ორი იდენტური ზოლი 20 სმ სისქით

ფიზიკის ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის No5 ამოცანაში უნდა აირჩიოთ ამა თუ იმ ფენომენის დამახასიათებელი დებულებების სწორი ვერსიები. თეორია მექანიკის სხვა ამოცანების მსგავსია, მაგრამ ჩვენ გავიხსენებთ მთავარ პუნქტებს.

ფიზიკაში ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის No5 დავალების თეორია

რხევები

რხევა არის განმეორებით განმეორებადი პროცესი, რომელიც ხასიათდება გარკვეული ფიზიკური სიდიდის მნიშვნელობის ცვლილებით მისი წონასწორობის მდგომარეობის გარშემო.

საგაზაფხულო ქანქარა

ზამბარის ქანქარაში დრეკადობის ძალა ზამბარის გახანგრძლივების პროპორციულია F=– kx.აქ კ- ზამბარის სიხისტის კოეფიციენტი, რომელიც არ არის დამოკიდებული ძალისა და გადაადგილების სიდიდეზე.

წონასწორობის პოზიციიდან მაქსიმალურ გადახრას ამპლიტუდა ეწოდება. ელასტიური ძალა ამ გადახრისას მაქსიმალურია, შესაბამისად სხეულის აჩქარებაც მაქსიმალურია. წონასწორობის მდგომარეობასთან მიახლოებისას ზამბარის გაჭიმვა მცირდება, რაც იწვევს სხეულის აჩქარების შემცირებას, რადგან ეს დამოკიდებულია დრეკადობის ძალაზე. წონასწორობის წერტილამდე მიღწეული სხეული არ ჩერდება, თუმცა ამ დროს ძალა და აჩქარება ნულის ტოლია. სხეულის სიჩქარე ზამბარის წონასწორობის წერტილში არის უმაღლესი ღირებულება. ინერციით სხეული გააგრძელებს მოძრაობას ამ პოზიციის მიღმა, ზამბარის დეფორმაციას საპირისპირო მიმართულებით. ელასტიური ძალა, რომელიც წარმოიქმნება ამ შემთხვევაში, ანელებს ქანქარას. ის მიმართულია ქანქარის მოძრაობის საწინააღმდეგო მიმართულებით. ამპლიტუდის მიღწევის შემდეგ სხეული ჩერდება და შემდეგ იწყებს მოძრაობას უკანა მხარე, იმეორებს ყველაფერს, რაც ზემოთ იყო აღწერილი.

რხევის პერიოდი

ასეთი ქანქარის რხევის პერიოდი განისაზღვრება ფორმულით:

სად მ– სხეულის მასა (დატვირთვა) ზამბარაზე

პოტენციური ენერგია

პოტენციური ენერგია უდრის ძალისა და გადახრის ნამრავლს, ანუ

სად X- მანძილი წერტილიდან, სადაც განლაგებულია ქანქარის წონა წონასწორობის პოზიციამდე

კინეტიკური ენერგია

კინეტიკური ენერგია დამოკიდებულია ქანქარის სიჩქარეზე და განისაზღვრება ფორმულით აქ T -გულსაკიდი მასა, ვ- მისი სიჩქარე.

სხეულის აჩქარება

ბილიკის სეგმენტზე აჩქარების მოდული განისაზღვრება ფორმულით

სად ვ, ვ 0 – შესაბამისად, სხეულის საბოლოო და საწყისი სიჩქარე მითითებულ ინტერვალზე; ტ, ტ 0 – საბოლოო და საწყისი დრო, შესაბამისად.

სხეულის იმპულსი

სხეულის იმპულსი შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით:

სად მ- სხეულის წონა, ვ- მისი სიჩქარე

არქიმედეს ძალა

არქიმედეს ძალა არის ძალა, რომლითაც სითხე უბიძგებს მასში ჩაძირულ სხეულს. იგი განისაზღვრება ფორმულით:

ფ=ρ გვ

სად ρ - ჩაძირული ფიზიკური სხეულის სიმკვრივე, გ- თავისუფალი ვარდნის აჩქარება, ვ- სხეულის მოცულობა.

ფიზიკის ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის No5 ამოცანების ტიპიური ვარიანტების ანალიზი

დემო ვერსია 2018

ცხრილში მოცემულია მონაცემები ზამბარზე მიმაგრებული და Ox-ის ჰორიზონტალური ღერძის გასწვრივ სხვადასხვა დროს რხევის ბურთის პოზიციის შესახებ.

ქვემოთ მოცემული სიიდან აირჩიეთ ორი სწორი განცხადება და მიუთითეთ მათი ნომრები:

1. წყაროს პოტენციური ენერგია 1.0 წმ-ზე მაქსიმალურია
2. ბურთის რხევის პერიოდია 4,0 წმ
3. ბურთის კინეტიკური ენერგია 2.0 წამში მინიმალურია
4. ბურთის რხევების ამპლიტუდა 30 მმ-ია
5. სრული მექანიკური ენერგიაბურთისა და ზამბარისგან შემდგარი გულსაკიდი, დროის მომენტში 3.0 წამი მინიმალური

გადაწყვეტის ალგორითმი:

1. გააანალიზეთ ბურთის მოძრაობის მონაცემების ცხრილი.

