Почему при сгибании прутика паяльного олова слышен характерный треск

Содержание
  1. Олово-лужение деталей
  2. Почему при сгибании прутика паяльного олова слышен характерный треск
  3. ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ ПОФИЗИКЕ
  4. Строение вещества. Молекулы. Диффузия 5. Если смешать равные объемы ртути и воды, а затем — спирта и воды, то в первом случае получится удвоенный объем смеси, а во втором — меньше удвоенного объема. Почему? 6. Чем отличается движение одной и той же молекулы в воздухе и в вакууме? 7. Бросьте в воду кристаллик марганцовки. Через некоторое время вокруг него образуется фиолетовое облачко. Объясните явление. 8. Детские воздушные шарики обычно наполняют гелием. Почему они уже через сутки теряют упругость, сморщиваются и перестают подниматься? 9. Чем объясняется, что пыль не спадает даже с поверхности, обращенной вниз? 10. Почему скорость диффузии с повышением температуры возрастает? 11. Для чего при складывании полированных стекол между ними кладут бумажные ленты? 12. Почему нельзя соединить в одну две деревянные линейки, плотно приложив их друг к другу? Три состояния вещества 13. Может ли быть поваренная соль жидкой, а углекислый газ твердым? 14. Какова будет форма жидкости, если перелить ее из стакана в колбу, в мензурку (рис.2)? Изменится ли при этом ее объем?
  5. ДВИЖЕНИЕ И СИЛЫ
  6. Ответы. Взаимодействие тел. Масса тела
  7. 27. Три кубика — из железа, меди и свинца — имеют одинаковые размеры. Какой из них имеет наибольшую (наименьшую) массу?
  8. Ответы. Плотность вещества
  9. Инерция
  10. 42. а) Укажите в комнате вертикальные и горизонтальные линии. б) Укажите в комнате вертикальные и горизонтальные плоскости. в) Можно ли на стене провести горизонтальную линию, наклонную, вертикальную? г) Можно ли на полу провести вертикальную линию, горизонтальную?
  11. Ответы. Вертикальное направление. Отвес
  12. 54. Определите цену деления шкалы трубчатого динамометра (рис. 4).
  13. 88. Отчего легко писать чернилами на плотной бумаге, трудно на промокательной и нельзя писать на промасленной?
  14. Ответы . Давление
  15. Ответы. Давление в жидкости и газе при действии на них силы тяжести
  16. Ответы. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда
  17. 145. Нет, так как под давлением воды воздух под колоколом сжимался и немного воды проникало внутрь колокола.
  18. 176. Уровень жидкости в широком колене практически не изменяется, и отсчет изменения давления производится по положению уровня в узкой трубке. Высота поднятия жидкости не зависит от угла наклона трубки, а длина жидкого столбика зависит от угла наклона. Эта длина значительно больше высоты, поэтому такой манометр обладает большей чувствительностью.
  19. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело

Олово-лужение деталей

ПОС90 тоже хрустит

Добавлено через 1мин.:

а припой сантехнический олово-медь 97х3 — не хрустит

Посл. ред. 25 Марта 15, 09:24 от ykh

Олово при сгибании прутка «хрустит»

ПОС90 тоже хрустит:
а припой сантехнический олово-медь 97х3 — не хрустит

Как то в былые 90. пробовал на практике, а когда же перестает хрустеть олово
за исходники бралось паспартизированное О1пч и свинец С1
при добавлении (по массе)4% свинца, олово переставало «хрустеть»

Вот думаю как проверить? woddy, 28 Апр. 15, 13:06

Купил олово О1ПЧ. Покупал на заводе припоев, вынесли с огромного склада. Пруток 8мм Но оно не хруситит, что я с ним только не делал. woddy, 28 Апр. 15, 13:06

Попробуй расплавь и налей к примеру в алюминиевый уголок (чтоб получилось в виде прутка) и его проверь на «хруст»
и поверхность, после остывания, у него должна быть гладкая- глянцевая (без утяжки- в зоне «последнего» затвердевания), может (будет зависить от температуры нагрева) с небольшим желтым оттенком(окись)

Купил олово О1ПЧ. Покупал на заводе припоев, вынесли с огромного склада. Пруток 8мм
Но оно не хруситит, что я с ним только не делал. Вот думаю как проверить? уже запаял им термодачик себе в аппарат. woddy, 28 Апр. 15, 13:06

На хруст, блеск чистое олово и ПОС-90 НЕ ОТЛИЧИТЬ, поверьте. Tank, 22 Сент. 15, 13:25

НЕ ВЕРЮ
при желании — можно попробовать
при наличии «хрустящего» олова, расплавить его и добавить 2-3% свинца
хорошенько перемешать расплав, отлить полоску, и . попробовать на «хруст»
а так же посмотреть и сравнить с оловом- «затвердевшую» поверхность

З.Ы.
а можно и так

Посл. ред. 22 Сент. 15, 23:28 от metall—26

Если чистым оловом паять то хранить только при положительных температурах texnar, 22 Сент. 15, 23:22

Посл. ред. 23 Сент. 15, 00:21 от metall—26

малые кол-ва Висьмута (допустимые ГОСТом) metall—26, 23 Сент. 15, 00:45

Не для пищевого производства texnar, 22 Сент. 15, 23:47

,применяемое для производства консервной жести metall—26, 23 Сент. 15, 01:20

Оно вроде не в паровой зоне, но ,в любом случае ,я бы не рисковал,может и дозы маленькие .
Работал в свое время на химико-металлургическом заводе ,так плавильщики, кто его плавил, ходили с незаживающими язвами, ноги гнили .Возможно ,только часть соединений вредны.
Вот что вики дает ,я не химик ,но меня это не радует.
В соединениях висмут проявляет степени окисления −3, +1, +2, +3, +4, +5. При комнатной температуре в среде сухого воздуха не окисляется, но в среде влажного воздуха покрывается тонкой плёнкой оксида. Нагрев до температуры плавления приводит к окислению висмута, которое заметно интенсифицируется при 500 °C. При достижении температуры выше 1000 °C сгорает с образованием оксида Bi2O3[5]

\mathsf<4bi + 3o_2 \ \xrightarrow\ 2bi_2o_3>
Взаимодействие озона с висмутом приводит к образованию оксида Bi2O5.

Незначительно растворяет фосфор. Водород в твердом и жидком висмуте практически не растворяется, что свидетельствует о малой активности водорода по отношению к висмуту. Известны гидриды Bi2H2 и BiH3, которые при нагреве являются неустойчивыми и ядовитыми газами. Висмут не взаимодействует с углеродом, азотом и кремнием[9].

Взаимодействие висмута с серой или с сернистым газом сопровождается образованием сульфидов BiS, Bi2S3.

\mathsf\ BiS >
\mathsf<2bi + 3s \ \xrightarrow<300-400^oc>\ Bi_2S_3 >
Висмут проявляет стойкость по отношению к концентрированной соляной и разбавленной серной кислотам, но растворяется азотной кислотой и царской водкой.

\mathsf\ Bi(NO_3)_3 + NO\uparrow + 2H_2O >
\mathsf\ BiCl_3 + NO\uparrow + 2H_2O >
Висмут реагирует с тетраоксидом диазота с образованием нитрата висмута:

\mathsf\ Bi(NO_3)_3 + 3NO\uparrow >
С концентрированной серной кислотой растворяется с образованием сульфата висмута:

\mathsf<2Bi + 6H_2SO_4 \ \xrightarrow<>\ Bi_2(SO_4)_3 + 3SO_2\uparrow + 6H_2O >
Взаимодействие висмута с фтором, хлором, бромом и иодом сопровождается образованием различных галогенидов:

\mathsf<2bi + 5f_2 \ \xrightarrow<600-700^oc>\ 2BiF_5 >
\mathsf<2bi + 3cl_2 \ \xrightarrow<200^oc>\ 2BiCl_3>
С металлами способен образовывать интерметаллиды — висмутиды[2][10].

Висмут также способен образовывать висмуторганические соединения, такие, как триметилвисмут Bi(CH3)3 и трифенилвисмут Bi(C6H5)3.

Источник

Почему при сгибании прутика паяльного олова слышен характерный треск

Молекулы спирта и воды взаимно проникают в имеющиеся между ними промежутки и вступают в химическое вза­имодействие. Вследствие этого объем смеси воды и спирта меньше, чем сумма первоначальных объемов.

В вакууме молекула двигается рав­номерно и прямолинейно. В воздухе вследствие столкновений с другими мо­лекулами та же молекула движется по ломаной зигзагообразной линии с изме­няющейся скоростью.

Вещество, растворяясь, диффун­дирует в воде, окрашивая ее фиолето­вым цветом.

Гелий диффундирует сквозь обо­лочку шара.

Частички пыли удерживаются на поверхности силой взаимного притяже­ния молекул.

С повышением температуры уве­личивается скорость движения молекул, следовательно, и скорость диффузии.

Чтобы стекла не слипались под действием сил взаимного притяжения мо­лекул.

Вследствие неровностей поверх­ностей приложенных друг к другу лине­ек образуется малое количество точек соприкосновения, где проявляются силы молекулярного притяжения.

Да, при нормальном атмосфер­ном давлении поваренная соль становит­ся жидкой при температуре 800°С (а углекислый газ твердым — при 250°С).

Жидкость принимает форму со­суда, в который ее помещают. Объем жидкости при этом не меняется.

Воздух занимает весь объем бу­тылки, а сила, с которой налитая в во­ронку вода давит на воздух, недоста­точна, чтобы сжать его в значительной мере.

Разрушаются связи между крис­талликами олова.

Источник

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ ПОФИЗИКЕ

Механич явл. Физич. Велич.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1. Как определить при помощи масштабной линейки средний диаметр одинаковых швейных иголок?
2. Как измерить средний объем одинаковых маленьких шариков от шарико¬подшипника для велосипеда при помо¬щи мензурки?
3. В некоторой химической реакции выделяется газ, объем которого npи нор- мальных условиях требуется определить. Предложите конструкцию прибора для измерения объема газа.
4. В каком из двух одинаковых стаканов (рис.) налито больше чая?

1. Кладут вплотную 10—20 иголок, измеряют общую их толщину и делят на число иголок.
2. Наливают в мензурку жидкость (например керосин), отмечают уровень. Отсчитывают некоторое число шариков (чем больше, тем точнее будет ответ) и высыпают их в мензурку. Замечают новый уровень. Разделив изменение показаний мензурки на число шариков, получают искомый объем.
3. Одним из вариантов является следующая установка. Через трубку А газ поступает в сосуд В (рис), наполненный жидкостью, в которой газ не растворяется, и опрокинутый над проградуированным и открытым сосудом С (мензуркой).
Заполняя сосуд B, газ будет вытеснять воду в сосуд С. По изменению уровня воды в этом сосуде можно определить объем газа.

