Тығыздық және тепе-теңдікте қалқып жүру – мәселелер және шешімдер

Тығыздық және тепе-теңдікте қалқып жүру – мәселелер және шешімдер

1. Әртүрлі екі сұйықтыққа салынған блок. А сұйықтықтарында заттың 0.6 бөлігі сұйықтықта болады. В сұйықтықтарында заттың 0.5 бөлігі сұйықтықта болады. А сұйықтығының тығыздығының В сұйықтығына қатынасын анықтаңыз.

Белгілі:

Блоктың тығыздығы = x

Сұйықтықтағы заттың бөлігі A = 0.6

Сұйықтықтың тығыздығы A = y

Сұйықтықтағы заттың бөлігі B = 0.5

Сұйықтықтың тығыздығы B = z

Қажетті: А сұйықтығының тығыздығының В сұйықтығына қатынасы (y: z)

Шешімі:

2-теңдеудегі x-ті 1-теңдеудегі x-пен ауыстырыңыз:

2. P сұйықтығына салынған заттың 0.5 бөлігі сұйықтықта. Зат Q сұйықтығына салынған кезде, төмендегі суретте көрсетілгендей, зат сұйықтықта болады. P сұйықтығының тығыздығының Q сұйықтығына қатынасы қандай?

Белгілі:

Нысанның тығыздығы = x

Сұйықтықтағы заттың бөлігі P = 1/2 = 0.5

Сұйықтықтың тығыздығы P = y

Сұйықтықтағы заттың бөлігі Q = 1

Сұйықтықтың тығыздығы Q = z

Қажетті: Сұйықтық тығыздығының P сұйықтығының Q сұйықтығына қатынасы (y: z)

Шешімі:

2-теңдеудегі x-ті 1-теңдеудегі x-пен ауыстырыңыз:

3. Майда қалқып жүрген ағаш (май тығыздығы 800 кг/м³ ⁾ . Ағаштың 4/5 бөлігі майда . Ағаштың тығыздығы қандай?

Белгілі:

Мұнайдың тығыздығы (ρ) = 800 кг/м ^-3

Майдағы ағаштың бір бөлігі = 4/5

Қажеттілік: Ағаштың тығыздығы

Шешімі:

Ағаштың тығыздығы 640 кг/м³ ^{құрайды}.

4. Блоктың салмағы 50 Н. Суда блоктың салмағы 30 Н. Егер судың тығыздығы 10 ³ кг/м ^-3 болса , блоктың тығыздығы қандай?

Белгілі:

Блоктың ауадағы салмағы (w) = 50 Н

Судағы блоктың салмағы (w _су ) = 30 Н

Судың тығыздығы (ρ _су ) = 10 ³ кг/м³ ⁼ 1000 кг/ ^м³

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Блоктың массасы (м) = w/g = 50/10 = 5 кг

Қажетті: Блоктардың тығыздығы (ρ _{блоктар} )

Шешімі:

Қалқымалы күш:

F _A = ​​​​w – w _су = 50 – 30 = 20 N

Судағы блоктың көлемі:

F _A = ​​​​ρ g V

20 = (1000)(10) В

20 = (10 000) В

V = 20/10 000

V = 0.002 м ³

Блоктың тығыздығы:

ρ = м/В = 5 / 0.002 = 2500 кг/м ³

5. Суға батырылған ағаш блок. Оның бөліктерінің 25% -ы су бетінде , ал 75%-ы суда. Судың тығыздығы 1 г/см³ ^, ал ауырлық күшінің әсерінен үдеу 10 м/с² ^. Блоктардың тығыздығын анықтаңыз.

A. 0.025 кг/м ³

B. 0.075 г/ ^см3

C. 0.250 кг/ ^м3

D. 0.750 г/ ^см3

Белгілі:

Су бетінің үстіндегі блоктардың бір бөлігі = 25% = 25/100 = 0.25

Судағы блоктың үлесі = 75% = 75/100 = 0.75

Судың тығыздығы (ρ _су ) = 1 г/см³ ⁼ 1000 кг/ ^м³

Гравитацияға байланысты үдеу = 10 м/с ²

Қажетті: Блоктардың тығыздығы (ρ _{блоктар} )

Шешімі:

Судағы блоктардың көлемі = блоктар тығыздығының су тығыздығына қатынасы

Дұрыс жауап - D.

