РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ.

ГИДРО- И АЭРОДИНАМИКА

На этой странице представлены условия типовых задач по физике из сборника задач Бендрикова Г.А. для школьников 9-11 классов и студентов.
Решения этих задач даны на плейлисте видео - СМОТРИ ЗДЕСЬ -
Номера задач здесь и на плейлисте совпадают.

Счастливого разбора «полетов»!

Задачи по гидро- и аэродинамике

301. Найти среднюю плотность р планеты, если на ее экваторе показание динамометра, к которому подвешено тело, на 10 % меньше, чем на полюсе. Продолжительность суток на планете х = 6ч.

302. В наполненное до краев ведро опускают кусок льда. Часть воды, равная объему погруженной части льда, при этом выливается. Изменится ли давление на дно, когда лед растает?

303. В цилиндрическое ведро диаметра D = 25 см налита вода, занимающая объем V = 12 л. Каково давление р воды на стенку ведра на высоте h = 10 см от дна?

304. До какой высоты h нужно налить жидкость в цилиндрический сосуд радиуса R, чтобы сила F, с которой жидкость давит на боковую поверхность сосуда, была равна силе давления на дно?

305. Пробирку длины I = 10 см доверху заполняют водой и опускают открытым концом в стакан с водой. При этом почти вся пробирка находится над водой. Найти давление р воды на дно пробирки. Атмосферное давление р0 = 0,1 МПа.

306. Цилиндрический сосуд высоты h = 1 м за-полняют маслом с плотностью р = 0,9 ¦ 103 кг/м3 и погружают открытым концом в бассейн с водой. Найти давление масла в сосуде непосредственно у его дна в точке А, если известно, что нижний конец сосуда находится на глубине3 м от поверхности воды в бассейне. Атмосферное давление рп = 0,1 МПа.

307. В U-образную трубку наливают ртуть. Затем в одно из колен трубки наливают масло, а в другое воду. Границы раздела ртути с маслом и водой в обоих коленах находятся на одном уровне. Найти высоту столба воды h0, если высота столба масла h = 20 см, а его плотность р = 0,9 ¦ 103 кг/м3.

308. В два цилиндрических сообщающихся сосуда наливают ртуть. Сечение одного из сосудов вдвое больше другого. Широкий сосуд доливают водой до края. На какую высоту h поднимется при этом уровень ртути в другом сосуде? Первоначально уровень ртути был на расстоянии от верхнего края широкого сосуда. Плотности ртути и воды р и р0 известны.

309. В U-образную трубку с сечением S налита ртуть, занимающая объем V. Затем в одно из колен трубки налили воду и опустили железный шарик массы m. На какую высоту h поднялся уровень ртути в другом колене? Плотности ртути и воды р и р0 известны.

310. Малый поршень гидравлического пресса за один ход опускается на высоту h = 0,2 м, а большой поршень поднимается на высоту Н = 0,01 м. С какой силой F действует пресс на зажатое в нем тело, если на малый поршень действует сила 500 Н?

311. При подъеме груза, имеющего массу m = 2 т, с помощью гидравлического пресса была затрачена работа А = 40 Дж. При этом малый поршень сделал 10 ходов, перемещаясь за один ход на высоту h = 10 см. Во сколько раз площадь S большого поршня больше площади s малого?

312. В цилиндрический сосуд налиты равные по массе количества воды и ртути. Общая высота столба жидкостей в сосуде Н = 143 см. Найти давление р на дно сосуда. Плотность ртути р = 13,6 • 103 кг/м3.

313. Льдина равномерной толщины плавает, выступая над уровнем воды на высоту h = 2 см. Найти массу льдины, если площадь ее основания S = 200 см2. Плотность льда р = 0,9 • 103 кг/м3.

314. Каким может быть наибольший объем V, льдины, плавающей в воде, если алюминиевый брусок объема V2 = 0,1 м3, примерзший к льдине, заставляет ее утонуть? Плотности льда и алюминия р, = 0,9 • 103 кг/м3 и р2 = 2,7 • 103 кг/м3.

315. Кусок льда массы m = 1,9 кг плавает в цилиндрическом сосуде, наполненном жидкостью с плотностью р = 0,95 • 103 кг/м3. Площадь дна сосуда S = 40 см2. На сколько изменится уровень жидкости, когда лед растает?

316. Полый шар, сделанный из материала с плотностью рь плавает на поверхности жидкости, имеющей плотность р2. Радиусы шара и полости равны R и г. Какова должна быть плотность вещества р, которым следует заполнить полость шара, чтобы он плавал внутри жидкости?

317. Бревно, имеющее длину l = 3,5 м и диаметр D = 30 см, плавает в воде. Какова масса т человека, который может стоять на бревне, не замочив ноги? Плотность дерева р = 0,7 • 103 кг/м3.

318. Кипа хлопка, находясь в воздухе, растягивает пружину динамометра с силой Р„ = 1470 Н. С какой силой Р будет растягивать пружину та же кипа, находясь в вакууме? Плотности хлопка в кипе и воздуха р = 0,8 • 103 кг/м3 и рн =1,2 кг/м3.

319. Найти плотность р однородного тела, действующего на неподвижную опору в воздухе с силой Рк = 2,8 Н, а в воде - с силой Ра = 1,69 Н. Выталкивающей силой воздуха пренебречь.

320. Для определения плотности неизвестной жидкости однородное тело подвесили на динамометре в этой жидкости, а затем в вакууме и в воде. Оказалось, что тело, находясь в жидкости, растягивает пружину динамометра с силой Рж = 1,66 Н, в вакууме -с силой Р = 1,8 Н, в воде - с силой Р0 = 1,6 Н. Найти плотности жидкости и тела рж и р.

