ХОЧУ ПОЛУЧИТЬ 5 ЗА ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ

 

   П О М О Щ Ь  А Б И Т У Р И Е Н Т У  П О   Ф И З И К Е

               КУПИТЬ КНИГУ                                                                                                             

                   Г И Д Р А В Л И К А

                                       С о д е р ж а н и е    к н и г и

      1. в В Е Д Е Н И Е.

        2. Т Е О Р Е Т И Ч Е С К И Й    О Б З О Р.

        3. Р Е Ш Е Н И Е   З А Д А Ч    Ч А С Т и  1  ЕГЭ  -  56  З А Д А Ч.

               3-1. г и д р о с т а т и к а.   д а в л е н и е   в   ж и д к о с т я х   и   г а з е.

               3-2. з а к о н   а р х и м е д а.

               3-3. г и д р о д и н а м и к а.

        4. Р Е Ш Е Н И Е   З А Д А Ч    Ч А С Т И  2  ЕГЭ  -  56  З А Д А Ч.

               4-1. г и д р о с т а т и к а.   д а в л е н и е   в   ж и д к о с т я х   и   г а з е.

               4-2. з а к о н   а р х и м е д а.

               4-3. г и д р о д и н а м и к а.

        5. зАДАЧИ  САМОСТОЯТЕЛЬНОГО  РЕШЕНИЯ - 20  задач.

        6. т А Б Л И Ц Ы    С   Ф О Р М У Л А М И.

 

  44  урока по физике для абитуриентов Вы найдете в серии книжек  с  общим    названием "САМ СЕБЕ РЕПЕТИТОР".  
 

      В  КАЧЕСТВЕ  ПРИМЕРА  НИЖЕ  ПРИВЕДЕНЫ  4  ЗАДАЧИ  ИЗ  112  ЗАДАЧ  ПО ТЕМЕ  "ГИДРАВЛИКА"  С  ПОДРОБНЫМИ  РЕШЕНИЯМИ 

 

 

      Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч   Ч А С Т и  1  ЕГЭ

                                                             

                                                                    Задача №1-2

Объем воздушного пузырька удваивается при подъеме со дна озера на поверхность.

Какова глубина озера?

         Дано: V2 = 2V1. Определить h - ?

        Считаем, что температура воды на дне озера и на поверхности одинакова, т.е. процесс расширения воздуха в пузырьке изотермический. Следовательно, мы можем воспользоваться законом Бойля-Мариотта:

                                                                     p1V1 = poV2   (1),

где Vи  V2 = 2V–  объёмы пузырька воздуха на дне озера и на его поверхности, соответственно; ро –давление воздуха на поверхности озера, равное атмосферному давлению (ро = 105 Па),  р1 = ро + ρgh – давление на дне озера, здесь ρ = 103 кг/м3 – плотность пресной воды,  h – глубина озера.

         Подставляем все записанные выражения в уравнение (1):   

                                (ро + ρgh)V1 = po2V1    =>   ро + ρgh = 2po    =>     ρgh = po,  откуда

                                                              h = po/ρg ≈ 10 м.

                                                              

                                                                   Задача № 1-16

         Стальной шар с объемом V и массой m удерживается под водой от погружения на дно пружиной жесткости k. Найдите энергию деформации пружины. Массой и объемом пружины пренебречь. Плотность воды равна ρ.

Дано: V, m, k, ρ.  Определить W - ?

                                             

                                                                      Рис. 9.

Формула определения энергии деформации пружины имеет вид: W = k(ΔL)²/2  (1), где ΔL – удлинение пружины, удерживающей шар. Для нахождения удлинения пружины рассмотрим равновесие погруженного в воду шара (рис. 9).

На шар, погруженный в воду, действуют силы:  mg – сила тяжести;  F  = ρgV – выталкивающая сила Архимеда;  Т – сила упругости пружины (Т = Fуп = kΔL).

 Уравнение равновесия в проекции на ось Y будет иметь вид:

                                      F + Т - mg = 0      =>     ρgV + kΔL = mg.

Из этого уравнения выражаем удлинение пружины:

                                                           

Подставляем выражение для ΔL в (1), получаем формулу для рассчета энергии деформации пружины: 

                                            

 

  

    Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч   Ч А С Т И  2  ЕГЭ

                                                                                                                               

                                                                   Задача № 2-16

Плавая в первой жидкости, куб погружался на глубину h1 = 3 см, плавая во второй жидкости  куб погружается на h2 = 7 см. На какую глубину h3  он погрузится в третьей жидкости, плотность которой равна среднему арифметическому плотностей двух первых жидкостей.

Дано: h1 = 3 см = 0,03 м, h2 = 7 см = 0,07м, ρ3 = (ρ1+ ρ2)/2.  Определить h3 - ?

                            

                                                                        Рис. 8.

         Запишем общее уравнение плавания куба в жидкости: mg = F, которое будем применять для каждой жидкости. В этом уравнении  m - масса куба, F = ρgSh – выталкивающая сила, ρ – плотность жидкости, S – площадь нижней грани куба, h – глубина погружения, своя для каждой жидкости (рис.8).

Запишем уравнения плавания куба для трех рассматриваемых жидкостей:

для первой жидкости:   mg = ρ1gSh1     (1);

для второй жидкости:   mg = ρ2gSh2      (2);

для третьей жидкости:  mg = ρ3gSh3      (3).

Из уравнения (1) выразим плотность первой жидкости  ρ1 = m/Sh1. Из уравнения (2) выразим плотность второй жидкости  ρ2 = m/Sh2.

Глубину погружения куба в третьей жидкости выразим из уравнения (3): h3 = m/ρ3S  (4). Плотность третьей жидкости ρ3 определим по формуле:

    

 

                                                                    Задача № 2-25

           Сколько времени потребуется для наполнения водой чайника объемом V = 3 л из водопроводного крана в квартире, расположенной на четвертом этаже, если площадь выходного сечения крана S2 = 1 см2 (много меньше площади S1, свободной поверхности жидкости в башне) и он расположен на высоте h = 1,5 м от пола, а уровень воды в водопроводной башне поддерживается на постоянной высоте Н = 60 м (расстояние отсчитывается от пола).

         Дано: V = 3 л = 3·10-3 м3, S2 = 1 см2 = 10-4 м2,  h = 1,5 м, Н =60 м. Определить t - ?

         Запишем для водопроводного крана и поверхности воды в водонапорной башне уравнение Бернулли

                                               

         В этом уравнении  ρ = 103 кг/м3 - плотность воды, v1 и v2 -   скорости течения воды в сечениях  S1 - уровня воды в водонапорной башне и  S2 - водопроводного крана, соответственно, Н  и  h высоты расположения сечений S1 и  S2  над уровнем пола, po – атмосферное давление.

Так как в задаче сказано, что S1 >> S2 , и, учитывая уравнение неразрывности   S1v1 = S2v2 , получаем v1 << v2 . Следовательно скоростью  v1  в уравнении Бернулли можно пренебречь и уравнение будет иметь вид:

                     ρgН = ρv2²/2 + ρgh ,  откуда v2² = 2g(Н – h),  или v2 = √2g(Н – h).

Зная скорость истечения воды из крана v2 , определим секундный расход воды  при наполнении чайника:  

                                           Q = v2S2= S22g(Н – h).  

 Время необходимое  для наполнения  чайника определим по формуле

                                         

 

            КУПИТЬ  КНИГУ                                                                                               ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

                                                     телефон:   +79175649529,  почта:  gaegoralev@mail.ru

                ©   Содержание  и  дизайн:  Александр  Горский.     egefizika5.com

/