Задание 5. На полу лифта расположены два одинаковых металлических бака, в которых доверху налита вода (см. рисунок).
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.
1) Давление воды на дно первого бака в 4 раза меньше, чем на дно второго.
2) Первый бак давит на пол лифта с силой, в 2 раза меньшей, чем второй.
3) Сила давления воды на дно первого бака в 2 раза меньше, чем на дно второго.
4) Первый бак оказывает на пол лифта в 2 раза меньшее давление, чем второй.
5) Если лифт начнёт движение вниз с ускорением 2 м/с2, давление воды на дно баков уменьшится на 25 %.
Решение.
Замечание:
Силу, прикладываемую перпендикулярно поверхности, называют силой давления на эту поверхность.
Силу давления не следует путать с давлением. Давление — это физическая величина, равная отношению силы давления, приложенной к данной поверхности, к площади этой поверхности:
,
где p – давление; F – сила давления; S – площадь основания тела. Учитывая это, найдем два верных утверждения.
1)
Давление воды на дно первого бака равно 
, где m - масса воды.
Давление на дно второго бака 
. Видно, что давление 
, следовательно, давление воды на
дно первого бака в 2 раза меньше, чем на дно второго бака.
2)
Так как баки одинаковы, то их массы равны. Объем первого бака равен 
, объем второго бака 
. Тогда массы воды в
каждом баке будут равны 
. Имеем два тела одинаковой массы, которые
будут давить на дно лифта с равной силой F=mg.
3) Так как масса воды в обоих баках одинакова, то вода будет давить на дно этих баков с силой F=mg, где m – масса воды.
4)
Давление бака на пол лифта обратно пропорционально площади основания бака.
Площадь основания первого бака равна 
, а площадь второго бака 
, то есть первый бак
будет оказывать давление в 2 раза меньше, чем второй бак.
5)
При движении лифта вниз с ускорением 
м/с2, оно будет компенсировать ускорение
свободного падения g, то есть вода будет иметь ускорение свободного
падения 
м/с2.
В результате сила давления на дно баков будет равна
,
то есть начальная сила F будет больше силы F2 в
раза,
что
означает на 25%. Следовательно, и давление уменьшится на 25%.
Ответ: 45.
Другие задания:
Для наших пользователей досутпны следующие материалы: