ВсОШ 2014, Регионален етап, 7–11 клас — Задача 6. Плавание наоборот

Олимпиада Максвелла. Региональный этап. Теоретический тур (7–8 класс); XLVIII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Региональный этап. Теоретический тур (9–11 класс). МФТИ, 2013/2014 уч.г.

9 класс

XLVIII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Региональный этап. Теоретический тур

9 класс

Условие

В герметичном сосуде сверху находится жидкость с плотностью ρ0=800\rho_0 = 800 кг/м3^3, отделенная легким подвижным поршнем от газа (рис. 1), находящегося внизу и имеющего давление p=20p = 20 кПа. В поршне есть круглое отверстие, в которое вставлен цилиндрический поплавок. Причем в жидкость поплавок погружен на некоторую длину hh, а в газ на длину 3h3h. Площадь основания поплавка SS. Поплавок может свободно скользить относительно поршня, а поршень относительно стенок сосуда. Жидкость нигде не подтекает. Какой должна быть плотность поплавка ρ\rho, чтобы система могла оставаться в равновесии? Ускорение свободного падения g=10g = 10 м/с2^2.

Прямоугольный сосуд: сверху жидкость (волнистые штрихи) с подписью ρ0, ниже горизонтальный поршень; через отверстие в поршне вставлен вертикальный поплавок, выступающий над поршнем на h и под ним на 3h, с подписью ρ; внизу газ с подписью p.
Рис. 1

Отговори

Решение


Оригинал в Архива: region14T.pdf