2–6. დაადგინეთ 1–5 დებულებების ჭეშმარიტება.

7. ჩაწერეთ პასუხი.

გამოსავალი:

დავალების პირველი ვერსია (დემიდოვა, No3)

ინერციულ საცნობარო ჩარჩოში ოქსი ღერძის გასწვრივ მოძრაობს 20 კგ მასის სხეული. ნახატზე ნაჩვენებია ამ სხეულის სიჩქარის vx პროექციის გრაფიკი t დროის მიმართ. ქვემოთ მოყვანილი სიიდან აირჩიეთ ორი სწორი განცხადება, რომელიც აღწერს სხეულის მოძრაობას.

1. სხეულის აჩქარების მოდული დროის ინტერვალში 60-დან 80 წმ-მდე 3-ჯერ აღემატება სხეულის აჩქარების მოდულს დროის ინტერვალში 80-დან 100 წმ-მდე.
2. 80-დან 100 წმ-მდე დროის ინტერვალში სხეული 30 მ-ით მოძრაობდა.
3. 90 წამის მომენტში სხეულზე მოქმედი ძალების მოდული არის 1,5 ნ.
4. 60-დან 80 წმ-მდე დროის ინტერვალში სხეულის იმპულსი გაიზარდა 40 კგ∙მ/წმ-ით.
5. სხეულის კინეტიკური ენერგია დროის ინტერვალში 10-დან 20 წმ-მდე გაიზარდა 4-ჯერ.

გადაწყვეტის ალგორითმი:

1. ჩვენ ვეძებთ აჩქარების მოდულს და ვამოწმებთ პირველი განცხადების სიმართლეს.
2. ჩვენ განვსაზღვრავთ სხეულის მიერ გავლილ მანძილს მე-2-ში მითითებული დროის განმავლობაში და ვამოწმებთ მის სიმართლეს.
3. ჩვენ განვსაზღვრავთ სხეულზე მოქმედი ყველა ძალის შედეგის სიდიდეს.
4. ჩვენ ვიანგარიშებთ იმპულსის ცვლილებას მითითებულ ინტერვალში.
5. ჩვენ ვპოულობთ კინეტიკურ ენერგიას მოგზაურობის დასაწყისში და ბოლოს და ვადარებთ მათ მნიშვნელობებს.
6. ჩვენ ვწერთ პასუხს.

გამოსავალი:

1. აჩქარების მოდული დროის ინტერვალში 60-დან 80 წმ-მდე უდრის და 80-დან 100 წმ-მდე ინტერვალით: როგორც ვხედავთ, განცხადება არასწორია (რადგან პირობა საპირისპიროს ამბობს):

2. სხეულის კოორდინატების გამოსათვლელად ვიყენებთ აჩქარების მნიშვნელობას, რომელიც ახლახან ვიპოვეთ:

ეს არის გავლილი მანძილი. განცხადება მართალია.

3. მოცემულ სხეულზე მოქმედი ყველა ძალის შედეგი ტოლია F = ma. გამოვთვალოთ იმის გათვალისწინებით, რომ პირობის მიხედვით სხეულის მასა არის m = 20 კგ, აჩქარება კი a = 3/20. მერე F= 20 ∙3/20 კგ მ/წმ 2 = 3 N. განცხადება არასწორია.

4. იმპულსის ცვლილება განისაზღვრება შემდეგნაირად: კგ∙მ/წმ. განცხადება არასწორია. 5. სხეულის კინეტიკური ენერგია 10 წმ-ის მომენტში განისაზღვრება ფორმულით: , და 20 წმ-ის მომენტში. მოდი ვიპოვოთ მათი თანაფარდობა: ნიშნავს, ე 2 =4ე 1 - ბოლო განცხადება სწორია.

დავალების მეორე ვერსია (დემიდოვა, No27)

ორი იდენტური ზოლი, 5 სმ სისქის და 1 კგ წონის თითო, ერთმანეთთან დაკავშირებული, ცურავს წყალში ისე, რომ წყლის დონე დაეცემა მათ შორის არსებულ საზღვარზე (იხ. სურათი). ქვემოთ მოცემული სიიდან აირჩიეთ ორი სწორი განცხადება და მიუთითეთ მათი ნომრები.

1. თუ წყალი შეიცვლება ნავთი, ზოლების ჩაძირვის სიღრმე შემცირდება.
2. არქიმედეს ძალა, რომელიც მოქმედებს ზოლებზე არის 20 N.
3. მასალის სიმკვრივე, საიდანაც მზადდება ბარები არის 500 კგ/მ3.
4. თუ ზედა ბლოკზე 0,7 კგ მასის ტვირთი მოთავსდება, ზოლები ჩაიძირება.
5. თუ დასტას კიდევ ორ მსგავს ზოლს დაამატებთ, მისი ჩაძირვის სიღრმე 10 სმ-ით გაიზრდება.

გადაწყვეტის ალგორითმი:

1. მოდით გავაანალიზოთ პრობლემის მდგომარეობა. მოდით შევამოწმოთ პირველი განცხადების სისწორე.
2. ჩვენ განვსაზღვრავთ არქიმედეს ძალას, რომელიც მოქმედებს ზოლებზე. ჩვენ ვადარებთ მას მე-2-ში მითითებულს.
3. ვპოულობთ მასალის სიმკვრივეს და განვსაზღვრავთ მე-3 დებულების ჭეშმარიტებას.
4. 4 განცხადების სიმართლის შემოწმება.
5. ბოლო კითხვაზე სწორი პასუხის პოვნა.
6. ჩვენ ვწერთ პასუხს.

გამოსავალი:

CO ტოლია, როგორც ნახატიდან ჩანს,ლ 1 სიმძიმის მომენტი

M = მგ ლ - ლ. 1 2

გამოიყენება გრავიტაცია მგ და დატვირთვა შეჩერებულია მარცხენა ბოლოდან l 1 მანძილზე.

როდესაც დატვირთვა არ იყო, ღეროს მარცხენა ბოლო, მისი წონის გავლენით და უფრო სუსტი ელასტიური ძალით მარცხენა ზამბარაში, ცვიოდა, მარჯვენა კი ავიდა, რადგან გაზაფხული იქ უფრო მკაცრია. ამიტომ, იმისათვის, რომ ღერომ ჰორიზონტალური პოზიცია დაიკავოს, საჭიროა ტვირთის დაკიდება მის მარჯვენა ბოლოსთან ახლოს. წონასწორობა მოხდება მაშინ, როდესაც ღეროს მობრუნების მომენტების ჯამი დატვირთვის შეჩერების წერტილის გარშემო O საათის ისრის მიმართულებით ტოლი იქნება იმ ძალების მომენტების ჯამისა, რომლებიც ბრუნავს მას იმავე წერტილის გარშემო საათის ისრის საწინააღმდეგოდ. ღერო ბრუნავს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ O წერტილის ირგვლივ გრავიტაციით და ძალით F 2, სიდიდით ტოლია დრეკადობის ძალის, რომელიც წარმოიქმნება მარჯვენა ზამბარაში მისი დეფორმაციის დროს. და ძალა F 1 ატრიალებს ღეროს საათის ისრის მიმართულებით, ასევე მარცხენა ზამბარის ელასტიური ძალის ტოლი. ძალების მომენტების წესის მიხედვით, სიმძიმის M მომენტი მგ პლუს F 2 ძალის M 2 მომენტი

ძალის მომენტი ტოლია ამ ძალისა და მისი ბერკეტის ნამრავლის. გრავიტაციის მკლავი მგ არის მანძილი მისი გამოყენების წერტილიდან C ღერომდე O წერტილამდე, ე.ი. სეგმენტის სიგრძე

− 2 ლ, ასე

1. მექანიკა

F 2 ძალის მომენტი, რომელიც ჰუკის კანონის მიხედვით, მოდულით უდრის k 2 x-ს, სადაც x არის ორივე ზამბარის ერთი და იგივე გახანგრძლივება (ბოლოს და ბოლოს, ღერო დარჩა ჰორიზონტალური), უდრის ამ ძალის ნამრავლს. და მისი მკლავი. და F 2 ძალის მკლავი არის Ob სეგმენტი, ტოლი l - l 1. მაშასადამე, ძალის მომენტი F 2

მოდით შევცვალოთ ტოლობების (2), (3) და (4) მარჯვენა მხარეები მომენტების წესში (1), რის შემდეგაც, ფრჩხილების გახსნით, ვიპოვით საჭირო მანძილს l 1:

გახსენით ფრჩხილები და იპოვეთ l 1:

მგლ1 − მგ 2 ლ + k2 xl− k2 xl1 = k1 xl1, მგლ1 − xl1 (k1 + k2) = მგ 2 ლ − k2 xl,

დავალება შევიდა ზოგადი ხედიმოგვარებული. მოდით გავაკეთოთ გამოთვლები. 20 სმ = 0,2 მ.

2(3 10−2 30 0,2)

ლ 1 = 2(3 10−0.2 (10+30) ) მ = 0.8 მ.

პასუხი: ლ 1 = 0,8 მ.

ამოცანა 72. ბურთი, მისი მოცულობის ერთი მესამედი წყალში ჩაეფლო, დევს ჭურჭლის ფსკერზე და ძირს დაჭერს ბურთის წონის ნახევრის ტოლი ძალით. წყლის სიმკვრივეა 1000 კგ/მ3. იპოვეთ ბურთის სიმკვრივე. დამრგვალეთ თქვენი პასუხი უახლოეს მთელ რიცხვზე.

ფიზიკის სახელმძღვანელო

რვ-ით ავღნიშნოთ წყლის სიმკვრივე, ρш - ბურთის სიმკვრივე, V -

მისი მოცულობა, P არის მისი წონა, m არის ბურთის მასა, F წნევა არის ბურთის წნევის ძალა ბოლოში, F ext არის გამაძლიერებელი ძალა, g არის აჩქარება.

თავისუფალი ვარდნის სიმძიმე, V 1 - ბურთის ჩაძირული ნაწილის მოცულობა.

პ უდრის ბურთზე წნევის ძალის ჯამს,

ρsh = 2 3 1000 კგ/მ3 = 667 კგ/მ3.

