Staattisten nesteiden esimerkkikysymyksiä

15 esimerkkiä staattisten nesteiden ongelmista

Hydrostaattinen paine

1. 165 cm pitkän henkilön aivojen ja jalkapohjien välinen hydrostaattinen paine-ero on…. (Oletetaan, että veren tiheys on 1,0 × 10³ ^kg /m³ ^ja g = 10³ m/ ^s² )

A. 1,65 × 10² ^N / ^m²

B. 1,65 × 10³ ^N / ^m²

C. 1,65 × 10⁻⁴ ^N / ^m².

D. 0,83 × 10⁻⁴ ^N / ^m³

E. 0,83 × 10³ ^N / ^m²

Keskustelu

Tiedetään, että:

Ilmoita kaikki kansainvälisen järjestelmän yksiköt

Korkeus (k) = 165 cm = 165/100 metriä = 1,65 metriä

Veren tiheys ( ρ) = 1,0 × 10³ ^kg / ^m³

Painovoiman kiihtyvyys (g) = 10 m/ ^s²

Kysymys: Hydrostaattinen paine

Vastaus:

Yhdistävät alukset

2. Katso seuraavaa kuvaa:

U-putki täytetään aluksi vedellä, jonka tiheys on 1000 kg.m⁻³ ^, ja sitten kaadetaan ruokaöljyä toiseen putkeen siten, että vakaa asento näyttää kuvan mukaiselta. Jos öljypatsaan korkeus on 8 cm ja vesipatsas on 5 cm, ruokaöljyn tiheys on...

A. 520 kg.m^-3

B. 525 ^kg.m⁻³

Noin 600 ^kg.m⁻³

D. 625 kg.m ^-3

E. 720 kg.m ^-3

Keskustelu

Tiedetään, että:

Veden tiheys = 1000 ^kg.m⁻³

Vedenkorkeus = 5 cm

Ruokaöljyn korkeus = 8 cm

Kysymys: Ruokaöljyn tiheys

Vastaus:

Oikea vastaus on D.

Kelluvuus

3. 0,5 ^m3 tilavuudeltaan oleva kivi on kokonaan upotettu nesteeseen, jonka tiheys on 1,5 g cm ^–3 . Jos painovoiman kiihtyvyys = 10 m s –2 ^, kivi kokee ylöspäin suuntautuvan voiman…..

A. 1.500 N

B. 3.000 N

C. 4.500 N

D. 7.500 N

E. 9.000 N

Keskustelu

Tiedetään, että:

Kiven tilavuus (V) = 0,5 ^m3

Nesteen tiheys ( ρ) = 1,5 g ^cm⁻³ = 1500 kg ^m⁻³

Painovoiman kiihtyvyys (g) = 10 ms ^-2

Kysymys: Kiven kokema kelluvuusvoima (FA ₎

Vastaus:

Oikea vastaus on D.

Kelluvat objektit

4. Meressä kelluva jääpala näyttää kuvassa näkyvältä. Jos meriveden tiheys on 1,2 g cm⁻³ ^ja jääpalan tiheys on 0,9 g c⁻³, ⁿⁱⁱⁿ meriveteen upotetun (joutuneen) jääpalan tilavuus on yhtä suuri kuin… mereen ilmestyvän jääpalan tilavuus.

A. 2 kertaa

B. 3 kertaa

C. 4 kertaa

D. 5 kertaa

E. 6 kertaa

Keskustelu

Tiedetään, että:

_Meriveden tiheys ( ρsea ) = 1,2 g cm ^–3

Jään tiheys (ρ _es ) = 0,9 gr c ^–3

Kysymys: Merivedessä olevan jään tilavuus on sama kuin näkyvän jään tilavuus.

Vastaus:

Joten meriveteen upotetun jään tilavuus on kolminkertainen näkyviin tulevaan tilavuuteen verrattuna (3 x 0,25 = 0,75).

Oikea vastaus on B.

