15 příkladů problémů se statickou tekutinou
Hydrostatický tlak
1. Rozdíl hydrostatického tlaku krve mezi mozkem a chodidly osoby vysoké 165 cm je…. (Předpokládejme, že hustota krve je 1,0 × 10³ kg /m³ a g = 10 m/ s² )
A. 1,65 × 10² N / m²
B. 1,65 × 10³ N / m²
Cca 1,65 × 10⁴ N / m².
D. 0,83 × 10⁻⁴ N / m³
E. 0,83 × 10³ N / m²
Diskuse
Je známo, že:
Uveďte všechny jednotky v mezinárodní soustavě
Výška (v) = 165 cm = 165/100 metrů = 1,65 metru
Hustota krve ( ρ) = 1,0 × 10³ kg / m³
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Otázka: Hydrostatický tlak
Odpověď:
Spojovací plavidla
2. Podívejte se na následující obrázek:
Trubice ve tvaru U je nejprve naplněna vodou o hustotě 1000 kg.m -3 , poté se do jedné z trubek nalije olej na vaření tak, aby stabilní poloha vypadala jako na obrázku. Pokud je výška sloupce oleje 8 cm a vodní sloupec 5 cm, hustota oleje na vaření je...
A. 520 kg.m-3
B. 525 kg.m -3
Cca 600 kg.m⁻³
D. 625 kg.m -3
E. 720 kg.m -3
Diskuse
Je známo, že:
Hustota vody = 1000 kg.m⁻³
Výška vody = 5 cm
Výška oleje na vaření = 8 cm
Otázka: Hustota oleje na vaření
Odpověď:
Správná odpověď je D.
Vztlak
3. Kámen o objemu 0,5 m³ je zcela ponořen do kapaliny o hustotě 1,5 g cm⁻³ . Pokud je gravitační zrychlení = 10 m s⁻² , pak na kámen bude působit síla směřující nahoru o velikosti…
A. 1.500 N
B. 3.000 N
C. 4.500 N
D. 7.500 N
V. 9.000 N
Diskuse
Je známo, že:
Objem kamene (V) = 0,5 m³
Hustota kapaliny ( ρ ) = 1,5 g cm⁻³ = 1500 kg⁻³
Gravitační zrychlení (g) = 10 ms -2
Otázka: Vztlaková síla (FA ) působící na kámen
Odpověď:
Správná odpověď je D.
Plovoucí objekty
4. Kus ledu plovoucí v moři vypadá jako na obrázku. Pokud je hustota mořské vody 1,2 gr cm –3 a hustota kusu ledu je 0,9 gr c –3 , pak objem kusu ledu, který je ponořen (vstoupí) do mořské vody, se rovná… objemu, který se objeví.
A. 2krát
B. 3krát
C. 4krát
D. 5krát
E. 6krát
Diskuse
Je známo, že:
Hustota mořské vody ( ρ moře ) = 1,2 gr cm –3
Hustota ledu (ρ es ) = 0,9 gr c –3
Otázka: Objem ledu ponořeného v mořské vodě je stejný jako objem, který se objeví.
Odpověď:
Objem ledu ponořeného v mořské vodě se tedy rovná trojnásobku objemu, který se objeví (3 x 0,25 = 0,75).
Správná odpověď je B.
5. Předmět plave v kapalině, přičemž 2/3 jeho objemu je ponořen. Pokud je hustota předmětu 0,6 g cm³ , pak je hustota kapaliny…
A. 1.800 3 kg m³
B. 1.500 kg m²
C. 1.200 kg m²
D. 900 kg m²
E. 600 kg m²
Diskuse
Je známo, že:
Část objektu, která je ponořena = 2/3
Hustota objektu = 0,6 gr cm³ = 600 kg m³
Otázka: Hustota kapaliny (x)
Odpověď:
Část objektu, která je ponořena, se rovná poměru hustot:
Hustota kapaliny je 900 kg m³
Správná odpověď je D.
6. Kus dřeva plave na hladině, přičemž 3/5 jeho části jsou ponořeny ve vodě. Pokud je hustota vody 1 × 10³ kg /m³ , pak je hustota dřeva…
A. 2 × 10² kg / m³
B. 4 × 10² kg/ m³
C. 6 × 10² kg / m³
D. 8 × 10² kg/ m³
E. 10 × 10² kg / m³
Diskuse
Je známo, že:
Část objektu, která je ponořena = 3/5
Hustota vody = 1×10³ kg /m³ = 1000 kg/ m³
Otázka: Hustota dřeva (x)
Odpověď:
Část objektu, která je ponořena, se rovná poměru hustot:
Hustota dřeva je 600 kg/m³ = 6 x 10² kg / m³
Správná odpověď je C.
