Preguntas y respuestas sobre la práctica de presión física de la escuela secundaria

La altura de un edificio de apartamentos con ascensor es de unos 40 m. Para completar el edificio, es necesario verter 1 × 104 m3 de hormigón armado y utilizar 3,5 × 104 t de otros materiales de construcción. es 2,5×103kg/m3 y g es 10N/kg.

(1) Se sabe que la densidad del agua del grifo es 1×103kg/m3 Si se va a suministrar agua del grifo desde el suelo hasta el techo, ¿cuál es la presión mínima que necesita el equipo presurizador? ejercer sobre el agua?

(2) Las mediciones muestran que la presión soportada por los cimientos del edificio no debe exceder 1,2 × 106 Pa. Si el área de contacto entre los cimientos y el suelo es de 1 × 103 m2, entonces se deben usar materiales decorativos adicionales. varios materiales agregados al edificio ¿Cuánto debe exceder la masa total de equipos y otras sustancias y personas que ingresan al edificio?

Respuesta (1) De la pregunta, sabemos que la presión P ejercida por el El equipo de presurización sobre el agua es al menos igual a la presión generada por la columna de agua de 40 m de altura.

∴?P al menos=ρwatergh=1×103kg/m3×10N/kg×40m=4×105Pa

(2) Presión máxima que soporta la cimentación del edificio

p>

Fmax=Pmax·S=1.2×106Pa×1×103m2=1.2×109N

Peso hormigón armado

G mix=ρ mix V mezcla g= 2.5×103kg/m3×1×104m3×10N/kg＝2.5×108N

Peso de otros materiales de construcción

Gother=mother·g＝3.5×104× 103kg×10N /kg=3.5×108N

Suponga que la masa total de materiales decorativos adicionales, diversos equipos y otras sustancias agregadas al edificio y las personas que ingresan al edificio es como máximo m.

Fmax＝Gmix＋Gother＋mtotalg

∴?1.2×109N＝2.5×108N＋3.5×108N mtotal×10N/kg

∴?mtotal＝6× 107kg.

Xiao Ming utilizó una botella llena de agua pura y una esponja colocada sobre una mesa horizontal para realizar un experimento para explorar "factores que afectan el efecto de la presión". Como se muestra en la imagen, descubrió en la marca que el "contenido neto" de esta botella de agua era de 630 ml (1 ml = 1 cm3 = 10-6 m3). También midió el área del fondo de la botella y obtuvo 35 cm2; El área de la tapa es de 7 cm2 y la gravedad de la botella vacía. Ignórela. Según los datos recopilados por Xiao Ming, calcule:

(1) ¿Cuál es el peso neto de esta botella de agua pura? ?

(2) ¿Cuál es la presión sobre la esponja cuando se coloca la botella?

(3) ¿Cuál es la forma más sencilla de hacer que la presión sobre la esponja cuando se coloca la botella boca abajo sea la misma que cuando se coloca en posición vertical?

Respuesta 1) La masa de esta botella de agua pura es:

m=ρV=1.0×103×630×10-6Kg=6.3N

Entonces esto El peso de la botella de agua pura es G=mg=0.63×10N=6.3N

(2) La presión de la botella sobre la esponja es:

P= F/S=G/S=6.3 /35×10-4Pa=1.8×103Pa?

(3) A P1=P2, es decir, G/S1=G//S2, G/= GS2/S1=G/5, es decir, al revés. Sólo queda 1/5 del agua en la botella después de guardarla, por lo que verter 4/5 del agua de la botella cumplirá con el requisito.

(Método 2: Colocar la botella boca abajo sobre una junta dura muy liviana de 35 cm2)

Un compañero puso un poco de arena en un tubo de ensayo de paredes delgadas y fondo plano y selló el Boca del tubo. Hacer un "medidor de densidad del suelo".

Cuando se coloca en agua y flota verticalmente, la altura del tubo de ensayo sobre la superficie del agua es de 5 cm; cuando se coloca en un líquido determinado y flota verticalmente, la altura del tubo de ensayo sobre la superficie del líquido es de 7 cm. Si la masa total del tubo de ensayo y la arena es de 30 g, el área de la sección transversal del tubo de ensayo es de 1,5 cm2 y la densidad del agua es de 1 × 103 kg/m3. Encuentre:

(1) La fuerza de flotación sobre el tubo de ensayo cuando flota en el agua

(2) La presión del agua en el fondo del tubo de ensayo cuando; flota en el agua;

(3) Densidad de un determinado líquido. (Tome g?=?10N/kg, mantenga dos decimales después del punto decimal)

¿Respuesta?

