Гидравлический пресс задачи егэ

Задачи на Сообщающиеся сосуды

Теоретический материал, используемый для решения задачи на сообщающиеся сосуды смотрите в конспекте «Сообщающиеся сосуды. Гидравлический пресс. Шлюзы».

Сообщающиеся сосуды — два или более соединённых между собой сосудов (ниже уровни жидкости), в которых жидкость может свободно перетекать из одного сосуда в другой.

Закон сообщающихся сосудов: в открытых сообщающихся сосудах любой формы при равновесии давление жидкости на любом горизонтальном уровне одинаково.

Схематически это выглядит таким образом, что в точках А и В ⇒  р_A = р_B.

ρ₁gh₁ + ρ₂gh₂ = ρ₃gh₃ + ρ₄gh₄

Обратите внимание! Ниже уровня, на котором находятся точки А и В, жидкость однородна. Обозначения: р — давление, ρ — плотность, h — высота, g — ускорение свободного падения (9,8 м/с^2).

Следствие 1: в открытых сообщающихся сосудах при равновесии высоты столбов жидкостей, отсчитываемые от уровня, ниже которого жидкость однородна, обратно пропорциональны плотностям этих жидкостей.
Следствие 2: в открытых сообщающихся сосудах при равновесии однородная жидкость всегда устанавливается на одинаковом уровне независимо от формы сосудов.

В гидравлическом прессе сообщающиеся сосуды разных сечений S₂ и S₁ заполненные однородной жидкостью, используют для получения выигрыша в силе — F₂/F₁, равного — S₂/S₁.

---

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1.
В левом колене сообщающихся сосудов налита вода, в правом — керосин. Высота столба керосина 20 см. Рассчитайте, на сколько уровень воды в левом колене ниже верхнего уровня керосина.

Ответ: 0,04 м (или 4 см).   

Задача № 2.
 В сообщающихся сосудах находятся ртуть и вода. Высота столба воды 68 см. Какой высоты столб керосина следует налить в левое колено, чтобы ртуть установилась на одинаковом уровне?

Ответ: 0,85 м (или 85 см).  Чтобы увидеть решение задачи, нажмите на спойлер ниже.

Задача № 3.
Уровень жидкостей в сосудах одинаковый. В левом налита вода, в правом — керосин. Одинаковы ли давления на дно? Одинаковы ли давления на кран? Будет ли переливаться жидкость из одного сосуда в другой, если открыть кран?

ЗАДАЧИ на Сообщающиеся сосуды

Задача № 4.
В сообщающихся сосудах находятся ртуть, вода и керосин. Какова высота слоя керосина, если высота столба воды равна 20 см и уровень ртути в правом колене ниже, чем в левом, на 0,5 см?

Ответ: 0,335 м (или 33,5 см).

Задача № 5.
Площадь малого поршня гидравлического пресса равна 10 см², большого — 50 см². На малый поршень поместили гирю массой 1 кг. Какой груз нужно поместить на большой поршень, чтобы жидкость осталась в равновесии?

Ответ: 5 кг.

Задача № 6.
Какую высоту должен иметь столб нефти, чтобы уравновесить в сообщающихся сосудах столб ртути высотой 16 см?

Ответ: 2,7 м.

Задача № 7.
В U-образный сосуд налито 3 жидкости: вода, мед и масло. Высота воды в левом колене 40 см, высота масла в правом колене 30 см. Найдите разницу высот столбов меда в левом и правом коленах. Ответ округлить до сотых.

Ответ: ≈ 0,09 м.

Задача № 8.
В цилиндрических сообщающихся сосудах находится ртуть. Площадь поперечного сечения широкого сосуда в пять раз больше площади поперечного сечения узкого сосуда. В узкий сосуд наливают воду, которая образует столб высотой 34 см. На сколько поднимется уровень ртути в широком сосуде и на сколько опустится в узком?

Ответ: в широком сосуде на 0,42 см, в узком — на 2,1 см.