5. Kappale kelluu nesteessä, josta 2/3 on veden alla. Jos kappaleen tiheys on 0,6 g cm³ ^, niin nesteen tiheys on….

A. 1.800 3 kg ^m³

B. 1.500 3 kg ^m³

Noin 1.200 3 kg ^m³

D. 900 kg ^m³

Esim. 600 kg ^m³

Keskustelu

Tiedetään, että:

Osa kappaleesta, joka on upoksissa = 2/3

Kappaleen tiheys = 0,6 g cm³ ⁼ 600 kg ^m³

Kysymys: Nesteen tiheys (x)

Vastaus:

Kappaleen upotettu osa on yhtä suuri kuin tiheyssuhde:

Nesteen tiheys on 900 kg m³^.

Oikea vastaus on D.

6. Puunpala kelluu 3/5 osasta vettä. Jos veden tiheys on 1 × 10³ ^kg /m³ ^, niin puun tiheys on…

A. 2 × 10² ^kg / ^m³

B. 4 × ^10² kg/ ^m³

^C. 6 × ^10² kg/ m³

D. 8 × ^10² kg/ ^m³

Esim. 10 × 10² ^kg / ^m³

Keskustelu

Tiedetään, että:

Osa kappaleesta, joka on upoksissa = 3/5

Veden tiheys = 1 × 10³ ^kg /m³ ⁼ 1000 kg/ ^m³

Kysymys: Puun tiheys (x)

Vastaus:

Kappaleen upotettu osa on yhtä suuri kuin tiheyssuhde:

Puun tiheys on 600 kg/m³ ⁼ 6 x 10² ^kg /m³^.

Oikea vastaus on C.

7. Katso seuraavaa palikkakuvaa!

Lohko upotetaan kahteen eri nesteeseen. Nesteeseen A upotettuna 0,6 lohkosta on uponneena. Nesteeseen B upotettuna 0,5 lohkosta on uponneena. Nesteiden A ja B tiheyksien suhde on…

A. 1:1

B. 4:5

C. 5:4

5. päivä: 6

E. 6:5

Keskustelu

Tiedetään, että:

Lohkon tiheys = x

Nesteeseen upotettu kappaleen osa A = 0,6

Nesteen tiheys A = y

Nesteeseen upotettu kappaleen osa B = 0,5

Nesteen tiheys B = z

Kysymys: Nesteiden A ja B tiheyksien vertailu (y : z)

Vastaus:

Nesteeseen upotetun kappaleen osan suhde on yhtä suuri kuin kappaleen tiheyden suhde nesteen tiheyteen.

Korvaa yhtälön 2 x yhtälön 1 x:llä :

Oikea vastaus on D.

8. Katso kuvaa!

Nesteeseen P asetettu kappale kelluu puolet tilavuudestaan ​​nesteen pinnan alapuolella, ja nesteeseen Q asetettuna kappale kelluu. Nesteiden P ja Q tiheyksien suhde on…

A. 1:2

B. 2:1

C. 2:3

3. päivä: 1

E. 3:4

Keskustelu

Tiedetään, että:

Kohteen tiheys = x

Nesteeseen upotettu kappaleen osa P = 1/2 = 0,5

Nesteen tiheys P = y

Nesteeseen upotettu kappaleen osa Q = 1 (kaikki kappaleen osat ovat upoksissa)

Nesteen tiheys Q = z

Kysymys: Nesteiden tiheyksien P ja Q (y : z) vertailu

Vastaus:

Nesteeseen upotetun kappaleen osan suhde on yhtä suuri kuin kappaleen tiheyden suhde nesteen tiheyteen.

Korvaa yhtälön 2 x yhtälön 1 x:llä :

Oikea vastaus on B.

