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 прошел расстояние 200м. Какую работу совершил самосвал? Какую мощность он при этом развивал?
С 3 задания
Ответы
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) - ?
Решение:
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 - ?
Решение:
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 - ?
Решение:
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 - ?
Решение:
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.