15 eksempler på problemer med statisk væske
Hydrostatisk tryk
1. Forskellen i det hydrostatiske blodtryk mellem hjernen og fodsålerne hos en person, der er 165 cm høj, er…. (Antag, at blodets densitet er 1,0 × 10³ kg /m³ og g = 10 m/ s² )
A. 1,65 × 10² N / m²
B. 1,65 × 10³ N / m²
C. 1,65 × 10⁴ N / m².
D. 0,83 × 10⁴ N / m³
E. 0,83 × 10³ N / m²
Diskussion
Det er kendt, at:
Angiv alle enheder i det internationale system
Højde (h) = 165 cm = 165/100 meter = 1,65 meter
Blodets densitet ( ρ) = 1,0 × 10³ kg / m³
Tyngdeacceleration (g) = 10 m/ s²
Spurgt: Hydrostatisk tryk
Svar:
Forbindende fartøjer
2. Se på følgende billede:
Et U-rør fyldes først med vand med en densitet på 1000 kg.m -3 , derefter hældes madolie i et af rørene, så den stabile position ser ud som på billedet. Hvis oliesøjlens højde er 8 cm, og vandsøjlen er 5 cm, er madoliens densitet...
A. 520 kg.m-3
B. 525 kg.m⁻³
Ca. 600 kg.m⁻³
D. 625 kg.m⁻³
E. 720 kg.m⁻³
Diskussion
Det er kendt, at:
Vandets densitet = 1000 kg.m⁻³
Vandhøjde = 5 cm
Højde på madolie = 8 cm
Spørgsmål: Densitet af madolie
Svar:
Det rigtige svar er D.
Opdrift
3. En sten med et volumen på 0,5 m³ er fuldstændig nedsænket i en væske med en densitet på 1,5 g cm⁻³ . Hvis tyngdeaccelerationen = 10 m/s⁻² , vil stenen opleve en opadgående kraft på…..
A. 1.500 N
B. 3.000 N
C. 4.500 N
D. 7.500 N
Ø. 9.000 N
Diskussion
Det er kendt, at:
Stenens volumen (V) = 0,5 m³
Væskens densitet ( ρ) = 1,5 gr cm⁻³ = 1500 kg m⁻³
Tyngdeacceleration (g) = 10 ms -2
Spørgsmål: Den opdriftskraft (FA ) som stenen oplever
Svar:
Det rigtige svar er D.
Flydende objekter
4. Et stykke is, der flyder i havet, ser ud som på billedet. Hvis havvandets densitet er 1,2 gr cm⁻³ , og et stykke is har en densitet på 0,9 gr c⁻³, så er volumenet af et stykke is, der er nedsænket i havvand, lig med ... det volumen, der vises.
A. 2 gange
B. 3 gange
C. 4 gange
D. 5 gange
E. 6 gange
Diskussion
Det er kendt, at:
Havvandets densitet ( ρ hav ) = 1,2 g cm⁻³
Densitet af is (ρ es ) = 0,9 gr c –3
Spørgsmål: Volumen af is nedsænket i havvand er det samme som det volumen, der vises.
Svar:
Så volumenet af is nedsænket i havvand er lig med 3 gange det volumen, der vises (3 x 0,25 = 0,75).
Det rigtige svar er B.
5. En genstand flyder i en væske, hvor 2/3 af genstanden er nedsænket. Hvis genstandens densitet er 0,6 g cm3 , så er væskens densitet….
A. 1.800 kg m³
B. 1.500 kg m³
Ca. 1.200 kg m³
D. 900 kg m³
E. 600 kg m³
Diskussion
Det er kendt, at:
Den del af objektet, der er nedsænket = 2/3
Objektets densitet = 0,6 gr cm³ = 600 kg m³
Spørgsmål: Væskens densitet (x)
Svar:
Den del af objektet, der er nedsænket, er lig med densitetsforholdet:
Væskens densitet er 900 kg m³
Det rigtige svar er D.
6. Et stykke træ flyder, hvor 3/5 af sin del er nedsænket i vand. Hvis vandets densitet er 1 × 10³ kg /m³ , så er træets densitet…
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
Diskussion
Det er kendt, at:
Den del af objektet, der er nedsænket = 3/5
Vandets densitet = 1×10³ kg /m³ = 1000 kg/ m³
Spørgsmål: Træets densitet (x)
Svar:
Den del af objektet, der er nedsænket, er lig med densitetsforholdet:
Træets densitet er 600 kg/m³ = 6 x 10² kg / m³
Det rigtige svar er C.