7. Podívejte se na následující blokový obrázek!
Kvádr je ponořen do dvou různých kapalin. Při ponoření do kapaliny A se ponoří 0,6 kusu kvádru. Při ponoření do kapaliny B se ponoří 0,5 kusu kvádru. Poměr hustot kapalin A a B je…
A. 1 : 1
B. 4 : 5
C. 5:4
O. 5:6
E. 6:5
Diskuse
Je známo, že:
Hustota bloku = x
Část objektu ponořená do kapaliny A = 0,6
Hustota kapaliny A = y
Část objektu ponořená do kapaliny B = 0,5
Hustota kapaliny B = z
Otázka: Porovnání hustoty kapalin A a B (y : z)
Odpověď:
Část tělesa ponořená do kapaliny se rovná poměru hustoty tělesa k hustotě kapaliny.
Nahraďte x v rovnici 2 za x v rovnici 1 :
Správná odpověď je D.
8. Podívejte se na obrázek!
Předmět, když je umístěn v kapalině P, plave s 1/2 svého objemu pod hladinou kapaliny a když je umístěn v kapalině Q, plave. Poměr hustot kapalin P a Q je…
A. 1 : 2
B. 2 : 1
C. 2:3
O. 3:1
E. 3:4
Diskuse
Je známo, že:
Hustota objektu = x
Část objektu ponořená do kapaliny P = 1/2 = 0,5
Hustota kapaliny P = y
Část objektu ponořená do kapaliny Q = 1 (všechny části objektu jsou ponořeny)
Hustota kapaliny Q = z
Otázka: Porovnání hustoty kapalin P a Q (y : z)
Odpověď:
Část tělesa ponořená do kapaliny se rovná poměru hustoty tělesa k hustotě kapaliny.
Nahraďte x v rovnici 2 za x v rovnici 1 :
Správná odpověď je B.
9. Kus dřeva plave v oleji (hustota = 800 kg.m -3 ), dokud 4/5 jeho objemu není v oleji, poté je hustota dřeva....
A. 16 kg.m⁻³
B. 64 kg.m -3
Cca 160 kg.m⁻³
D. 270 kg.m -3
E. 640 kg.m -3
Diskuse
Je známo, že:
Hustota oleje ( ρ) = 800 kg.m -3
Část objektu, která je ponořena = 4/5
Otázka: Hustota dřeva
Odpověď:
Část objektu, která je ponořena, se rovná poměru hustot:
Hustota dřeva je 640 kg/ m³.
Správná odpověď je E.
10. Kvádr ve vzduchu váží 50 N. Po zvážení ve vodě se jeho hmotnost změní na 30 N. Pokud je hustota vody = 103 kg.m -3 , pak je hustota kvádru...
A. 1500 kg.m⁻³
B. 2000 kg.m -3
Cca 2500 kg.m⁻³
D. 3000 kg.m -3
E. 4000 kg.m -3
Diskuse
Je známo, že:
Hmotnost bloku ve vzduchu (w) = 50 N
Hmotnost bloku ve vodě (w vody ) = 30 N
Hustota vody ( ρ vody ) = 10³ kg.m⁻³ = 1000 kg.m⁻³
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Hmotnost bloku ve vzduchu (m) = w/g = 50/10 = 5 kg
Otázka: Hustota bloku ( ρ bloku )
Odpověď:
Vypočítejte vztlakovou sílu:
F A = w – w vody = 50 – 30 = 20 N
Vypočítejte objem bloku ponořeného ve vodě pomocí vzorce pro vztlakovou sílu:
F A = ρ g V
20 = (1000)(10) V
20 = (10 000) V
V = 20/10.000 XNUMX
V = 0,002 m³
Vypočítejte hustotu bloku:
ρ = m/V = 5/0,002 = 2500 kg/ m3
Správná odpověď je C.
Tlak kapaliny
11.
Perhatikan gambar berikut! 
Gravitační zrychlení je 10 N/kg, pokud je plocha průřezu ryby tlačené vodou nad ní 6 cm.2, pak síla, která tlačí rybu z vody nad ní, je….