4. В стакане А, так как уровни воды в обоих стаканах одинаковы, но в стакане В находится чайная ложка.

2. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА

Строение вещества. Молекулы. Диффузия
5. Если смешать равные объемы ртути и воды, а затем — спирта и воды, то в первом случае получится удвоенный объем смеси, а во втором — меньше удвоенного объема. Почему?
6. Чем отличается движение одной и той же молекулы в воздухе и в вакууме?
7. Бросьте в воду кристаллик марганцовки. Через некоторое время вокруг него образуется фиолетовое облачко. Объясните явление.
8. Детские воздушные шарики обычно наполняют гелием. Почему они уже через сутки теряют упругость, сморщиваются и перестают подниматься?
9. Чем объясняется, что пыль не спадает даже с поверхности, обращенной вниз?
10. Почему скорость диффузии с повышением температуры возрастает?
11. Для чего при складывании полированных стекол между ними кладут бумажные ленты?
12. Почему нельзя соединить в одну две деревянные линейки, плотно приложив их друг к другу?
Три состояния вещества
13. Может ли быть поваренная соль жидкой, а углекислый газ твердым?
14. Какова будет форма жидкости, если перелить ее из стакана в колбу, в мензурку (рис.2)? Изменится ли при этом ее объем?

15. Почему не удается наполнить бутылку жидкостью, если воронка плот¬но прижата к стенкам горлышка бутылки?
16. Почему при сгибании прутика паяльного олова слышен характерный треск?

ОТВЕТЫ. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА

4. В стакане А, так как уровни воды в обоих стаканах одинаковы, но в стакане В находится чайная ложка.
5. Молекулы спирта и воды взаимно проникают в имеющиеся между ними промежутки и вступают в химическое взаимодействие. Вследствие этого объем смеси воды и спирта меньше, чем сумма первоначальных объемов.
6. В вакууме молекула двигается рав¬номерно и прямолинейно. В воздухе вследствие столкновений с другими мо¬лекулами та же молекула движется по ломаной зигзагообразной линии с изменяющейся скоростью.
7. Вещество, растворяясь, диффундирует в воде, окрашивая ее фиолетовым цветом.
8. Гелий диффундирует сквозь оболочку шара.
9. Частички пыли удерживаются на поверхности силой взаимного притяжения молекул.
10. С повышением температуры увеличивается скорость движения молекул, следовательно, и скорость диффузии.
11. Чтобы стекла не слипались под действием сил взаимного притяжения молекул.
12. Вследствие неровностей поверхностей приложенных друг к другу линеек образуется малое количество точек соприкосновения, где проявляются силы молекулярного притяжения.
13. Да, при нормальном атмосферном давлении поваренная соль становится жидкой при температуре 800 °С (а углекислый газ твердым — при 250 °С.)
14. Жидкость принимает форму сосуда, в который ее помещают. Объем жидкости при этом не меняется.
15. Воздух занимает весь объем бутылки, а сила, с которой налитая в воронку вода давит на воздух, недостаточна, чтобы сжать его в значительной мере.
16. Разрушаются связи между кристалликами олова.

ДВИЖЕНИЕ И СИЛЫ

17. Как движется пантограф (токо-приемник, расположенный на крыше вагона электропоезда) относительно вагона, воздушного провода?
18. Автомобиль и комбайн движутся прямолинейно, так что некоторое время расстояние между ними не меняется. Укажите, относительно каких тел каждый из них в это время находится в покое и относительно каких тел движется.
19. Человек, сидящий на вращающейся карусели, видит, что относительно нее он неподвижен, а окружающие его предметы и Земля движутся. Что является в данном случае телом отсчета?
20. Вперед или назад движется рама велосипеда относительно верхней части колеса?
21. Аэростат увлекается постоянным по силе и направлению ветром в северном направлении. Будут ли протягиваться при этом флаги на его гондоле?
22. Одинаковые ли пути проходят электровоз и хвостовой вагон при движении поезда?
23. Летчик-спортсмен сумел посадить самолет на крышу движущегося легкового автомобиля. При каком физическом условии это возможно?

Ответы. механическое движение

17. Относительно вагона пантограф находится в покое, относительно провода он движется со скоростью поезда.
18. Покоятся друг относительно друга; движутся относительно Земли.
19. Телом отсчета является карусель.
20. Назад.
21. Флаги свисают отвесно, как в безветренную погоду.
22. Одинаковые.
23. Если самолет относительно автомобиля неподвижен, т. е. движется почти горизонтально с той же скоростью относительно Земли, что и автомобиль

Взаимодействие тел. Масса тела

24. Почему трудно разбить орех на мягкой опоре и легко на твердой?

25. Для чего сапожник, прибивая подметку, надевает ботинок на железную лапку?

26. Лодочник, стоя одной ногой на пристани, другую ногу ставит в лодку и отталкивается от пристани. В каком случае ему удобнее сесть в лодку: когда она пустая или когда в лодке сидят люди?

Ответы. Взаимодействие тел. Масса тела

24. Чтобы разбить орех, надо приложить к его скорлупе две равные и противоположно направленные силы, сжимающие ее настолько, что она разрушается. Одну из сил создает ударяющее тело (молоток, камень и т. п.); другая возникает при взаимодействии ореха с опорой. Если опора твердая и неподвижная, условия, необходимые для раскалывания скорлупы, соблюдаются. В случае мягкой опоры сила реакции в основном идет на изменение скорости ореха — под действием силы удара он приобретает скорость, а затем, углубляясь в опору, теряет ее. Скорлупа же почти не изменяет своей формы и поэтому не разрушается.

25. Чтобы создать условие взаимодействия ботинка и молотка (см. ответ к задаче 24).

26. Чем больше в лодке людей, тем больше ее масса и тем меньше изменится ее скорость во время прыжка лодочника.

27. Три кубика — из железа, меди и свинца — имеют одинаковые размеры. Какой из них имеет наибольшую (наименьшую) массу?

28. Два одинаковых ящика наполнены дробью: в одном крупная, в другом мелкая. Какой из них имеет большую массу?

29. В двух одинаковых стаканах налита вода до одной высоты. В один стакан опустили однородный слиток стали массой 100 г, а в другой — серебра той же массы. Одинаково ли поднимется вода в обоих стаканах?

Ответы. Плотность вещества

27. Наибольшую — свинцовый кубик, наименьшую — железный.
28. Тот, в котором мелкая дробь.
29. Так как плотность серебра больше плотности железа, то объем слитка серебра меньше. Следовательно, уровень воды в первом стакане будет выше.

Инерция

30. Почему капли дождя при резком встряхивании слетают с одежды?
31. Положите на стакан почтовую открытку, а на нее — монету. Ударьте по открытке щелчком. Почему открытка от¬летает, а монета падает в стакан?
32. Есть два способа колки поленьев. В первом случае полено ударяют быстро движущимся топором. Во втором — слабым ударом загоняют топор в полено, а затем, взмахнув топором с насажанным поленом, бьют обухом о колод¬ку. Объясните механические явления, наблюдаемые при этом.
33. Почему удары о наковальню паровых молотов сотрясают почву гораздо меньше при тяжёлых наковальнях, чем при более легких?
34. Кирпич кладут на ладонь и ударяют по нему молотком. Почему рука, держащая кирпич, не ощущает боли от ударов молотка?
35. Мяч, спокойно лежавший на столе вагона при равномерном движении поезда, покатился: а) вперед по направлению движения поезда; б) на-зад против движения; в) вбок. На ка¬кое изменение в движении поезда указывает каждый из перечисленных случаев?
36. Всадник быстро скачет на лошади. Что будет со всадником, если лошадь споткнется?
37. В ряде случаев на горизонталь-ном участке пути автомобиль, мопед и другие машины довольно длительное время продолжают свое движение при неработающем двигателе. На каком механическом свойстве тел основан этот свободный ход машины?

30. Вследствие инертности капель воды.

31. Вследствие инертности монеты и недостаточного взаимодействия монеты и открытки.

32. В том случае, когда колют дрова, ударяя по полену топором, он, продолжая движение вследствие инертности, входит глубоко в неподвижное полено. Когда же ударяют обухом топора, частично вошедшего в полено, о колодку, на которой колют дрова, топор останавливается, а полено продолжает движение вследствие инертности и раскалывается.

33. Тяжелые наковальни имеют большую массу и поэтому приобретают меньшую скорость при ударе молота.

34. Вследствие инертности кирпич за время удара не успеет значительно изменить свою скорость и не будет дополнительно давить на держащую его руку. Поэтому она не будет ощущать боли.

35. а) Поезд начал уменьшать скорость; б) увеличивать ее; в) сделал поворот.

36. При остановке лошади, двигаясь по инерции, всадник упадет вперед через голову коня.

37. Свободный ход (движение машины при неработающем двигателе) основан на использовании свойства инертности машины и тел, движущихся вместе с ней.

Сила. Явление тяготения. Сила тяжести

38. Какие тела взаимодействуют при падении камня, движении спутника, автомобиля, парусной лодки?
39. Масса второго тела вдвое боль-ше массы первого. Сравните силы тяжести, действующие на эти тела.
40. а) Если взвесить одно и то же тело на рычажных весах у подножия Эльбруса и на его вершине, то каков будет результат? Одинаков ли вес тела в этих двух местах?

б) На чувствительных пружинных весах взвесили тело А у подножия горы, а тело В на тех же весах — на ее вершине. Показания весов оказались одинаковыми. Сравните массы тел.
41. Барон Мюнхгаузен, герой известной повести Р.Э. Распе, привязав конец веревки к Луне, спускался по ней на Землю. В чем главная физическая несуразность такого передвижения?

Ответы. Сила. Явление тяготения. Сила тяжести

38. Камень и Земля, камень и воздух. Спутник и Земля, спутник и разреженный воздух. Автомобиль и воздух, колеса автомобиля и полотно дороги. Парус и воздух, корпус лодки и вода.

39. Сила тяжести пропорциональна массе тела.

40. а) Рычажные весы дадут одинаковые показания, хотя вес тела изменится (в такой же мере изменится и вес гири); б) вес тела определяется силой тяжести, которая зависит от массы тела и расстояния до центра Земли. Так как вес тел А и В одинаков, а тело В более удалено от центра Земли, то масса тела В больше массы тела А.

41. Герой повести никак не мог бы скользить по веревке к Земле, этому препятствовала бы сила притяжения его к Луне.

