Задание 42.1. На весах уравновесили стеклянный шар объемом 1 л. Шар закрыт пробкой, в которую вставлена резиновая трубка. Когда из шара при помощи насоса откачали воздух и зажали трубку зажимом, равновесие весов нарушилось.
а) Груз какой массы придется положить на левую чашу весов, чтобы их уравновесить? Плотность воздуха 1,3 кг/$м^{3}$.
$V_{возд}$ = 1 л = 1 $дм^{3}$ = 1000 $cм^{3}$ = 0,001 $м^{3}$
$m_{возд}$ = ρV = 1,3 * 0,001 = 0,0013 кг = 1,3 г = 1300 мг
б) Каков вес воздуха, находившегося в колбе до откачивания?
$P_{возд}$ = mg = 0,0013 кг * 10 Н/кг = 0,013 Н.
Задание 42.2. Опишите, что произойдет, если конец резиновой трубки шара, из которого откачали воздух (см. задание 42.1), опустить в стакан с водой, а затем снять зажим. Объясните явление.
Так как давление внутри шара меньше атмосферного, то шар «засосет» в себя воду.
Задание 42.3. На асфальте начерчен квадрат со стороной 0,5 м. Рассчитайте массу и вес столба воздуха высотой 100 м, расположенного над квадратом, считая, что плотность воздуха не меняется с высотой и равна 1,3 кг/$м^{3}$.
Дано:
а = 0,5 м;
h = 100 м;
ρ = 1,3 кг/$м^{3}$.
m − ?
P − ?
Решение:
m = ρV;
V = a * a *h;
V = 0,5 * 0,5 * 100 = 25 $м^{3}$;
m = 1,3 * 25 = 32,5 кг;
P=gm;
g ≈10 Н/кг
P = 10 * 32,5 = 325 Н.
Ответ. 32, 5 кг, 325 Н.
Задание 42.4. При движении поршня вверх внутри стеклянной трубки вода поднимается за ним. Отметьте правильное объяснение этого явления.
Вода поднимается за поршнем … .
☐ потому, что её молекулы притягиваются молекулам поршня
☐ потому, что она обладает свойством принимать форму сосуда, в котором находится
☐ по инерции
х под давлением наружного воздуха, заполняя безвоздушное пространство, образовавшееся между поршнем и водой