- 5,1 N
- 85 N
- 8500 N
- 8600 N
Diskuse
Je známo, že:
Gravitační zrychlení (g) = 10 N/kg
Plocha průřezu ryby (A) = 6 cm2 = 6 x 10-4 m2
Hustota vody = 1 gram/cm3 = 1 (10-3 kg) / 10-6 m3 = 103 Kg / m3 = 1000 XNUMX kg/m3
Výška vody = 100 cm – 15 cm = 85 cm = 85 x 10-2 metr
Zeptal se: Síla, která tlačí rybu z vody nad ní
Odpověď:
Správná odpověď je A.
Kapilarita a povrchové napětí kapalin
12. Čím menší je kapka kapaliny, tím blíže se její tvar kouli. Pro daný objem lze dokázat, že koule má nejmenší povrch ve srovnání s jinými tvary. Pojem kapky kapaliny blížící se kouli souvisí s pojmem…
- Hustota
- Adheze a soudržnost
- Povrchové napětí
- Meniskus a kapilarita
Diskuse
Kulovitý tvar kapek kapaliny souvisí s konceptem povrchového napětí. Matematicky je povrchové napětí síla na jednotku délky. Touto silou je koheze. Koheze je přitažlivost mezi podobnými molekulami, zatímco adheze je přitažlivost mezi odlišnými molekulami.
Silnější kohezní síla mezi molekulami vody a slabší adhezní síla mezi molekulami vody a molekulami vzduchu nebo jinými molekulami způsobuje, že se všechny molekuly vody k sobě přitahují a shromažďují. Molekuly vody uvnitř kapky vody přitahují molekuly vody na vnější straně, aby se k sobě přiblížily. Molekuly vody na vnější straně mají slabší adhezní sílu, takže se k sobě snadno přitahují. Tvar vzniklé kapky vody připomíná kouli. V tomto procesu se povrch kapky vody jeví napjatý v důsledku přitažlivé síly mezi molekulami vody.
Správná odpověď je C.
13. K jevu stoupání vody v kapilární trubici dochází proto, že...
- Adhezní síla mezi vodou a sklem je schopna vodu táhnout nahoru
- soudržná síla mezi vodou a sklem je schopna táhnout vodu nahoru
- existence Archimédovy síly
- hydrostatický tlak na hladině vody v kapilární trubici je velmi malý
Diskuse
Ke stoupání vody v kapiláře dochází proto, že adhezní síla mezi molekulami vody a molekulami kapiláry je větší než kohezní síla mezi molekulami vody. Větší adhezní síla mezi molekulami vody a molekulami kapiláry je proto schopna vodu táhnout nahoru.
Kapilární trubice může být skleněná trubice, knot z vařiče atd.
Správná odpověď je A.
Vztlak a Archimédův zákon
14. Loď plující po moři vpluje do řeky, která je poměrně široká a hluboká. Pokud je hustota mořské vody 1100 kg/m³ , hustota sladké vody je 1000 kg/m³ , pak je poměr Archimédovy síly působící na loď na moři a v řece….
- 11 : 10
- 10 : 11
- 121 : 100
- 1 : 1
Diskuse
Je známo, že:
Zeptal se: Srovnání Achimédovy síly, na kterou působí lodě na moři a v řekách
Odpověď:
Pokud objekt plave, pak vztlaková síla (FA) = gravitace (w) :
Archimédův zákon říká, že vztlaková síla působící na těleso ponořené do kapaliny (vody) se rovná hmotnosti kapaliny (vody), kterou vytlačuje. Objem tělesa ponořeného do kapaliny (vody) se rovná objemu vytlačené kapaliny (vody).
Porovnání objemu objektů ponořených v mořské vodě a říční vodě:
Správná odpověď je B.
15. Dřevěný blok je ponořen do vody. Ukazuje se, že 25 % jeho části je nad hladinou vody a 75 % je ve vodě. Pokud je hustota vody 1 g/cm³ a gravitační zrychlení je 10 m/s² , pak je hustota dřevěného bloku….
- 0,025 kg / m3
- 0,075 g / cm3
- 0,250 kg / m3
- 0,750 g / cm3
Diskuse
Je známo, že:
Část bloku, která je nad hladinou vody = 25 % = 25/100 = 0,25
Část bloku, která je ponořena do vody = 75 % = 75/100 = 0,75
Hustota vody = 1 g/cm3 = 1000 XNUMX kg/m3
Gravitační zrychlení = 10 m/s2
Zeptal se: Hustota dřevěných bloků
Odpověď:
Objem bloku ponořeného do vody = poměr hustoty bloku k hustotě vody
Správná odpověď je D.
Zdroj otázky:
Otázky z fyziky k celostátní zkoušce pro středoškolské/odborné gymnázium
Otázky OSN z fyziky pro druhý stupeň základní školy
