Механика на течности и газове

Механика на течности и газове

Изготвил: Силвия БояноваПГ „Акад. С. П. Корольов“Гр. Дупница

Предлагам ви една забавна и полезна форма, чрез която да проверите своите знания и умения, които сте получили след изучаване на

учебния материал от темата “Механика на течности и

газове”.

Необходимо е да си записвате отговорите, които давате на

съответните задачи. След това с помощта на таблицата ще

можете да определите оценката на вашите знания и умения.

Следвайте посочената навигация.

• Общи свойства на течности и газове;

• Закон на Паскал;• Хидростатично

налягане;• Атмосферно

налягане

• Скачени съдове;• Начини за

измерване на налягане;

• Опит на Торичели;

• Закон на Архимед;

• Приложения

Задача 1: Как ще се промени налягането върху твърда повърхност с площ S, ако силата на натиск се увеличи 4 пъти?

а) ще се увеличи 2 пъти;б) ще се увеличи 4 пъти;в) ще се намали 2 пъти;г) ще се намали 4 пъти.

Задача 2: Как ще се промени налягането върху твърда повърхност с площ S, ако увеличим площта й 4 пъти, но действаме с постоянна сила F.

а) ще се увеличи 2 пъти;б) ще се увеличи 4 пъти;в) ще се намали 2 пъти;г) ще се намали 4 пъти.

P4P

S 4S

S

Fp

Задача 3: На фигурата са показани три различни случая, при които се поражда налягане. В кой

от посочените случаи е валиден закон на Паскал?

твърдо тяло

Р

течностгаз

1 2 3

а) 1 и 2;б) 2 и 3;

в) 1 и 3;г) в никой от тях.

Задача 4: Върху кръглото бутало с радиус R е приложена сила F. С каква сила течността действа върху буталото с радиус 3R?

а) F;б) 3F;в) 6F;г) 9F.

R3R

течностF

Решение

Задача 5: Площите на малкото и голямото бутало на хидравличен крик са съответно 3 cm2 и 240 cm2. Каква сила действа на голямото бутало, когато върху по- малкото бутало е приложена сила 150N?

а) 750 N;б) 120 N;в) 12000 N;г) 1200 N.

решение

2

2

1

1

S

F

S

F

Задача 6: В трите съда има вода. На дъното на кой от тях хидростатичното налягане е най- голямо?

1 2 3 4

а) 1; б) 2;в) 3; г) 4;д) на дъното на съдовете хидростатичното налягане е еднакво.

hgp ..

Задача 7: Защо в барометрите се използва живак, а не вода?

а) живакът има много по- голяма плътност;б) живакът има метален блясък;в) живакът замръзва при по- ниска температура;г) живакът по- трудно се изпарява.

Задача 8: Живачният барометър е изобретен от:

а) Паскал;б) Торичели;в) Нютон;г) Джаул.

Задача 9: В пластмасов бидон с височина 1 m се съхраня- ва олио. Колко е плътността на олиото, ако създаденото налягане върху дъното е 9,3 kPa?

(Земното ускорение приемете за 10 m/s2).

а) 93 kg/m3

б) 9,3 kg/m3

в) 930 kg/m3

г) 9300 kg/m3

решение

hgp ..

Знаете ли?

Защо дълбоководните риби, изнесени на брега,

умират веднага?

Дълбоководните риби са приспособени даживеят при големи налягания. Когато ри-бите са на голяма дълбочина във водата,техният плавателен мехур има много ма-

лък обем поради високото хидростатично налягане. При излизане на повърхността

хидростатичното налягане рязко намалява, обемът на мехура се увеличава и рибата

умира.

Задача 10: Алпинист е изкачил висок връх и започва да слиза. Как се изменя атмосферното налягане върху него при слизането?

а) увеличава се;б) намалява;в) остава същото;г) зависи от здравос-ловното състояние на алпиниста.

Налягането, което създават въздушните слоеве  на атмосферата върху земната повърхност се нарича атмосферно налягане.

Задача 11: Колко е налягането на дъното на езеро с дълбочина 30 m? Хидростатичното налягане на воден стълб с височина 10 m е 1 atm. Атмосферното налягане на повърхността на езерото е 1 atm.

а) 4 atm; б) 3 atm; в) 2 atm; г) 1 atm.

ghpp a

решение

Задача 12: Тяло плава върху водната повърхност, когато:

а) тялото има достатъчно голям обем;б) Архимедовата сила е равна на силата на тежестта;

в) Архимедовата сила е по- голяма от силата на тежестта;

г) Архимедовата сила е по- малка от силата на тежестта.

AFG

Задача 13: Определете изтласкващата сила, която действа на тяло с обем 0,1 dm3, ако е потопено в морска вода. Приемете земното ускорение за g = 10 m/s2 .

а) ≈ 4 N;б) ≈ 1 N;в) ≈ 2 N;г) ≈ 3 N.

решение

VgmgFA

Известно е, че плътността на желязото е по- голяма

от плътността на морската вода.

Защо плават железните кораби???

