Самостоятельная работа №5 по теме "Архимедова сила".

Самостоятельная работа №5 по теме: «Архимедова сила».

Физика 7 класс.

Вариант 1

1.        Общая масса воздушного шара вместе с пассажирами равна m = 2310 кг. Воздушный шар наполнен инертным газом, гелием. При каком минимальном объёме оболочки воздушного шара возможно воздухоплавание? Плотность гелия равна ρ_г = 0,18 кг/м³, а плотность воздуха ρ_в = 1,29 кг/м³. Объёмом корзины и пассажиров пренебречь.

2.        Поплавок для рыболовной удочки имеет объём V = 6 см³ и массу m = 2 г. К поплавку на леске прикреплено свинцовое грузило, и при этом поплавок плавает, погрузившись на 1/2 своего объёма. Найдите массу свинцового грузила. Плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³, плотность свинца ρ_с = 11350 кг/м³.

3.        Система, изображённая на рис. 1, находится под водой. Весы находятся в равновесии. На правом плече подвешен цельнолитой металлический шар, а на левом – шар с полостью, которая заполнена воздухом. Снизу у левого шара отверстие. Давление воздуха в полости равно P = 1,3·10⁵ Па. Атмосферное давление P_атм = 10⁵ Па. Плотность воды ρ = 1000 кг/м³. Сохранится ли равновесие, если систему расположить на глубине h = 8 м? Если нет, то какой из шаров перевесит?

4.        Система, изображённая на рис. 2, состоит из двух сообщающихся сосудов и симметрична относительно вертикальной плоскости. В систему налита вода, и она уравновешена на тонкой опоре. В сосуды опускают деревянные бруски равной массы: в левый сосуд – дубовый, а в правый – сосновый. Сохранится ли равновесие, и если нет, то какой сосуд перевесит? Плотности сосны и дуба соответственно равны ρ_с = 0,4 г/см³ и ρ_д = 700 кг/м3.

5.        Баржа массой m = 1000 т входит из залива в реку. Плотность речной воды на n = 5% меньше, чем плотность воды в заливе. Груз какой массы нужно снять с корабля при входе в реку, чтобы объём погружённой в воду части корабля остался прежним?

Вариант 2

1.        На штатив подвесили пружину, длина которой была равна L₁ = 15 см. К концу пружины подвесили алюминиевый цилиндр, и её длина стала равна L₂ = 22 см. Потом цилиндр полностью погрузили в воду. Чему стала равна длина пружины? Плотность воды ρ_вода = 1000 кг/м³, плотность алюминия ρ_{алюминий} = 2700 кг/м³.

2.        Восковая свечка горит так, что её длина уменьшается со скоростью u = 5·10^-5 м/с, а воск полностью сгорает (не стекает вниз). Свечку опустили в широкий сосуд с водой и слегка поддерживают в вертикальном положении, так, что она всплывает по мере сгорания (рис. 3). С какой скоростью свечка движется относительно земли? Плотность воды равна ρ_вода = 1000 кг/м³, а плотность воска равна ρ_воск = 0,9 г/см³.

3.        Бревно из сосны имеет диаметр d = 20 см. Его конец длиной H = 2 м вертикально опустили в воду (рис. 4). Разделим бревно условно на две части: верхнюю и нижнюю длиной h = 1 м. С какой силой верхняя часть действует на нижнюю? Плотность воды ρ_вода = 1000 кг/м³, плотность сосны ρ_сосна = 680 кг/м³.

4.        В ванну налили воду до уровня h = 40 см и положили на сливное отверстие стеклянный брусок, масса которого равна m = 640 г (рис. 5). Диаметр сливного отверстия d = 4 см. Вода подтекает под брусок, но очень медленно (уровень воды можно считать постоянным). С какой силой брусок давит на дно ванны? Плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³, плотность стекла ρ_с = 2500 кг/м³.

5.        В цилиндрическую кастрюлю радиусом r = 10 см налита вода до уровня h = 15 см. В кастрюлю бросили губку (кусок поролона) массой m = 60 г. Губка впитала в себя часть воды, но продолжала плавать на поверхности. Найдите установившийся уровень воды в кастрюле. Плотность воды ρ = 1000 кг/м³.