Решебник по физике 7 класс Перышкин | Страница 170

Авторы:
Год:2022
Тип:учебник
Нужно другое издание?

Страница 170

Упражнение 31

1. Как изменится глубина погружения лодки, если в неё сядут ещё два человека? Ответ объясните.

Глубина погружения лодки увеличиться, так как вес будет больше, если сядут еще два человека

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

2. Сила тяжести, действующая на судно, 50 000 кН. Какой объём воды вытесняет это судно?

Дано:

\[\rho_{ж} = 1000\ кг/м^{3}\ \]

\[g = 10\ м/с^{2}\]

\[F_{т} = 50000\ кН\]

Решение

По закону Архимеда для плавающего тела используем формулу:

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

\[F_{A} = \ \rho V_{п.ч.}g = F_{т}\]

Отсюда

\[V = \frac{F_{т}}{\text{ρg}} = \frac{50000\ \times 1000}{1000 \times 10} = 5000\ м^{3}\ \]

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Ответ: \(V = 5000\ м^{3}\)

Найти:

\[V - \ ?\]

3. Плот состоит из 12 сухих еловых брусьев. Длина каждого бруса 4 м, ширина 30 см, толщина 25 см. Можно ли на этом плоту переправить через реку автомашину весом 100 кН?

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Дано: \(\ \)

n=12 шт

a= 4 м

b= 30 см

c= 25 см

Pавто= 10000 Н

\[\rho\ ель = 430\frac{\ кг}{м^{3}}\]

\[\rho_{ж} = 1000\ кг/м^{3}\ \]

\[g = 10\ м/с^{2}\]

Решение

  1. Найдем объем плота

V = 4 м*0,3 м*0,25 м *12 шт =3,6 м3

  1. Найдем массу плота

\[m = V \times \rho\ ель = 3,6 \times 430 = 1548\ кг\ \]

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал
  1. Вес плота:

\[Pплот = mg = 1548 \times 10 = 15480\ Н\]

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал
  1. Общий вес:

\[Р = 10000 + 15400 = 25400\ Н\]

  1. Найдем, какая сила действует на плот, если его погрузить в воду, по закону Архимеда:

      Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

\[F_{A} = \ \rho V_{п.ч.}g = F_{т}\]

\[F_{A} = 3,6 \times 10 \times 1000 = 36000\ Н\]

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Тогда \(36000\ Н > 25400\ Н\)

Ответ: Следовательно, можно на этом плоту переправить через реку автомобиль \(\ \)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Найти:

Fa > P(плот) + P(авто)

4. Прочный сосуд, заполненный сжатым воздухом, уравновешен на весах. Стеклянная трубка с краном пропущена через пробку сосуда. К её наружному концу привязана оболочка резинового шара (рис. 162, а). Если часть воздуха из сосуда перейдёт в оболочку и раздует её, то равновесие весов нарушится (рис. 162, б). Объясните почему.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

На бутылку в воздухе действует выталкивающая сила, которая равна весу воздуха в объеме бутылки. Когда воздух из бутылки переходит в резиновый шар, его объем увеличивается, и появляется дополнительная выталкивающая сила, действующая на надутый шар. Так как масса воздуха в шаре учитывается при уравновешивании бутылки, то эта выталкивающая сила будет являться одним из факторов, который выведет весы из равновесия. Плечо весов, на котором находятся бутылка и надутый шар, поднимется вверх.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

5. Почему нарушилось равновесие весов, когда из-под колокола воздушного насоса откачали воздух (рис. 163)? Объясните наблюдаемое явление.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Равновесие было нарушено, потому что сила Архимеда перестала действовать на шар из-за того, что из-под купола был откачен воздух.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

6. Определите подъёмную силу наполненного водородом аэростата объёмом 1000 м³, оболочка которого весит 2000 Н.

Дано:

\[\rho_{1} = 0,098\ кг/м^{3}\ \]

\[\rho_{2} = 1,29\ кг/м^{3}\]

\[V = 1000\ м^{3}\]

\[g = 10\ м/с^{2}\]

Решение

Подъемная сила аэростата равна разности силы Архимеда и силы тяжести:

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

\[F = F_{A} - F_{Т}\]

По закону Архимеда используем формулу:

\[F_{A} = \ \rho V_{п.ч.}g\]

\[F_{Т} = \text{mg}\]

Отсюда: \(F = \ \rho V_{п.ч.}g - \text{mg} = 1,29 \times 10 \times 1000 - \ 0,098 \times 1000 \times 10 - 2000 = 10000\ Н\)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Ответ: \(F = 10\ кН\)

Найти:

\[F_{A} - \ ?\]

7. Определите объём воздушного шара, наполненного гелием, если подъёмная сила шара равна 240 Н.

Дано:

\[\rho_{1} = 1,29\ кг/м^{3}\ \]

\[\rho_{2} = 0,18\ кг/м^{3}\]

\[F = 240\ Н\]

\[g = 10\ м/с^{2}\]

Решение

  1. Вес шара с гелием:

\[F_{Т} = Р = \text{mg}\]

\[Р = \rho_{2}\text{Vg}\]

  1. Выразим выталкивающую силу:

\[F_{A} = \ \rho_{1}\text{Vg}\]

То \(F = F_{A} - \ Р = Vg(\rho_{1} - \rho_{2})\)

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал
  1. Найдем объем:

\[V = \frac{F}{g\left( \rho_{1} - \rho_{2} \right)} = \frac{240}{10(1,29 - 0,18)} = 22м^{3}\ \]

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Ответ: \(V = 22\ м^{3}\)

Найти:

\[V - \ ?\]

8. В романе Ж. Верна описана подводная лодка «Наутилус» с просторными кабинетами, залами и каютой. Почему современные подводные лодки не обладают такими просторными помещениями?

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Современные подводные лодки не обладают такими просторными помещениями, потому что это не позволит целенаправленно использовать лодку, и конструкция не справится с сильным давлением на глубине

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Задание

1. Изготовьте модель корабля или лодки. Для этого возьмите пластиковую бутылку с закрытой крышкой. Определите, какой максимальный груз может принять «на борт» ваш «корабль».

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

опыт дома

2. Придумайте и постройте более совершенный «корабль», чем в задании 1. Сделайте действующую модель.

опыт дома

3. На рисунке 164 изображены два прибора, называемые ареометрами, которые используются для измерения плотности жидкости. Действие ареометра основано на условии плавания тел. Объясните, как работает ареометр.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

Принцип работы ареометров. Принцип работы данных приборов основан на гидростатическом законе Архимеда: масса любого физического тела равна массе воды, вытесненное этим телом.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

4. Изготовьте модель китайского фонарика - летающей светящейся конструкции из бумаги, натянутой на лёгкий деревянный каркас. Опробуйте её в действии. Будьте осторожны, запускайте фонарик на открытом месте.

  Добавить текст Озвучить Вернуть оригинал

опыт дома

Глава 4. Работа и мощность. Энергия

Скачать ответ
Есть ошибка? Сообщи нам!

Решебники по другим предметам