9. Puunpala kelluu öljyssä (tiheys = 800 kg.m⁻³ ⁾ , kunnes 4/5 sen tilavuudesta on öljyssä, jolloin puun tiheys on...

A. 16 ^kg.m⁻³

B. 64 ^kg.m⁻³

Noin 160 ^kg.m⁻³

D. 270 kg.m ^-3

E. 640 kg.m ^-3

Keskustelu

Tiedetään, että:

Öljyn tiheys ( ρ) = 800 ^kg.m⁻³

Osa kappaleesta, joka on upoksissa = 4/5

Kysymys: Puun tiheys

Vastaus:

Kappaleen upotettu osa on yhtä suuri kuin tiheyssuhde:

Puun tiheys on 640 kg/ ^m³.

Oikea vastaus on E.

10. Ilmassa oleva lohkare painaa 50 N. Vedessä punnittaessa sen painoksi tulee 30 N. Jos veden tiheys = 103 kg.m⁻³ ^{, niin} lohkareen tiheys on...

A. 1500 ^kg.m⁻³

B. 2000 ^kg.m⁻³

Noin 2500 ^kg.m⁻³

D. 3000 kg.m ^-3

E. 4000 kg.m ^-3

Keskustelu

Tiedetään, että:

Lohkon paino ilmassa (w) = 50 N

Lohkon paino vedessä (w _vesi ) = 30 N

Veden tiheys ( ^ρ vesi ₎ = 10³ ^{kg.m⁻³ =} 1000 kg.m⁻³

Painovoiman kiihtyvyys (g) = 10 m/ ^s²

Lohkon massa ilmassa (m) = w/g = 50/10 = 5 kg

Kysymys: Lohkon tiheys ( ρ _-lohko )

Vastaus:

Laske kelluvuusvoima:

F _A = ​​​​w – w _vesi = 50 – 30 = 20 N

Laske veteen upotetun lohkon tilavuus kelluntavoimakaavalla:

F _A = ​​​​ρ g V

20 = (1000)(10) V

20 = (10 000) V

V = 20/10.000 XNUMX

V = 0,002 ^m³

Laske lohkon tiheys:

ρ = m/V = 5/0,002 = 2500 kg/ ^m3

Oikea vastaus on C.

Nesteen paine

11.
Katso seuraavaa kuvaa! Painovoiman kiihtyvyys on 10 N/kg, jos veden painaman kalan poikkileikkauspinta-ala on 6 cm², niin voima, joka painaa kalaa vedestä sen yläpuolella, on….

1. 5,1 N
2. 85 N
3. 8500 N
4. 8600 N

Keskustelu
Tiedetään, että:
Painovoiman kiihtyvyys (g) = 10 N/kg
Kalan poikkileikkauspinta-ala (A) = 6 cm² = 6 x 10^-4 m²
Veden tiheys = 1 gramma/cm³³ = 1 (10^-3 kg) / 10^-6 m³ = 10³ kg / m³ = 1000 XNUMX kg/m³
Vedenkorkeus = 100 cm – 15 cm = 85 cm = 85 x 10^-2 mittari
Kysytty: Voima, joka työntää kalan ylös vedestä sen yläpuolella
Vastaus:
Oikea vastaus on A.

Nesteiden kapillaarisuus ja pintajännitys

12. Mitä pienempi nestepisara on, sitä lähempänä sen muoto on palloa. Tietyllä tilavuudella voidaan todistaa, että pallolla on pienin pinta-ala verrattuna muihin muotoihin. Käsite nestepisarasta lähestymässä palloa liittyy käsitteeseen…