Вертикальное направление. Отвес

42. а) Укажите в комнате вертикальные и горизонтальные линии.
б) Укажите в комнате вертикальные и горизонтальные плоскости.
в) Можно ли на стене провести горизонтальную линию, наклонную, вертикальную?
г) Можно ли на полу провести вертикальную линию, горизонтальную?

43. а) Под каким углом наклонены друг к другу отвесные линии на полюсе и на экваторе?
б) Под каким углом наклонены друг к другу отвесные линии на полюсах Земли?

44. а) В землю воткнули шест. Как узнать, вертикально ли направление шеста?
б) Как проверить, верен уровень или нет?

45. Повторяет ли свободная поверхность океана шарообразную форму Земли?

Ответы. Вертикальное направление. Отвес

42. в) Можно; г) вертикальную — нельзя, горизонтальную — можно.

44. а) С помощью отвеса. б) (С помощью исправного уровня. — Ред.)

45. Свободная поверхность воды в океане, перпендикулярная направлению силы тяжести в каждой точке, повторяет шарообразную форму Земли.

Вес тела. Понятие о невесомости

46. Гулливер, герой известной книги Д.Свифта, в «Путешествии в Бробдинг-нег» рассказывает: «Мальчик нес меня в ящике. Орел, захватив клювом кольцо моего ящика, понес его. Затем вдруг я почувствовал, что падаю отвесно вниз около минуты, но с такой невероятной скоростью, что у меня захватило дух». В каком состоянии движения находился рассказчик?

Читайте также:  Температура плавления сплава меди с оловом

47. При изготовлении гири в ней высверливают небольшое углубление, в которое запрессовывают свинцовую или медную пробку. Для чего это делают?

48. Придумайте механический дозатор — автомат для непрерывной погрузки сыпучих тел в железнодорожные вагоны, отмеривающий строго определенный вес. Автомат должен легко настраиваться на различный вес.

49°. На штативе на нити подвешен груз. Как должен двигаться штатив, чтобы нить не испытывала никакого натяжения?

50°. Изменится ли плотность воздуха в кабине космического корабля в состоянии невесомости?

51°. Мальчик, поднявшись на лестницу, выпустил из рук сосуд с водой. Чему равно давление воды на дно во время падения?

52°. На дне стакана из оргстекла находится железный диск. Над ним на некотором расстоянии прикрепляют к стакану магнит. Какие изменения в состоя¬нии диска будут наблюдаться во время свободного падения стакана?
свободного падения стакана?

53°. К одному концу упругой сталь-ной пластинки АВ подвешена гиря, а второй ее конец укреплен на «доске Любимова» (рис. 3).
Объясните изменения, которые будут наблюдаться в электрической цепи, когда вертикально расположенная доска начнет свободно падать.

Ответы. Вес тела. Понятие о невесомости

46. (В состоянии свободного падения, т. е. в состоянию невесомости. —Ред.)

47. Чтобы при изготовлении можно было легко изменить массу гири, если возникнет такая необходимость при поверке ее по эталону. Обычно на этой пробке бюро контроля мер и весов ставит свое клеймо.

48. Одной из конструкций может быть следующая. По транспортеру Т сыпучее вещество поступает в бункер К (рис. 8), имеющий приставное дно АО, вращаю¬щееся вокруг оси О. К АО приварен длинный стержень 0В, по которому может легко скользить груз Р. Располагают груз Р так, чтобы он уравновешивал вес дна АО и сыпучего вещества, заполняющего бункер. В соответствующем месте закрепляют фиксатор С.

Когда вес сыпучего тела, заполня-ющего бункер, достигнет заданной ве-личины, дно АО открывается, а конец 0В поднимается, и груз Р соскальзывает к точке О. Содержимое бункера пересылается в вагон М. После этого груз Р снова смещают к фиксатору С и. т.д.
Настройка дозатора на определенный вес достигается перемещением фиксатора С на плече 0В коромысла весов полуавтомата.

49. Свободно падать.

50. Нет, так как масса тела при ма-лых скоростях не зависит от характера его движения.

52. При падении стакана наступает состояние невесомости, диск и магнит притягиваются друг к другу.

53. Когда доска свободно падает, наступает состояние невесомости. Стальная пластина АВ постепенно выпрямляется, замыкает цепь в точке С, и лампочка загорается.

Сила и ее измерение. Сложение сил. Равнодействующая сил

54. Определите цену деления шкалы трубчатого динамометра (рис. 4).

55. Предложите способ измерения силы, с которой игрушечный автомобиль (или танк) тянет по столу деревянный брусок.

56. На рис. 5 в одном и том же масштабе изображено несколько сил. Сила F5=5Н. Укажите силу, равную 4 Н и направленную под углом 30° к оси ОХ.

57. К штативу на нити подвешен груз массой 102 г. Изобразите графически в выбранном вами масштабе силы, действующие на груз.

58. Пружинные весы одним концом прикреплены к потолку, а к другому подвешен груз весом 1470 Н. Под грузом помещается человек, опирающийся ногами на платформу десятичных весов, которые показывают вес человека, равный 700 Н.
а) Каковы будут показания пружинных и десятичных весов, если человек с усилием в 350 Н будет стараться приподнять груз?
б) Каковы будут показания весов, если человек с таким же усилием будет тянуть груз вниз?

Ответы. Сила и ее измерение. Сложение сил. Равнодействующая сил

55. Заменив автомобиль достаточно чувствительным динамометром, повторяют опыт. Показание прибора равно силе тяги автомобиля, если рука, держащая динамометр, движет брусок равномерно с той же скоростью, с которой его двигал автомобиль.

57. Сила тяжести и сила упругости равны 1 Н каждая.

58. а) Пружинные весы будут показывать 1120 Н, а десятичные — 1050 Н;

б) пружинные весы будут показывать 1820 Н, а десятичные — 350 Н.

Сила трения. Трение в природе и технике

59. Почему мел оставляет след на классной доске?

60. Почему металлические ступеньки (лестницы, подножки трамвая, поезда и т. п.) не гладкие, а имеют рельефные выступы?

61. Какие силы уравновешиваются при равномерном движении автомобиля по горизонтальному участку дороги?

62. Может ли велосипедист двигаться равномерно по горизонтальному шоссе, не вращая педали?

63. Парашютист массой 75 кг при раскрытом парашюте спускается с постоянной скоростью 6 м/с. Чему равна сила сопротивления воздуха при этом движении?

64. Для чего «разводят» пилы, т. е. соседние зубья наклоняют в противоположные стороны?

65. Почему кусок хозяйственного мыла легче разрезать крепкой ниткой, чем ножом?

66. У автомобиля повышенной проходимости при движении по плохим дорогам обе оси могут работать как ведущие. При движении же по хорошим дорогам у этих автомобилей, как и у обычных, в качестве ведущей применяют только заднюю ось. Почему проходимость автомобиля увеличивается, когда обе оси делают ведущими?

67. Почему медицинские иглы поли¬руют до зеркального блеска?

68. Почему шелковый шнурок развязывается быстрее хлопчатобумажного, шерстяного?

69. Дайте физическое обоснование пословице «Коси, коса, пока роса; роса долой, и мы домой». Почему при росе косить траву легче?

70. Почему трудно держать в руках живую рыбу?

71. Почему в метро запрещается облокачиваться о движущиеся поручни лестницы эскалатора?

72. Почему при постройке электровозов не применяются легкие металлы или сплавы?

73. Автомашина с прицепом должна перевезти тяжелый груз. Куда его выгоднее поместить: в кузов автомашины или на прицеп? Почему?

74. Почему увеличение натяжения приводного ремня, передающего движение от шкива к шкиву, увеличивает трение между ремнем и шкивом?

75. На столе лежит стопка тетрадей, нижняя приклеена к столу. Как будут двигаться тетради в стопке, если медленно потянуть в горизонтальном направлении за одну из них?

76. Какой вид трения имеет место при катании на коньках и при катании на роликах?

77. Зачем при спуске телеги с крутой горы иногда одно колесо подвязывают веревкой так, чтобы оно не вращалось?

78°. Почему осенью у трамвайных линий, проходящих в районе парков, бульваров, садов и т. п., вывешиваются надписи «Осторожно, листопад!», «Берегись юза!»?

79. По заявлению членов экипажа «Аполлона-12» Ч. Конрада и А. Бина, по Луне ходить легко, но они часто теряли равновесие, так как даже при легком наклоне вперед можно упасть. Объясните явление.

Ответы. Сила трения. Трение в природе и технике

59. Когда прижимают мел к доске, создают большую силу трения, которая и отрывает частички мела, — возникает след на доске.

60. Чтобы увеличить силу трения скольжения подошв ног о ступеньки.

61. Сила тяги двигателя автомобиля и сумма сил сопротивления воздуха и трения подвижных частей машины.

62. Нет, так как действуют силы трения и сопротивления воздуха, уменьшающие его скорость.

64. При «разведенной» пиле пропил имеет ширину, большую толщины полотна пилы. Этим уменьшается трение движущейся пилы о стенки пропила.

65. При разрезании ниткой возникает значительно меньшая сила трения, чем при разрезании ножом.

66. При вращении ведущей оси между колесами и грунтом возникает сила трения покоя, толкающая автомобиль. Чем больше ведущих осей, тем больше сила тяги, действующая на автомашину.

67. Кроме требований гигиены инструмента, существенным является уменьшение силы трения иглы о кожу при уколе.

68. Шелковый шнур имеет более гладкую поверхность, значит, возникает меньшая сила трения.

69. Роса увеличивает массу стебля. По¬этому при ударе косой он в меньшей степени изгибается, и коса сразу срезает его.
Роса служит смазкой, что уменьшает силу трения, когда при обратном движении коса скользит по траве.

70. Тело рыбы покрыто слизью. Эта смазка уменьшает силу трения, и рыба выскальзывает из рук.

71. Чтобы не увеличивать трение поручней о направляющие пластины, по которым они скользят.

72. Уменьшать вес электровоза невыгодно, так как это уменьшит силу давления на рельсы, а следовательно, и силу трения между ведущими колесами и рельсами, что уменьшит силу тяги электровоза.

73. В кузов автомашины. Это увеличит силу давления на задние (ведущие) колеса машины, а значит, увеличит сцепление с полотном дороги. Если поместить груз на прицеп, возможна пробуксовка машины на мокрой скользкой дороге и на подъеме.

74. Так как возрастает сила давления ремня на шкив.

75. Сила трения между тетрадями вверху меньше, чем внизу, так как меньше сила давления. Поэтому тетради, лежащие выше той, за которую потянули, сдвинутся вместе с ней, а лежащие ниже останутся неподвижными.

76. На коньках — трение скольжения, на роликах — трение качения и небольшое скольжение.

77. Чтобы увеличить силу трения.