7. Se på det følgende blokbillede!
En blok er nedsænket i to forskellige væsker. Når den er nedsænket i væske A, er 0,6 af blokken nedsænket. Når den er nedsænket i væske B, er 0,5 af blokken nedsænket. Forholdet mellem densiteterne af væskerne A og B er…
A. 1: 1
B. 4: 5
Kapitel 5:4
D. 5:6
E. 6: 5
Diskussion
Det er kendt, at:
Blokdensitet = x
Den del af objektet, der er nedsænket i væske, A = 0,6
Væskens densitet A = y
Den del af objektet, der er nedsænket i væske B = 0,5
Væskens densitet B = z
Spørgsmål: Sammenligning af densiteten af væskerne A og B (y : z)
Svar:
Den del af et objekt, der er nedsænket i en væske, er lig med forholdet mellem objektets densitet og væskens densitet.
Erstat x i ligning 2 med x i ligning 1 :
Det rigtige svar er D.
8. Se på billedet!
En genstand, når den placeres i væske P, flyder med 1/2 af dens volumen under væskens overflade, og når den placeres i væske Q, flyder genstanden. Forholdet mellem densiteterne af væskerne P og Q er…
A. 1: 2
B. 2: 1
Kapitel 2:3
D. 3:1
E. 3: 4
Diskussion
Det er kendt, at:
Objektets tæthed = x
Den del af objektet, der er nedsænket i væsken, P = 1/2 = 0,5
Væskens densitet P = y
Den del af objektet, der er nedsænket i væsken, Q = 1 (alle dele af objektet er nedsænket)
Væskens densitet Q = z
Spørgsmål: Sammenligning af væskernes densitet P og Q (y : z)
Svar:
Den del af et objekt, der er nedsænket i en væske, er lig med forholdet mellem objektets densitet og væskens densitet.
Erstat x i ligning 2 med x i ligning 1 :
Det rigtige svar er B.
9. Et stykke træ flyder i olie (densitet = 800 kg.m -3 ), indtil 4/5 af dets volumen er i olie, hvorefter træets densitet er ....
A. 16 kg.m⁻³
B. 64 kg.m⁻³
Ca. 160 kg.m⁻³
D. 270 kg.m⁻³
E. 640 kg.m⁻³
Diskussion
Det er kendt, at:
Olietæthed ( ρ) = 800 kg.m⁻³
Den del af objektet, der er nedsænket = 4/5
Spurgt: Træets densitet
Svar:
Den del af objektet, der er nedsænket, er lig med densitetsforholdet:
Træets densitet er 640 kg/ m³.
Det rigtige svar er E.
10. En blok i luften vejer 50 N. Når den vejes i vand, bliver dens vægt 30 N. Hvis vandets densitet = 103 kg.m⁻³ , så er blokkens densitet...
A. 1500 kg.m⁻³
B. 2000 kg.m⁻³
Ca. 2500 kg.m⁻³
D. 3000 kg.m⁻³
E. 4000 kg.m⁻³
Diskussion
Det er kendt, at:
Blokkens vægt i luft (w) = 50 N
Blokkens vægt i vand (w vand ) = 30 N
Vandets densitet ( ρ vand ) = 10³ kg.m⁻³ = 1000 kg.m⁻³
Tyngdeacceleration (g) = 10 m/ s²
Blokkens masse i luft (m) = w/g = 50/10 = 5 kg
Spørgsmål: Blokkens tæthed ( ρ- blok )
Svar:
Beregn opdriftskraften:
F A = w – w vand = 50 – 30 = 20 N
Beregn volumen af en blok nedsænket i vand ved hjælp af opdriftskraftformlen:
F A = ρ g V
20 = (1000)(10) V
20 = (10.000) V
V = 20/10.000
V = 0,002 m³
Beregn blokkens densitet:
ρ = m/V = 5/0,002 = 2500 kg/m 3
Det rigtige svar er C.
Væsketryk
11.
Muligvis gambar berikut! 
Tyngdeaccelerationen er 10 N/kg, hvis fiskens tværsnitsareal, der presses af vandet over den, er 6 cm2, så er den kraft, der presser fisken op fra vandet over den….
- 5,1 N
- 85 N
- 8500 N
- 8600 N
Diskussion
Det er kendt, at:
Tyngdeacceleration (g) = 10 N/kg
Fiskens tværsnitsareal (A) = 6 cm2 = 6 x 10-4 m2
Vanddensitet = 1 gram/cm²3 = 1 (10-3 kg) / 10-6 m3 = 103 kg / m3 = 1000 kg / m3
Vandhøjde = 100 cm – 15 cm = 85 cm = 85 x 10-2 meter
Spurgte: Den kraft, der skubber fisken op fra vandet over den
Svar:
Det rigtige svar er A.