Задача № 9.
Высота воды в левом колене сообщающихся сосудов h₁ = 40 см, в правом h₂ = 10 см. В каком направлении будет переливаться вода, если открыть кран? На сколько изменится уровень воды в левом сосуде? Найти объем воды, который перелился из одного сосуда в другой. Левое колено сосуда имеет площадь поперечного сечения S₁ = 10 см², правое S = 20 см².

Ответ: в правый; 0,2 м;  0,2 л.

Задача № 10.
В два колена сообщающихся сосудов налили ртуть. После установления равновесия высота ртути оказалась равна 25 см. Затем в левый сосуд (левое колено) добавили воду. Высота столба воды оказалась равна 20 см. Определите уровень ртути в левом и правом колене после добавления воды. Плотность воды 1 г/см³. Плотность ртути 13600 кг/м³.

ОТВЕТ: в левом — 0,24265 м (≈24,3 см), в правом — 0,25735 м (≈25,7 см).

---

---

Вы смотрели: Конспект урока по физике «Задачи на Сообщающиеся сосуды и Гидравлический пресс». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к теме: Задачи на давление твердых тел с ответами и решениями.
• Перейти к теме: Задачи на давление жидкостей с ответами и решениями.
• Вернуться к Списку конспектов по физике для 7-11 классов
• Найти конспект через Кодификатор ОГЭ по физике
• Найти конспект через Кодификатор ЕГЭ по физике

При решении задач, связанных с прессом, важно помнить, что он дает выигрыш в силе.

Формулы, которые нам понадобятся и которые надо запомнить:

Здесь — площади поршней пресса,  — ходы соответствующих поршней (смещения по вертикали).

Теперь попробуем решать задачи.

Задача 1. Два сообщающихся сосуда с различными поперечными сечениями наполнены водой. Площадь сечения узкого сосуда в 100 раз меньше, чем широкого. На поршень узкого сосуда поставили груз весом Н. Груз какого веса надо положить на поршень большего сосуда, чтобы оба груза находились в равновесии?

---

Итак, нам дано, что Н, и что . Тогда

Ответ: 1000 Н

Задача 2.  Малый поршень гидравлического пресса опустился под действием силы Н на расстояние см. При этом большой поршень поднялся на см. Какая сила действует на большой поршень?

---

Теперь воспользуемся второй формулой: , только не забываем, что все величины нужно переводить в систему СИ, например, сантиметры обязательно записываем в метрах.

Ответ: 1500 Н

Задача 3. Какая сила давления может быть получена на гидравлическом прессе, если к длинному плечу рычага, передающему давление на малый поршень, приложена сила Н? Соотношение плеч рычага , а площади поршней пресса см и см, КПД пресса %

---

Рассмотрим рисунок.

Рассчитаем сначала силу, которая приложена к малому поршню, воспользовавшись формулой для расчета условия равновесия рычага:

Здесь   — длины плеч рычага, — силы, приложенные к плечам. Так как нам дано, что , то  , то есть рычаг позволит нам давить на малый поршень с силой Н.

Теперь можно рассчитать, с какой силой жидкость в прессе будет давить на большой поршень. Только сначала переведем см в м. Для этого надо понять, какую долю составят 5 см в квадратном метре, который состоит из см: м.  Площадь большого поршня: м.

Определяем силу, с которой жидкость давила бы на пресс, будь у него КПД 100%:

Таким образом, если бы не было потерь, то мы получили бы силу в 9000 Н, но потери – всегда есть. (Например, поршень может тереться о стенки сосуда. Может происходить упругая деформация жидкости в цилиндре и даже ее утечка.) Поэтому КПД пресса не равен 100 %, то есть реальная сила, которую можно получить, равна Н, это и есть ответ.

Ответ: 8100 Н

Задача 4. При помощи гидравлического пресса с отношением площадей нужно поднять груз массой 100 тонн. Определить число ходов малого поршня  за время мин, если за 1 ход он опускается на расстояние 20 см. Мощность двигателя пресса кВт, КПД пресса %.

