Вирішуйте онлайн тести і завдання ЄДІ 2019 з фізики

Завдання 4. ЄДІ з з фізики

Основні поняття і закони статики і гідростатики

Основні поняття і закони статики і гідростатики

Тіло (матеріальна точка) знаходиться в стані рівноваги, якщо векторна сума сил, що діють на нього, дорівнює нулю. Розрізняють 3 види рівноваги: ​​стійке, нестійке і байдуже. Якщо при виведенні тіла з положення рівноваги виникають сили, які прагнуть повернути це тіло назад, це стійка рівновага. Якщо виникають сили, які прагнуть відвести тіло ще далі з положення рівноваги, це нестійке положення; якщо ніяких сил не виникає - байдуже (див. рис. 3).

Коли мова йде не про матеріальну точці, а про тіло, яке може мати вісь обертання, то для досягнення положення рівноваги крім рівності нулю суми сил, що діють на тіло, необхідно, щоб алгебраїчна сума моментів всіх сил, що діють на тіло, дорівнювала нулю.
M = Fd
Тут d -Плечі сили. Пліч-о-сили d називають відстань від осі обертання до лінії дії сили.
Умова рівноваги важеля:
алгебраїчна сума моментів всіх обертають тіло сил дорівнює нулю.
Тиском називають фізичну величину, рівну відношенню сили, що діє на площадку, перпендикулярну цій силі, до площі майданчика:

Для рідин і газів справедливий закон Паскаля:
тиск поширюється в усіх напрямках без змін.
Якщо рідина або газ знаходяться в полі сили тяжіння, то кожен вищерозташованих шар тисне на розташовані нижче і в міру занурення всередину рідини або газу тиск зростає. для рідин

де ρ - щільність рідини, h - глибина проникнення в рідину.
Однорідна рідина в сполучених посудинах встановлюється на одному рівні. Якщо в коліна сполучених посудин залити рідину з різною щільністю, то рідина з більшою щільністю встановлюється на меншій висоті. В цьому випадку

Висоти стовпів рідини обернено пропорційні плотностям:

Гідравлічний прес являє собою посудину, заповнений маслом або іншою рідиною, в якому прорізані два отвори, закриті поршнями. Поршні мають різну площу. Якщо до одного поршня прикласти деяку силу, то сила, прикладена до другого поршня, виявляється інший.
Таким чином, гідравлічний прес служить для перетворення величини сили. Оскільки тиск під поршнями має бути однаковим, то

Тоді A1 = A2.
На тіло, занурене в рідину або газ, з боку цієї рідини або газу діє спрямована вгору виштовхуюча сила, яку називають силою Архімеда
Величину сили, що виштовхує встановлює закон Архімеда. на тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхуюча сила, спрямована вертикально вгору і рівна вазі рідини або газу, витісненого тілом:

де ρжідк - щільність рідини, в яку занурено тіло; Vпогр - обсяг зануреної частини тіла.

Умова плавання тіла - тіло плаває в рідині або газі, коли виштовхує сила, що діє на тіло, дорівнює силі тяжіння, що діє на тіло.

Імпульсом тіла називають фізичну величину, що дорівнює добутку маси тіла на його швидкість:

Імпульс - векторна величина. [P] = кг · м / с. Поряд з імпульсом тіла часто пользуютсяімпульсом сили. Цей твір сили на час її дії
Зміна імпульсу тіла дорівнює імпульсу діючої на це тіло сили. Для ізольованої системи тіл (система, тіла якої взаємодіють тільки один з одним) виконується закон збереження імпульсу. сума імпульсів тіл ізольованої системи до взаємодії дорівнює сумі імпульсів цих же тіл після взаємодії.
Механічною роботою називають фізичну величину, яка дорівнює добутку сили, що діє на тіло, на переміщення тіла і на косинус кута між напрямком сили і переміщення:

Потужність - це робота, вчинена в одиницю часу:

Здатність тіла здійснювати роботу характеризують величиною, яку називають енергією. Механічну енергію ділять на кінетичну і потенційну. Якщо тіло може здійснювати роботу за рахунок свого руху, кажуть, що воно має кінетичної енергією. Кінетична енергія поступального руху матеріальної точки підраховується за формулою

Якщо тіло може здійснювати роботу за рахунок зміни свого становища відносно інших тіл або за рахунок зміни положення частин тіла, воно володіє потенційною енергією. Приклад потенційної енергії: тіло, підняте над землею, його енергія підраховується за формулою

Wп = mgh
де h - висота підйому
Енергія стислої пружини:
Wп = kx 2/2
де k - коефіцієнт жорсткості пружини, x - абсолютна деформація пружини.

Сума потенційної і кінетичної енергії становить механічну енергію. Для ізольованої системи тіл в механіці справедливий закон збереження механічної енергії. якщо між тілами ізольованої системи не діють сили тертя (або інші сили, що призводять до розсіювання енергії), то сума механічних енергій тіл цієї системи не змінюється (закон збереження енергії в механіці). Якщо ж сили тертя між тілами ізольованої системи є, то при взаємодії частина механічної енергії тел переходить у внутрішню енергію.