Железните кораби имат много голяма маса, но средната им плътност (на стоманената конструкция и

на обема въздух, ограден от нея) е по-малка от тази на водата, което позволява на корабите да плават

благодарение на Архимедовата сила.

За да може средната плътност да се намали до необходимото ниво се увеличава обемът, като трябва да се отчете и максималния товар, който корабът може да носи. Поради тази причина железните кораби са толкова обемисти.

Задача 14: Колко е масата на златото в короната на цар Хиерон (за легендата вижте във филмчето), ако на потопената изцяло във вода корона действа изтласкваща сила 1,75 N, а плътност- та на златото е 19300 kg/m3 (g = 10 m/s2)

решение

а) 0,5 kgб) 3,38 kg;в) 1,5 kg;г) 2,38 kg

Задача 15: Балон за изследване на атмосферата е напълнен с газ. Каква трябва да бъде плътността на газа в балона в сравнение с плътността на въздуха, за да се издигне балонът?

а) ρгаза > ρвъздуха;б) ρгаза < ρвъздуха;в) ρгаза = ρвъздуха;г) зависи от метео-рологичните условия.

Задача 16: Като използвате таблицата за плътностите отговорете дали парче лед ще потъне, или ще плава в съд бензин.

Вещество Плътностkg/m3

лед 900

бензин 710

а) парчето лед ще потъне;б) парчето лед ще плава;в) не мога да преценя.

Условие за

плаване на телата

решение

http://www.clip4e.com/play_genialnostta_na_arhimed_bg_subs_pyrva_tchast.htm

Вижте това филмче!!!

R3R

течностF

2R

F

S

Fp

И така. Прилагаме закон на Паскал - налягането, приложеновърху затворена в съд течност, се предава без изменениевъв всички точки от течността и върху стените на съда.

21

21

1

11 93 R

F

R

F

S

Fp

Налягането, създадено от външната сила, е:

Налягането в течността е:

Приравняваме двата израза и получаваме, че: FF 91

2

2

1

1

S

F

S

F

Дадено: S1 = 3 cm2

S2 = 240 cm2

F1 = 150 N

Търсим: F2 = ?

От1

212 S

SFF

NF 120002

Ncm

cmNN

2

2.

Дадено: h = 1 m; p = 9,3 kPa = 9300 Pa g = 10 m/s2

Търсим: ρ = ?

hgp ..gh

p

3/930 mkg

От

Мернитеединици

ghpp a

Налягането на дадена дълбочина h пресмятаме по формулата:

Т.е. налягането p е равно на сумата от атмосферното налягане и хидростатичното налягане.

Вижда се, че хидростатичното налягане е правопропор-ционално на дълбочината h. Следователно щом на 10 mдълбочина то е 1 atm, то на 30 m дълбочина ще бъде 3 atm.

Тогава atmp 431

Дадено: V = 0,1 dm3 = 0,0001 m3; g = 10 m/s2

ρ = 1030 kg/m3

Търсим: FA = ?

VgmgFA

Изтласкващата сила определяме от закон на Архимед

NFA 03,110.0001,0.1030

Мерните единици!

Дадено: FA = 1,75 N; pзлато = 19300 kg/m3; ρвода = 1000 kg/m3; g = 10 m/s2

Търсим: m = ?

gVF златоводаA

злато

златозлато

mV

V

m

злато

златоводаA

mgF

g

Fm

вода

златоAзлато .

.

m = 3,38 kg

От закон на Архимед

И от

бензинлед От данните в таблицата се вижда, че

VgG ледлед

VgF бензинA

AFG

Следователно парчето лед ще потъне в бензина.

Знаем, че

Тогава

№ на задача

Отго-вори

Точки № на задача

Отго-вори

Точки

1 б 1 9 в 3

2 г 1 10 а 1

3 б 1 11 а 2

4 г 3 12 б 1

5 в 3 13 б 3

6 д 1 14 б 4

7 а 1 15 б 1

8 б 1 16 а 1

Оценка 2 3 4 5 6

Точки 0 - 6 7 - 12 13 - 17 18 - 22 23 - 28

За тези, които желаят да се самооценят!

Един интересен

опит

Материали: гладка, почистенаот етикетите прозрачна пластмасовабутилка от минерална вода (1,5 L или2L), чаша, вода, стъклен капкомер.

Напълнете част от стъкленататръбичка на капкомера с вода.Водата в тръбичката трябва дае толкова, че когато капкомерът се постави в чаша с вода, той да застане вертикално и да плава във водата, като почти изцяло е потопен в нея. Така гмуркачът е готов.

Опит: Напълнете догоре бутилкатас вода. Внимателно потопете във водата капкомера и завийте плътнокапачката на бутилката. Стиснете с една или с две ръце бутилката.Наблюдавайте как гмуркачът се спуска надолу към дъното. Когато отпуснете бутилката, той изплува на повърхността.

Обяснението на този опитстава чрез закон на Паскал. Помислете!!!

А ако се затруднявате, попитайтевашия учител по физика.