პასუხი: ρsh = 667 კგ/მ3.

ამოცანა 73. ვერცხლისწყალი ასხამენ სხვადასხვა განივი კვეთის შემაკავშირებელ ჭურჭელში ისე, რომ მისი დონე მდებარეობს ჭურჭლის კიდიდან L მანძილზე (სურ. 45, ა). შემდეგ კიდემდე განიერ ჭურჭელში წყალს ასხამდნენ. რა სიმაღლეზე ავიდა დონე?

თ - ?

ρ 1 ρ 2

1. მექანიკა

ვერცხლისწყალი ვიწრო ჭურჭელში ფართო ჭურჭლის განივი კვეთა ვიწრო ჭურჭლისას არის ცნობილი ρ1 და წყლის სიმკვრივეები;

p 1-ით ავღნიშნოთ ვერცხლისწყლის სვეტის წნევა ab დონის ზემოთ, p 2 - წყლის სვეტის წნევა ამ დონის ზემოთ, ∆h - ვერცხლისწყლის დონეების სხვაობა ფართო ჭურჭელში წყლის ჩასხმამდე და მასში ჩასხმის შემდეგ. ΔV - ფართო ჭურჭლიდან წყლის მიერ გამოწურული ვერცხლისწყლის მოცულობა, S არის ვიწრო ჭურჭლის განივი კვეთის ფართობი, h არის სიმაღლე, რომელზეც ვერცხლისწყლის დონე გაიზარდა ვიწრო ჭურჭელში, g არის აჩქარება. თავისუფალი დაცემის.

მოცემულია: გამოსავალი

ლ გამოვყოთ ნახ. 45, ბ დონე ab, ქვემოთ

ნ რომელიც სითხე ერთგვაროვანია, ე.ი. მხოლოდ ქვემოთ -

ვერცხლისწყლისადმი და ზემოდან წნევა ამ დონეზე ორივე ჭურჭელში თანაბარია.

ვიწრო ჭურჭელში, დონე ab არის დაჭერილი ზემოდან ვერცხლისწყლის სვეტით h + ∆h სიმაღლით, სადაც ∆h არის ვერცხლისწყლის დონეების სხვაობა ფართო ჭურჭელში ადრე და შემდეგ.

მასში ჩაასხეს წყალი, რის გამოც მასში ვერცხლისწყლის დონე დაეცა ∆h-ით, ხოლო ვიწრო ჭურჭელში ვერცხლისწყლის დონე გაიზარდა h-ით. განიერ ჭურჭელში წყლის სვეტი L + ∆h სიმაღლის ზემოდან იჭერს ამ დონეს. მოდით გავატოლოთ ვერცხლისწყლის სვეტის p 1 წნევა წყლის სვეტის p 2 წნევასთან:

p 1 = p 2,

ფიზიკის სახელმძღვანელო

სადაც p 1 = ρ1 გ (h + ∆h) და p 2 = ρ2 გ (L + ∆h).

ρ1 გ (h + ∆h) = ρ2 გ (L + ∆h), ρ1 (h + ∆h) = ρ2 (L + ∆h). (1)

ახლა გავითვალისწინოთ, რომ ფართო ჭურჭლიდან წყლის მიერ გამოწურული ∆V ვერცხლისწყლის მოცულობა უდრის ვერცხლისწყლის მოცულობას, რომელიც ამის გამო ვიწრო ჭურჭელში ჩავიდა. ვინაიდან მოცულობა ∆V შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ვერცხლისწყლის სვეტის სიმაღლისა და ჭურჭლის განივი ფართობის ნამრავლი, მაშინ ვიწრო ჭურჭელთან მიმართებაში, რომლის კვეთის ფართობი აღინიშნება S ვწერთ: ∆V = hS, ხოლო ფართო ჭურჭელთან მიმართებაში, რომლის ფართობი N-ჯერ დიდია: ∆V = ∆hNS. მაშინ hS = ∆hNS , საიდანაც

მოდით შევცვალოთ (2) (1)-ით და განვსაზღვროთ საჭირო სიმაღლე h მიღებული გამოსახულებიდან:

1. მექანიკა

ამოცანა 74.4 იდენტური ზოლები, თითოეული 2 სმ სისქის, ცურავს წყალში. რამდენად შეიცვლება ზოლების ჩაძირვის სიღრმე, თუ ერთ-ერთი ზედა ზოლი ამოღებულია?

აღვნიშნოთ h - ზოლის სისქე, ρ - წყლის სიმკვრივე, g - თავისუფალი ვარდნის აჩქარება, V 1 - ჩაძირული ზოლების მოცულობა, h 1 - ორი ზოლის ჩაძირვის სიღრმე, h 2 - ახალი ჩაძირვის სიღრმე 3 ზოლი, S - ზოლის ფუძის ფართობი, P 1 - ერთი ზოლის წონა, ∆h - ჩაძირვის სიღრმის ცვლილება, F ext1 - აწევის ძალა, რომელიც მოქმედებდა, როდესაც ოთხივე ზოლი ცურავდა. .

ბიძგის ძალა F ext1 = 4P 1, სადაც F ext1 = ρgV 1 = ρgh 1 S. ჩაძირული ორი ზოლის მოცულობა არის V 1 = h 1 S, სადაც h 1 = 2 სთ. ასე რომ დაახლოებით

ρ gh1 S = 4 Р1.