78. Потому что лист на рельсах уменьшает трение и может помешать торможению.

79. Устойчивость ходьбы человека определяется силой трения между подо¬швой обуви и почвой. Поскольку сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле, то там при ходьбе возникает и малая сила трения.
(Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. Во столько же раз там меньше (при прочих равных условиях) и сила трения, а сила мышц такая же, как и на Земле. Это все равно, что на Земле стать в шесть раз сильнее. Ходьба сразу превратится в прыжки, и устойчивость потеряется.)

Сила взаимодействия молекул. Явление смачивания

80. Ножовочное полотно изогнули в дугу. Какие силы возникли на внешней и на внутренней поверхностях полотна?

81. Сила тяжести, действующая на сидящего на стуле человека, уравновешивается силой упругости ножек стула. Какова природа силы упругости?

82°. Если к носику химической чашки приблизительно перпендикулярно его кончику (рис. 6) приложить стеклянную палочку, то вода при наклоне чашки будет спокойно стекать по ней струёй. Без упомянутой предосторожности значительная часть жидкости потечет по внешней поверхности чашки. Объясните явление.

83°. Почему воду из стеклянного пузырька можно отмерять каплями, а ртуть нельзя? Из какого материала должен быть пузырек, чтобы из него можно было отмерять ртуть каплями?

84°. Как сделать, чтобы стекло не смачивалось водой?

85°. Почему для склейки употребляется жидкий клей?

86°. Можно ли отливать металл в формы, сделанные из материала, который смачивается данным расплавленным металлом?

87. Существует предание о том, как некогда люди добывали золотой песок, который несла быстрая река, протекавшая по Колхиде. Мудрые жители древней страны использовали для этой цели бараньи шкуры. Положат шкуры на ночь на дно реки, а утром, вынув их из воды, видят: весь ворс светится, так много осело на нем золотого песка. Как объяснить, что ворс задерживает крупинки золота?

Ответы. Сила взаимодействия молекул. Явление смачивания

80. На внешней — силы притяжения, на внутренней — силы отталкивания между молекулами.

81. Сила упругости есть сила отталкивания молекул вещества, из которого изготовлен стул.

82. Вода смачивает поверхность стеклянной палочки и по ней вытекает из чашки.

83. Вода смачивает стекло, ртуть — нет. Чтобы можно было отмерять ртуть каплями, пузырек должен быть из олова, цинка, золота или других металлов.

84. Покрыть его пленкой, которую вода не смачивает.

85. Клей смачивает соединяемые поверхности, и этим обеспечивается прочность соединения.

86. Нет, так как будет происходить спаивание металла и материала формы.

87. Крупинки золота, покрываясь жиром овчины, прилипают к ворсу, который также покрыт жиром.

88. Отчего легко писать чернилами на плотной бумаге, трудно на промокательной и нельзя писать на промасленной?

89°. Почему шелковый платок не так хорошо вытирает пот, как полотняный?

90°. Будет ли портиться зерно, если его ссыпать на сухом укатанном току под навес?

91°. Положите в воду кусок мела. Из него во всех направлениях начнут выходить пузыри. Объясните явление.

92°. Какой грунт сохнет скорее после дождя — песчаный или глинистый? Почему?

93°. При возведении построек поверх кирпичного фундамента кладут слой толя — толстой бумаги, пропитанной каменноугольной смолой. Без такой прокладки помещение легко может оказаться сырым. Почему?

94. Можно ли в состоянии невесомости писать обыкновенной авторучкой?

95°. Почему стальные изделия, упакованные в угольный порошок, не покрываются ржавчиной?

Ответы. Капиллярность

88. Плотная бумага чернилами смачивается, но капилляры в ней заполнены другим веществом. Промокательная бумага имеет большое количество капилляров, в которые проникают чернила, поэтому запись на ней получается расплывчатой. Промасленная бумага чернилами не смачивается, и они на ней собираются каплями.

89. Шелк влагой плохо смачивается.

90. Будет, за счет влаги, которая поднимается по капиллярам почвы.

91. Мел — вещество пористое. Проникающая по капиллярам вода вытесняет из мела воздух.

92. Песчаный, так как в нем содержатся капилляры, по которым вода поднимается из почвы на поверхность.

93. Кирпичный фундамент содержит капилляры, по которым вода из почвы проникала бы в стены здания. Слой толя преграждает воде путь вверх.

94. Можно. Из-за смачивания чернила растекутся по стенкам баллона авторучки и будут подаваться к перу по капилляру.

95. Потому что угольный порошок содержит тонкие капилляры, которые впитывают влагу, предохраняя стальные изделия от порчи.

96. На вспаханной пограничной полосе обнаружен след сапог нарушителя границы. Можно ли по следу определить, что прошел только один человек или что он нес еще на себе другого или какой-то тяжелый груз?

97. Если тяжелую покупку нести за веревку, то ощущается сильная боль (режет пальцы), а если под веревку подложить сложенный в несколько раз лист бумаги, то боль уменьшается. Объясните, почему.

98. Объясните назначение наперстка, надеваемого на палец при шитье иголкой.

99. Почему класть голову на подушку приятнее, чем на наклонную деревянную дощечку?

100. Можно ли приготовить такое каменное ложе, чтобы лежать на нем можно
было с таким же ощущением, как на мягком диване?

101. Если металлический стакан сдавливать ладонями вдоль его оси, то рука, нажимающая на края стакана, будет ощущать боль, а другая нет. Почему

Ответы . Давление

96. Да, по глубине следа на вспаханной земле.

97. Ощущение боли зависит от давления, которое предмет производит на тело человека. Величина давления зависит от площади, на которую действует вес покупки. У бумажной ручки площадь опоры больше, поэтому давление на ручку меньше, чем в первом случае.

98. При шитье возникает давление иглы на палец. Чтобы его уменьшить, увеличивают площадь опоры, помещая между пальцем и иглой наперсток.

99. Давление обратно пропорционально площади опоры. В мягкой подушке голова делает удобную вмятину, тяжесть головы приходится на большую площадь. Вследствие этого становится малым давление на подушку. Поэтому возникает малое давление на кожу головы, т. е. не возникает ощущение боли.

100. Да, если поверхность ложа точно соответствует форме тела человека.

101. См. ответ на задачу 97.

Давление в природе и технике

102. Почему буря, которая летом валит живые деревья, часто не может свалить стоящее рядом сухое дерево без листьев, если оно не подгнило?

103. Зависит ли давление колесного трактора на дорогу от давления внутри баллона колеса?

104. Небольшие по весу ледоколы не могут сломать многометровый лед. Почему же это удается сделать тяжелым ледоколам?

105. Почему задние оси грузовых автомашин часто имеют колеса с двойными баллонами?

106. Зачем под гайку подкладывают широкое металлическое кольцо, называемое шайбой?

107. К человеку, под которым провалился лед, подходить нельзя. Для спасения ему бросают лестницу или длинную доску. Объясните, почему таким способом можно спасти провалившегося.

108. Почему при постройке дома все его стены выводятся одновременно до примерно одинаковой высоты?

109. Почему плотину строят так, что ее профиль расширяется книзу?

110. Для чего точат (заостряют) стамески, пилы и другие режущие инструменты?

111. При работе новым напильником приходится прикладывать большие усилия, чем старым. Почему же предпочитают пользоваться новым напильником?

112. Объясните, как наждачная бумага шлифует металлические предметы.

Ответы. Давление в природе и технике

102. Сила, с которой ветер действует на крону дерева (при одинаковом давлении), зависит от площади ее поверхности. У живого дерева она больше. Поэтому буря свалит живое дерево раньше, чем сухое.

103. Зависит. При увеличении дав-ления внутри баллона уменьшается пло¬щадь опоры колеса на дорогу, поэтому давление трактора на дорогу возрастает.

104. Чтобы расколоть лед, надо в определенном месте произвести на него большое давление. Чем больше вес ледокола, тем большее давление он создает на лед.

105. У грузовых автомобилей тяжесть в основном приходится на задние колеса. Чтобы не возникало большого давления их на грунт и они не погружались глубоко в почву, увеличивают площадь опоры задних колес, насаживая на ось дополнительные баллоны.

106. Шайба увеличивает площадь опоры. При этом уменьшается давление на детали, скрепленные с помощью болта и гайки.

107. При опоре человека на доску или лестницу его тяжесть распределяется на большую площадь, и давление на кромку льда уменьшается.

108. Давление стен на фундамент (и на грунт) зависит от веса стены и прилегающей к ней части здания. Под действием веса здания происходит уплотнение (усадка) грунта. Если бы здание строилось неравномерно по высоте, то происходило бы неравномерное оседание грунта под ним. А это могло бы привести к авариям.

109. Плотина имеет огромный вес. При широком основании она будет производить меньшее давление на грунт.

110. Для уменьшения площади острия режущего инструмента, что увеличивает давление на материал изделия и облегчает его обработку.

111. Новый напильник глубже входит в металл (так как у него меньшая площадь выступов насечки напильника), тем самым возрастает скорость обработки детали

113. Почему лимонад и минеральная вода в закупоренной бутылке «спокойны», а если вынуть пробку, то сейчас же «закипают»?

114. Ствол артиллерийского орудия имеет стенки разной толщины. В казенной части они толще. Почему?

116. При каком условии нагревание газа не приводит к изменению его плотности?

117. Каким простым способом удаляют вмятину, которую получил мячик для настольного тенниса?

Ответы. Давление газа

113. В этих напитках растворен углекислый газ род давлением большим, чем атмосферное давление воздуха. При раскупорке бутылки давление извне уменьшается, растворимость газа падает, поэтому газ частично выходит из жидкости, расширяется, вследствие этого жидкость бурлит, слышно шипение (напиток «кипит»).

114. Для прочности. Наибольшее утолщение ствола сделано в казенной части, где при взрыве пороха в малом пространстве возникает наибольшее давление.

116. При нагревании в сосуде, емкость которого не изменяется.

117. Путем нагревания его в горячей воде.

Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля

118. Пищу для космонавтов изготовляют в полужидком виде и помещают в тюбики с эластичными стенками. При легком надавливании на тюбик космонавт извлекает из него содержимое. Какой закон проявляется при этом?

119. Почему железнодорожные шпалы кладут на сыпучий балласт (песок, гравий, щебень), а не прямо на твердый грунт железнодорожного полотна?

120. Как добиться, чтобы вода вытекала по трубке из сосуда, изображенного на рис.9?

121. В нефтяной промышленности для подъема нефти на поверхность земли применяется сжатый воздух, который нагнетается компрессорами в пространство над поверхностью нефтеносного слоя. Какой закон проявляется при этом?

