Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 868
i

Не­боль­шой пузырёк воз­ду­ха мед­лен­но под­ни­ма­ет­ся вверх со дна водоёма. На глу­би­не h1 = 81 м тем­пе­ра­ту­ра воды  левая круг­лая скоб­ка \rho = 1,0 дробь: чис­ли­тель: г, зна­ме­на­тель: см в кубе конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка t_1 = 7,0 гра­ду­совС, на пу­зы­рек дей­ству­ет вы­тал­ки­ва­ю­щая сила \vecF_1. На глу­би­не h2 = 13 м, где тем­пе­ра­ту­ра воды t_1 = 17 гра­ду­совС, на пу­зы­рек дей­ству­ет вы­тал­ки­ва­ю­щая сила, мо­дуль ко­то­рой F2 = 82 мН. Если ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние p_0 = 1,0 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 5 Па, то мо­дуль вы­тал­ки­ва­ю­щей силы \vecF_1 равен … мН.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Урав­не­ние Кла­пей­ро­на: p_1V_1/T_1 = p_2V_2/T_2. p_1 = p_0 плюс \rho gh_1, p_2 = p_0 плюс \rho gh_2.

На пу­зы­рек на глу­би­не h2 дей­ству­ет сила Ар­хи­ме­да:

F_2 = \rho gV_2 = \rho gV_1T_2 дробь: чис­ли­тель: p_1, зна­ме­на­тель: T_1p_2 конец дроби

На пу­зы­рек на глу­би­не h1 дей­ству­ет сила Ар­хи­ме­да:

F_1 = \rho gV_1

Тогда их от­но­ше­ние будет равно:

 дробь: чис­ли­тель: F_2, зна­ме­на­тель: F_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \rho gV_1T_2 дробь: чис­ли­тель: p_1, зна­ме­на­тель: T_1p_2 конец дроби , зна­ме­на­тель: \rho gV_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: T_2 левая круг­лая скоб­ка p_0 плюс \rho gh_1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: T_1 левая круг­лая скоб­ка p_0 плюс \rho gh_2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби

F_1 = дробь: чис­ли­тель: F_2 умно­жить на T_1 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка p_0 плюс \rho gh_2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: T_2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка p_0 плюс \rho gh_1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 82 умно­жить на 280 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 10 в сте­пе­ни 5 плюс 1000 умно­жить на 10 умно­жить на 13 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 290 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 10 в сте­пе­ни 5 плюс 1000 умно­жить на 10 умно­жить на 81 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = 20мН

Ответ: 20.

Источник: Цен­тра­ли­зо­ван­ное те­сти­ро­ва­ние по фи­зи­ке, 2011
Сложность: III