Барометр
1. Результаты измерений барометра на поверхности земли показали давление воздуха равным 750 мм рт. ст при
1. Результаты измерений барометра на поверхности земли показали давление воздуха равным 750 мм рт. ст при 0 °С. Требуется:
а) Как изменится показание барометра, если его переместить на крышу высотного здания?
б) Какое значение давления, показываемое барометром, соответствует в паскалях?
в) Какова глубина подземной пещеры, если в ней давление воздуха равно 770 мм рт. ст?
2. Масса металлического куба составляет 2 кг. Куб оказывает давление на стол, равное 6,34 кПа. Требуется:
а) Определите силу тяжести, действующую на куб.
б) Найдите длину ребра куба.
в) Материал, из которого может быть сделан куб.
3. Мальчик массой 40 кг удерживается на поверхности воды. Требуется определить ту часть тела, которая находится
а) Как изменится показание барометра, если его переместить на крышу высотного здания?
б) Какое значение давления, показываемое барометром, соответствует в паскалях?
в) Какова глубина подземной пещеры, если в ней давление воздуха равно 770 мм рт. ст?
2. Масса металлического куба составляет 2 кг. Куб оказывает давление на стол, равное 6,34 кПа. Требуется:
а) Определите силу тяжести, действующую на куб.
б) Найдите длину ребра куба.
в) Материал, из которого может быть сделан куб.
3. Мальчик массой 40 кг удерживается на поверхности воды. Требуется определить ту часть тела, которая находится
10.12.2023 15:13
Написать свой ответ:
Пояснение:
1. а) Показания барометра на крыше высотного здания будут отличаться от показаний на поверхности земли из-за изменения атмосферного давления с высотой. Вертикальная изменение давления воздуха приближается к 100 Паскалям на каждые 8 метров. Сначала определим высоту здания. Давление на поверхности земли составляет 750 мм рт. ст. По задаче известно, что на крыше здания показание барометра будет таким же. Конвертируем давление воздуха с поверхности земли в Паскали. 1 мм рт. ст. = 133 Па, а 1 Паскаль = 1 Н/м^2. Мы получаем 750 мм рт. ст. * 133 Па/мм рт. ст. = 99750 Па. Выразим высоту здания по формуле высоты: h = (P - P0) / (ρ * g), где P - давление на крыше здания, P0 - давление на поверхности земли, ρ - плотность воздуха, g - ускорение свободного падения. Подставим значения: h = (99750 Па - 99750 Па) / (1.225 кг/м^3 * 9.8 м/с^2) = 0 м. Поэтому показания барометра не изменятся при перемещении на крышу высотного здания.
1. б) Чтобы найти давление, показываемое барометром в паскалях, достаточно умножить показания в мм рт. ст. на коэффициент перевода: 750 мм рт. ст. * 133 Па/мм рт. ст. = 99750 Па.
1. в) Для определения глубины подземной пещеры, используем формулу высоты h = (P - P0) / (ρ * g), где P - давление воздуха в пещере, P0 - давление на поверхности земли, ρ - плотность воздуха, g - ускорение свободного падения. Подставим значения: h = (770 мм рт. ст. - 750 мм рт. ст.) / (1.225 кг/м^3 * 9.8 м/с^2) = 1.633 м.
2. а) Для определения силы тяжести, используем формулу: F = mg, где F - сила, m - масса, g - ускорение свободного падения. Подставляем значения: F = 2 кг * 9.8 м/с^2 = 19.6 Н.
2. б) Длина ребра куба необходимо найти по формуле для давления на площадку: P = F / A, где P - давление, F - сила, A - площадь. Мы знаем, что P = 6.34 кПа = 6.34 * 10^3 Па. Площадь грани куба можно найти по формуле A = a^2, где a - длина ребра. Подставляем значения: 6.34 * 10^3 Па = F / (a^2). Так как сила F = mg, а m = 2 кг, то F = 2 кг * 9.8 м/с^2 = 19.6 Н. Теперь уравнение принимает вид: 6.34 * 10^3 Па = 19.6 Н / (a^2). Решим его относительно a: a = √(19.6 Н / (6.34 * 10^3 Па)) ≈ 0.126 м. Получаем длину ребра куба равной примерно 0.126 метра.
Совет:
- При решении задач с барометром всегда обращайте внимание на изменение атмосферного давления с высотой.
- Используйте единицы измерения давления и плотности воздуха, соответствующие задаче.
- Убедитесь, что вы правильно применяете формулы и правильно конвертируете единицы измерения.
Практика: Какое давление будет показывать барометр на высоте 500 метров, если на поверхности земли давление равно 760 мм рт. ст.? Выразите ответ в Паскалях.