---

Работа, время, и мощность связаны соотношением:

Так как КПД не 100%, то формула преобразуется:

Откуда

С другой стороны, работа по поднятию груза равна изменению его потенциальной энергии, то есть

Приравняв оба выражения, можно определить высоту:

Подставим числа:

Из формул и получим:

Это соотношение позволяет понять, что отношение ходов поршней пресса такое же, каково отношение их площадей:

То есть большой поршень переместится на одну сотую того хода, который совершит малый поршень. Если малый поршень перемещается за ход на 20 см (0,2 м), то большой переместится на м. Таким образом, чтобы большой поршень поднялся на 0,24 м, ему потребуется ходов.

Ответ: 120 ходов.

Скачать материал

Скачать материал

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Гидравлический пресс

• 

  2 слайд

  Гидравлическая машина
  Машина, действие которой основано на законах движения и равновесия жидкостей.

  Основа: закон Паскаля

  F1, F2 – силы, действующие на поршни;
  S1, S2 – площади поршней
  p1 p2
  p1 = p2

  p1 = F1/S1 p2 = F2/S2
  Данная конструкция использует закон сообщающихся сосудов, согласно которому давления под поршнями должны быть равны
  F1/S1 = F2/S2
  или

  F2/F1 = S2/S1
  Цилиндры разного диаметра с поршнями

• 

  3 слайд

  Выигрыш в силе
  Сила F2 во столько раз больше силы F1 ,во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого
  Выигрыш
  в
  силе
  —

• 

  4 слайд

  Применение прессов
  Машины, которые реализуют описанный принцип работы, называются гидравлическими машинами,
  а те, которые служат для прессования –
  гидравлическими прессами

  Область применения этих машин достаточно широкая:

  промышленность,
  сельское хозяйство,
  различные виды гидравлических приборов и тормозов,
  выжимание масла из семян на маслобойных заводах,
  для прессования фанеры, картона, сена,
  на металлургических заводах для изготовления стальных деталей и др.

  Современные гидравлические прессы могут развивать усилия в десятки и сотни миллионов Ньютонов.

• 

  5 слайд

  Давление
  Решение задач

• 

  6 слайд

  Задачи
  Уровень воды в сосудах одинаковый. Будет ли переливаться вода из одного сосуда в другой, если открыть кран?

• 

• 

• 

• 

  10 слайд

  Задачи
  Большой поршень гидравлической машины, площадь которого 60 см2, поднимает груз весом 3000Н. Найдите площадь меньшего поршня, если на него действует сила 200Н.

• 

  11 слайд

  Задачи
  На малый поршень действует сила 40Н. Какая сила действует на большой поршень гидравлической машины, если она дает выигрыш в силе в 20 раз?

• 

  12 слайд

  Задачи
  В гидравлическом прессе на большой поршень площадью 30 см2 действует сила 900Н. Какова площадь малого поршня, если на него действует сила 150Н?

• 

  13 слайд

  Задачи
  На большой поршень действует сила 600Н, а на малый поршень – сила 30Н. Какой выигрыш в силе дает гидравлическая машина?

• 

  14 слайд

  Задачи
  Площадь большого поршня 150 см2. Какова площадь малого поршня гидравлической машины, если она дает выигрыш в силе в 30 раз?

• 

  15 слайд

  Задачи
  На малый поршень производится давление, равное 5×105 Па. С какой силой давит большой поршень, если его площадь 1200 см2.

• 

  16 слайд

  Задачи
  Площадь большого поршня 1 м2, а площадь малого – 1 см2. Во сколько раз сила давления на большой поршень больше силы давления на малый, если поршни находятся в равновесии?

• 

  17 слайд

  Задачи
  Площадь малого поршня пресса в 1000 раз меньше площади большого. Какая сила действует на малый поршень, если сила давления, производимого большим поршнем, составляет 25000 Н?

