Давление жидкостей и газов - Разноуровневые задания

Задания уровня “А”

1. В бутыль, заполненную водой, вставляют пробку, действуя на нее с силой 7,5 Н. Чему равно давление, передаваемое водой на дно и стенки бутыли, если площадь сечения пробки 0,013 м²?

2. Определите давление воды на самой большой глубине Тихого океана равной 11035 м.

3. Каково давление вертикального столбика ртути высотой 760 мм?

4. Аквалангисты достигают глубины 40 м. Каково давление морской воды на этой глубине?

5. Какова сила давления на каждый квадратный дециметр поверхности тела водолаза, находящегося на глубине 100 м?

6. Б. Паскаль установил в г. Руане водяной барометр. Какой высоты столб воды в этом барометре при нормальном атмосферном давлении?

7. Определите давление и силу давления керосина на дно бака площадью 4,5 дм², если бак наполнен до высоты 25 см.

8. Чему равно давление на дно разливочного ковша, если высота уровня расплавленного металла в нем 56 см, а плотность металла 7200 кг/м³?

9. Какая сила давления воздуха сжимает в опыте О. Герике “магдебургские полушария”, из которых выкачан воздух, если площадь поверхности полушарий 1500 см²? Атмосферное давление нормальное.

10. Вычислите давление воды на стенку плотины на глубине 2,5 м; 5 м.

11. Какова сила давления воздуха на поверхность стола, длина которого 1,5 м, ширина 80 см, если атмосферное давление 760 мм рт. ст.?

12. Давление, развиваемое насосом водонапорной башни, равно 500 кПа. На какую высоту сможет поднимать воду такой насос?

13. Какой высоты столбик спирта производит такое же давление, как и столбик бензина, высотой 16 см?

14. Бак наполнен бензином до высоты 20 см. Определите силу давления на дно бака площадью 4 дм².

15. Плоскодонная баржа получила пробоину в дне площадью 200 см². С какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды на глубине 1,8 м?

16. В аквариум высотой 32 см, длиной 50 см и шириной 20 см налита вода, Задания уровня которой ниже края на 2 см. Рассчитайте давление на дно и вес воды.

17. Рассчитайте силу давления атмосферы на крышу дома площадью 100 м². Атмосферное давление нормальное.

18. Рассчитайте, на какую высоту нужно подняться, чтобы показание барометра уменьшилось на 50 мм рт. ст.?

19. В баке с керосином имеется боковое отверстие площадью 5 см². Расстояние от центра отверстия до уровня жидкости 1,2 м. Вычислите силу давления на пробку, закрывающую отверстие.

20. Высота Москвы над уровнем моря 140 м. Определите, каково атмосферное давление в Москве, когда на уровне моря давление 760 мм рт. ст.?

Задания уровня “В”

1. Какова сила давления на каждый квадратный метр подводной лодки при погружении на глубину 400 м в морскую воду?

2. В гидравлической машине площади поршней равны 20 см² и 200 см². На малый поршень поставили гирю массой 2 кг. Какую гирю нужно поставить на большой поршень, чтобы давления на поршни были одинаковыми?

3. Окраску подводной части судна при помощи краскораспылителя водолаз производит под водой. Определите, под каким давлением должна подаваться краска в распылитель, если работа производится на глубине 2,5 м.

4. Высота бака водонапорной башни составляет 50 м. Каково давление в водонапорном кране на последнем этаже пятиэтажного дома, если высоту одного этажа принять равной 3,5 м?

5. В цилиндрический сосуд с водой введен поршень, площадь которого 36 см². В поршне проделано отверстие в 100 мм². Какая сила выталкивает струю из этого отверстия, если сила давления поршня на воду 70 Н?

6. Рассчитайте, какой высоте столбика ртути в жидкостном барометре соответствует давление в 100 кПа?

7. Чему равна сила давления атмосферного воздуха на крышку стола длиной 4 м и шириной 1 м, если атмосферное давление равно 740 мм рт. ст.?

8. За поршнем насоса вода поднимается на высоту 10,3 м. На какую высоту поднимается за поршнем нефть?

9. Рассчитайте, какое давление испытывают стенки газового баллона, если манометр, присоединенный к баллону, показывает 15 МПа?

10. Какова высота горы, если на ее вершине барометр показывает атмосферное давление 670 мм рт. ст.?

11. На какой высоте летит самолет, если показание барометра на его борту равно 674 мм рт. ст., а на поверхности земли 756 мм. рт. ст.?

12. В горизонтальную трубку с водой вводят поршень (рис. 16). С другого конца трубки имеется отверстие в 10 мм². Какой силой выталкивается струя воды из отверстия, если сечение поршня 25 см² и на него действует сила в 10 Н?

13. Вычислите давление нефти на дно бака, если согласно показанию нефтемерного стекла Задания уровня нефти находится на высоте 10 м от дна. Чему равна общая сила давления нефти на дно бака, площадь которого равна 300 м²?