Kapillaritet og overfladespænding af væsker
12. Jo mindre væskedråben er, desto tættere er dens form på en kugle. For et givet volumen kan det bevises, at en kugle har det mindste overfladeareal sammenlignet med andre former. Begrebet med en væskedråbe, der nærmer sig en kugle, er relateret til begrebet...
- Tæthed
- Adhæsion og kohæsion
- Overfladespænding
- Menisk og kapillaritet
Diskussion
Den sfæriske form af væskedråber er relateret til konceptet overfladespænding. Matematisk set er overfladespænding kraften pr. længdeenhed. Den pågældende kraft er kohæsion. Kohæsion er tiltrækningen mellem ens molekyler, mens adhæsion er tiltrækningen mellem ulig molekyler.
Den stærkere kohæsionskraft mellem vandmolekyler og den svagere klæbekraft mellem vandmolekyler og luftmolekyler eller andre molekyler får alle vandmolekyler til at blive tiltrukket af hinanden og samle sig. Vandmolekylerne inde i vanddråben tiltrækker vandmolekylerne på ydersiden, så de bevæger sig tættere sammen. Vandmolekylerne på ydersiden har en svagere klæbekraft, så de lettere trækkes tættere sammen. Og formen på den dannede vanddråbe ligner en kugle. I denne proces virker vanddråbens overflade spændt på grund af den tiltrækkende kraft mellem vandmolekylerne.
Det rigtige svar er C.
13. Hændelsen med at vand stiger i et kapillarrør skyldes...
- Klæbekraften mellem vand og glas er i stand til at trække vandet opad
- Den kohæsive kraft mellem vand og glas er i stand til at trække vandet opad
- eksistensen af Archimedes' kraft
- Det hydrostatiske tryk på vandoverfladen i kapillarrøret er meget lille
Diskussion
Vandets opstigning i et kapillarrør sker, fordi klæbekraften mellem vandmolekyler og kapillarrørmolekylerne er større end kohæsionskraften mellem vandmolekylerne. Den større klæbekraft mellem vandmolekyler og kapillarrørmolekylerne er derfor i stand til at trække vandet opad.
Kapillarrøret kan være et glasrør, en væge til komfuret osv.
Det rigtige svar er A.
Opdrift og Archimedes' lov
14. Et skib, der sejler til søs, sejler ind i en flod, der er ret bred og dyb. Hvis havvandets densitet er 1100 kg/m³ , og ferskvandets densitet er 1000 kg/m³ , så er forholdet mellem Archimedes-kraften, som skibet oplever til søs og i floden,….
- 11: 10
- 10: 11
- 121: 100
- 1: 1
Diskussion
Det er kendt, at:
Spurgte: Sammenligning af Achimedes-kraften, som skibe oplever til søs og i floder
Svar:
Hvis objektet flyder, så er opdriftskraften (FA) = tyngdekraft (w):
Archimedes' lov siger, at den opdriftskraft, der virker på en genstand nedsænket i en væske (vand), er lig med vægten af den væske (vand), den fortrænger. Rumfanget af en genstand nedsænket i en væske (vand) er lig med rumfanget af den fortrængte væske (vand).
Sammenligning af volumen af objekter nedsænket i havvand og flodvand:
Det rigtige svar er B.
15. En træklods nedsænkes i vand. Det viser sig, at 25% af delen er over vandoverfladen, og 75% er i vandet. Hvis vandets densitet er 1 g/cm³ , og tyngdeaccelerationen er 10 m/s² , så er træklodsens densitet….
- 0,025 kg / m3
- 0,075 g / cm3
- 0,250 kg / m3
- 0,750 g / cm3
Diskussion
Det er kendt, at:
Den del af blokken, der er over vandoverfladen = 25% = 25/100 = 0,25
Den del af blokken, der er nedsænket i vand = 75% = 75/100 = 0,75
Vandets densitet = 1 g/cm3 = 1000 kg / m3
Tyngdeacceleration = 10 m/s2
Spurgte: Tætheden af træblokke
Svar:
Rumfanget af en blok nedsænket i vand = forholdet mellem blokkens densitet og vandets densitet
Det rigtige svar er D.
Spørgsmålskilde:
Nationale eksamensspørgsmål i fysik til gymnasiet/erhvervsgymnasiet
Spørgsmål til OSN i fysik på ungdomsskolen