Механічні коливання і хвилі

Коливаннями називаються руху, що володіють тим або іншим ступенем повторюваності в часі. Коливання називаються періодичними, якщо значення фізичних величин, що змінюються в процесі коливань, повторюються через рівні проміжки часу.
Гармонійними коливаннями називаються такі коливання, в яких коливається фізична величина x змінюється за законом синуса або косинуса, тобто

Величина A, що дорівнює найбільшому абсолютним значенням хитається фізичної величини x, називається амплітудою коливань. Вираз α = ωt + φ визначає значення x в даний момент часу і називається фазою коливань. Періодом T називається час, за яке тіло, що коливається здійснює одне повне коливання. Частотою періодичних коливань називають число повних коливань, здійснених за одиницю часу:

Частота вимірюється в с-1. Ця одиниця називається герц (Гц).

Математичним маятником називається матеріальна точка масою m, підвішена на невагомою нерастяжимой нитки і здійснює коливання у вертикальній площині.
Якщо один кінець пружини закріпити нерухомо, а до іншого її кінця прикріпити деякий тіло масою m, то при виведенні тіла з положення рівноваги пружина розтягнеться і виникнуть коливання тіла на пружині в горизонтальній або вертикальній площині. Такий маятник називається пружинним.
Період коливань математичного маятника визначається за формулою

де l - довжина маятника.
Період коливань вантажу на пружині визначається за формулою

де k - жорсткість пружини, m - маса вантажу.
Поширення коливань у пружних середовищах.
Середа називається пружною, якщо між її частками існують сили взаємодії. Хвилями називається процес поширення коливань в пружних середовищах.
Хвиля називається поперечної. якщо частки середовища коливаються в напрямках, перпендикулярних до напрямку поширення хвилі. Хвиля називається поздовжньої. якщо коливання частинок середовища відбуваються в напрямку поширення хвилі.
Довжиною хвилі називається відстань між двома найближчими точками, що коливаються в однаковій фазі:

де v - швидкість поширення хвилі.
Звуковими хвилями називають хвилі, коливання в яких відбуваються з частотами від 20 до 20 000 Гц.
Швидкість звуку різна в різних середовищах. Швидкість звуку в повітрі дорівнює 340 м / c.
Ультразвуковими хвилями називають хвилі, частота коливань в яких перевищує 20 000 Гц. Ультразвукові хвилі не сприймаються людським вухом.

Завдання для тренування

У посудину висотою 20 см налита вода, рівень якої нижче краю судини на 2 см. Чому дорівнює сила тиску води на дно посудини, якщо площа дна 0,01 м 2. Атмосферний тиск не враховувати.

Пляшку з соняшниковою олією, закриту пробкою, перевернули. Визначте силу, з якою діє масло на пробку площею 5 см 2. якщо відстань від рівня масла в посудині до пробки дорівнює 20 см.

Дошка використовується для підйому вантажу в якості важеля з віссю обертання в точці О. Який відрізок є плечем сили F1?

Пляшку з соняшниковою олією, закриту пробкою, перевернули. Яке відстань від рівня масла в посудині до пробки, якщо сила, з якою діє масло на пробку площею 10 см 2. дорівнює 3,6 Н?

Чому дорівнює вага людини в повітрі з урахуванням дії сили Архімеда? Обсяг людини V = 50 дм 3. щільність тіла людини 1036 кг / м 3. Щільність повітря 1,2 кг / м 3.

Чому дорівнює вага людини в воді з урахуванням дії сили Архімеда? Обсяг людини V 50 дм 3. щільність тіла людини 1036 кг / м 3.

Вантаж на довжин-ний легкої пру-жи-ні со-вер-ша-ет ко-ле-ба-ня з ча-сто-тій 1 Гц. Пру-жи-ну раз-ре-за-ли на 9 рав-них ча-стей і при-кре-пі-ли до однієї з ча-стей той же вантаж. Чому стала дорівнює ча-сто-та ко-ле-ба-ний по-лу-чів-ше-го-ся пру-жін-но-го ма-ят-ні-ка? (Відповідь дайте у гер-цах.)

Ча-сто-та соб-ного-них малих вер-ти-каль-них ко-ле-ба-ний пру-жін-но-го ма-ят-ні-ка дорівнює 6 Гц. Який ста-ні ча-сто-та таких ко-ле-ба-ний, якщо масу вантажу пру-жін-но-го ма-ят-ні-ка збіль-ли-чить в 4 рази? Відповідь при-ве-ді-ті в гер-цах.

Сак-со-фон (бас) видає звуки в діа-па-зо-ні від ν1 = 80 Гц до ν2 = 8000 Гц. Ка-ко-во від-но-ху гра-нич-них довжин зву-ко-вих хвиль λ1 / λ2 цього діа-па-зо-на?

Зву-ко-вий сиг-нал, від-ра-зів-шись від пре-п'ят-наслідком, вер-нул-ся про-рат-но до ис точ-ні-ку через 5 секунд після його ис-пус- ка-ня. Ка-ко-во рас-сто-я-ня від ис точ-ні-ка до пре-п'ят-наслідком, якщо ско-кість звуку в воз-ду-хе 340 м / с? (Відповідь дайте у мет-рах.)

• предмети ЄДІ
• Новини
• Битва умів
• Про проект

• Питання - Відповіді
• Контакти