НЕСФ 2016, 9. клас — Задача 2. Хидростатично налягане

Национално есенно състезание по физика, 25 – 27 ноември 2016 г., Велинград — Тема за 9. клас · 25 ноември 2016 г. · 10 т.

Условие

Може да използвате, че земното ускорение $g = 9{,}8\ \mathrm{m/s^2}$.

Част I Правоъгълно парче сапун с неизвестна плътност плава свободно във вана с вода, както е показано на Фиг. 1. Височината на парчето е $h = 8\ \mathrm{cm}$. Частта от сапуна, която се намира над водната повърхност, е с височина $h/4$. След това във ваната се налива достатъчно голямо количество олио с плътност $\rho_{\mathrm{О}} = 0{,}8\ \mathrm{g/cm^3}$, така че сапунът да плава само в олиото. Намерете височината $z$ на частта от сапуна, която се намира над олиото, ако плътността на водата е $\rho_{\mathrm{В}} = 1\ \mathrm{g/cm^3}$. [3 т.]

Част II Празен цилиндричен варел е обърнат с отвора надолу и е спуснат вертикално в морето, така че плътното дъно на варела се намира на дълбочина $d = 5\ \mathrm{m}$ под водата. Варелът е висок $l = 2\ \mathrm{m}$. Плътността на морската вода е $\rho = 10^3\ \mathrm{kg/m^3}$. Приемете, че температурата на водата на тази дълбочина съвпада с температурата на въздуха над повърхността на морето. Атмосферното налягане е $p_0 = 10^5\ \mathrm{Pa}$.

а) Намерете височината $x$ на водния стълб във вътрешността на варела след установяване на термодинамично равновесие. [6 т.]

б) Колко е равновесното налягане $p_1$ на въздуха във варела? [1 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2016_9problems.pdf · официални решения: esenni_2016_9solutions.pdf