122. Иногда ребята надувают камеру футбольного мяча ртом, каждый раз посылая в нее порцию воздуха. Почему через некоторое время мальчик уже не может вдувать воздух?

123. Почему пустой бумажный мешок, надутый воздухом, с треском разрывается, если ударить им о руку или обо что-то твердое?

Ответы. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля

118. Закон Паскаля.

119. Сыпучий материал передает давление не только вниз, но и в стороны. Поэтому величина площади грунта, на которую распределяется вес поезда, увеличивается. Соответственно уменьшается давление на грунт. Это обеспечивает большую сохранность железнодорожного пути.

120. Чтобы вода вытекала, необходимо создать разность давлений на воду внутри и вне сосуда, причем внутри сосуда оно должно быть большим. Этого можно достичь четырьмя способами:
а) соединить трубку с откачивающим насосом;
б) нагнетать воздух в сосуд через трубку;
в) нагревать воздух в сосу¬де;
г) кипятить воду.

121. Закон Паскаля.

122. Давление, создаваемое легкими мальчика, равно давлению воздуха внутри камеры.

123. Давление, созданное в одном месте, передается воздухом по всем направлениям. Так как площадь оболочки мешка велика, то возникает большая сила давления на бумагу. Оболочка не выдерживает и разрывается.
(Поскольку бумажный пакет почти не растяжим, при ударе внутри пакета резко возрастает давление. Пакет рвется, и воздух вырывается наружу, создавая звуковую волну. Мы слышим хлопок.)

Читайте также:  Использование олова вместо шпаклевки

Гидравлические и пневматические машины

124. Изменится ли производимое при помощи гидравлического пресса давление, если воду заменить более тяжелой жидкостью — глицерином?

125. Будет ли разница в действии гидравлического пресса на Земле и на Луне?

126. Приподнять грузовой автомобиль, ухватившись за его колесо, не смогут даже несколько человек. Почему же одному шоферу удается немного приподнять машину, накачивая баллон колеса воздухом с помощью ручного насоса?

Ответы. Гидравлические и пневматические машины

125. Разницы не будет.

126. Насос совместно с баллоном образует пневматическую машину, дающую определенный выигрыш в силе.

Свободная поверхность жидкости

127. Какую форму имеет поверхность воды в каждом ковше водоналивного колеса гидротурбины?

128. Если приподнять немного конец уровня, куда переместится пузырек воздуха?

129. Поверхность воды в реке плоская. Горизонтальна ли она?

Ответы. Свободная поверхность жидкости

128. В сторону приподнятого конца.

129. Нет. Если бы поверхность воды в реке была горизонтальной, то вода не текла бы вдоль ее русла.

Давление жидкости и газе при действии на них силы тяжести

130. К трубке прикреплен тонкостенный резиновый шар (рис. 10). В трубку с шаром налита вода. Изменится ли уровень воды в трубке,если шар погрузить в сосуд с водой?

131. В сосуд, имеющий форму косого параллелепипеда (рис. 11), налита жидкость. Сравните давление, производимое ею на боковые стенки в точках А и В, лежащих на одном уровне.

132. В сосуде Л на металлической стойке В закреплен герметично закрытый сосуд С, имеющий гофрированную, легко подвижную боковую поверхность (силь-фон). Как изменятся размеры сосуда С, если в сосуд А налить воды (рис. 12)?

Ответы. Давление в жидкости и газе при действии на них силы тяжести

130. Уровень воды в трубке повысится, так как гидростатическое давление воды дожмет резиновый шар.

131. Давление жидкости зависит не от ориентации площадки, а только от ее глубины погружения. Поэтому давление в точках А и В одинаково.

132. Вследствие давления слоев воды, расположенных над верхней крышкой сильфона, он сожмется.

Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда

133. Почему вода из ванны вытекает быстрее, если в нее погружается человек?

134. Воду, которая была в узкой мензурке, перелили в широкую банку. Изменилось ли давление воды на дно?

135. Почему пловец, нырнувший на большую глубину, испытывает боль в ушах?

136. Почему вода из самовара вытекает сначала быстро, а потом все медленнее и медленнее?

137. Из отверстия, находящегося в нижней части сосуда сбоку, бьет струя воды. Как сделать, чтобы струя вытекала все время под постоянным давлением, несмотря на то, что уровень воды в сосуде по мере ее вытекания все время понижается?

138. Из небольшого отверстия в боковой стенке сосуда вытекает струйка воды. Что произойдет с этой струёй, если сосуд начнет свободно падать? Сопротивлением окружающего воздуха пренебречь.

139. Как изменяется объем пузырька воздуха, когда этот пузырек поднимается со дна водоема на поверхность?

140°. Герметически закрытый бак залит водой полностью, только на дне его имеется пузырек воздуха. Высота воды в баке Н. Каким станет давление на дно, когда пузырек всплывет?

Ответы. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда

135. Давление в жидкости пропорционально глубине погружения.

136. Давление воды на дно (у крана) прямо пропорционально высоте ее уровня в самоваре.

137. Одним из возможных решений является сосуд Мариотта (рис. 36). Давление, под которым вытекает жидкость из отверстия А, определяется разностью высот точки А и отверстия В открытой трубки BD, т. е. высотой Н, и не зависит от уровня С жидкости в сосуде.

138. Если сопротивление воздуха отсутствует, то вода в свободно падающем сосуде находится в состоянии невесомости, т. е. не производит давления на дно и стенки сосуда. Следовательно, вода из отверстия вытекать не будет.

140. Давление в пузырьке равно давлению на дно сосуда, т. е. р = рgН. Таким же оно останется в пузырьке, когда он всплывет, так как объем пузырька не изменяется (бак герметичен и заполнен почти несжимаемой водой). Таким образом, на поверхность воды пузырек оказывает давление р. Это давление вода в соответствии с законом Паскаля передает по всем направлениям (в том числе и на дно сосуда). Следовательно, вода производит давление на дно сосуда, равное сумме давления р водяного столба и давления р внутри пузырька воздуха, т. е. всего 2р.

141. Жидкость налита в сосуд (рис. 13). Как определить ее давление на дно АB?

142. В сосуд с водой опускают тело, подвешенное на нити. Оно не касается дна сосуда. Изменится ли при этом давление воды на дно сосуда? Зависит ли изменение давления от веса тела?

143. Какую форму следует придать сосуду, если желают с помощью данного количества жидкости получить возможно большую силу давления на дно?

144. В полусферический колокол, плотно лежащий на столе, наливают воду через отверстие вверху. Когда вода доходит до отверстия, она приподнимает колокол и начинает вытекать внизу. Объясните явление.

Ответы. гидростатический парадокс

141. Давление на дно АВ будет определяться разностью уровней КМ и АВ жидкости в сосуде.

142. Давление увеличится. От веса тела изменение давления не зависит.

143. Так как сила давления увеличивается вместе с площадью дна и высотой жидкости, то дно следует сделать пошире, а сам сосуд узким, чтобы жидкость стояла в нем повыше.

144. В соответствии с законом Паскаля жидкость производит давление на стенки полусферы. Равнодействующая сил давления воды на отдельные участки поверхности колокола направлена вверх. Когда уровень воды достигает верхнего отверстия, величина силы давления воды на стенки колокола становится равной его весу и вода приподнимает его.

Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин

145. Лет сто назад для работы человека под водой его опускали туда в водолазном колоколе. Находящийся в колоколе воздух не давал возможности воде проникнуть внутрь. Колокол опускали на дно, и человек производил необходимую работу. Был ли при этом водолаз избавлен от присутствия воды под колоколом?

146′. Герой книги Ж. Кусто и Ф. Дюма «В мире безмолвия» рассказывает: «На глубине шести футов (1,83 м. — М.Т.) уже было тихо и спокойно, но катящиеся наверху валы давали о себе знать до глубины в двадцать футов ритмичным усилением давления на барабанные перепонки». Объясните явление.

Ответы. Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин

145. Нет, так как под давлением воды воздух под колоколом сжимался и немного воды проникало внутрь колокола.

146. Давление внутри жидкости пропорционально глубине погружения. При наличии волн толщина слоя воды над аквалангистом периодически изменялась. Это приводило к изменению давления, что и ощущали барабанные перепонки пловца.

Ответы. Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин

145. Нет, так как под давлением воды воздух под колоколом сжимался и немного воды проникало внутрь колокола.

146. Давление внутри жидкости пропорционально глубине погружения. При наличии волн толщина слоя воды над аквалангистом периодически изменялась. Это приводило к изменению давления, что и ощущали барабанные перепонки пловца.

147. Какие неудобства создает чайник с коротким носиком?

148. Во время ремонта театрального зала с наклонным полом возникла необходимость наметить на всех стенах горизонтальную линию. Предложите наиболее простое устройство, с помощью которого можно сделать отметки на одном и том же уровне.

149. Трубка ABCD (рис. 14) заполнена той же жидкостью, какой заполнен сосуд. Как изменится уровень жидкости в сосуде при открывании одного из кранов А, В, С, D?

150. Одинаково ли давление воды в точках А, В, С (рис. 15)?

151. Для чего отводящим трубам кухонной раковины придают коленчатую форму ABCD(рис. 16)?

152. Если нижнее отверстие цилиндрической трубки А закрыть пробкой, сквозь которую пропущена трубка с оттянутым концом в (пипетка), и погрузить в сосуд с водой, то возникает фонтан (рис. 17). Объясните явление.

153. Почему иногда на верхних этажах здания вода не идет через краны водопроводной сети, тогда как она продолжает вытекать из кранов на нижних этажах?

Ответы. Сообщающиеся сосуды

148. Можно применить такое устройство: две стеклянные трубки соединяют длинной резиновой трубкой и наполняют их водой. Держа одну из трубок у одной из стен и зафиксировав определенный уровень воды в ней (согласно отметке на стене), обходят вместе с другой трубкой остальные стены и делают на них отметки согласно уровню воды в трубке (начальный уровень воды в неподвижной трубке при этом не должен изменяться).

149. Если сосуд широк, а трубки узкие и короткие, то при открывании крана А уровень воды в сосуде практически не изменится. При открывании крана С вся вода из сосуда вытечет. В случае открывания кранов В и D вода в сосуде установится на уровне отверстий трубок этих кранов.

150. Давление внутри жидкости, созданное ее весом, зависит от глубины погружения. В соответствии с законом Паскаля это давление передается по всем направлениям без изменения. Следовательно, внутри жидкости оно одинаково на. данной горизонтальной плоскости АВС и равно рдН, где р — плотность воды, д= 9,8 м/с2, Н— глубина погружения.

151. В колене АВС образуется водяная пробка, которая препятствует проникновению газов из канализационных труб в жилое помещение.

