15 примеров задач на статическую гидродинамику
Гидростатическое давление
1. Разница гидростатического давления крови между мозгом и подошвами ног человека ростом 165 см составляет… (Примите плотность крови равной 1,0 × 10³ кг /м³ и g = 10¹⁰ м/с² ).
А. 1,65 × 10² Н / м²
Б. 1,65 × 10³ Н / м²
C. 1,65 × 10⁴ Н / м².
D. 0,83 × 10⁴ Н / м³
E. 0,83 × 10³ Н / м²
Обсуждение
Известно, что:
Укажите все единицы измерения в Международной системе.
Высота (h) = 165 см = 165/100 метров = 1,65 метра
Плотность крови ( ρ) = 1,0 × 10³ кг / м³
Ускорение свободного падения (g) = 10 м/ с²
Вопрос: Гидростатическое давление
Джаваб:

Соединяющие суда
2. Посмотрите на следующую картинку:
U-образная трубка изначально заполнена водой плотностью 1000 кг· м⁻³ , затем в одну из трубок заливают растительное масло так, чтобы устойчивое положение соответствовало изображению. Если высота столба масла составляет 8 см, а высота столба воды — 5 см, то плотность растительного масла равна...
А. 520 кг·м-3
Б. 525 кг· м⁻³
С. 600 кг· м⁻³
Д. 625 кг· м⁻³
Е. 720 кг· м⁻³
Обсуждение
Известно, что:
Плотность воды = 1000 кг· м⁻³
Уровень воды = 5 см
Высота уровня растительного масла = 8 см
Вопрос: Плотность растительного масла при приготовлении пищи.
Джаваб:

Правильный ответ — D.
Плавучесть
3. Камень объемом 0,5 м³ полностью погружен в жидкость с плотностью 1,5 г/см³ . Если ускорение свободного падения равно 10¹⁰ м/с² , то на камень будет действовать восходящая сила…
A. 1.500 N
B. 3.000 N
C. 4.500 N
D. 7.500 N
В. 9.000 С
Обсуждение
Известно, что:
Объем камня (V) = 0,5 м³
Плотность жидкости ( ρ) = 1,5 г·см⁻³ = 1500 кг· м⁻³
Ускорение свободного падения (g) = 10 м/ с²
Вопрос: Выталкивающая сила (FA ), действующая на камень.
Джаваб:
![]()
Правильный ответ — D.
Плавающие объекты
4. Кусок льда, плавающий в море, выглядит как на картинке. Если плотность морской воды составляет 1,2 г·см⁻³ , а плотность куска льда — 0,9 г·см⁻³, то объем куска льда, погруженного (попавшего) в морскую воду, равен… объему, который он окажется внутри.
А. 2 раза
Б. 3 раза
С. 4 раза
Д. 5 раз
Е. 6 раз
Обсуждение
Известно, что:
Плотность морской воды ( ρ sea ) = 1,2 г· см⁻³
Плотность льда (ρ es ) = 0,9 г·с –3
Вопрос: Объем льда, погруженного в морскую воду, равен объему, который появляется на поверхности.
Джаваб:

Таким образом, объем льда, погруженного в морскую воду, равен 3-кратному объему появившегося льда (3 x 0,25 = 0,75).
Правильный ответ — B.
5. Предмет плавает в жидкости, при этом 2/3 его поверхности погружены в жидкость. Если плотность предмета составляет 0,6 г/см³ , то плотность жидкости равна…
А. 1.800 кг· м²
Б. 1.500 кг· м²
С. 1.200 кг м 3
Д. 900 кг· м²
Е. 600 кг м 3
Обсуждение
Известно, что:
Часть объекта, находящаяся под водой, составляет 2/3.
Плотность объекта = 0,6 г/см³ = 600 кг/ м³
Вопрос: Плотность жидкости (x)
Джаваб:
Погруженная в жидкость часть объекта равна соотношению плотностей:

Плотность жидкости составляет 900 кг/м³.
Правильный ответ — D.
6. Кусок дерева плавает, при этом 3/5 его части погружены в воду. Если плотность воды составляет 1 × 10³ кг /м³ , то плотность дерева равна…
А. 2 × 10² кг / м³
Б. 4 × 10² кг/ м³
C. 6 × 10² кг / м³
Д. 8 × 10² кг / м³
Е. 10 × 10² кг / м³
Обсуждение
Известно, что:
Часть объекта, находящаяся под водой, составляет 3/5.
Плотность воды = 1×10³ кг /м³ = 1000 кг/ м³
Вопрос: Плотность древесины (x)
Джаваб:
Погруженная в жидкость часть объекта равна соотношению плотностей:

Плотность древесины составляет 600 кг/м³ = 6 x 10² кг / м³
Правильный ответ — C.
7. Посмотрите на следующее изображение блока!
Блок погружен в две разные жидкости. При погружении в жидкость А погружено 0,6 части блока. При погружении в жидкость В погружено 0,5 части блока. Отношение плотностей жидкостей А и В равно…
А. 1 : 1
Б. 4 : 5
С. 5 : 4
Д. 5 : 6
Е. 6:5
Обсуждение
Известно, что:
Плотность блока = x
Часть объекта, погруженная в жидкость А = 0,6
Плотность жидкости A = y
Часть объекта, погруженная в жидкость B = 0,5
Плотность жидкости B = z
Вопрос: Сравнение плотности жидкостей А и В (y : z)
Джаваб:
Часть объекта, погруженная в жидкость, равна отношению плотности объекта к плотности жидкости.

Замените x во втором уравнении на x в первом уравнении :

Правильный ответ — D.
8. Посмотрите на картинку!
Объект, помещенный в жидкость P, плавает, при этом половина его объема находится ниже поверхности жидкости, а объект, помещенный в жидкость Q, плавает. Отношение плотностей жидкостей P и Q равно…
А. 1 : 2
Б. 2 : 1
С. 2 : 3
Д. 3 : 1
Е. 3:4
Обсуждение
Известно, что:
Плотность объекта = x
Часть объекта, погруженная в жидкость, P = 1/2 = 0,5
Плотность жидкости P = y
Часть объекта, погруженная в жидкость, Q = 1 (все части объекта погружены).
Плотность жидкости Q = z
Вопрос: Сравнение плотности жидкостей P и Q (y : z)
Джаваб:
Часть объекта, погруженная в жидкость, равна отношению плотности объекта к плотности жидкости.

Замените x во втором уравнении на x в первом уравнении :

Правильный ответ — B.
9. Кусок дерева плавает в масле (плотность = 800 кг· м⁻³ ) до тех пор, пока 4/5 его объема не окажется в масле. Тогда плотность дерева составит...
А. 16 кг· м⁻³
Б. 64 кг· м⁻³
С. 160 кг· м⁻³
Д. 270 кг· м⁻³
Е. 640 кг· м⁻³
Обсуждение
Известно, что:
Плотность масла ( ρ) = 800 кг· м⁻³
Часть объекта, находящаяся под водой, составляет 4/5.
Вопрос: Плотность древесины
Джаваб:
Погруженная в жидкость часть объекта равна соотношению плотностей:

Плотность древесины составляет 640 кг/ м³.
Правильный ответ — Е.
10. Блок, находящийся в воздухе, весит 50 Н. При взвешивании в воде его вес становится 30 Н. Если плотность воды = 103 кг· м⁻³ , то плотность блока равна...
А. 1500 кг· м⁻³
Б. 2000 кг· м⁻³
С. 2500 кг· м⁻³
Д. 3000 кг· м⁻³
Е. 4000 кг· м⁻³
Обсуждение
Известно, что:
Вес блока в воздухе (w) = 50 Н
Вес блока в воде (w water ) = 30 Н
Плотность воды ( ρ воды ) = 10³ кг · м⁻³ = 1000 кг· м⁻³
Ускорение свободного падения (g) = 10 м/ с²
Масса блока в воздухе (m) = w/g = 50/10 = 5 кг
Вопрос: Плотность блока ( ρ блока )
Джаваб:
Рассчитайте силу плавучести:
F A = w – w воды = 50 – 30 = 20 Н
Рассчитайте объем блока, погруженного в воду, используя формулу силы плавучести:
F A = ρ g V
20 = (1000)(10) В
20 = (10 000) В
В = 20/10.000
V = 0,002 м³
Рассчитайте плотность блока:
ρ = м/В = 5/0,002 = 2500 кг/м 3
Правильный ответ — C.
Давление жидкости
11.
Перхатикан гамбар берикут!
Ускорение свободного падения составляет 10 Н/кг, если площадь поперечного сечения рыбы, находящейся под давлением воды, равна 6 см².2Тогда сила, которая прижимает рыбу к поверхности воды, равна…
- 5,1 N
- 85 N
- 8500 N
- 8600 N
Обсуждение
Известно, что:
Ускорение свободного падения (g) = 10 Н/кг
Площадь поперечного сечения рыбы (А) = 6 см²2 = 6 x 10-4 m2
Плотность воды = 1 грамм/см³3 = 1 (10-3 кг) / 10-6 m3 = 103 кг / м3 = 1000 кг / м3
Высота уровня воды = 100 см – 15 см = 85 см = 85 x 10-2 метров
Вопрос: Сила, которая выталкивает рыбу из воды.
Джаваб:
Правильный ответ — А.
Капиллярность и поверхностное натяжение жидкостей
12. Чем меньше капля жидкости, тем ближе её форма к сфере. Для заданного объёма можно доказать, что сфера имеет наименьшую площадь поверхности по сравнению с другими формами. Понятие капли жидкости, приближающейся к сфере, связано с понятием…
- Плотность
- Адгезия и когезия
- Поверхностное натяжение
- Мениск и капиллярность
Обсуждение
Сферическая форма капель жидкости связана с понятием поверхностного натяжения. Математически поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины. Речь идёт о силе сцепления. Сцепление — это притяжение между подобными молекулами, тогда как адгезия — это притяжение между разнородными молекулами.
Более сильная сила сцепления между молекулами воды и более слабая сила адгезии между молекулами воды и молекулами воздуха или другими молекулами приводят к тому, что все молекулы воды притягиваются друг к другу и собираются вместе. Молекулы воды внутри капли притягивают молекулы воды снаружи, заставляя их сближаться. Молекулы воды снаружи обладают более слабой силой адгезии, поэтому их легко притягивать друг к другу. В результате образующаяся капля воды приобретает форму шара. В этом процессе поверхность капли воды кажется напряженной из-за силы притяжения между молекулами воды.
Правильный ответ — C.
13. Подъем уровня воды в капиллярной трубке происходит потому, что...
- Сила сцепления между водой и стеклом способна притягивать воду вверх.
- Сила сцепления между водой и стеклом способна притягивать воду вверх.
- существование силы Архимеда
- Гидростатическое давление на поверхность воды в капиллярной трубке очень мало.
Обсуждение
Подъем воды в капиллярной трубке происходит потому, что сила сцепления между молекулами воды и молекулами капилляра превышает силу когезии между молекулами воды. Более высокая сила сцепления между молекулами воды и молекулами капилляра, следовательно, способна поднимать воду вверх.
В качестве капиллярной трубки может использоваться стеклянная трубка, фитиль от печи и т. д.
Правильный ответ — А.
Плавучесть и закон Архимеда
14. Судно, плывущее в море, входит в довольно широкую и глубокую реку. Если плотность морской воды составляет 1100 кг/м³ , а плотность пресной воды — 1000 кг/м³ , то отношение силы Архимеда, действующей на судно в море и в реке, равно…
- 11: 10
- 10: 11
- 121: 100
- 1: 1
Обсуждение
Известно, что:
Вопрос: Сравнение силы Ахимеда, действующей на корабли в море и на реках.
Джаваб:
Если объект плавает, то выталкивающая сила (F)A) = гравитация (w) :
Закон Архимеда гласит, что выталкивающая сила, действующая на объект, погруженный в жидкость (воду), равна весу вытесненной им жидкости (воды). Объем объекта, погруженного в жидкость (воду), равен объему вытесненной жидкости (воды).
Сравнение объёма объектов, погруженных в морскую и речную воду:
Правильный ответ — B.
15. Деревянный брусок погружен в воду. Оказывается, что 25% его поверхности находится над поверхностью воды, а 75% — в воде. Если плотность воды составляет 1 г/см³ , а ускорение свободного падения — 10 м/с² , то плотность деревянного бруска равна…
- 0,025 кг / м3
- 0,075 г / см3
- 0,250 кг / м3
- 0,750 г / см3
Обсуждение
Известно, что:
Часть блока, находящаяся над поверхностью воды, составляет 25% = 25/100 = 0,25
Часть блока, погруженная в воду, составляет 75% = 75/100 = 0,75
Плотность воды = 1 г/см³3 = 1000 кг / м3
Ускорение свободного падения = 10 м/с²2
Вопрос: Плотность деревянных брусков
Джаваб:
Объём блока, погруженного в воду, равен отношению плотности блока к плотности воды.
Правильный ответ — D.
Источник вопроса:
Вопросы по физике для национального экзамена в старших классах средней школы/профессионального училища.
Вопросы OSN по физике для средней школы