Gęstości niektórych substancji

materiał

gęstość [kg/m3]

materiał

gęstość [kg/m3]

alkohol

750

gliceryna

1260

aluminium

2700

żelazo

7870

olej słonecznikowy

920

olej rzepakowy

886

terpentyna

860

benzyna

720

drewno sosna

600

rtęć

1360

woda

1000

lód

916

1. Sześciu rozbitków o masach 54 kg, 62 kg, 49kg, 72, 78 kg i 82 kg ma do dyspozycji beczki 50 l o masie 8kg. Z

ilu beczek muszą zbudować tratwę aby wszyscy się na niej zmieścili i zabrali jeszcze 190 kg zapasów. Oblicz jaka część tak wykonanej tratwy będzie wystawać nad wodę, gdy wsiądzie na nią 4 najlżejszych rozbitków ze 100 kg zapasów.

Odp: 14; 36%

2. Obliczyć ile wody należy wlać do zbiorników balastowych okrętu podwodnego o masie 380 t i objętości 415 m3, aby zaczął opadać na dno. Jaka część okrętu wystaje nad powierzchnię po całkowitym opróżnieniu zbiorników balastowych.

Odp: 35000 kg; 8,4%

3. W naczyniu znajduje się woda a na niej warstwa benzyny. Do naczynia wrzucono kawałek drewna o gęstości 810 kg/m3. Oblicz, jaka część drewna pływa w wodzie a jaka w benzynie.

Odp: 67.9% w benzynie, 32,1% w wodzie 4. Piłeczka o średnicy 4 cm i masie 2,7 g przywiązana jest cienką, lekką nitką do dna zbiornika z wodą o głębokości 2m. Oblicz naprężenie nitki.

Odp: 0,31 N

5. Na wykresie przedstawiono zmianę gęstości wody w oceanie od głębokości.

1200

W wodzie pływa batyskaf o objętości 5 m3 i masie 4,4 t. Zbiorniki balastowe ] 1150

mogą pomieścić maksymalnie 1,2 t wody. Oblicz: 3 m 1100

a) jaka część (w %) batyskafu, który ma puste zbiorniki balastowe,

/g 1050

k

wystaje nad powierzchnię,

[ 1000

b) maksymalną głębokość na jaką może być opuszczony (zbiorniki 950

balastowe całkowicie zapełnione) 900

c) jaka masa wody musi znajdować się w komorach balastowych, aby batyskaf 0 200 400 600 800 1000

znajdował się 300 m pod powierzchnią.

h [m]

Odp: 7,4%; 450 m; 975 kg

7. Oblicz ile procent większe (w stosunku do atmosferycznego, równego 1013 hPa) ciśnienie działa na nurka na głębokości 34 m.

Odp: 336%

8. Oblicz, z jaką maksymalną prędkością może opadać w wodzie o współczynniku lepkości 0,001 Pa s żelazna kulka o średnicy 3 mm.

Odp: 34 m/s

9. Aluminiowa kulka o promieniu 1 mm opada ze stałą prędkością 2 cm/s w cieczy o gęstości 800 kg/m3. Oblicz współczynnik lepkości cieczy.

Odp: 0,21 Pa s

10.Do ścianki naczynia o wysokości 50 cm, zawierającego ciecz o gęstości 750 kg/m3, wklejono kapilarę (tuż nad dnem) o promieniu 0,5 mm i długości 0,5m. Oblicz współczynnik lepkości tej cieczy wiedząc, że z kapilary w ciągu 1 min wypływa 0,5 g cieczy.

Odp: 0,0166 Pa s

11. Do ścianki naczynia o wysokości 80 cm, zawierającego wodę o współczynniku lepkości 0,001 Pa s, wklejono kapilarę (tuż nad dnem) o długości 0,2m. Oblicz promień tej kapilary wiedząc, że z kapilary w ciągu 10 min wypływa 1 g wody.

Odp: 0,18 mm

12. W ściance dużego naczynia z alkoholem wywiercono maleńki otworek 48 cm poniżej poziomu cieczy. Oblicz prędkość z jaką wypływa ciecz z otworka.

Odp: 3,1 m/s

13. Z akwarium o pojemności 200 l spuszczana jest woda za pomocą wężyka o polu przekroju 1 cm2. Oblicz prędkość z jaką wylatuje z wężyka woda i czas, w którym zostanie opróżnione akwarium.

Odp: 5,83m/s; 343 s

14. Tłok strzykawki o powierzchni 3,2 cm2 przesuwany jest z prędkością 5 mm/s. Woda wylatująca ze strzykawki wznosi się na 3,2 m do góry. Oblicz prędkość z jaką wylatuje ze strzykawki woda, pole przekroju wylotu strzykawki i siłę, z jaką naciskany jest tłok strzykawki. Ciśnienie atmosferyczne 1000 hPa.

Odp: 8 m/s; 0,2 mm2, 42,2N

13

14

v

0,5 m

1,2 m

F

15. Oblicz ciśnienie z jakim pompa musi w studni wtłaczać w rurę o przekroju 2 cm wodę, aby wylatywała ona z szybkością 0,1 l/s.

5 m

2 m

Pompa

Odp:

16. Oblicz siłę działającą na skrzydło o długości 10 m samolotu lecącego z prędkością 720 km/h, jeśli przekrój skrzydła wygląda jak na rys.

L1 = 2m

L2 = 1,6 m

Odp:.

17. Oblicz na jaką wysokość podciągnie wodę rurka szklana o średnicy 0,1 mm. Współczynnik napięcia powierzchniowego wynosi 0,0728 J/m², a kąt zwilżania 20 .

Odp.

18. Rurka szklana o średnicy 0,2 mm podciągnęła pewną ciecz na wysokość 0,9. Oblicz współczynnik napięcia powierzchniowego jeśli gęstość cieczy wynosiła 950 kg/m3, a kąt zwilżania wynosił 35

Odp.