Готуємося до контрольної роботи (17.04) з теми "Взаємодія тіл. Сила (Тиск. Виштовхувальна сила)"

 

Готуємося до контрольної роботи (17.04) з теми "Взаємодія тіл. Сила (Тиск. Виштовхувальна сила)"

Якісні задачі (завдання тематичного контролю) 

1. Під скляний ковпак помістили повітряну кульку. Як змінився тиск у кульці та її об'єм після того, як з-під ковпака частково викачали повітря?

Відповідь: На початку досліду тиск під ковпаком і всередині кульки однаковий. Якщо з-під ковпака викачувати повітря (тиск зменшується), то кулька буде роздуватися (об'єм збільшується), бо тиск всередині кульки тепер більший, ніж під ковпаком. Цей процес (роздування) триватиме, поки тиски знову не стануть рівними.  Отже, тиск в кульці зменшиться, об'єм кульки збільшиться.

 

2. Для чого у голки для уколів загострений кінець?

Відповідь:  Якщо кінець голки загострений, то його площа дуже мала, тому, відповідно до формули p=F/S, тиск на шкіру буде більший.

 

3. М'яч, який плавав на поверхні води, вкинули в посудину з нафтою, в якій він також плаває на поверхні. В якому випадку на м'яч діє більша виштовхувальна сила?

Відповідь: На м'яч, що плаває на поверхні води, діє дві сили: сила тяжіння (вниз) і виштовхувальна сила (вгору). Оскільки м'яч нерухомий, можна зробити висновок, що ці сили однакові: Fт = Fв.  Якщо м'яч покласти на поверхню нафти, він теж знаходитиметься в стані спокою на поверхні: Fт = Fв. Оскільки в обох випадках сила тяжіння одна й та ж сама (ліва частина рівності), то можна зробити висновок, що виштовхувальна сила однакова в обох випадках!

 

4. Воду із наповненої по вінця склянки перелили в широку миску. Як при цьому змінилися тиск та сила тиску води на дно посудини?

Відповідь: при переливанні води в широку посудину висота її стовпчика зменшилася, тому тиск води (p=p(po)gh) теж зменшився. Сила тиску визначається силою тяжіння, яка діє на воду (F=mg). Оскільки маса води не змінилася, то і сила тиску не змінилася.

 

5.  У скляний циліндр, в який налито воду і ртуть, вкинули золоту обручку і шматок алмазу. Як розмістяться ці речовини (вода, ртуть, золото, алмаз) в склянці?

Відповідь: Тіло плаває на поверхні рідини, якщо його густина менша від густини рідини, і тоне, якщо його густина більша від густини рідини. Густина води - 1 г/см³, ртуті -  13,6 г/см³, золота - 19,3 г/см³, алмазу - 3,5 г/см³.

Отже, золота обручка буде на дні посудини, нижню частину заповнюватиме ртуть, над нею вода, а алмаз плаватиме на межі поділу рідин. 

 

6.  На поверхні води плавають однакові бруски з ялини, корка, льоду так, як показано на малюнку. Вказати, який брусок з корка, а який з льоду.

Відповідь: відповідно до умов плавання тіл "найвище спливати" в рідині буде тіло, густина якого найменша, найбільш зануреним буде тіло, густина якого близька до густини рідини. З таблиці бачимо, що густина корка (коркове дерево) - 0,24 г/см³, льоду - 0,9 г/см³, ялини - 0,6 г/см³. Отже, 1 брусок виготовлений з льоду, 3 - з корка.

7. На поверхні води плавають дві кулі однакової маси, але різного об єму так, як показано на малюнку. На яку кулю діє більша виштовхувальна сила?

Відповідь: Оскільки маса куль однакова, то на обидві кулі діє однакова сила тяжіння. 

Обидві кулі знаходяться на поверхні води. Це означає, що сила тяжіння і виштовхувальна сила, які діють на кожну з куль, зрівноважують одна одну, тобто рівні (Fт = Fв). Оскільки сили тяжіння однакові, то і виштовхувальні сили теж будуть однакові.