153. Водопровод—система сообщающихся сосудов. При большом расходе воды уровень воды в водонапорной башне понижается. Чем выше располагается кран водопроводной сети, тем меньше разность уровней воды в водонапорной башне и в кране, тем меньше давление, под которым вытекает вода из крана. Если не использовать дополнительные насосы, то вода иногда и не доходит до кранов верхних этажей здания.

154. Будут ли сохраняться неизменными уровень воды в сосуде А (рис. 18) и условия вытекания струи из отверстия D?

155. Почему приходится прилагать огромное усилие, вытаскивая ногу, увязшую в глине или топком болотистом грунте?

156. Почему парнокопытные животные не испытывают трудностей (см. задачу 154), передвигаясь по болотистой местности?

157. Горючее из топливного бака поступает в карбюратор двигателя по трубке самотеком. Почему прекращается поступление горючего, если засорится отверстие в пробке, закрывающей горловину топливного бака?

158. Почему вода из опрокинутой бутылки выливается рывками, с бульканьем, а из резиновой медицинской грелки вытекает ровной сплошной струёй?

159. Две пробирки входят одна в другую с небольшим зазором. В большую пробирку наливают воду, а затем на глубину нескольких сантиметров в нее вталкивают другую пробирку, пустую. Потом пробирки переворачивают. Как будет вести себя внутренняя пробирка при вытекании воды из более широкой пробирки?

160. Под колоколом воздушного насоса помещен стакан с опрокинутой в него колбой, наполненной водой (рис. 19). Описать явления, наблюдаемые при откачивании воздуха из-под колокола, затем при открывании вентиля, соединяющего колокол с атмосферой.

161. Может ли космонавт набрать чернила в поршневую авторучку, находясь в состоянии невесомости?

162. а) Равно ли давление воздуха внутри туго надутого резинового мяча давлению наружного воздуха? б) Как по внешнему виду оболочки мяча можно судить о равенстве давлений воздуха внутри мяча и снаружи?

Ответы. Атмосферное давление

154. Вначале уровень воды в сосуде А будет понижаться до уровня горловины С сосуда В. При этом дальность полета струи будет уменьшаться, так как уменьшается давление воды на уровне отверстия D. Затем уровень воды в сосуде А будет постоянным (вода из колбы В вытекает, а вместо нее входит воздух) до тех пор, пока в сосуде В будет еще вода (если диаметр горловины С больше диаметра отверстия D. Когда вся вода из сосуда В вытечет, уровень жидкости в сосуде А будет снова понижаться и дальность полета струи также будет уменьшаться.

155. При выдергивании ноги из болота под стопой создается пространство, в которое воздух не может попасть. Поэтому, вытаскивая ногу, человек должен преодолеть не только сопротивление вязкой почвы, но еще и силу давления атмосферного воздуха.

156. При вытаскивании ноги из грунта воздух просачивается через раздвоение копыта. Вследствие этого не возникает разности давлений воздуха над и под копытом и нога легко поднимается.

157. При засорении отверстия в баке создается разрежение, общее давление жидкости и воздуха в баке может оказаться меньше атмосферного давления, и подача горючего прекратится.

158. Когда вода вытекает из бутылки, воздух в ней расширяется, давление его падает и становится меньше атмосферного. Вследствие этого наружный воздух пузырями прорывается сквозь жидкость в бутылку. Возникает бульканье. Стенки резиновой грелки эластичны. По мере вытекания воды они сжимаются. Давление воздуха внутри нее все время такое же, как и внешнее. Поэтому вода вытекает сплошной струёй.

159. Когда вода вытекает, давление между донышками пробирок становится меньше атмосферного, и наружный воздух поднимает внутреннюю пробирку вверх.

160. В первом случае вода из колбы переливается в стакан, во втором из стакана переходит в колбу.

161. Если на борту корабля поддерживается нормальное давление воздуха, то состояние невесомости не оказывает никакого влияния на процесс заполнения авторучки чернилами.

162. а) Давление воздуха внутри мяча равно сумме давления наружного воздуха и давления, создаваемого растянутой резиновой оболочкой. Поэтому давление воздуха внутри мяча больше, чем снаружи; б) оболочка должна быть свободной, не натянутой.

Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли

163. Какой барометр чувствительнее:ртутный или масляный?

164. Можно ли через вертикальную трубку длиной 1 м откачать насосом из сосуда ртуть?

166. Можно ли для демонстрации опыта Торричелли воспользоваться трубками, изображенными на рисунке 18, а?

167. Будет ли давать правильные показания атмосферного давления ртутный: барометр, если при его сборке заполнена ртутью не вся трубка?

168. Почему в ртутном барометре чашка гораздо шире трубки?

169. Чашечный барометр повешен наклонно. Даст ли отсчет по шкале значение атмосферного давления?

170. На высоте 8 км в вертикальном положении падает ртутный барометр. Каковы показания прибора?

171. Какого типа барометр следует применять для измерения давления внутри космического корабля, когда он движется с выключенным двигателем?

172. В чем различие между изменением плотности воздуха с высотой и плотности воды на различных морских глубинах?

175. Две трубки В, и В2 через тройник подсоединены к источнику светильного газа (рис. 20). Как объяснить, что при горизонтальном перемещении одной из трубок высота газового пламени не изменяется, а при поднятии, например, трубки В1, пламя А2 уменьшается, а пламя А1, увеличивается?

Ответы. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли

163. Масляный, так как плотность масла в 15 раз меньше плотности ртути, и поэтому изменению уровня ртути на 1 мм соответствует изменение уровня масла на 15 мм.

167. Прибор будет давать неверные показания, так как над ртутью находится некоторое количество воздуха.

168. За показание ртутного барометра принимается высота столбика ртути в трубке, отсчитанная от поверхности ее в чашке. При изменении атмосферного давления высота столбика изменяется, при этом какое-то количество ртути переходит либо из трубки в чашку, либо из чашки в трубку. Следовательно, уровень ртути в чашке при изменении атмосферного давления будет изменяться. Шкала же прибора неподвижна и отнесена к какому-то условному уровню ртути. Значит, прибор дает систематическую ошибку, которую в точных измерениях надо учитывать. На практике, чтобы уменьшить эту ошибку прибора, чашку берут гораздо шире трубки. Тогда уровень ртути в чашке изменяется незначительно.

169. Нет.

170. В падающем барометре ртуть невесома. А так как атмосферное давление существует, то ртуть заполнит всю трубку.

172. Плотность воздуха быстро уменьшается с высотой, плотность воды незначительно увеличивается с глубиной погружения.

175. С увеличением высоты атмосферное давление уменьшается, поэтому газ будет лучше выходить из трубки B и пламя А,
увеличивается.

176. У жидкостного манометра (рис. 21) одно колено — А — широкое и вертикальное, а другое — В — узкое и наклонное. Какие преимущества имеет он по сравнению с манометром, у которого обе трубки одинакового сечения и вертикальны?

177. Будет ли выпрямляться манометрическая трубка металлического манометра, если ее концу придать скос СС1 так, чтобы длина дуги AВC (рис. 22) была равна длине дуги A1В1С1?

176. Уровень жидкости в широком колене практически не изменяется, и отсчет изменения давления производится по положению уровня в узкой трубке. Высота поднятия жидкости не зависит от угла наклона трубки, а длина жидкого столбика зависит от угла наклона. Эта длина значительно больше высоты, поэтому такой манометр обладает большей чувствительностью.

177. Будет, так как на площадку СС действует сила давления, выпрямляющая трубку.

Поршневой жидкостный насос

178. Можно ли подавать воду на высоту 30 м при помощи насоса, расположенного на высоте 30 м? 5 м?

179. Найдите ошибку в проекте водяной насосной установки (рис. 23). Почему при такой установке насос не может качать воду? Произведите необходимое исправление в проекте.

180. Можно ли считать медицинский шприц насосом?

181. Где расположены и как устроены клапаны, которые позволяют накачивать воздух насосом в велосипедную камеру?

182. Для действия всасывающего водяного (или воздушного) насоса требуется меньшее усилие, чем для нагнетательного. Почему?

Ответы. Поршневой жидкостный насос

178. Насосом, расположенным на высоте 30 м, — нельзя, а на высоте 5м— можно.

179. При нормальном атмосферном давлении вода не может быть поднята всасывающим насосом выше 10,34 м.

180. Нельзя. Насос имеет систему клапанов, которых у шприца нет. Движение жидкости в насосе идет все время в одном направлениях, в шприце идет то в одном, то в противоположном направлении. Действие шприца сходно с действием пипетки (глазной капельницы).

181. Одним клапаном является сама кожаная манжетка-поршень насоса, другим — ниппель в камере.

182. При работе всасывающего насоса, находящегося у верха колодца, подъем воды совершается действием силы атмосферного давления; у нагнетательного насоса, находящегося на дне колодца, подъем воды производится силой мышц человека.

183°. В верхней части сифона (рис. 24)сделано отверстие К, закрытое пробкой. Будет ли действовать сифон, если вытянуть пробку?

184°. Изобразите сифоны для «переливания» газов тяжелее и легче воздуха.

185°. Из ванны, стоящей на полу и не имеющей в дне сливного отверстия, требуется вылить воду, не перевертывая самой ванны. Можно ли слить воду из ванны сифоном?

186°. Три стакана наполнены водой и установлены на разной высоте (рис. 25). Из каждого проведены вверх трубки, соединяющиеся вместе. Трубки тоже заполнены водой. Что произойдет, если одновременно открыть все краны К1, К2, К3?

183. Сифон перестанет действовать. Жидкость из обоих колен вытечет в сосуды.

185. Вода будет выливаться из ванны, пока уровень воды в ней будет выше уровня жидкости в сосуде, куда она перетекает.

186. Система из трубок будет работать как сифон. Из верхнего стакана вода будет перетекать в средний и нижний. Кроме того, из среднего стакана вода будет перетекать в нижний. Таким образом, перетекание будет продолжаться до тех пор, пока вода в сосудах не окажется на одном уровне — том, который она занимает в нижнем сосуде.

Действие жидкости и газа на погруженное в них тело

187. Собака легко перетаскивает утопающего в воде, однако на берегу она не может сдвинуть его с места. Почему?

188. Герой романа А.Р.Беляева «Человек-амфибия» рассказывает: «Дельфины на суше гораздо тяжелее, чем в воде. Вообще у вас тут все тяжелее. Даже собственное тело». Прав ли автор романа? Объясните.

189. Ходить по берегу, усеянному морской галькой, босыми ногами больно. А в воде, погрузившись глубже пояса, ходить по мелким камням не больно. Почему?

190. Почему все водяные растения обладают мягким, легко сгибающимся стеблем?

