60 Б стальные иголки, притягивались космическому магниту, располагаются на его поверхности, как показано на рисунке. Укажите магнитные полюсы на иголках
Я не знаю как это решить основываясь только на знаниях семикласника общеобразовательной школы. Моё видение этих задач изложено ниже. Задача №1. Помним, (1) что давление в жидкости P = ρ·g·h, (2) если давление в сообщающихся сосудах (в правом и левом колене U образной трубки) одинаково, то жидкость покоится, иначе начинает движение перетекая из одной части сосуда в другую.
Доливая керосин в правое колено трубки мы изменяем уровень воды в левом колене трубки. Но! Вода из правого колена переходит в левое, чтобы скомпенсировать давление создаваемое столбом керосином. Распишем изменение высот столбов жидкости в каждом из колен. Правое колено: Высота столба жидкости: h прав. = х + h кер. - h воды., где х-исходная высота столба воды, h кер.-высота столба налитого керосина, h воды.-высота столба воды ушедшей в левое колено сосуда; Расстояние от края трубки до уровня жидкости: 45 - h кер. + h воды., заметим, что когда жидкость из трубки уходит, то это расстояние увеличивается, когда жидкость доливают, то "зазор" между поверхностью жидкости и краем трубки, увеличивается. Левое колено: Высота столба жидкости: h лев. = х + h воды.; Расстояние от края трубки до уровня жидкости: 45 - h воды. В тот момент, когда жидкости покоятся, давления в правом и левом колене сосуда равны. P прав. = P лев. ρ воды·g·(х - h воды.) + ρ кер.·g·h кер. = ρ воды ·g·(х + h воды.). Домножим правую и левую части уравнения на дробь 1/g, раскроем скобки и получим: ρ воды·х - ρ воды·h воды. + ρ кер.·h кер. = ρ воды.·х + ρ воды.·h воды. Сгруппируем в правой части уравнения все слагаемые с ρ воды., а в левой с ρ кер. ρ кер.·h кер. = ρ воды.·х + ρ воды.·h воды. - ρ воды·х + ρ воды·h воды. ρ кер.·h кер. = 2·ρ воды.·h воды. Плотность пресной воды 1 г/см³ плотность керосина пусть будет 0,8 г/см³ (точное значение зависит от марки керосина). 0,8·h кер. = 2·1·h воды.; h кер. = (2·1·h воды.)/0,8; h кер. = 2,5·h воды. [*] Керосин легче воды, его столб будет выше, поэтому первым исчезнет зазор в правом колене. 45 - h кер. + h воды. = 0, то есть h кер. = 45 + h воды. [**] Левые и правые части уравнений [*] и [**] равны, объединим их в одно уравнение. 2,5·h воды. = 45 + h воды. Упростим выражение. 2,5·h воды. - h воды.= 45; (2,5 - 1)·h воды. = 45; h воды. = 45/1,5 = 30 см; h кер. = 45 + h воды. = 45+30=75 см. Задача №2 Условие в этой задаче не полное, поэтому она, записанная как есть, имеет множество решений. p ртути = ρ ртути ·g·h ртути = 13600 кг/м³ · 9,8 Н/кг · 0,01 м = 1333 Па (Учебник физики 7 класс, Перышкин А.В., 2006 г., стр.102). p общ. = p воды + p керосина = ρ воды ·g·h воды + ρ кер. ·g·h кер. = 9800·h воды +7840·h кер. 1333= 9800·h воды +7840·h кер. Из Вашего условия большего мы получить не сможем. Задача №3 Сила тяжести F=mg; сообщающиеся сосуды с различным сечением используют в гидравлических машинах для развития больших сил, перегоняя поршнями жидкость из сосуда с малым сечением (площадью поперечного сечения) в сосуд с большим сечением F₂/F₁ = S₂/S₁. Доливая керосин сверху мы его массой действуем как-бы на поршень 1. F₁ = Fтяж. керосина. = m кер.·g = V кер.·ρ кер. ·g = S₁ · h кер. · ρ кер. ·g. F₂ = Fтяж. воды. = S₂ · h воды. · ρ воды. ·g. Жидкость в сосудах покоится, следовательно, сила с которой действует керосин уравновешена силой с которой действует столб воды: F₁ = F₂; S₁ · h кер. · ρ кер. ·g = S₂ · h воды. · ρ воды. ·g. (h кер. · ρ кер. ·g) / (h воды. · ρ воды. ·g) = S₂/S₁; (???высота керосина 2 см или 0,2 см ??? Будем считать =2 см) (0,02·0,8·9,8)/(h воды.·1·9,8) = 3/1 Выразим неизвестную величину: (0,02·0,8·9,8)·1= 3·(h воды.·1·9,8) h воды. = ((0,02·0,8·9,8)·1)/(3·(1·9,8)) = 0,016/3 = 0,005(3) м ≈ 0,53 см. - изменение уровня воды в широком сосуде.
Не плотность резинки а жёсткость.
Дано:
p1 = 1500 кг/м³
р2 = 2000 кг/м³
V1 = 2 л = 0,002 м³
V2 = 3 л = 0,003 м³
V = 0,1 л = 0,0001 м³
k = 10 Н/м
g = 10 Н/кг
Δx - ?
Сила упругости резинки будет уравновешивать силу тяжести, действующую на пробу:
Fупр = Fтяж
Сила тяжести равна:
Fтяж = mg, где m - масса пробы
m = p*V - объём известен, тогда найдём плотность пробы:
p = m'/V', где m' - масса смеси, а V' - её объём
m' = m1 + m2 = p1*V1 + p2*V2
V' = V1 + V2 => p = m'/V' = (p1*V1 + p2*V2)/(V1 + V2), тогда:
m = p*V = V*(p1*V1 + p2*V2)/(V1 + V2)
Тогда сила тяжести равна:
Fтяж = mg = V*g*(p1*V1 + p2*V2)/(V1 + V2)
Возвращаемся к равенству сил:
Fупр = Fтяж
Fупр = k*Δx =>
=> k*Δx = V*g*(p1*V1 + p2*V2)/(V1 + V2) - выражаем Δx и находим значение:
Δx = V*g*(p1*V1 + p2*V2)/(k*(V1 + V2)) = (0,0001*10*(1500*0,002 + 2000*0,003))/(10*(0,002 + 0,003)) = (0,001*(3 + 6))/(10*0,005) = 0,009/0,05 = 9/1000 * 100/5 = 9/10 * 1/5 = 9/50 = 0,18 м = 18 см
ответ: 18 см.