Exempelfrågor om statisk vätska

15 exempel på problem med statisk vätska

Hydrostatiskt tryck

1. Skillnaden i hydrostatiskt blodtryck mellan hjärnan och fotsulorna hos en person som är 165 cm lång är…. (Antag att blodets densitet är 1,0 × 10³ ^kg /m³ ^och 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 är känt att:

Ange alla enheter i det internationella systemet

Höjd (h) = 165 cm = 165/100 meter = 1,65 meter

Massa Jenís blod (ρ) = 1,0 × 10³ kg / m³

Tyngdacceleration (g) = 10 m/ ^s²

Frågade: Hydrostatiskt tryck

Jawab:

Anslutande fartyg

2. Var uppmärksam på följande bild:

Ett U-rör fylls initialt med vatten med en densitet på 1000 kg.m^-3 Sedan hälls matolja i ett av rören så att den stabila positionen ser ut som på bilden. Om oljepelarens höjd är 8 cm och vattenpelaren är 5 cm, är matoljans 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 är känt att:

Vattnets densitet = 1000 ^kg.m⁻³

Vattenhöjd = 5 cm

Höjd på matolja = 8 cm

Frågade: Densitet av matolja

Jawab:

Det rätta svaret är D.

Bärighet

3. En sten med en volym på 0,5 m²³ helt nedsänkt i en vätska med en densitet av 1,5 g cm^-3 Om tyngdaccelerationen = 10 ms^-2 , då kommer berget att uppleva en uppåtriktad kraft på...

A. 1.500 N

B. 3.000 N

C. 4.500 N

D. 7.500 N

Ö. 9.000 N

Diskussion

Det är känt att:

Stenens volym (V) = 0,5 m³

Vätskans densitet (ρ) = 1,5 gram cm^-3 = 1500 kg/m²^-3

Tyngdacceleration (g) = 10 ms^-2

Frågade: Flytkraft (F_A) upplevd av stenen

Jawab:

Det rätta svaret är D.

Flytande objekt

4. En isbit som flyter i havet ser ut som på bilden. Om havsvattnets densitet är 1,2 g cm^-3 och densiteten hos en isklump är 0,9 gr c^-3 då är volymen av en isbit som är nedsänkt (kommer in) i havsvatten densamma som... den volym som uppträder.

A. 2 gånger

B. 3 gånger

C. 4 gång

D. 5 gånger

E. 6 gånger

Diskussion

Det är känt att:

Havsvattnets densitet (ρ_laut) = 1,2 gr cm^-3

Isens densitet (ρ_es) = 0,9 gr c^-3

Frågade: Volymen av is nedsänkt i havsvatten är densamma som den volym som visas.

Jawab:

Så volymen is nedsänkt i havsvatten är lika med 3 gånger den volym som uppträder (3 x 0,25 = 0,75).

Det rätta svaret är B.

5. Ett föremål flyter i en vätska med 2/3 av föremålet nedsänkt. Om föremålets densitet är 0,6 g cm³ , då är vätskans densitet….

A. 1.800 kg ^m²

B. 1.500 kg ^m²

Ca 1.200 kg ^m²

D. 900 kg ^m²

E. 600 kg ^m²

Diskussion

Det är känt att:

Del av objektet som är nedsänkt = 2/3

Objektets densitet = 0,6 gr cm³ = 600 kg/m²³

Frågade: Vätskans densitet (x)

Jawab:

Den del av objektet som är nedsänkt är lika med densitetsförhållandet:

Vätskans densitet är 900 kg/m³

Det rätta svaret är D.

6. En träbit flyter med 3/5 av sin del nedsänkt i vatten. Om vattnets densitet är 1 × 10³ kg / m³ , då är träets densitet…

A. 2 × 10² kg / m³

B. 4 × 10² kg / m³

C. 6 × 10² kg /m³

D. 8 × 10² kg / m³

Ö. 10 × 10² kg / m³

Diskussion

Det är känt att:

Del av objektet som är nedsänkt = 3/5

Vattnets densitet = 1×10³ kg / m³ = 1000 XNUMX kg/m³

Frågade: Träets densitet (x)

Jawab:

Den del av objektet som är nedsänkt är lika med densitetsförhållandet:

Träets densitet är 600 kg/m²³ = 6 x 10² kg / m³

Det rätta svaret är C.