ანალოგიურად, როდესაც ერთი ბლოკი მოიხსნა, ρgh 2 S = 3Р 1. მოდით გავყოთ ეს ტოლობები ერთმანეთზე:

საიდანაც ზოლების ჩაძირვის ახალი სიღრმე h 2 = 3 4 h 1.

შესაბამისად, ზოლების ჩაძირვის სიღრმე შეიცვლება

∆h = h 1 – 3 4 h 1 = h 4 1,

სადაც h 1 = 2h = 2 ∙ 2 სმ = 4 სმ, შესაბამისად

∆h = 4 4 სმ = 1 სმ.

პასუხი: ∆h = 1 სმ.

ამოცანა 75. WestelavvodeR 1 = 120N, inmasleR 2 = 100N. წყლის სიმკვრივეა ρ1 = 1000 კგ/მ3, ხოლო ზეთის სიმკვრივეა ρ2 = 900 კგ/მ3. იპოვნეთ სხეულის სიმკვრივე.

ფიზიკის სახელმძღვანელო

P-ით ავღნიშნოთ სხეულის წონა ჰაერში, F ext1 - გამაძლიერებელი ძალა წყალში, ρт - სხეულის სიმკვრივე, V - სხეულის მოცულობა, m - მისი მასა, g - სიმძიმის აჩქარება. .

მოდით დავწეროთ ეს გამონათქვამები ასე:

P1 = ρ t V g – ρ gV-ში ან P1 = V g (ρ t – ρ in ).

ანალოგიურად, ზეთთან მიმართებაში P 2 = Vg (ρт – ρм). ახლა ბოლო ორი ტოლობა გავყოთ ერთმანეთზე:

ρт Р 1 – ρმ Р 1 = ρტ Р 2 – ρვ Р 2, ρт Р 1 – ρტ Р 2 = ρმ Р 1 – ρვ Р 2,

ρ = ρ მ< P 1 −ρ в2 P 2 .

t P 1 - P 2

ρ t = 900 120−− 1000 100 კგ/მ 3 = 400 კგ/მ 3. 120 100

პასუხი: ρt = 400 კგ/მ3.

ამოცანა 76. მასალისგან დამზადებული ბურთი, რომლის სიმკვრივე n-ჯერ ნაკლებია წყლის სიმკვრივეზე, წყალში ვარდება H სიმაღლიდან. რა მაქსიმალურ სიღრმეზე ჩავარდება ბურთი?

m-ით ავღნიშნოთ ბურთის მასა, g - თავისუფალი ვარდნის აჩქარება, h - ჩაძირვის მაქსიმალური სიღრმე, A - არქიმედეს გამაძლიერებელი ძალის მუშაობა F ext, ρsh - ბურთის სიმკვრივე, V - მისი. მოცულობა, ρw - წყლის სიმკვრივე.

ჰ ჩაძირვა მოდულით ტოლია არქიმეს სამუშაოს

მოდით ჩავანაცვლოთ ტოლობის (2) და (3) მარჯვენა მხარეები ფორმულაში (1):

ρ w Vg(H + h) = ρ gVh-ში.

პასუხი: h = n H −1 .

პრობლემა 77. ლეგენდის თანახმად, მეფე იერონმა მიმართა დიდ არქიმედეს თხოვნით, შეემოწმებინა ხელოსნების მიერ მისთვის ჩამოსხმული ოქროს გვირგვინი მყარი იყო თუ შიგნით ღრუ იყო. საჭირო გაზომვებისა და გამოთვლების დასრულების შემდეგ, მეცნიერმა აღმოაჩინა, რომ გვირგვინის შიგნით არის სიცარიელე 9 სმ3 მოცულობით. ამისათვის არქიმედესმა აწონა გვირგვინი

ფიზიკის სახელმძღვანელო

ვ ჰაერი და წყალი. წყალში გვირგვინი იწონიდა 9,22 ნ (ნიუტონის ძალის ერთეული გაცილებით გვიან დაინერგა). არქიმედეს გამოთვლებით დაადგინეთ რამდენს იწონიდა გვირგვინი

ვ ჰაერი. ოქროს სიმკვრივე 19,3 ∙ 10 3 კგ/მ3, სიმკვრივე არის

dy 1 ∙ 103 კგ/მ3.

V-ით ავღნიშნოთ გვირგვინში არსებული ღრუს მოცულობა, P 1 - გვირგვინის წონა ჰაერში, P 2 - გვირგვინის წონა წყალში, ρsol - ოქროს სიმკვრივე, ρv - წყლის სიმკვრივე, F ext - წევის ძალა, g - თავისუფალი ვარდნის აჩქარება, V - გვირგვინის მოცულობა, V ოქრო - ოქროს მოცულობა გვირგვინში.

წევის ძალის ფორმულის მიხედვით

F out = ρ ingV,

სადაც V არის გვირგვინის გარე მოცულობა, ტოლია ოქროს V ოქროს მოცულობის ჯამი და ღრუს V სართულის მოცულობა:

V = Vsol + Vpol.