• 

  18 слайд

  Задачи
  На рисунке изображен человек, стоящий на кожаном мешке с водой. Рассчитайте, на какую высоту поднимается вода в трубке, если масса человека и платформы, на которой он стоит, 75 кг, площадь соприкасающейся с мешком поверхности платформы 1000 см квадратных.

• 

  19 слайд

  Задачи
  На рисунке показана футбольная камера, которая соединена с вертикальной стеклянной трубкой. В камере и трубке находится спирт. На камеру положили диск, а на него – гирю массой 5 кг. Высота столба спирта в трубке 1 м. Найдите площадь соприкосновения диска с камерой.

• 

  20 слайд

  Задачи
  Брусок размером 0,5×0,4×0,1 м находится в баке с водой на глубине 0,6 м. Вычислите а)с какой силой вода давит на верхнюю грань бруска;
  б) а)с какой силой вода давит на нижнюю грань бруска

• 

  21 слайд

  Задачи
  Определите высоту уровня воды в водонапорной башне, если манометр, установленный у ее основания, показывает давление 220 000 Па.

• 

  22 слайд

  Задачи
  Плоскодонная баржа получила пробоину в дне площадью 200 см квадратных. С какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды на глубине 1,8 м? (Вес пластыря не учитывать)

• 

  23 слайд

  Задачи
  Какую силу испытывает каждый квадратный метр площади поверхности водолазного костюма при погружении в морскую воду на глубину 10 м?

• 

  24 слайд

  Задачи
  Определите силу, с которой действует керосин на квадратную пробку площадью поперечного сечения 16 см квадратных, если расстояние от пробки до уровня керосина в сосуде равно 400 мм.

• 

  25 слайд

  Задачи
  В цистерне, заполненной нефтью, на глубине 3 м имеется кран, площадь отверстия которого 30 см квадратных. С какой силой давит нефть на кран?

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 153 460 материалов в базе

• Выберите категорию:

• Выберите учебник и тему

• Выберите класс:

• Тип материала:

  • Все материалы

  • Статьи

  • Научные работы

  • Видеоуроки

  • Презентации

  • Конспекты

  • Тесты

  • Рабочие программы

  • Другие методич. материалы

Найти материалы

Вам будут интересны эти курсы:

• Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»

• Курс повышения квалификации «Подростковый возраст — важнейшая фаза становления личности»

• Курс повышения квалификации «Основы туризма и гостеприимства»

• Курс повышения квалификации «Основы местного самоуправления и муниципальной службы»

• Курс повышения квалификации «Формирование компетенций межкультурной коммуникации в условиях реализации ФГОС»

• Курс повышения квалификации «Маркетинг в организации как средство привлечения новых клиентов»

• Курс повышения квалификации «Страхование и актуарные расчеты»

• Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»

• Курс повышения квалификации «Психодинамический подход в консультировании»

• Курс профессиональной переподготовки «Корпоративная культура как фактор эффективности современной организации»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности специалиста оценщика-эксперта по оценке имущества»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация процесса страхования (перестрахования)»

Статика жидкостей и газов.

Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: давление жидкости, закон Паскаля, закон Архимеда, условия плавания тел.

В гидро- и аэростатике рассматриваются два вопроса: 1) равновесие жидкостей и газов под действием приложенных к ним сил; 2) равновесие твёрдых тел в жидкостях и газах.

Многие из обсуждаемых далее фактов относятся равным образом как к жидкостям, так и к газам. В таких случаях мы будем называть жидкость и газ средой.

При сжатии среды в ней возникают силы упругости, называемые силами давления. Силы давления действуют между соприкасающимися слоями среды, на погружённые в среду твёрдые тела, а также на дно и стенки сосуда.

Сила давления среды обладает двумя характерными свойствами.

1. Сила давления действует перпендикулярно поверхности выделенного элемента среды или твёрдого тела. Это объясняется текучестью среды: силы упругости не возникают в ней при относительном сдвиге слоёв, поэтому отсутствуют силы упругости, касательные к поверхности.

2. Cила давления равномерно распределена по той поверхности, на которую она действует.

Естественной величиной, возникающей в процессе изучения сил давления среды, является давление.