1. Тығыздық дегеніміз не және ол математикалық түрде қалай анықталады?
   • Жауап: Тығыздық - берілген көлемде қанша масса бар екенін көрсететін өлшем. Математикалық тұрғыдан ол былай анықталады тығыздық =массасы/көлемі​.
2. Заттың тығыздығы оның сұйықтықта қалқып жүретінін немесе батып кететінін қалай анықтайды?
   • Жауап: Егер заттың тығыздығы ол орналасқан сұйықтықтың тығыздығынан аз болса, ол қалқып жүреді. Керісінше, егер заттың тығыздығы сұйықтықтың тығыздығынан үлкен болса, ол батып кетеді.
3. Сұйықтықта заттың қалқып немесе батып кетуінің принципі қандай?
   • Жауап: Бұл принцип Архимед принципі болып табылады, онда дене сұйықтыққа батырылады, ол ығыстыратын сұйықтықтың салмағына тең жоғары қарай итеруші күш әсер етеді.
4. Егер мұз текшесі суда қалқып жүрсе, оның бір бөлігі су деңгейінен жоғары болса, бұл мұз бен судың салыстырмалы тығыздығы туралы нені білдіреді?
   • Жауап: Бұл мұздың тығыздығы судың тығыздығынан аз екенін көрсетеді. Сондықтан мұз текшесі қалқып жүреді және оның тек бір бөлігі ғана мұз текшесінің салмағына тең су мөлшерін ығыстыру үшін су астында қалады.
5. Неліктен ауыр болат кемелер су бетінде қалқып жүреді, ал кішкентай болат шеге батып кетуі мүмкін?
   • Жауап: Болат кеменің жалпы тығыздығы, оның ішінде ауамен толтырылған қуыс бөліктері, судың тығыздығынан аз. Керісінше, қатты болат шегенің тығыздығы судың тығыздығынан жоғары, бұл оның батып кетуіне әкеледі.
6. «Нейтралды қалқып жүру» ұғымы қалқып жүруден немесе батудан қалай ерекшеленеді?
   • Жауап: Бейтарап қалқып жүру қабілеті заттың салмағы қалқып жүру күшімен дәл теңестірілгенде пайда болады, бұл заттың көтерілмей немесе батып кетпей сұйықтық ішінде ілініп тұруына әкеледі.
7. Неліктен гелий шары ауада қалқып жүреді?
   • Жауап: Гелийдің тығыздығы ауаның тығыздығынан айтарлықтай аз. Нәтижесінде, гелий шарының салмағы (шар материалы мен ішіндегі гелиймен бірге) ол ығыстыратын ауаның салмағынан аз, бұл оны қалқып жүруге мәжбүр етеді.
8. Массасы тұрақты болып қалғанда, зат кішірек көлемге сығылғанда, оның тығыздығы не болады?
   • Жауап: Тығыздық массаны көлемге бөлу арқылы анықталатындықтан, тығыздық артады. Егер көлем азайып, масса тұрақты болып қалса, қатынас (тығыздық) артады.
9. Тұздылық судың тығыздығына қалай әсер етеді?
   • Жауап: Судың тұздылығын арттыру (яғни, тұзды көбірек қосу) оның тығыздығын арттырады. Сондықтан заттар тұщы суға қарағанда тұзды суда (мысалы, Өлі теңізде) оңайырақ қалқып кетеді.
10. Егер зат сұйықтықта тепе-теңдікте қалқып жүрсе, онда ығыстырушы күш пен затқа әсер ететін гравитациялық күш қалай салыстырылады?

• Жауап: Нысан тепе-теңдікте қалқып жүргенде, ығыстырушы күш (сұйықтықтың әсерінен жоғары қарай бағытталған күш) шамасы бойынша объектіге әсер ететін гравитациялық күшке (салмаққа) тең және бағыты бойынша қарама-қарсы болады.