ამის გათვალისწინებით

F მაღალი = ρ g (V ოქრო + V იატაკი).

ახლა გამოვხატოთ ოქროს მოცულობა ჰაერში მისი წონის მიხედვით. სიმკვრივის ფორმულის მიხედვით

პრობლემა ზოგადად მოგვარებულია. მოდით გავაკეთოთ გამოთვლები:

პასუხი: P 1 = 9,82 N.

ამოცანა 78. ხის კუბიკი კიდის 5 სმ სიგრძით ჩაედინება წყალში და ზემოდან ასხამენ ნავთის ფენას კუბის ზედა კიდესთან. იპოვეთ წყალში ჩაძირული კუბის მოცულობა. ხის სიმკვრივეა 960 კგ/მ3, ნავთის სიმკვრივე 800 კგ/მ3, წყლის სიმკვრივე 1000 კგ/მ3.

ავღნიშნოთ l კუბის კიდის სიგრძე, ρd - ხის სიმკვრივე, ρв - წყლის სიმკვრივე, ρκ - ნავთის სიმკვრივე, F out - აწევის ძალა, m - კუბის მასა, გ. - თავისუფალი ვარდნის აჩქარება, F ჰაერი - ჰაერის წნევის ძალა, F in - წნევის ძალა წყალი, F k - ნავთის წნევის ძალა, pv - წყლის წნევა, p k - ნავთის წნევა, S - ოს-ის ფართობი.

კუბის ნოვაცია, V - კუბის მოცულობა, V ჩაძირვა - წყალში ჩაძირული კუბის ნაწილის მოცულობა, h 1 - კუბის დალექვის სიღრმე.

წყალში, h 2 არის კუბის ნალექის სიღრმე ნავთი.

გადაწყვეტილებები თემატიკაზე ტესტის დავალებები, შედგენილი გიგოლო ა.ი. შემდგენლების თქმით, ამოცანები სრულად შეესაბამება 2015 წლის ფიზიკაში ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის მოცულობას და თემას, რაც ასახავს წინა წლებთან შედარებით ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის იდეოლოგების მიერ განხორციელებულ ყველა მიმდინარე ცვლილებას.
პრობლემების უმეტესობა მოწოდებულია საკმაოდ დეტალური გადაწყვეტილებებით მოქმედი კანონებისა და განმარტებებით ყველაზე საბაზისო დონის სტანდარტული პრობლემებისთვის, კრებული განკუთვნილია ძირითადად საშუალო სკოლის მოსწავლეებისთვის პრობლემების გადაჭრა თანამედროვე ჩარჩოებში
ერთიანი სახელმწიფო გამოცდა.
მოწოდებული მასალები ასევე შეიძლება სასარგებლო იყოს პირველი კურსის სტუდენტებისთვის, რომლებიც სწავლობენ ზოგადი ფიზიკაუნივერსიტეტის დონეზე ტექნიკური მომზადების პროგრამებში, განსაკუთრებით კორესპონდენციის სტუდენტებისთვის, როდესაც პროგრამა დამოუკიდებლად აითვისება.

მაგალითები.
წარმოდგენილია S გავლილი ბილიკის გრაფიკი მატერიალური წერტილი, დროიდან თ. განსაზღვრეთ დროის ინტერვალი მოძრაობის დაწყების შემდეგ, როდესაც წერტილი მოძრაობს v = 2,5 მ/წმ სიჩქარით.

ასტეროიდი დედამიწის გვერდით მიფრინავს სურათზე ნაჩვენები მიმართულებით.
FA ვექტორი გვიჩვენებს ასტეროიდის მიზიდულობის ძალას დედამიწის მიერ. რომელი ისრის (1, 2, 3 ან 4) გასწვრივ არის მიმართული ასტეროიდიდან დედამიწაზე მოქმედი ძალა?

h = 10 სმ სისქის ორი იდენტური ზოლი, ერთმანეთთან დაკავშირებული, ცურავს წყალში ისე, რომ წყლის დონე იყოს მათ შორის საზღვარზე. რამდენად გაიზრდება ზოლების დასტას ჩაძირვის სიღრმე, თუ მას სხვა მსგავსი ბლოკი დაემატება? მიეცით პასუხი სანტიმეტრებში.

უფასო ჩამოტვირთვა ელექტრონული წიგნიმოსახერხებელ ფორმატში უყურეთ და წაიკითხეთ:
ჩამოტვირთეთ წიგნი ფიზიკა, 2015 წლის ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის ამოცანების ამოხსნა, ნაწილი 2, ისაკოვ ა.ია. - fileskachat.com, სწრაფი და უფასო ჩამოტვირთვა.

შემდეგი სახელმძღვანელოები და წიგნები.

1. ზამბარის ქანქარის თავისუფალი ვერტიკალური ჰარმონიული რხევების სიხშირე არის 4 ჰც. როგორი იქნება ქანქარის ასეთი რხევების სიხშირე, თუ მისი ზამბარის სიმტკიცე 4-ჯერ გაიზარდა?

