Question

Коробка массой 180 г и размерами 3х6х18 см стоит на столе. Найдите максимальное возможное значение давления коробки на стол 4. На рисунке изображен сосуд с газом до и после перемещения поршня вверх. Как изменяется давление внутри сосуда и количество ударов о стенку сосуда.

5.Площадь меньшего поршня гидравлического пресса 15 см 2, площадь большего поршня
300 см 2. Определите выигрыш в силе.
6. Вес тела в воздухе 1 Н, а его объем 125 ∙10-6 м 3. Утонет ли это тело в воде? (Плотность воды 1000 кг/м 3).
7.В каком из перечисленных случаев совершается работа. Объясните почему.
а).Автомобиль движется по автомагистрали
б).Человек, стоя на месте, держит груз
8. Самосвал при перевозке груза 600кг двигался равномерно в течении 1мин и расстояние 200м. Какую работу совершил самосвал? Какую мощность он при этом развивал?
С 3 задания

Answer 1

3.

Дано:

m = 180 г = 0,18 кг

s = 3 см = 0,03 м

d = 6 см = 0,06 м

h = 18 см = 0,18 м

g = 10 Н/кг

p(max) - ?

Формула давления:

p = F/S - из уравнения видно, что при одной и той же силе давление будет максимальным, если площадь поверхности будет минимальной. Сила в нашем случае - это сила тяжести, действующая на коробку:

Fт = mg

Нетрудно догадаться, что минимальная площадь получится, если умножить s на d:

S(min) = s*d, тогда:

p(max) = Fт/S(min) = mg/sd = (0,18*10)/(0,03*0,06) = 1,8/0,0018 = 1000 Па = 1 кПа

ответ: 1 кПа.

4.

До перемещения поршня вверх концентрация молекул газа была больше. Следовательно, количество ударов о стенки сосуда было большим, ну и как итог - давление было выше. После перемещения поршня вверх концентрация молекул снизилась, а вместе с ней снизилось и количество ударов - давление стало меньше.

5.

Дано:

S1 = 15 см²

S2 = 300 см²

F2/F1 - ?

Выигрыш в силе определим через формулу давления:

p = F/S

Давление, которое оказывает первый поршень, передаётся через жидкость на второй, который в свою очередь передаёт это давление дальше (сжимает какое-то тело, если это гидравлический пресс, или поднимает какое-то тело, если это гидравлический подъёмник). Значит, давления равны:

p1 = p2

F1/S1 = F2/S2 - выразим отношение сил:

F2/F1 = S2/S1 - значения площадей известны, тогда выигрыш в силе равен:

F2/F1 = S2/S1 = 300/15 = 20

ответ: 20.

6.

Дано:

P = 1 Н

V(тела) = 125*10^(-6) м³

р(воды) = 1000 кг/м³

g = 10 H/кг

Fa >/=/< P - ?

В таких задачах надо узнать плотность тела и тогда станет ясно, утонет ли тело в воде или нет. Масса - это произведение плотности и объёма:

m = p*V

Мы можем выразить плотность. Но прежде надо найти массу из формулы веса:

P = Fт = mg => m = P/g

m = p*V => p = m/V = (P/g)/V = P/(gV) = 1/(10*125*10^(-6)) = 1/(125*10^(-5) = 800 кг/м³

800 < 1000 - плотность тела меньше плотности воды, значит:

Fa > P - тело не утонет.

Однако стандартно такие задачи решаются через нахождение силы Архимеда:

Fa = p(воды)*g*V(тела) = 1000*10*125*10^(-6) = 125*10^(-2) = 1,25 Н

1,25 > 1 - сила Архимеда, действующая на тело, больше веса тела в воздухе, значит тело не утонет.

ответ: не утонет.

7.

Работа совершается тогда, когда на тело действует сила и тело движется в направлении или против направления действия этой силы. Следовательно, подходит только а)

8.

Дано:

m = 600 кг

t = 1 мин = 60 с

S = 200 м

g = 10 Н/кг

A, N - ?

Строго говоря, здесь сила тяги должна быть равна силе трения качения, в формулу которой входит определённый коэффициент трения качения и радиус колеса:

Fтяги = Fтр.кач. = N*(k/R)

Но если выражением (k/R) пренебречь, то сила тяги будет равна просто силе реакции опоры (силе реакции дороги на автомобиль), которая равна силе тяжести автомобиля с грузом:

Fтяги = Fтр.кач. = N = (m + M)g. Но массой М автомобиля тоже пренебрегаем, поэтому:

Fтяги = mg

Работа - это произведение силы и расстояния:

А = Fтяги*S = mg*S = 600*10*200 = 1200000 Дж = 1,2 МДж

Мощность - это скорость выполнения работы:

N = A/t = 1200000/60 = 20000 Вт = 20 кВт

Есть другая формула:

N = A/t = (Fтяги*s)/t = Fтяги*(s/t) = Fтяги*v = 6000*(200/60) = 600*(200/6) = 100*200 = 20 кВт

ответ: 1,2 МДж, 20 кВт.