Какое давление оказывает керосин на дно бака при высоте слоя 20 см и плотности 800 кг/м³? Каково показание барометра на уровне Останкинской телебашни в Москве (540 м), если на первом этаже оно составляет 755 мм рт. ст.? Какова сила, действующая на большой поршень гидравлического пресса, если малый поршень опустился на 15 см под действием силы 0,50 кН, при этом большой поршень поднялся на 5 см? На сколько дополнительно погрузится в воду плот, состоящий из 10 сосновых брусьев длиной 2,0 м, шириной 20 см и толщиной 10 см, если на него поместить груз массой 200 кг?
Физика 8 класс Температура и давление давление керосина высота слоя 20 см плотность 800 кг/м³ барометр Останкинская телебашня показание барометра сила гидравлического пресса малый поршень большой поршень груз 200 кг плот сосновые брусья Новый
Давайте разберем каждый из вопросов по порядку.
1. Давление керосина на дно бака.
Для нахождения давления, которое оказывает жидкость на дно бака, мы используем формулу:
P = h * ρ * g
В нашем случае:
Теперь подставим значения в формулу:
P = 0.2 * 800 * 9.81 = 1569.6 Па.
Таким образом, давление керосина на дно бака составляет 1569.6 Паскалей.
2. Показание барометра на уровне Останкинской телебашни.
Для расчета показания барометра на высоте 540 м, мы можем использовать формулу для изменения давления с высотой:
P = P0 - ρ * g * h
Сначала переведем 755 мм рт. ст. в Паскали:
P0 = 755 * 133.322 = 100000 Па (приблизительно).
Теперь подставим значения:
P = 100000 - 1.225 * 9.81 * 540.
P = 100000 - 6500 = 93500 Па.
Теперь переведем обратно в мм рт. ст.: P = 93500 / 133.322 ≈ 700 мм рт. ст.
Таким образом, показание барометра на уровне Останкинской телебашни составляет примерно 700 мм рт. ст.
3. Сила, действующая на большой поршень гидравлического пресса.
Сначала найдем площадь малого и большого поршней. Площадь поршня можно найти по формуле:
S = π * (d/2)², где d - диаметр поршня. Однако, если диаметр не известен, мы можем использовать соотношение сил:
F1 / F2 = S1 / S2, где F1 и F2 - силы на малом и большом поршне соответственно.
Сначала найдем силу на малом поршне:
F1 = 0.50 кН = 500 Н.
Поскольку малый поршень опустился на 15 см, а большой поднялся на 5 см, мы можем записать:
F2 = F1 * (h1 / h2), где h1 и h2 - перемещения малого и большого поршней соответственно.
Теперь подставим значения:
F2 = 500 * (15 / 5) = 500 * 3 = 1500 Н.
Таким образом, сила, действующая на большой поршень, составляет 1500 Н.
4. Дополнительное погружение плота в воду.
Сначала найдем объем одного бруса:
V = длина * ширина * высота = 2.0 м * 0.2 м * 0.1 м = 0.04 м³.
Теперь найдем общий объем 10 брусьев:
V_total = 10 * 0.04 = 0.4 м³.
Теперь найдем массу брусьев, учитывая, что плотность сосны составляет примерно 600 кг/м³:
m_bars = V_total * ρ = 0.4 * 600 = 240 кг.
Теперь найдем общую массу груза (брусья + груз):
m_total = 240 кг + 200 кг = 440 кг.
Теперь найдем общий объем, который будет вытеснен:
V_displaced = m_total / ρ_water = 440 / 1000 = 0.44 м³.
Теперь найдем, сколько дополнительно погрузится плот:
Дополнительное погружение = V_displaced - V_total = 0.44 - 0.4 = 0.04 м = 4 см.
Таким образом, плот дополнительно погрузится на 4 см в воду.