Пусть на поверхность площади действует сила , которая перпендикулярна поверхности и равномерно распределена по ней. Давлением называется величина

.

Единицей измерения давления служит паскаль (Па). 1 Па — это давление, производимое силой 1 Н на поверхность площадью 1 м .

Полезно помнить приближённое значение нормального атмосферного давления: Па.

к оглавлению ▴

Гидростатическое давление.

Гидростатическим называется давление неподвижной жидкости, вызванное силой тяжести. Найдём формулу для гидростатического давления столба жидкости.

Предположим, что в сосуд с площадью дна налита жидкость до высоты (рис. 1). Плотность жидкости равна

Рис. 1. Гидростатическое давление

Объём жидкости равен , поэтому масса жидкости . Сила давления жидкости на дно сосуда — это вес жидкости. Так как жидкость неподвижна, её вес равен силе тяжести:

.

Разделив силу на площадь , получим давление жидкости:

.

Это и есть формула гидростатического давления.

Так, на глубине 10 м вода оказывает давление Па, примерно равное атмосферному. Можно сказать, что атмосферное давление приблизительно равно 10 м водного столба.

Для практики столь большая высота столба жидкости неудобна, и реальные жидкостные манометры — ртутные. Посмотрим, какую высоту должен иметь столб ртути ( кг/м), чтобы создать аналогичное давление:

м = 750 мм.

Вот почему для измерения атмосферного давления широко используется миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.).

к оглавлению ▴

Закон Паскаля.

Если поставить гвоздь вертикально и ударить по нему молотком, то гвоздь передаст действие молотка по вертикали, но не вбок. Твёрдые тела из-за наличия кристаллической решётки передают производимое на них давление только в направлении действия силы.

Жидкости и газы (напомним, что мы называем их средами) ведут себя иначе. В средах справедлив закон Паскаля.

Закон Паскаля. Давление, оказываемое на жидкость или газ, передаётся в любую точку этой среды без изменения по всем направлениям.

(В частности, на площадку, помещённую внутри жидкости на фиксированной глубине, действует одна и та же сила давления, как эту площадку ни поворачивай.)

Например, ныряльщик на глубине испытывает давление . Почему? Согласно закону Паскаля вода передаёт давление атмосферы без изменения на глубину , где оно прибавляется к гидростатическому давлению водяного столба .

Отличной иллюстрацией закона Паскаля служит опыт с шаром Паскаля. Это шар с множеством отверстий, соединённый с цилиндрическим сосудом (рис. 2)

Рис. 2. Шар Паскаля

Если налить в сосуд воду и двинуть поршень, то вода брызнет из всех отверстий. Это как раз и означает, что вода передаёт внешнее давление по всем направлениям.

То же самое наблюдается и для газа: если сосуд наполнить дымом, то при движении поршня струйки дыма пойдут опять-таки из всех отверстий сразу. Стало быть, газ также передаёт давление по всем направлениям.

Вы ежедневно пользуетесь законом Паскаля, когда выдавливаете зубную пасту из тюбика. А именно, вы сжимаете тюбик в поперечном направлении, а паста двигается перпендикулярно вашему усилию — в продольном направлении. Почему? Ваше давление передаётся внутри тюбика по всем направлениям, в частности — в сторону отверстия тюбика. Туда-то паста и выходит.

к оглавлению ▴

Гидравлический пресс.

Гидравлический пресс — это устройство, дающее выигрыш в силе. То есть, прикладывая сравнительно небольшую силу в одном месте устройства, оказывается возможным получить значительно большее усилие в другом его месте.

Гидравлический пресс изображён на рис. 3. Он состоит из двух сообщающихся сосудов, имеющих разную площадь поперечного сечения и закрытых поршнями. В сосудах между поршнями находится жидкость.

Рис. 3. Гидравлический пресс

Принцип действия гидравлического пресса очень прост и основан на законе Паскаля.

Пусть — площадь малого поршня, — площадь большого поршня. Надавим на малый
поршень с силой . Тогда под малым поршнем в жидкости возникнет давление:

.

