Давление и плавание тел — 96 задач

Установите соответствие между физическими зависимостями и видами графиков, обозначенными цифрами 1–5. Цифры в ответе могут повторяться.

На рис. 1 приведена зависимость внутренней энергии $U$ 1 моль идеального одноатомного газа от его объёма $V$ в процессе $1\text{–}2\text{–}3$. Постройте график этого процесса в переменных $p\text{–}V$ ($p$ — давление газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните, опираясь на…

Груз массой $m = 2{,}0\ \text{кг}$ и объёмом $V = 10^{-3}\ \text{м}^3$, подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в жидкость и не касается дна сосуда (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити $T = 12\ \text{Н}$. Найдите плотность жидкости.

Однородный цилиндр объёмом $4 \cdot 10^{-4}\ \text{м}^3$ подвешен на нити и наполовину погружён в воду. Какова плотность материала цилиндра, если сила натяжения нити $F = 3\ \text{Н}$?

Деревянный шар привязан нитью ко дну цилиндрического сосуда с площадью дна $S = 100\ \text{см}^2$. В сосуд наливают воду так, что шар полностью погружается в жидкость, при этом нить натягивается и действует на шар с силой $T$. Если нить перерезать, то шар всплывёт, а уровень воды изменится на $h = 5\ \text{см}$…

Железный шар массой $m = 2{,}5\ \text{кг}$ подвешен на нити и полностью погружён в воду. Нить образует с вертикалью угол $\alpha = 30^\circ$. Определите силу, с которой шар действует на нить. Трением шара о стенку пренебречь. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на шар.

Плоская льдина плавает в воде, выступая над её поверхностью на $h = 0{,}04\ \text{м}$. Определите массу льдины, если площадь её поверхности $S = 2500\ \text{см}^2$. Плотность льда равна $900\ \text{кг/м}^3$.

Груз массой $m = 2{,}0\ \text{кг}$ и объёмом $V = 10^{-3}\ \text{м}^3$, подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в жидкость и не касается дна сосуда. Плотность жидкости $\rho = 700\ \text{кг/м}^3$. Найдите модуль силы натяжения нити.

В запаянной с одного конца стеклянной трубке, расположенной горизонтально, находится столбик воздуха длиной $l_1 = 30{,}7\ \text{см}$, запертый столбиком ртути (рис. 1). Если трубку закрепить вертикально отверстием вниз, то длина воздушного столбика над ртутью будет равна $l_2 = 43{,}2\ \text{см}$ (рис. 2). Какова…

Гелий в количестве $\nu = 3\ \text{моль}$ изобарно сжимают, совершая работу $A_1 = 2{,}4\ \text{кДж}$. При этом температура гелия уменьшается в 4 раза: $T_2 = \dfrac{T_1}{4}$. Затем газ адиабатически расширяется, при этом его температура изменяется до значения $T_3 = \dfrac{T_1}{8}$. Найдите работу газа $A_2$ при…

Сосуд с воздухом, отделённым от атмосферы поршнем, поместили в сосуд с водой и прикрепили ко дну кастрюли нитью, не дающей сосуду всплыть на поверхность. Начальная температура воздуха в сосуде и воды в кастрюле $t_1 = 18\ ^\circ\mathrm{C}$. Кастрюлю помещают в холодильник. Ниже какой температуры $t_2$ должна…

В запаянной с одного конца длинной горизонтальной стеклянной трубке постоянного сечения находится столбик воздуха длиной $l_1 = 30{,}7$ см, запертый столбиком ртути. Если трубку поставить вертикально отверстием вверх, длина воздушного столбика под ртутью будет равна $l_2 = 23{,}8$ см. Какова длина ртутного столбика?…

В вертикальном цилиндрическом сосуде с площадью поперечного сечения $S = 5\ \text{см}^2$ под подвижным поршнем массой $M = 1\ \text{кг}$ с лежащим на нём грузом массой $m = 0{,}5\ \text{кг}$ находится воздух при комнатной температуре. Первоначально поршень находился на высоте $h_1 = 13\ \text{см}$ от дна сосуда. На…

В гладкий высокий стакан радиусом $4\ \text{см}$ поставили тонкую однородную палочку длиной $10\ \text{см}$ и массой $1{,}8\ \text{г}$. До какой высоты $h$ надо налить в стакан жидкость, плотность которой составляет $0{,}75$ плотности материала палочки, чтобы модуль силы, с которой верхний конец палочки давит на…

К концам невесомого рычага подвесили за невесомые нерастяжимые нити два сплошных груза массами $1{,}28\ \text{кг}$ и $0{,}32\ \text{кг}$ и привели рычаг в состояние равновесия. Затем рычаг с грузами расположили над водой так, что оба груза целиком оказались под водой. В результате для сохранения равновесия точку…

В комнате находится открытая сверху U-образная трубка, в которую налита ртуть (рис. а). Левое колено трубки плотно закрывают пробкой (рис. б), после чего температура в комнате увеличивается. Что произойдёт с уровнями ртути в коленах трубки? Атмосферное давление считать неизменным. Ответ поясните, указав, какие…