2. მსუბუქ ზამბარზე დაკიდებული 0,4 კგ მასის ბურთი ასრულებს თავისუფალ ჰარმონიულ რხევებს ვერტიკალური სწორი ხაზის გასწვრივ. რამდენი უნდა იყოს ბურთის მასა ისე, რომ მისი თავისუფალი ვერტიკალური ჰარმონიული რხევების სიხშირე იმავე ზამბარაზე 2-ჯერ მეტი იყოს?

3. 0,3 კგ მასის სხეული ჩამოკიდებულია უწონო ბერკეტიდან, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე. რა მასა უნდა შეჩერდეს ბერკეტის მარჯვენა მხარეს მესამე ნიშნულზე წონასწორობის მისაღწევად?

4. ორი იდენტური ზოლი, თითოეული 10 სმ სისქის, ერთმანეთთან დაკავშირებული, ცურავს წყალში ისე, რომ წყლის დონე დაეცემა მათ შორის არსებულ საზღვარზე (იხ. სურათი). რამდენად გაიზრდება ზოლების დასტას ჩაძირვის სიღრმე, თუ მას სხვა მსგავსი ბლოკი დაემატება?

5. წონასწორობის სხივი, რომელზედაც ძაფებზეა დაკიდებული ორი სხეული (იხ. სურათი), წონასწორობაშია. სხეულების მასა არის m1 = 2 კგ და m2 = 4 კგ, ხოლო მკლავის სიგრძე d1 = 60 სმ. (როკერი და ძაფები უწონად ითვლება.)

6. ზამბარზე შეკიდული 200 გ მასა ასრულებს თავისუფალ ვერტიკალურ რხევებს 4 ჰც სიხშირით. რა სიხშირით შეასრულებს 50 გ დატვირთვა ასეთ რხევებს, თუ იგი შეჩერებულია იმავე ზამბარზე?

7. ძაფზე დაკიდებული ალუმინის კუბი მთლიანად ჩაეფლო წყალში და არ ეხება ჭურჭლის ძირს. კუბის კიდის სიგრძე 10 სმ-ია

8. სურათზე ნაჩვენები აკვარიუმი ზემოდან წყლით იყო სავსე. იპოვეთ წყლის წნევის ძალა აკვარიუმის ფსკერზე, თუ a = 20 სმ.

9. ცხრილში მოცემულია მონაცემები Ox-ის ღერძის გასწვრივ რხევადი ბურთის პოზიციის შესახებ. დროის სხვადასხვა მომენტში.

10. წყალქვეშა სონარული სიგნალი, რომელიც ასახულია მისგან 3 კმ დაშორებული სამიზნიდან, დაფიქსირდა გაგზავნიდან 4 წამში. სონარის ვიბრატორის რხევის სიხშირეა 10 კჰც. განსაზღვრეთ ბგერის ტალღის სიგრძე წყალში.

11. რა არის ხმის ტალღების სიჩქარე გარემოში, თუ 400 ჰც სიხშირეზე ტალღის სიგრძე არის λ = 4 მ?

12. ხიდზე მსუბუქი ავტომობილი და სატვირთო მანქანა მოძრაობს. სამგზავრო მანქანის მასა არის m = 1000 კგ. რა არის სატვირთო მანქანის მასა, თუ მნიშვნელობების თანაფარდობაა პოტენციური ენერგიასატვირთო მანქანა და ავტომობილი წყლის დონესთან შედარებით E1/E2 უდრის 4-ს?

13. ნახატზე ნაჩვენებია ქანქარის მდგრადი მდგომარეობის იძულებითი რხევების ამპლიტუდის დამოკიდებულება მამოძრავებელი ძალის სიხშირეზე (რეზონანსული მრუდი). განსაზღვრეთ ამ ქანქარის რხევების ამპლიტუდა რეზონანსის დროს.

14. ძაფის გამოყენებით მოსწავლემ ბერკეტი დაამაგრა. ბერკეტიდან ჩამოკიდებული ტვირთის მასა არის 0,1 კგ. რა არის დაძაბულობა ძაფში?

15. წონასწორობის სხივი, რომელზედაც ორი სხეულია დაკიდებული ძაფებზე (იხ. სურათი), წონასწორობაშია. რამდენჯერ უნდა შემცირდეს მკლავი d1 ისე, რომ პირველი სხეულის მასის 3-ჯერ გაზრდის შემდეგ წონასწორობა შენარჩუნდეს? (როკერი და ძაფები უწონად ითვლება.)

პასუხები:

1. 8. 2. 0,1. 3. 0,4. 4. 5. 5. 30. 6. 8 7. 10. 8. 320. 9. 4. 10. 15. 11. 1600.

12. 4000. 13. 10. 14. 0,6. 15. 3.

დავალება No1. -1 ქულა

h სისქის ორი იდენტური ზოლი, ერთმანეთზე მოთავსებული, ცურავს წყალში ისე, რომ წყლის დონე დაეცემა მათ შორის არსებულ საზღვარზე (იხ. სურათი). რამდენად შეიცვლება ჩაძირვის სიღრმე, თუ დასტას დაემატება კიდევ ერთი ბლოკი?

გამოსავალი.

