Помогите с физикой
Контрольная работа № 2 по теме «Давление твердых тел, жидкостей и газов»
Вариант 1
1. На полу стоит шкаф массой 80 кг. Какое давление он производит на пол, если общая площадь опоры равна 0,45 м2.
2. Рассчитайте давление на наибольшей глубине в озере, равной 8 м, если плотность воды в озере равна 1010 кг/м 3
3. Фундамент выдерживает давление 20 кПа. Можно ли поставить на него станок, если его масса 300 кг и площадь одной из четырех опор 50 см2?
4.Высота столба воды в стакане 8 см. Какое давление на дно стакана оказывает вода? Какое давление оказывала бы ртуть, налитая до того же уровня?
5. Шахта глубиной 200м, на поверхности атмосферное давление 752 мм. рт. ст. найти давление на дне шахты.
1.P = G / s = 800 / 0,45 = 1778 Паскаль
2.P=p*g*h=1010*10*8=80800 Па
3.р1=20000
р2=F/S
F=gm
F=10*300=3000
p2=3000/0.005*4= 150000
20000-150000=-130000
нет
4.Р=p*g*h
вода
P=0,08*10*1000=800 Па.
ртуть
P=0,08*10*13600=10880 Па.
5.с увеличением глубины на 10 метров, атмосферное давление будет увеличиваться на 1 мм.рт.ст.
разница между атмосферным давлением на поверхности и в шахте составит:
200 / 10 = 20 мм.рт.ст.
752 + 20 = 772 мм.рт.ст.
Давление на дне шахты составит 772 мм.рт.ст.
1. Давление шкафа на пол:
Формула давления: P = F/S, где P - давление, F - сила (в данном случае, вес шкафа), S - площадь опоры.
Сила (вес) шкафа: F = mg, где m - масса шкафа, g - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²).
Расчет силы: F = 80 кг * 9.8 м/с² = 784 Н
Расчет давления: P = 784 Н / 0.45 м² = 1742.22 Па (примерно)
Ответ: Шкаф производит давление на пол примерно 1742.22 Па.
2. Давление на глубине озера:
Формула давления жидкости: P = ρgh, где P - давление, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - глубина.
Расчет давления: P = 1010 кг/м³ * 9.8 м/с² * 8 м = 79184 Па
Ответ: Давление на глубине 8 метров в озере составляет 79184 Па.
3. Возможность установки станка:
Расчет площади опоры станка: Площадь одной опоры 50 см² = 0.005 м². Так как опор четыре, общая площадь опоры S = 4 * 0.005 м² = 0.02 м².
Расчет силы (веса) станка: F = mg = 300 кг * 9.8 м/с² = 2940 Н
Расчет давления, оказываемого станком: P = F/S = 2940 Н / 0.02 м² = 147000 Па = 147 кПа
Сравнение с допустимым давлением: 147 кПа > 20 кПа
Ответ: Станок нельзя ставить на фундамент, так как оказываемое им давление (147 кПа) превышает допустимое (20 кПа).
4. Давление воды и ртути на дно стакана:
Высота столба воды: h = 8 см = 0.08 м
Плотность воды: ρ_воды = 1000 кг/м³
Плотность ртути: ρ_ртути = 13600 кг/м³
Давление воды: P_воды = ρ_воды * g * h = 1000 кг/м³ * 9.8 м/с² * 0.08 м = 784 Па
Давление ртути: P_ртути = ρ_ртути * g * h = 13600 кг/м³ * 9.8 м/с² * 0.08 м = 10662.4 Па
Ответ: Давление воды на дно стакана составляет 784 Па, а давление ртути – 10662.4 Па.
5. Давление на дне шахты:
Атмосферное давление: P_атм = 752 мм рт.ст. Нужно перевести в Паскали. 1 мм рт.ст. = 133.322 Па. Значит, P_атм = 752 * 133.322 Па = 100258.144 Па
Глубина шахты: h = 200 м
Плотность воздуха: Примем плотность воздуха равной 1.225 кг/м³ (стандартное значение на уровне моря). На самом деле, плотность воздуха будет меняться с глубиной, но для упрощения примем ее постоянной.
Давление столба воздуха: P_воздуха = ρ_воздуха * g * h = 1.225 кг/м³ * 9.8 м/с² * 200 м = 2401 Па
Общее давление на дне шахты: P_общее = P_атм + P_воздуха = 100258.144 Па + 2401 Па = 102659.144 Па
Ответ: Давление на дне шахты составляет примерно 102659.144 Па