191. Один конец изогнутой трубки закрыт фанерным кружком и опущен в сосуд с водой (рис. 26). Будет ли всплывать кружок?

192. Для подводных лодок устанавливается глубина, ниже которой они не должны опускаться. Чем объясняется существование такого предела?

193. Тяжелый цилиндр А прикреплен к динамометру D и без зазора проходит через отверстие В в дне сосуда (рис. 27). Изменится ли показание динамометра, если в сосуд налить жидкость?

194. С некоторой высоты падает сосуд с водой, в котором в начальный момент падения на некоторой глубине находится кусок пробки. Каково будет движение пробки относительно стенок сосуда? Сопротивление воздуха в расчет не принимать.

Читайте также:  Аллотропные видоизменения олова схема

Ответы. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело

187. В воде на тело человека действует направленная вверх выталкивающая сила. На берегу она не действует.

188. Автор выражается достаточно точно. Сила тяжести, с которой Земля притягивает к себе тела, в воде остается прежней. Но в жидкости, кроме того, действует еще и направленная в противоположную сторону выталкивающая сила. Поэтому и возникает уменьшение веса (точнее, силы воздействия на первоначальную опору. В этом смысле тело в воде легче, чем на суше.)

189. На человека в воде, кроме силы тяжести, действует еще и выталкивающая сила, направленная вверх.

190. В воде действует выталкивающая сила. Поэтому для поддержания растения в вертикальном положении ему не нужен жесткий стебель.

191. Нет, так как давление на кружок сверху больше, чем снизу.

192. Чем глубже опустится подводная лодка, тем большее давление будут испытывать ее стенки. Так как существует предел прочности конструкции лодки, то существует и предел глубины ее погружения.

193. Показание динамометра не изменится. Силы давления жидкости действуют лишь перпендикулярно боковой поверхности цилиндра. Поэтому выталкивающая сила отсутствует.

194. Пробка будет неподвижна относительно сосуда.

195. В воду опущен медный кубик массой 10 г и тонкая медная пластинка массой 10 г. Одинакова ли выталкивающая сила в обоих случаях?

196. Кусок мрамора весит столько, сколько весит медная гиря. Какое из этих тел легче удержать в воде?

197. В романе Жюля Верна «80 000 километров под водой» есть такое место: «»Наутилус» стоял неподвижно. Наполнив резервуары, он держался на глубине тысячи метров. Я отложил книгу и, прижавшись к окну, стал всматриваться. В жидком пространстве, ярко освещенном электрическим прожектором, виднелась какая-то огромная неподвижная черная масса. «Это корабль!» -вскричал я».
Возможно ли описанное здесь явление: будет ли затонувший корабль «висеть» неподвижно в глубине океана и не опускаться на дно, как это описано в романе автором?

198. Для погружения на 1 м под воду глубоководный аппарат принимает некоторое количество воды. Сколько воды ему надо принять, чтобы погрузиться на 10 м, на 100 м, на дно Баренцева моря?

199. Плотность тела определяется взвешиванием его в воздухе и в воде. При погружении небольшого тела в воду на его поверхности удерживаются пузырьки воздуха, из-за которых получается ошибка в определении плотности. Больше или меньше получается при этом значение плотности?

200. Какое заключение можно сделать о величине архимедовой силы, проводя соответствующие опыты на Луне, где сила тяжести в шесть раз меньше, чем на Земле?

201. Действуют ли на искусственном спутнике Земли закон Паскаля и архимедова сила?

202. Из какого материала надо сделать гири, чтобы при точном взвешивании можно было не вводить поправки на потерю веса (архимедову силу) в воздухе?

Ответы. Архимедова сила

195. Поскольку массы кубика и пластинки, сделанных из одного материала, одинаковы, то одинаковы и их объемы. Значит, при полном погружении в воду на них действует одна и та же выталкивающая сила.

196. Плотность мрамора меньше плотности меди, поэтому при одинаковой массе мрамор имеет больший объем, значит, на него будет действовать большая выталкивающая сила и его легче удержать в воде, чем медную гирю.

197. Нет, если корабль скроется под водой, он обязательно опустится на дно.

198. Столько же, если пренебречь изменением плотности воды на различных глубинах. Тело опускается на дно сосуда, когда действующая на него сила тяжести больше выталкивающей силы.

199. Прилипшие пузырьки воздуха незначительно увеличивают массу тела, но существенно увеличивают его объем. Поэтому значение плотности получается меньшим.

200. Такое же, как и на Земле: архимедова сила равна весу жидкости, вытесненной погруженным в нее телом.

201. Закон Паскаля действует. Архимедова сила в условиях невесомости отсутствует.

202. Гири должны быть из того же вещества, что и взвешиваемое тело.

203. Лежащий на воде неподвижно на спине пловец делает глубокие вдох и выдох. Как изменяется при этом положение тела пловца по отношению к поверхности воды? Почему?

204. Одинаковы ли выталкивающие силы, действующие на один и тот же деревянный брусок, плавающий сначала в воде, а потом в керосине?

205. Почему тарелка, положенная на поверхность воды плашмя, плавает, а опущенная в воду ребром тонет?

206. Может ли спасательный круг удержать любое число ухватившихся за него людей?

207. На груди и на спине водолаза помещают тяжелые свинцовые пластинки, а к башмакам приделывают свинцовые подошвы. Зачем это делают?

208. В сосуд с водой опущен кусок дерева. Изменится ли от этого давление на дно сосуда, если вода из сосуда не выливается?

209. Стакан до краев наполнен водой. В него помещают кусок дерева так, что он свободно плавает. Изменится ли вес стакана, если вода по-прежнему наполняет его до краев?

210. Сила давления воды на дно и сила тяжести плотно прилегающей к цилиндрической трубке пластинки АВ (рис. 28) точно уравновешиваются силой упругости пружины. Отпадет ли пластинка, если опустить в воду кусок дерева?

211. Справедлив ли закон сообщающихся сосудов, если в одном из сосудов находится поплавок?

212. В коленах U-образной трубки ртуть и вода уравновешивают друг друга. Изменится ли уровень соприкосновения воды со ртутью, если в оба колена опустить по одинаковому деревянному шарику?

213. В сосуде с водой плавает стакан. Изменится ли уровень воды в сосуде, если, наклонив стакан, зачерпнуть им из сосуда немного воды и пустить стакан снова плавать?

214. В стакане, наполненном до краев водой, плавает кусок льда. Перельется ли вода через край, когда лед растает? Как изменится ответ, если в стакане будет находиться не вода, а более плотная или менее плотная жидкость?

215. В сосуде с водой плавает кусок льда, внутри которого заключен кусок свинца (рис. 29). Изменится ли уровень воды в сосуде, когда лед растает? Как изменится ответ, если внутри льда находится не свинец, а пузырек воздуха?

216. Как изменился бы уровень воды в океане, если бы растаяли айсберги?

217. В сосуде с водой плавает кусок льда, к которому примерзла корковая пробка. Как изменится уровень воды в сосуде, если лед растает, в случае, когда пробка целиком находится под водой (рис. 30, а), и в случае, когда она находится целиком над водой (рис. 30, б)?

Ответы. Плавание тел

203. При вдохе пловец всплывает, при выдохе погружается глубже в воду, так как при дыхании меняется объем грудной клетки и соответственно меняется архимедова сила.
(При вдохе пловец всплывает, при выдохе погружается глубже в воду, так как при дыхании меняется объем грудной клетки, а масса тела остается практически постоянной. Поэтому общий объем тела при вдохе возрастает, при выдохе убывает, а объем части тела, погруженной в воду, не меняется.)

204. Одинаковы. Брусок плавает в обеих жидкостях, значит, выталкивающая сила в каждой из них равна действующей на него силе тяжести.

206. Нет, так как подъемная сила (разность между максимальной архимедовой силой и силой тяжести) круга имеет ограниченную величину.

207. Чтобы увеличить силу тяжести и сделать ее больше архимедовой силы, иначе водолаз не погрузится на необходимую глубину.

208. Давление увеличится, так как повысится уровень воды в сосуде.

209. Не изменится, так как вес куска дерева равен весу вытесненной им (и вылившейся из стакана) воды.

210. Задачу можно решить двумя способами. Первый: на дно цилиндрического сосуда действует, кроме веса воды, еще и вес плавающего в ней куска дерева, поэтому пластинка отпадет. Второй:погруженный в воду кусок дерева повышает уровень воды в сосуде, от этого увеличивается гидростатическое давление на дно сосуда, значит, увеличивается действующая на пластинку сила, поэтому пластинка отпадет.

211. Справедлив, так как вес поплавка равен весу вытесненной им жидкости.

212. При одинаковых шариках уровень соприкосновения воды со ртутью не изменится.

213. Вес плавающего стакана увеличится на вес изъятой из сосуда воды. Поэтому стакан будет погружен в воду немного глубже, так что уровень воды в сосуде не изменится.
(Вес плавающего стакана увеличится на вес изъятой из сосуда воды. Поэтому стакан вытеснит дополнительно объем воды того же веса, т. е. тот же самый объем, который занимала зачерпнутая вода. Уровень воды в сосуде не изменится.)

214. Вес плавающего льда равен весу вытесненной им воды. Поэтому объем воды, образовавшейся при таянии льда, будет в точности равен объему вытесненной им воды, и уровень жидкости в стакане не изменится. Если в стакане находится жидкость более плотная, чем вода, то объем воды, образовавшейся после таяния льда, будет больше, чем объем жидкости, вытесненной льдом, и вода перельется через край. Наоборот, в случае менее плотной жидкости, после того как лед растает, уровень понизится.

215. Объем количества воды, уравновешивающего свинец, в 11,3 раза больше объема грузика, ибо в 11,3 раза плотность свинца больше плотности воды. Если теперь лед растает, то погрузившийся в воду кусочек свинца, конечно, не заполнит собой той добавочной полости, которую занимал нагруженный лед. И уровень воды опустится.Пусть теперь кусок плавающего в воде льда, содержащего внутри себя пузырек воздуха, вытесняет определенный объем воды (рис. 38). Очевидно, вес льдинки не изменится, если пузырек переместится вверх, а свободная полость заполнится льдом. Но если вес льдинки не изменился, то сохранится прежним и объем вытесненной ею воды. Теперь решение задачи сведено к случаю, описанному в задаче 214, решение которой от формы куска льда не зависит. Поэтому уровень воды после таяния льда не изменится.

216. Так как плотность пресной воды меньше плотности соленой, то повысился бы.

217. В обоих случаях уровень воды после таяния льда не изменится. В самом деле, суммарный вес воды, льда и пробки будет равен суммарному весу воды и пробки после того, как лед растает. Давление на дно сосуда не изменится, а значит, не изменится и высота уровня воды в сосуде.