ამოხსნის საფუძველია ნიუტონის მე-2 კანონი. სხეულზე მოქმედებს მიზიდულობის ძალა და არქიმედეს ძალა. სხეული წონასწორობაშია და

შესაბამისად, წყლის სიმკვრივე 2-ჯერ მეტია ბლოკის მასალის სიმკვრივეზე. ამრიგად, ნებისმიერი ზომის ბლოკი ჩაძირული იქნება ზუსტად ნახევრად: 3 ბარი ჩაეფლო 3სთ/2 სიღრმეზე, ე.ი. სიღრმე შეიცვლება h/2-მდე.

დავალება No2. -2 ქულა

ერთი წრიული ორბიტიდან მეორეზე გადასვლის შედეგად დედამიწის თანამგზავრის ცენტრიდანული აჩქარება მცირდება. როგორ იცვლება თანამგზავრის ორბიტის რადიუსი, მისი ორბიტალური მოძრაობის სიჩქარე და დედამიწის გარშემო რევოლუციის პერიოდი ამ გადასვლის შედეგად?

გამოსავალი

ამ პრობლემაში თქვენ ასევე უნდა გაითვალისწინოთ სხეულზე მოქმედი ძალები და ჩამოწეროთ ნიუტონის მე-2 კანონი თანამგზავრზე მოქმედებს მიზიდულობის ძალით (დანარჩენი სხეულებიდან). მზის სისტემა- ჩვენ უგულებელყოფთ).

ნიუტონის მე-2 კანონი:

ბოლო ფორმულიდან მართლაც ნათელია, რომ აჩქარების კლებასთან ერთად ორბიტის რადიუსი იზრდება (გრავიტაციული მუდმივი და დედამიწის მასა მუდმივებია).

ცენტრიდანული აჩქარების ფორმულა შეიძლება გამოყენებულ იქნას სიჩქარის ცვლილების გასაანალიზებლად:

შესაბამისად, მაღალ ორბიტაზე გადასვლისას თანამგზავრის სიჩქარე იკლებს.

თანამგზავრის ორბიტალური პერიოდი ასევე იზრდება R-ის მატებასთან ერთად:

დავალება No3. -3 ქულა

0 o C ტემპერატურის მქონე ყინულის ნაჭერი მოთავსებულია კალორიმეტრში ელექტრო გამათბობლით. ამ ყინულის წყალად გადაქცევისთვის, რომლის ტემპერატურაა 12 o C, საჭიროა სითბოს ტოლი 80 კჯ. რა ტემპერატურა დადგინდება კალორიმეტრის შიგნით, თუ ყინული გამათბობელიდან მიიღებს 60 კჯ სითბოს ტოლს? კალორიმეტრის სითბოს სიმძლავრე და სითბოს გაცვლა გარე გარემოუგულებელყოფა.

გამოსავალი

ამ პრობლემაში ძალიან მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ყინული არა მხოლოდ თბება, არამედ ჯერ დნება და მხოლოდ ამის შემდეგ თბება. ამ პროცესებზე დახარჯული სითბოს რაოდენობა

დავალება No4. - 1 ქულა

ნახატზე ნაჩვენებია ტემპერატურის ცვლილებების გრაფიკები ოთხი სხეულის იმავე მასის, რადგან ისინი შთანთქავენ ენერგიას. საწყის მომენტში ცხედრები მყარ მდგომარეობაში იყო. გრაფიკებიდან რომელი შეესაბამება ყველაზე დაბალი სითბოს სიმძლავრის მქონე მყარს? რატომ?

დავალება No5. -1 ქულა

წყლის ორთქლის ნამის წერტილი ოთახში არის 6 o C. აივნიდან ოთახში შეიტანეს მშრალი ბოთლი წყალი. მალე იგი წყლის პატარა წვეთებით დაიფარა. რატომ?

გამოსავალი

თუ ოთახში ტენიანობის გათვალისწინებით, გარეთ ტემპერატურა 6 გრადუსზე ნაკლებია, მაშინ ოთახში შემოტანილი ბოთლის ზედაპირთან ახლოს წყლის ორთქლი ხდება ზეგაჯერებული და, შესაბამისად, კონდენსირდება.

დავალება No6. -3 ქულა

დავალება No7. -1 ქულა

წერტილი B მდებარეობს AC სეგმენტის შუაში. დაფიქსირდა ქულების გადასახადი+q და -2q განლაგებულია A და C წერტილებში, შესაბამისად (იხ. სურათი). რა მუხტი უნდა განთავსდეს C წერტილში მუხტის ნაცვლად -2q ისე, რომ ძაბვა ელექტრული ველი B წერტილში გაიზარდა 2-ჯერ?

დავალება No8. -2 ქულა

ერთი რეოსტატის წინააღმდეგობით, ვოლტმეტრი აჩვენებს 6 ვ-ს, ამპერმეტრი აჩვენებს 1 A-ს (იხ. სურათი). განსხვავებული რეოსტატის წინააღმდეგობით, ინსტრუმენტის კითხვა არის 4 ვ და 2 ა. რა არის დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა და ემფ?

გამოსავალი

ამ შემთხვევაში ვოლტმეტრი აჩვენებს ძაბვას როგორც რეოსტატზე, ასევე დენის წყაროზე, მისი შიდა წინააღმდეგობის გათვალისწინებით. ეს ასევე გამომდინარეობს ოჰმის კანონიდან სრული წრედისთვის.