Согласно закону Паскаля это давление будет передано без изменения по всем направлениям в любую точку жидкости, в частности — под большой поршень. Следовательно, на большой поршень со стороны жидкости будет действовать сила:

.

Полученное соотношение можно переписать и так:

.

Мы видим, что больше во столько раз, во сколько больше . Например, если площадь большого поршня в 100 раз превышает площадь малого поршня, то усилие на большом поршне окажется в 100 раз больше усилия на малом поршне. Вот каким образом гидравлический пресс даёт выигрыш в силе.

к оглавлению ▴

Закон Архимеда.

Мы знаем, что дерево в воде не тонет. Следовательно, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой, действующей на кусок дерева со стороны воды вертикально вверх. Эта сила называется
выталкивающей или архимедовой силой. Она действует на всякое тело, погружённое в жидкость или газ.

Выясним причину возникновения архимедовой силы. Рассмотрим цилиндр площадью поперечного сечения и высотой , погружённый в жидкость плотности . Основания цилиндра горизонтальны. Верхнее основание находится на глубине , нижнее — на глубине (рис. 4).

На боковую поверхность цилиндра действуют силы давления, которые приводят лишь к сжатию цилиндра. Эти силы можно не принимать во внимание.

На уровне верхнего основания цилиндра давление жидкости равно . На верхнее основание действует сила давления , направленная вертикально вниз.

На уровне нижнего основания цилиндра давление жидкости равно . На нижнее основание действует сила давления , направленная вертикально вверх (закон Паскаля!).

Так как , то , и поэтому возникает равнодействующая сил давления, направленная вверх. Это и есть архимедова сила . Имеем:

.

Но произведение равно объёму цилиндра . Получаем окончательно:

. (1)

Это и есть формула для архимедовой силы. Возникает архимедова сила вследствие того, что давление жидкости на нижнее основание цилиндра больше, чем на верхнее.

Формулу (1) можно интерпретировать следующим образом. Произведение — это масса
жидкости , объём которой равен . Но тогда , где — вес жидкости, взятой в объёме . Поэтому наряду с (1) имеем:

. (2)

Иными словами, архимедова сила, действующая на цилиндр, равна весу жидкости, объём которой совпадает с объёмом цилиндра.

Формулы (1) и (2) справедливы и в общем случае, когда погружённое в жидкость или газ тело объёма имеет любую форму, а не только форму цилиндра (конечно, в случае газа — это плотность газа). Поясним, почему так получается.

Выделим мысленно в среде некоторый объём произвольной формы. Этот объём находится в равновесии: не тонет и не всплывает. Следовательно, сила тяжести, действующая на среду, находящуюся внутри выделенного нами объёма, уравновешена силами давления на поверхность нашего объёма со стороны остальной среды — ведь на нижние элементы поверхности приходится большее давление, чем на верхние.

Иными словами, равнодействующая сил гидростатического давления на поверхность выделенного объёма — архимедова сила — направлена вертикально вверх и равна весу среды в этом объёме.

Сила тяжести, действующая на наш объём, приложена к его центру тяжести. Значит, и архимедова сила должна быть приложена к центру тяжести выделенного объёма. В противном случае сила тяжести и архимедова сила образуют пару сил, которая вызовет вращение нашего объёма (а он находится в равновесии).

А теперь заменим выделенный объём среды твёрдым телом того же объёма и той же самой формы. Ясно, что силы давления среды на поверхность тела не изменятся, так как неизменной осталась конфигурация среды, окружающей тело. Поэтому архимедова сила попрежнему будет направлена вертикально вверх и равна весу среды, взятой в объёме . Точкой приложения архимедовой силы будет центр тяжести тела.

Закон Архимеда. На погружённое в жидкость или газ тело действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх и равная весу среды, объём которой равен объёму тела.

