Задание 5 ЕГЭ по физике · задача 74CD5F
|
|
На полу лифта расположены два одинаковых металлических бака, доверху наполненные водой (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.
| 1) | Давление воды на дно первого бака в 2 раза больше, чем на дно второго. | |
| 2) | Первый бак действует на пол лифта с силой, в 2 раза большей, чем второй. | |
| 3) | Силы давления воды на дно первого и второго баков одинаковы. | |
| 4) | Первый бак оказывает на пол лифта в 2 раза меньшее давление, чем второй. | |
| 5) | Если лифт начнёт движение вверх с ускорением 1 м/с 2 , давление на дно баков уменьшится на 10%. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 34 (верны: 3, 4)
Разбор
Давление воды на дно бака определяется только высотой столба: $p = \rho gh$.
У бака №1 высота воды 2a, у бака №2 — 4a, поэтому $p_{1} = \rho g\cdot 2a, p_{2} = \rho g\cdot 4a = 2p_{1}$.
Сила давления воды на дно равна весу воды (стенки вертикальные). Объёмы воды одинаковы (площади основания $\times$ высота $= 4a^{2}$ в обоих случаях), значит веса воды равны и силы давления на дно одинаковы — утверждение 3 верно.
Сила, с которой бак давит на пол лифта, — это вес бака + вес воды. Баки металлические одинаковые, вода одинаковая $\to$ силы равны. Площадь основания первого бака в 2 раза больше, поэтому давление на пол от первого бака в 2 раза меньше — утверждение 4 верно.
Утверждения 1, 2 и 5 неверны: давление на дно первого бака меньше, а не больше; силы на пол равны, а не отличаются в 2 раза; при ускорении вверх эффективная g растёт и давление увеличивается, а не уменьшается.
У бака №1 высота воды 2a, у бака №2 — 4a, поэтому $p_{1} = \rho g\cdot 2a, p_{2} = \rho g\cdot 4a = 2p_{1}$.
Сила давления воды на дно равна весу воды (стенки вертикальные). Объёмы воды одинаковы (площади основания $\times$ высота $= 4a^{2}$ в обоих случаях), значит веса воды равны и силы давления на дно одинаковы — утверждение 3 верно.
Сила, с которой бак давит на пол лифта, — это вес бака + вес воды. Баки металлические одинаковые, вода одинаковая $\to$ силы равны. Площадь основания первого бака в 2 раза больше, поэтому давление на пол от первого бака в 2 раза меньше — утверждение 4 верно.
Утверждения 1, 2 и 5 неверны: давление на дно первого бака меньше, а не больше; силы на пол равны, а не отличаются в 2 раза; при ускорении вверх эффективная g растёт и давление увеличивается, а не уменьшается.