14. На какую высоту можно подать воду при помощи насоса, действуя, с силой в 600 Н на поршень, площадью в 120 см²?

15. Высота столба керосина в сосуде 10 см. Какой должна быть высота столба воды, налитой в сосуд вместо керосина, чтобы давление на дно осталось прежним?

16. Площадь поршней в гидравлической машине 29,4 см² и 1,4 см². Чему равна сила давления на малый поршень, если на большой действует сила 6300 Н?

17. Площадь дна кастрюли равна 1300 см². Определите, на сколько увеличится давление кастрюли на стол, если в нее налить воду объемом 3,9 л.

18. Определите глубину погружения батискафа, если на его иллюминатор площадью 0,12 м², давит вода с силой 1,9 МН.

19. Какой высоты столбик воды производит такое же давление, как и столбик ртути высотой 1 см?

20. Чему равно давление (с учетом атмосферного) при погружении под воду на глубину 10 м? Атмосферное давление нормальное.

Задания уровня “С”

1. Манометр, установленный на подводной лодке для измерения давления воды, показывает 250 Н/см². Какова глубина погружения лодки? С какой силой давит вода на крышку люка площадью 0,45 м²?

2. Определите силу давления на дно бутылки с серной кислотой, если площадь дна 543 см², а высота уровня 50 см?

3. В гидравлической машине на малый поршень действует сила 120 Н, а на больший поршень 1220 Н. Площадь большего поршня 488 см². Какова площадь малого поршня?

4. На какой высоте находится вода в водонапорной водопроводной башне, если манометр, установленный у основания башни показывает 280 кПа?

5. На поршень ручного насоса площадью 4 см² действует сила 30 Н. С какой силой давит воздух на внутреннюю поверхность велосипедной камеры площадью 20 дм²?

6. Бак объемом 1 м³, имеющий форму куба, заполнен нефтью. Чему равна сила давления нефти на дно бака?

7. Площадь поверхности грудной клетки у человека 600 см². Определите силу давления на грудную клетку, когда аквалангист стоит на берегу моря и, когда он погрузился под воду на глубину 20 м. Атмосферное давление нормальное.

8. Два сообщающихся сосуда наполнены водой, площадью поперечного сечения узкого сосуда в 12 раз меньше, чем широкого. На поршень А поставили гирю массой 500 г (рис. 17). Какой массы груз надо положить на поршень В, чтобы давления, действующие на поверхность воды в обоих сосудах, стали равными?

9. До начала XX в. у здания Московского университета находился чашечный барометр, наполненный минеральным маслом (р)

10. Бак имеет форму куба со стороной 20 см. Какой жидкостью заполнен бак, если средняя сила давления на его боковую стенку равна 32 Н?

11. Горизонтально расположенная наполненная водой трубка (рис. 18) имеет в своей широкой части площадь поперечного сечения 1 дм², а в узкой 10 см². С какой силой надо действовать на малый поршень А, чтобы уравновесить силу в 100 Н, действующую на больший поршень?

12. Почему водолазы могут дышать под водой только таким воздухом, давление которого равно внешнему давлению? Под каким давлением нужно подавать воздух водолазу при погружении на глубину 10 м; 40 м? Одинаково ли это давление при погружении в пресную и морскую воду?

13. Ртуть и вода налиты в цилиндрический сосуд в равных по массе количествах. Общая высота двух слоев жидкости равна 29,2 см. Рассчитайте давление на дно этого сосуда.

14. В шприце при надавливании на поршень жидкость выталкивается наружу через тонкую иглу с узким каналом. Под действием какой силы выталкивается жидкость из иглы, если на поршень действует сила 2 Н? Площадь поршня и сечение канала в игле соответственно равны 1 см² и 0,1 мм².

15. В левом колене сообщающихся сосудов налит керосин, в правом - вода. Высота столба воды 4 см. Определите, на сколько Задания уровня керосина в левом колене выше верхнего уровня воды.

16. В сосуд высотой 40 см налиты ртуть и вода. Определите давление, которое оказывают жидкости на дно сосуда, если их объемы равны.

17. Высота столба ртути, уравновешивающего атмосферное давление, равна 760 мм. Во сколько раз высота столба воды, уравновешивающего это же давление, будет больше?

18. В сообщающиеся сосуды налита ртуть. В одно из колен доливается вода. Какой высоты должен быть столбик воды, чтобы Задания уровня ртути в другом колене поднялся на 2 см?

19. В стеклянном сосуде находятся один над другим три слоя несмешивающихся жидкостей: воды, минерального масла и ртути. Высота каждого слоя 5 см. Определите давление на глубине 7,5 см. Чему равно общее давление на дно сосуда?

20. В сообщающиеся сосуды налита вода (рис. 19). Высота столба жидкости в обоих коленах от уровня АВ равна 13,6 см. Сохранится ли равновесие жидкости в трубке, если в левом колене вместо столбика воды будет находиться столбик ртути такой же высоты? Какую высоту должен бы иметь столбик ртути в левом колене, чтобы равновесие не нарушалось?