El rompehielos oceánico utilizado en las expediciones antárticas tiene diferentes capas de hielo para diferentes capas de hielo Diferentes formas de romper el hielo. Un método para romper el hielo es: antes de entrar en contacto con el hielo, el barco navega a toda velocidad y la mayor parte del casco se precipita sobre el hielo, lo que puede aplastarlo. (1) Cuando un rompehielos navega en el mar, su volumen de desplazamiento es de aproximadamente 1500 m3. Encuentre la gravedad del propio barco. (3 puntos)

(2) Durante una operación rompehielos, cuando el barco se precipitó hacia el hielo, el volumen de desplazamiento del barco se convirtió en un tercio de su tamaño original y el área de contacto entre el barco y el hielo era de 5m2, ¿cuál es la presión que ejerce el rompehielos sobre el hielo en este momento? (¿La densidad del agua de mar se toma como 1,0×103/m3)?

Respuesta (1) F flotador = ρ agua gV descarga = 103×10×1,5×103?N=1,5×107N Porque el barco flota, entonces?G =?F float=1.5×107N

(2)F float=1/3ρ agua gV descarga (1 punto)?P=F/S=2G/3S=2×106Pa

Una persona tiene una masa de 61,8 kg y una densidad de 1,0×103 kg/m3. Rescató una caja metálica sellada con un volumen de 0,02 m3 en una balsa inflable que pesaba 103 N (con una persona en la balsa). Durante el salvamento, la fuerza ejercida por la persona que tira de la caja (caja en el agua) a velocidad constante es 41,2 N. La densidad del agua de mar es 1,03 × 103 kg/m3 (Tome g=10 N/kg).

⑴La densidad de la caja de metal ¿Cuál es la fuerza de gravedad?

⑵ Si la persona coloca la caja de metal en la balsa de aire y sostiene la balsa de aire con sus manos, y el volumen del cuerpo de la persona que está parada está por encima del agua (la persona está en el agua ), entonces el volumen de la balsa en agua de mar ¿Cuántos metros cúbicos es? ?

Respuesta ⑴247.2N⑵4.25×10-2m3

Durante las actividades grupales extraescolares de física, el profesor sacó una probeta con una distancia grabada de 1 mm y un espesor vacío. Cilindro pequeño con fondo. Se pueden colocar botellas de vidrio pequeñas en el cilindro medidor. La maestra pidió a los estudiantes que usaran estos objetos y los que se usan comúnmente en la vida diaria para medir la densidad del material de vidrio con el que se fabrican las botellas de vidrio. Xiao Ming pensó por un momento, luego vertió un poco de agua en el cilindro medidor, colocó el cilindro medidor sobre una mesa horizontal y registró que la profundidad del agua en el cilindro medidor era de 22,0 cm y luego colocó la botella vacía en el cilindro medidor con su; abriéndose hacia arriba, para que la botella vacía pudiera flotar en el agua con la apertura hacia arriba. Arriba, Xiao Ming midió desde la línea de escala que la profundidad del agua en el cilindro medidor en este momento era de 28,0 cm. Luego Xiao Ming presionó la botella vacía en el agua. Cuando la botella se llenó con agua y se hundió hasta el fondo del cilindro medidor, la superficie del agua en el cilindro medidor estaba exactamente al nivel de la línea de escala de 24,2 cm. Basándose en los datos experimentales y la densidad conocida del agua, Xiao Ming calculó rápidamente la densidad del material de vidrio. Por favor, dígame cómo Xiao Ming resolvió este problema. ¿Cuál fue la densidad del material de vidrio que midió? ?

Respuesta

2,73×103kg/m3

Como se muestra en la imagen, Xiaohua, un estudiante con una masa de 48 kg, anda en bicicleta sobre un Camino recto El tiempo necesario para recorrer 500 m con velocidad constante es de 100 s. Suponga que la resistencia que experimenta la bicicleta mientras viaja es 1/12 de su peso. Encuentre:

(1) Durante este proceso, ¿la potencia producida por el estudiante?

(2) Si la masa de la bicicleta es de 12 kg, el área total de contacto entre el neumático y el suelo mide 40cm2, ¿cuál es la presión de la bicicleta sobre el suelo cuando el estudiante anda en bicicleta?

Respuesta

(1)?200W(2)?1,5×10 a la 5ª potencia