Таким образом, архимедова сила всегда находится по формуле (1). Заметим, что в эту формулу не входят ни плотность тела, ни какие-либо его геометрические характеристики — при фиксированном объёме величина архимедовой силы не зависит от вещества и формы тела.

До сих пор мы рассматривали случай полного погружения тела. Чему равна архимедова сила при частичном погружении? На ту часть тела, которая находится над поверхностью жидкости, никакая выталкивающая сила не действует. Если эту часть мысленно срезать, то величина архимедовой силы не изменится. Но тогда мы получим целиком погружённое тело, объём которого равен объёму погружённой части исходного тела.

Значит, на частично погружённое в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, объём которой равен объёму погружённой части тела. Формула (1) справедлива и в этом случае, только объём всего тела нужно заменить на объём погружённой части погр:

погр.

Архимед обнаружил, что целиком погружённое в воду тело вытесняет объём воды, равный собственному объёму. Тот же факт имеет место для других жидкостей и газов. Поэтому можно сказать, что на всякое тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом среды.

к оглавлению ▴

Плавание тел.

Рассмотрим тело плотности и жидкость плотности . Допустим, что тело полностью погрузили в жидкость и отпустили.

С этого момента на тело действуют лишь сила тяжести и архимедова сила . Если объём тела равен , то

.

Имеются три возможности дальнейшего движения тела.

1. Сила тяжести больше архимедовой силы: , или . В этом случае тело тонет.

2. Сила тяжести равна архимедовой силе: , или . В этом случае тело остаётся неподвижным в состоянии безразличного равновесия.

3. Сила тяжести меньше архимедовой силы: , или . В этом случае тело всплывает, достигая поверхности жидкости. При дальнейшем всплытии начнёт уменьшаться объём погружённой части тела, а вместе с ним и архимедова сила. В какой-то момент архимедова сила сравняется с силой тяжести (положение равновесия). Тело по инерции всплывёт дальше, остановится, снова начнёт погружаться. . . Возникнут затухающие колебания, после которых тело останется плавать в положении равновесия (), частично погрузившись в жидкость.

Таким образом, условие плавания тела можно записать в виде неравенства: .

Задание ЕГЭ по физике: Гидравлический пресс изготовлен с использованием двух вертикальных цилиндрических сообщающихся сосудов, заполненных жидкостью и закрытых лёгкими поршнями. Если на малый поршень этого пресса положить груз массой 40 кг, удерживая больший поршень неподвижным, то сила давления жидкости на больший поршень будет равна по модулю 900 Н. Во сколько раз радиус большего поршня пресса превосходит радиус меньшего поршня?

Единый Государственный Экзамен 2020-2021 учебный год. Официальный сайт. Открытый банк заданий ФИПИ. Ответы на Тесты. Физика. 11 класс. ФИПИ. ВПР. ЕГЭ. ФГОС. ОРКСЭ. СТАТГРАД. ГИА. Школа России. 21 век. ГДЗ. Решебник.

На данной странице для учеников 11 класса, мы предлагаем вам прочитать или бесплатно скачать ответы и задания по Физики из Открытого банка заданий ФИПИ. 1 вариант, 2 вариант. С помощью этих заданий с решением и ответами вы можете в спокойной обстановке пройти тесты, написать решение, приготовиться реальному экзамену ЕГЭ в школе и решить все задачи на 5-ку! После прохождения данных тестов, вы сами себе скажите, что я решу ЕГЭ! Воспользуйтесь бесплатной возможностью улучшить свои знания по предмету с помощью данных тестов и кимов по ЕГЭ

Задания и тесты ЕГЭ по Физике

Задание 4 № 9528
Гидравлический пресс изготовлен с использованием двух вертикальных цилиндрических сообщающихся сосудов, заполненных жидкостью и закрытых лёгкими поршнями. Если на малый поршень этого пресса положить груз массой 40 кг, удерживая больший поршень неподвижным, то сила давления жидкости на больший поршень будет равна по модулю 900 Н. Во сколько раз радиус большего поршня пресса превосходит радиус меньшего поршня?

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.3.3 Закон Паскаля

.