Плавание тел в зависимости от плотностей тела и жидкости

218. Может ли тело в одной жидкости тонуть, а в другой плавать? Приведите пример.

219. В сосуд со ртутью опустили железную гайку. Потонет ли она?

220. Два сплошных цилиндра одинакового веса и диаметра, алюминиевый и свинцовый, в вертикальном положении плавают в ртути. Сравните глубину погружения цилиндров.

221. Для очистки семян ржи от рожков спорыньи семена погружают в двадцатипроцентный водный раствор поваренной соли. Рожки спорыньи всплывают, а рожь остается на дне. О чем это свидетельствует?

222. В сосуд налили крепкий раствор поваренной соли, а сверху осторожно прилили чистой воды. Если в сосуд поместить куриное яйцо, оно будет держаться на границе между раствором и чистой водой. Объясните явление.

223. В банке, наполненной водой, на дне лежит картофелина. Как следует изменить состав воды, чтобы картофелина всплыла на поверхность?

224. Стальной шарик плавает в ртути. Изменится ли погружение шарика в ртуть, если сверху налить воды?

225. Почему молоко опускается на дно стакана, когда его подливают в чай?

226. Почему нельзя тушить горящий керосин, заливая его водой?

227. В одну бутылку налиты растительное масло и уксус. Как можно налить из бутылки любую из этих жидкостей в любом количестве?

228. На поверхности воды в ведре плавает пол литра растительного масла. Как собрать большую часть масла в бутылку, не имея никаких приспособлений и не трогая ведра?

229. Будет ли плавать стеклянная бутылка с водой в воде, со ртутью в ртути?

230. В сосуде с водой плавает металлическая чашка. Как изменится уровень воды в сосуде, если, наклонив чашку, потопить ее в воде?

231. Утонет ли латунная гайка, смазанная маслом, если ее осторожно положить на поверхность воды в сосуд, находящийся на движущемся по круговой орбите искусственном спутнике Земли?

232. В книге Ж. Кусто и ф. Дюма «В мире безмолвия» есть такое место: «Я совершал всевозможные маневры: петлял, кувыркался, крутил сальто. Я парил в пространстве, словно перестал существовать закон тяготения». Можно ли считать состояние аквалангиста в воде сходным с состоянием невесомости, испытываемым космонавтом?

233. Подводная лодка, опустившись на мягкий грунт (илистое дно), иногда с трудом отрывается от него. Как объясняется это присасывание лодки к грунту?

234. Отстойник трактора (рис. 31) предназначен для очистки топлива от грязи и воды, чтобы эти примеси не попадали в карбюратор двигателя. Объясните принцип действия отстойника.

Ответы. Плавание тел в зависимости от плотностей тела и жидкости

218. Может. Например, лед в воде плавает, а в керосине тонет.

219. Будет плавать.

220. При одинаковых весах плавающие цилиндры вытеснят равные объемы ртути. Так как площади оснований цилиндров одинаковы, то одинаковыми будут и глубины погружения их в жидкость.

221. Плотность примесей меньше, а плотность зерна больше плотности раствора.

222. Плотность чистой воды меньше средней плотности яйца, поэтому оно в ней тонет. Плотность раствора поваренной соли больше плотности яйца, поэтому оно в нем всплывает.

223. Всыпать а воду поваренной соли.

224. Шарик немного всплывет относительно уровня ртути.

225. Плотность молока больше плотности чая.

226. Керосин будет всплывать в воде и продолжать гореть.

227. Масло плавает поверх уксуса. Чтобы налить масло, надо просто наклонить бутылку. Чтобы налить уксус, надо закрыть бутылку пробкой, перевернуть ее, затем приоткрыть пробку ровно настолько, чтобы вылилось нужное количество уксуса.

228. Бутылка наполняется водой, закрывается пальцем, переворачивается вверх дном и опускается горлышком в слой масла. Если убрать палец, то вода из бутылки будет вытекать, а на ее место в бутылку будет входить масло. Можно еще опустить в вертикальном положении пустую бутылку в воду так, чтобы край горлышка был на уровне масла.

229. В первом случае бутылка потонет, во втором — будет плавать, так как плотность стекла больше плотности воды и меньше плотности ртути.

230. Уровень воды понизится.

231. Не утонет, так как в спутнике тела невесомы, а масло предохранит поверхность гайки от смачивания водой.

232. Нет. В состоянии невесомости мышцы тела человека не испытывают нагрузок силы тяжести, легкоподвижные части тела (внутренние органы, кровь и т. д.) не производят «весового» давления на окружающие их органы. Поэтому возникает ощущение легкости. В воде же на пловца действуют сила тяжести и архимедова сила. Он сжат действующими на него силами и не испытывает того состояния, которое ощущает космонавт.

233. Когда лодка плотно прижата к мягкому грунту так, что между нею и грунтом нет воды, давление воды на нижнюю часть лодки отсутствует, т. е. отсутствует сила, направленная вверх. Сила же давления на верхнюю часть лодки направлена вниз и вместе с силой тяжести прижимает ее к грунту.

234. Грязь и вода, имеющие плотность большую, чем керосин или бензин, опускаются на дно отстойника.

235. Теплоход переходит из реки в море. Сравните выталкивающие силы, действующие на него в этих бассейнах.

236. В морском деле различают объемное водоизмещение корабля (объем погруженной части) и тоннаж (масса воды в объеме погруженной части). Одинаковы ли численно эти величины для одноro и того же корабля в речной и морской воде?

237. Вес тел по мере приближения к экватору уменьшается. Корабль, имеющий в Белом море вес 200 000 кН, в Черном море становится легче на 800 кН. Изменится ли его осадка в воде? Различием плотности воды в Черном и Белом морях пренебречь.

238. В гавани во время прилива стоит судно, с которого спускается в море лесенка. Ученик, желая определить скорость подъема воды во время прилива, измерил высоту каждой ступеньки и сел на берегу отсчитывать число ступенек, которые покроет вода за 2 ч. Получит ли он результат? (Задача-шутка.)

Ответы. Плавание судов

236. В речной воде одинаковы, в морской — неодинаковы.
(При выходе из реки в море объемное водоизмещение корабля уменьшится, а тоннаж останется прежним.)

237. Осадка корабля зависит от его веса и веса вытесненной им воды. На разных широтах вес корабля различен, но точно так же меняется и вес постоянной массы воды. Вследствие этого осадка корабля в воде всюду одинакова, где одинакова ее плотность.

238. Положение корабля относительно поверхности воды не изменяется. Поэтому «метод» ученика никакого результата не даст.

239°. В какой части шкалы ареометра расположено деление, отмеченное числом 1, если ареометр предназначен для измерений в более плотных жидкостях, чем вода?

240. На рис. 32 изображен поплавок, который может быть использован как весы для небольших грузов. Как действуют такие весы?

241. Лактометром (рис. 33) определяют плотность молока. В каком молоке — с большим или меньшим содержанием жира — лактометр погрузится глубже? Почему?

242°. На рис. 34 изображены два ареометра разной формы. Какой из ареометров более чувствительный?

243°. Можно ли пользоваться земными ареометрами на Луне, где сила тяжести в шесть раз меньше, чем на Земле?

240. Если на площадку поплавка поместить небольшой груз, поплавок опустится. Величина погружения плавающего прибора пропорциональна весу груза.

241. Плотность более жирного молока меньше, и в нем лактометр погрузится глубже.

242. Более тонкий в верхней части.

243. Можно, так как в одинаковое число раз уменьшается и вес ареометра и вес вытесненной им жидкости.

244°. Почему нагретый воздух поднимается в более холодном?

245. В атмосфере какой планеты будет подниматься воздушный шар, наполненный воздухом?

246°. Чем объясняется наличие максимальной высоты («потолка») для воздушного шара, которую он не в состоянии преодолеть?

247°. На рис. 35 представлен один и тот же стратостат на различных высотах над землей. Какой форме стратостата соответствует большая высота подъема?

248°. Дирижабль наполняют легким газом. Не лучше ли было бы из него выкачать воздух?

249°. Одинаковый ли вес покажут весы при взвешивании камеры от футбольного мяча, надутой воздухом (камера еще не приняла шарообразной формы), и той же камеры, не надутой воздухом?

250°. Картонный ящик уравновешен на весах. В ящик кладут детский воздушный шар, наполненный водородом, и закрывают ящик крышкой.
а) Нарушится ли равновесие весов?
б) Нарушится ли равновесие весов, если в ящик поместить шар с привязан¬ным к нему грузом такого веса, что шар может висеть в воздухе?

251°. Водород и гелий под действием силы тяжести должны двигаться вниз. Но наполненные ими летательные аппараты поднимаются вверх. Как разрешить это кажущееся противоречие?

252°. Можно ли на Луне для передвижения космонавтов пользоваться воздушными шарами?

253°. Изобретатель предложил наполнять воздушный шар горячим воздухом, подогреваемым трущимся о тормозные колодки валом, который приводится в движение ветряком, выдвинутым из гондолы. В чем состоит принципиальная ошибка этого проекта?

254. Две одинаковые по весу оболочки воздушного шара, сделанные одна из тонкой резины, а другая из прорезиненной ткани, наполнены одинаковым количеством водорода (водород из шаров выходить не может). Какой шар поднимется выше?

244. Плотность нагретого воздуха меньше холодного, поэтому на нагретый воздух действует избыточная архимедова сила.

245. В атмосфере с большей плотностью, чем воздух.

246. Уменьшением плотности воздуха с высотой подъема шара.

247. Чем больше высота подъема, тем ближе форма газовой оболочки стратостата к шарообразной.

248. Выкачивать из оболочки воздух нельзя, так как огромная сила атмосферного давления легко раздавит сравнительно непрочную оболочку дирижабля.

249. Одинаковый. При заполнении камеры воздухом при атмосферном давлении вес ее не изменяется, так как вес воздуха в камере уравновешивается выталкивающей силой, равной весу воздуха, вытесненного наполненной камерой.

250. а) Чашка, на которой стоит ящик, поднимается. Шар с водородом вытесняет из ящика воздух, вес которого больше, чем вес шара с водородом; б) не нарушится.

251. Движение водорода и гелия вверх обусловлено аэростатическим давлением воздуха, вытесняющего эти газы.

252. Нельзя, так как на Луне нет атмосферы.

253. Воздух не будет нагреваться, так как не будет вращаться ветряк, ибо при полете шара в постоянном воздушном потоке шар покоится относительно окружающего воздуха.

254. Шар из резины поднимется выше, поскольку его оболочка по мере подъема растягивается.

Источник