начинает прибывать и ее уровень поднимается. Как зависит угол отклонения стержня от вертикали от высоты поднятия уровня воды? Длина стержня равна l, плотность стержня в n раз меньше плотности воды. Высота поднятия уровня воды отсчитывается от ее начального уровня.   [ищите ответ в общем файле темы]

рисунок к 18.3718.37. Два цилиндрических сообщающихся сосуда соединены двумя трубками с кранами. Сначала краны открыты и в сосуды наливают жидкость. Затем краны закрывают и жидкость в сосуде 2 нагревают, в результате чего уровень жидкости в этом сосуде слегка повысился. Куда потечет жидкость, если открыть: а) кран K1; б) кран К2; в) оба крана?   [ищите ответ в общем файле темы]

рисунок к 18.3818.38. Два расширяющихся кверху сосуда соединены трубкой с краном и заполнены жидкостью. Сначала кран открыт. Затем его закрывают и жидкость в сосуде 2 нагревают, в результате чего уровень жидкости в нем слегка повысился. Куда потечет жидкость, если кран открыть?   [ищите ответ в общем файле темы]

18.39.   Два одинаковых по размеру шарика массами m1 и m2 (m1 < m2) связаны нитью и тонут в воде с постоянной скоростью. Определить силу натяжения нити.   [ищите ответ в общем файле темы]

  рисунок к 18.4018.40. Однородная палочка, шарнирно прикрепленная к стенке бассейна, высовывается из воды на 0,1 своей длины. Найти плотность материала палочки.   [810 кг/м3]

18.41.   Какую работу необходимо совершить, чтобы утопить плоскую льдину массой M = 1000 кг и площадью S = 2 м2?   [≅ 30.9 Дж]

рисунок к 18.4218.42. В цилиндрический сосуд с площадью дна S налита жидкость плотностью ρ. Сверху непосредственно на жидкости лежит массивный поршень с пробкой. Поршень и пробка сделаны из одного материала, имеют одинаковую толщину h и могут двигаться без зазора и без трения. Какую работу надо совершить, чтобы вытащить пробку? Площадь пробки равна S1.   [ищите ответ в общем файле темы]

18.43.   До какой высоты надо налить воду в цилиндрический сосуд радиусом R, чтобы силы давления воды на дно и на боковую поверхность были равны?   [ h = R ]

рисунок к 18.4418.44. Однородная деревянная рейка массой m и длиной l плавает в воде между двумя вертикальными стенками. Расстояние между стенками d < l, а отношение плотностей рейки и воды равно α < 1. С какой силой рейка давит на стенки? Трения нет.   [ищите ответ в общем файле темы]

рисунок к 18.4518.45. Кубик, сделанный из материала, плотность которого вдвое меньше плотности воды, плавает в воде. Какое из двух показанных положений кубика будет устойчивым?   [ищите ответ в общем файле темы]

рисунок 18.4618.46. Внутри вертикального узкого стакана стоит вертикальная пружина, длина которой равна высоте стакана. Если в стакан поставить однородный стержень, длина которого тоже равна высоте стакана, то четвертая часть его будет высовываться из стакана. Если в стакан доверху налить воду, то из стакана будет высовываться половина стержня. Найти плотность материала стержня.   [1500 кг/м3]

18.47.   Однородный стержень плотностью ρ плавает на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей с плотностями ρ1 и ρ2 (ρ1 < ρ < ρ2). При каком соотношении между плотностями устойчивым положением стержня будет вертикальное?   [ищите ответ в общем файле темы]

18.48.   В воде плавает доска массой М. Плотность доски вдвое меньше плотности воды. Когда на конец доски села лягушка, верхний край доски с этого конца опустился как раз до уровня воды. Найти массу лягушки.   [ m = M/4 ]

18.49.   Воздушный шар опускается с постоянной скоростью. Когда из него выбросили груз массой m, он начал подниматься с той же постоянной скоростью. Найти силу сопротивления воздуха при этой скорости.   [ F = mg/2]

18.50.   Воздушный шар опускается с постоянной скоростью. Общая масса оболочки и груза равна М, объем оболочки – V, плотность воздуха – ρв, плотность газа в оболочке — ρ. Какой массы груз надо выбросить, чтобы шар начал подниматься с той же постоянной скоростью? Считать, что сила сопротивления пропорциональна скорости.   [ищите ответ в общем файле темы]

рисунок 18.5118.51. В вертикальном цилиндрическом сосуде, доверху заполненном водой и закрытом крышкой, на нитях висят два шарика: сверху стальной; снизу пробковый. Как будут вести себя шарики, если сосуд начнут медленно раскручивать вокруг его оси?   [ищите ответ в общем файле темы]

рисунок 18.5218.52. Три одинаковых бревна плавают в воде между вертикальными стенками канала. Расстояние между стенками слегка больше удвоенного диаметра бревен, а верхние бревна погружены в воду ровно наполовину. С какой силой бревна давят на стенки канала, если масса каждого бревна равна m? Трения нет.   [≅ 0.144mg]

18.53.   Большая плоская льдина плавает в воде. В льдине просверлили прорубь площадью S = 300 см2. Вода в проруби оказалась на глубине h = 10 см. Какое максимальное количество масла можно налить в прорубь? Плотность масла равна ρм = 800 кг/м3.   [12 кг]

18.54.   Два шарика, сделанные из одного материала, имеют объемы: V и 3V. Шарики связали невесомой нитью, перекинутой через неподвижный блок, и отпустили над поверхностью воды. Когда один из шариков погрузился в воду ускорение системы изменилось на противоположное. Найти плотность материала шариков. Сопротивление воды и трение не учитывать.   [750 кг/м3]

18.55.   Тело массой m тонет в воде с ускорением a. С какой силой его надо тянуть вверх, чтобы оно поднималось с тем же ускорением? Сопротивление не учитывать.   [ F = 2ma]

рисунок 18.5618.56. Тонкий однородный стержень длиной l = 1 м, сделанный из материала с плотностью ρ = 0,91 г/см3, шарнирно прикреплен к стенке бассейна и опирается на дно так, что составляет угол α = 60° с вертикалью. В бассейн начинают наливать воду. При какой высоте уровня воды стержень перестанет давить на дно?   [0.35 м]

18.57.   Цилиндрический сосуд радиусом R, заполненный жидкостью с плотностью ρ, вращается вокруг своей вертикальной оси с угловой скоростью w. В сосуде находится маленький шарик радиусом r и плотностью (r << R). С какой силой шарик давит на боковую поверхность сосуда?   [ищите ответ в общем файле темы]

18.58.   Аквариум с водой на колесиках скатывается с наклонной плоскости без трения. Как располагается уровень поверхности воды при установившемся скатывании?   [ищите ответ в общем файле темы]

Далее: 23 задачи по давлению в жидкости.   |   Вернуться к списку разделов СТАТИКИ и ГИДРОСТАТИКИ.

Надоело разбираться?