1. Tiheys
2. Tarttuvuus ja koheesio
3. Pintajännitys
4. Meniski ja kapillaarisuus

Keskustelu
Nestemäisten pisaroiden pallomainen muoto liittyy pintajännityksen käsitteeseen. Matemaattisesti pintajännitys on voima pituusyksikköä kohti. Kyseinen voima on koheesio. Koheesio on samanlaisten molekyylien välinen vetovoima, kun taas adheesio on erilaisten molekyylien välinen vetovoima.
Vesimolekyylien välinen vahvempi koheesiovoima ja vesimolekyylien ja ilmamolekyylien tai muiden molekyylien välinen heikompi tarttumisvoima saavat kaikki vesimolekyylit vetämään toisiaan puoleensa ja kerääntymään yhteen. Vesipisaran sisällä olevat vesimolekyylit vetävät puoleensa ulkopuolella olevia vesimolekyylejä ja siirtyvät lähemmäs toisiaan. Ulkopuolella olevilla vesimolekyyleillä on heikompi tarttumisvoima, joten ne vetävät helpommin lähemmäs toisiaan. Muodostuneen vesipisaran muoto muistuttaa palloa. Tässä prosessissa vesipisaran pinta näyttää jännittyneeltä vesimolekyylien välisen vetovoiman vuoksi.
Oikea vastaus on C.

13. Veden nousu kapillaariputkessa johtuu siitä, että...

1. Veden ja lasin välinen tarttumisvoima pystyy vetämään vettä ylöspäin
2. Veden ja lasin välinen koheesiovoima pystyy vetämään vettä ylöspäin
3. Arkhimedeen voiman olemassaolo
4. Kapillaariputkessa olevan veden pinnalla oleva hydrostaattinen paine on hyvin pieni

Keskustelu
Veden nousu kapillaariputkessa tapahtuu, koska vesimolekyylien ja kapillaariputken molekyylien välinen adheesiovoima on suurempi kuin vesimolekyylien välinen koheesiovoima. Suurempi vesimolekyylien ja kapillaariputken molekyylien välinen adheesiovoima pystyy siis vetämään vettä ylöspäin.
Kapillaariputki voi olla lasiputki, liesituulettimella tehty putki jne.
Oikea vastaus on A.

Kelluvuus ja Arkhimedeen laki

14. Merellä purjehtiva laiva saapuu melko leveään ja syvään jokeen. Jos meriveden tiheys on 1100 kg/m³ ^ja makean veden tiheys on 1000 kg/m³ ^, niin laivan merellä ja joessa kokeman Arkhimedeen voiman suhde on….

1. 11: 10
2. 10: 11
3. 121: 100
4. 1: 1

Keskustelu
Tiedetään, että:
Kysytty: Laivojen merellä ja joissa kokeman Akhimedeen voiman vertailu
Vastaus:
Jos kappale kelluu, niin kelluvuusvoima (F_A) = painovoima (w) :
Arkhimedeen laki sanoo, että nesteeseen (veteen) upotettuun kappaleeseen vaikuttava nostevoima on yhtä suuri kuin sen syrjäyttämän nesteen (veden) paino. Nesteeseen (veteen) upotetun kappaleen tilavuus on yhtä suuri kuin syrjäyttämän nesteen (veden) tilavuus.

Meriveteen ja jokiveteen upotettujen esineiden tilavuuksien vertailu:
Oikea vastaus on B.

15. Puupalikka upotetaan veteen. Käy ilmi, että 25 % palikasta on vedenpinnan yläpuolella ja 75 % vedessä. Jos veden tiheys on 1 g/cm³ ^ja painovoimakiihtyvyys on 10 m/s² ^, niin puupalikan tiheys on….

1. 0,025 kg / m³
2. 0,075 g / cm³
3. 0,250 kg / m³
4. 0,750 g / cm³

Keskustelu
Tiedetään, että:
Lohkon vedenpinnan yläpuolella oleva osa = 25 % = 25/100 = 0,25
Lohkon veteen upotettu osa = 75 % = 75/100 = 0,75
Veden tiheys = 1 g/cm³³ = 1000 XNUMX kg/m³
Painovoiman kiihtyvyys = 10 m/s²
Kysytty: Puupalojen tiheys
Vastaus:
Veteen upotetun lohkon tilavuus = lohkon tiheyden suhde veden tiheyteen
Oikea vastaus on D.

 

Kysymyksen lähde:

Fysiikan kansalliset tenttikysymykset lukiolle/ammatilliseen lukioon

Yläasteen fysiikan OSN-kysymykset