321. Из водоема медленно с постоянной скоростью вытаскивают алюминиевый цилиндр, имеющий длину l = 2,3 м и площадь поперечного сечения S = 100 см2. Когда над поверхностью оказалась 1/4 часть длины цилиндра, веревка оборвалась. Найти максимальную силу натяжения Т, которую выдерживает веревка. Плотность алюминия р = 2,7 • 103 кг/м3.

322. Полый шарик из алюминия, находясь в воде, растягивает пружину динамометра с силой Р0 = 0,24 Н, а в бензине - с силой Ре = 0,33 Н. Найти объем V полости. Плотности алюминия и бензина р = 2,7 • 103 кг/м3 и р = 0,7 • 103 кг/м3. Выталкивающей силой воздуха пренебречь.

323. При взвешивании в воздухе тело объема V = 1000 см3 было уравновешено медными гирями массы mм = 880 г. Какова масса уравновешивающих гирь при взвешивании этого тела в вакууме? Плотности меди и воздуха рм = 8,8 • 103 кг/м3 и р = 1,2 кг/м3.

325. Два однородных тела из одного и того же материала подвешены к противоположным концам рычага и уравновешивают друг друга в вакууме. Сохранится ли это равновесие в воздухе?

327. К концу однородной палочки, имеющей массу m = 4 г, подвешен на нити алюминиевый шарик радиуса r = 0,5 см. Палочку кладут на край стакана с водой, добиваясь равновесия при погружении в воду половины шарика. В каком отношении делится палочка точкой опоры? Плотность алюминия р = 2,7 • 103 кг/м3.

328. Однородный куб плавает в воде, причем 3/4 его объема погружены в воду. Если с помощью тонкой нити прикрепить центр верхней грани куба к плечу рычага длины l1 = 8 см и уравновесить его гирей массы m = 30 г, прикрепленной к другому плечу рычага длины l2 = 4 см, то куб будет погружен в воду только на 2/3 своего объема. Найти длину I ребра куба.

329. В цилиндрический сосуд с водой опустили железную коробочку, из-за чего уровень воды в сосуде поднялся на высоту I = 2 см. На сколько опустится уровень воды, если коробочка утонет? Плотность железа р = 7,8 • 103 кг/м3.

330. Однородный куб плавает в ртути, причем 1/5 часть его объема погружена в ртуть. Если на этот куб положить второй куб такого же размера, то первый куб погрузится в ртуть на 1/2 часть своего объема. Какова плотность материала второго куба рк? Будет ли система плавающих кубов в устойчивом равновесии? Плотность ртути р = 13,6 • 103 кг/м3.

331. В сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости с различными плотностями. На границе раздела жидкостей плавает однородный куб, погруженный целиком в жидкость. Плотность материала куба р больше плотности р1 верхней жидкости, но меньше плотности р2 нижней жидкости. Какая часть объема куба находится в верхней жидкости?

332. Плавающий куб погружен в ртуть на 1/4 своего объема. Какая часть объема куба будет погружена в ртуть, если поверх нее налить слой воды, полностью закрывающий куб? Плотность ртути р = 13,6 • 103 кг/м3. 333. Пузырек газа поднимается со дна озера с постоянной скоростью. Найти силу сопротивления воды l, если объем пузырька V = 1 см3.

335. Два аэростата поднимают вверх одинаковые грузы. Первый движется с ускорением а = g/2, а второй - с постоянной скоростью. Плотности газа рг в аэростатах одинаковы и равны половине плотности воздуха р. Объем первого аэростата равен V1. Найти объем V2 второго аэростата. Считать массы оболочек одинаковыми. Сопротивлением воздуха пренебречь.

336. Какую работу А нужно совершить при медленном подъеме камня, имеющего объем V = 0,5 м3, из воды с глубины h = 1м? Плотность камня р = 2,5 • 103 кг/м3.

337. Стеклянный шарик массы m = 100 г, находящийся у поверхности глицерина, погружают на глубину h = 1 м. Найти изменение AU потенциальной энергии шарика. Плотности глицерина и стекла p1 = 1,2 • 103 кг/м3 и р2 = 2,4 • 103 кг/м3.

338. Мяч массы m = 0,5 кг и диаметра d = 24 см погружают в воду на глубину h = 4 м. Найти изменение AU потенциальной энергии мяча. Деформацией мяча пренебречь.

339. С какой высоты h должно падать тело, имеющее плотность р = 0,4 • 103 кг/м3, чтобы оно погрузилось в воду на глубину Н = 6 см? Сопротивлением воды и воздуха пренебречь.

340. Сосуд с водой движется поступательно вдоль горизонтальной прямой с ускорением а. Под каким углом а к горизонту будет располагаться поверхность воды?

342. Направленная горизонтально струя воды бьет в вертикальную стенку. С какой силой струя давит на стенку, если скорость истечения воды v = 10 м/с и вода поступает через трубку, имеющую сечение s = 4 см2? Считать, что после удара вода стекает вдоль стенки.

343. С катера, идущего со скоростью v = 18 км/ч, опускают в воду изогнутую под прямым углом трубку так, что опущенный конец трубки горизонтален и обращен отверстием в сторону движения. Другой конец трубки, находящийся в воздухе, вертикален. На какую высоту h по отношению к уровню воды в озере поднимется вода в трубке? Трением пренебречь.

344. Какова примерно скорость катера v, если вода поднимается при движении вдоль его носовой вертикальной части на высоту h = 1 м?

346. На поршень шприца площади s действует сила F. С какой скоростью v должна вытекать в горизонтальном направлении струя из отверстия площади s? Плотность жидкости равна р.