7. Titta på följande blockbild!

Ett block är nedsänkt i två olika vätskor. När det är nedsänkt i vätska A är 0,6 av blocket nedsänkt. När det är nedsänkt i vätska B är 0,5 av blocket nedsänkt. Förhållandet mellan densiteterna hos vätskorna A och B är…

A. 1:1

B. 4:5

C. 5:4

D. 5:6

E. 6: 5

Diskussion

Det är känt att:

Blockets densitet = x

Den del av föremålet som är nedsänkt i vätska A = 0,6

Vätskedensitet A = y

Den del av föremålet som är nedsänkt i vätska B = 0,5

Vätskedensitet B = z

Frågade: Jämförelse av densiteten hos vätskorna A och B (y : z)

Jawab:

Den del av ett föremål som är nedsänkt i en vätska är lika med förhållandet mellan föremålets densitet och vätskans densitet.

Ersätt x i persamaan 2 med x på persamaan 1 :

Det rätta svaret är D.

8. Titta på bilden!

Ett föremål, när det placeras i vätskan P, flyter med hälften av sin volym under vätskans yta och när föremålet placeras i vätskan Q flyter det. Förhållandet mellan densiteterna hos vätskorna P och Q är…

A. 1:2

B. 2:1

C. 2:3

D. 3:1

E. 3: 4

Diskussion

Det är känt att:

Objektets densitet = x

Den del av föremålet som är nedsänkt i vätskan P = 1/2 = 0,5

Vätskedensitet P = y

Den del av föremålet som är nedsänkt i vätskan Q = 1 (alla delar av objektet är nedsänkta)

Vätskedensitet Q = z

Frågade: Jämförelse av vätskornas densitet P och Q (y : z)

Jawab:

Den del av ett föremål som är nedsänkt i en vätska är lika med förhållandet mellan föremålets densitet och vätskans densitet.

Ersätt x i persamaan 2 med x på persamaan 1 :

Det rätta svaret är B.

9. En träbit flyter i olja (densitet = 800 kg.m^-3) tills 4/5 av dess volym består av olja, då är träets densitet….

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 är känt att:

Oljedensitet (ρ) = 800 kg.m^-3

Del av objektet som är nedsänkt = 4/5

Frågade: Träets densitet

Jawab:

Den del av objektet som är nedsänkt är lika med densitetsförhållandet:

Träets densitet är 640 kg/m²³.

Det rätta svaret är E.

10. Ett block i luften väger 50 N. När det vägs i vatten blir dess vikt 30 N. Om vattnets densitet = 10³ kg.m^-3 då är blockets 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 är känt att:

Blockets vikt i luft (w) = 50 N

Blockets vikt i vatten (w)_luft) = 30 N

Vattnets densitet (ρ_luft) = 10³ kg.m^-3 = 1000 kg.m^-3

Tyngdacceleration (g) = 10 m/ ^s²

Blockets massa i luft (m) = w/g = 50/10 = 5 kg

Frågade: Blockets densitet (ρ_balk)

Jawab:

Beräkna flytkraften:

F_A = v – v_luft = 50 – 30 = 20 N

Beräkna volymen av ett block nedsänkt i vatten med hjälp av formeln för flytkraft:

F_A = ρ g V

20 = (1000)(10) V

20 = (10 000) V

V = 20/10.000 XNUMX

V = 0,002 ^m³

Beräkna blockets densitet:

ρ = m/V = 5/0,002 = 2500 kg/m³

Det rätta svaret är C.

Vätsketryck

11.
Perhatikan gambar berikut! Tyngdaccelerationen är 10 N/kg, om fiskens tvärsnittsarea som pressas av vattnet ovanför är 6 cm², då är kraften som pressar fisken från vattnet ovanför den….

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

Diskussion
Det är känt att:
Tyngdacceleration (g) = 10 N/kg
Fiskens tvärsnittsarea (A) = 6 cm² = 6 x 10^-4 m²
Vattnets densitet = 1 gram/cm³ = 1 (10^-3 kg) / 10^-6 m³ = 10³ kg / m³ = 1000 XNUMX kg/m³
Vattenhöjd = 100 cm – 15 cm = 85 cm = 85 x 10^-2 Mätaren
Frågade: Kraften som skjuter fisken upp från vattnet ovanför den
Jawab:
Det rätta svaret är A.

Kapillaritet och ytspänning hos vätskor

12. Ju mindre vätskedroppen är, desto närmare en sfärs form är den. För en given volym kan det bevisas att en sfär har den minsta ytan jämfört med andra former. Begreppet att en vätskedroppe närmar sig en sfär är relaterat till begreppet…

1. Massa Jenís
2. Vidhäftning och kohesion
3. Ytspänning
4. Menisk och kapilläritet

Diskussion
Den sfäriska formen hos vätskedroppar är relaterad till begreppet ytspänning. Matematiskt sett är ytspänning kraften per längdenhet. Kraften i fråga är kohesion. Kohesion är attraktionen mellan liknande molekyler, medan adhesion är attraktionen mellan olika molekyler.
Den starkare kohesiva kraften mellan vattenmolekyler och den svagare adhesionskraften mellan vattenmolekyler och luftmolekyler eller andra molekyler gör att alla vattenmolekyler attraheras av varandra och samlas. Vattenmolekylerna inuti vattendroppen attraherar vattenmolekylerna på utsidan så att de rör sig närmare varandra. Vattenmolekylerna på utsidan har en svagare adhesionskraft så att de lättare dras närmare varandra. Och formen på vattendroppen som bildas liknar en boll. I denna process verkar vattendroppens yta spänd på grund av attraktionskraften mellan vattenmolekylerna.
Det rätta svaret är C.

13. Händelsen att vatten stiger i ett kapillärrör beror på att...

1. Vidhäftningskraften mellan vatten och glas kan dra vattnet uppåt
2. den kohesiva kraften mellan vatten och glas kan dra vattnet uppåt
3. existensen av Archimedes kraft
4. Det hydrostatiska trycket på vattenytan i kapillärröret är mycket litet

Diskussion
Vattenuppgången i ett kapillärrör sker på grund av att vidhäftningskraften mellan vattenmolekylerna och kapillärrörsmolekylerna är större än kohesivkraften mellan vattenmolekylerna. Den större vidhäftningskraften mellan vattenmolekylerna och kapillärrörsmolekylerna kan därför dra vattnet uppåt.
Kapillärröret kan vara ett glasrör, en spisveke etc.
Det rätta svaret är A.

Flytkraft och Arkimedes lag

14. Ett fartyg som seglar på havet går in i en flod som är ganska bred och djup. Om havsvattnets densitet är 1100 kg/m³, sötvattens densitet är 1000 kg/m³, då är förhållandet mellan Arkimedes-kraften som ett fartyg upplever till sjöss och i en flod...

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

Diskussion
Det är känt att:
Frågade: Jämförelse av Achimedes-kraften som fartyg upplever till sjöss och i floder
Jawab:
Om föremålet flyter så är flytkraften (F_A) = gravitation (w):
Arkimedes lag säger att den flytkraft som verkar på ett föremål nedsänkt i en vätska (vatten) är lika med vikten av den vätska (vatten) det förtränger. Volymen av ett föremål nedsänkt i en vätska (vatten) är lika med volymen av den förträngda vätskan (vattnet).

Jämförelse av volymen av föremål nedsänkta i havsvatten och flodvatten:
Det rätta svaret är B.

15. Ett träblock sänks ner i vatten. Det visar sig att 25 % av delen är ovanför vattenytan och 75 % är i vattnet. Om vattnets densitet är 1 g/cm³ och jordens tyngdacceleration är 10 m/s² då är träblockets densitet….

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

Diskussion
Det är känt att:
Den del av blocket som är ovanför vattenytan = 25% = 25/100 = 0,25
Den del av blocket som är nedsänkt i vatten = 75% = 75/100 = 0,75
Vattnets densitet = 1 g/cm³ = 1000 XNUMX kg/m³
Tyngdacceleration = 10 m/s²
Frågade: Densitet av träblock
Jawab:
Volymen av ett block nedsänkt i vatten = förhållandet mellan blockets densitet och vattnets densitet
Det rätta svaret är D.

 

Frågekälla:

Nationella fysikfrågor för gymnasiet/yrkesgymnasiet

Frågor om OSN i fysik för högstadiet