Учебное пособие Павлодар Кереку 2010 удк 53 (075. 8) Ббк 22. 3я73

Вид материала

Учебное пособие

Содержание Контрольные вопросы Материалы к практическим занятиям 3.2 Движение и силы 3.3 Давление жидкостей и газов (гидро- и аэростатика)

Подобный материал:

• Врамках программы «Прометей» Павлодар удк 94(574. 25)(075. 8) Ббк 63. 3(5Каз)я73, 3259kb.
• Учебное пособие Павлодар удк339. 9 (075. 8) Ббк 65., 1778.36kb.
• Учебное пособие Ульяновск 2010 удк 004. 8(075. 8) Ббк 32. 813я73, 1559.86kb.
• Учебное пособие Павлодар удк 94(574+470. 4/. 5+571. 1)(075. 8) Ббк 63. 3(5Каз+2Рос)5я73, 3633.95kb.
• Учебное пособие удк 159. 9(075) Печатается ббк 88. 2я73 по решению Ученого Совета, 5335.58kb.
• Учебное пособие тверь 2008 удк 519. 876 (075. 8 + 338 (075. 8) Ббк 3817я731-1 + 450., 2962.9kb.
• Учебное пособие Чебоксары 2007 удк 32. 001 (075. 8) Ббк ф0р30, 1513.98kb.
• Учебное пособие Уфа 2005 удк 338 (075. 8) Ббк, 1087.66kb.
• Учебное пособие Казань кгту 2007 удк 31 (075) 502/ 504 ббк 60., 1553.23kb.
• Учебное пособие Майкоп 2008 удк 37(075) ббк 74. 0я73, 4313.17kb.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой α-частица?
   
2. Каков механизм α-распада?
   
3. Что такое коэффициент прозрачности потенциального барьера?
   
4. От чего зависит длина пробега в веществе?
   
5. В каких процессах теряют свою энергию α-частицы при прохождении через вещество?
   

2.7 Определение энергии гамма-излучения методом поглощения

I. Цель работы: изучение механизма получения γ-излучения и ее свойств, исследование закона поглощения гамма-излучения веществом.

П. Оборудование: пересчетный прибор ПП-16, источник γ-излучения, секундомер, система свинцовых пластинок различной толщины.

Ш. Теоретическое введение

Гамма-излучение - это электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны настолько, что ее волновое свойство проявляется слабо. Поэтому γ-излучение рассматривается как поток частиц γ-квантов. Этот вид излучения испускает дочернее ядро, которое появилось в результате распада материнского ядра. Дочернее ядро в момент своего образования, оказываясь возбужденным, за время примерно 10^-13 – 10^-14 с., переходит в основное с испусканием γ-излучения. Гамма излучение не самостоятельное излучение: оно сопровождает и альфа-распад, и бета-распад.

При γ-излучении заряд и массовое число не изменятся.

Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью. Ослабление γ-излучения в- веществе обычно характеризуется линейным коэффициентом ослабления μ.

Взаимодействие γ-излучения с веществом осуществляется в результате трех основных процессов: фотоэффекта, эффекта Комптона и рождения электронно-позитронных пар.

Фотоэффект является преобладающим механизмом поглощения в области малых энергий γ-квантов (Е<100 кэВ). Фотоэффект может происходит только на связанных электронах, так как свободный электрон не может поглотить γ-квант.

По мере увеличения энергии γ-кванта (Е = 0,5МэВ) потеря энергии происходит за счет комптоновского рассеяния.

При Е>1,02 МэВ становится возможным процесс образования электронно-позитронных пар.


1У. Описание установки и метода измерений

Гамма излучение пропускают через набор свинцовых пластинок и затем определяют его интенсивность. Для регистрации гамма-излучения применяется счетчик Гейгера-Мюлллера.

Напряжение на счетчик подается от высоковольтного выпрямителя. При прохождении частицы через счетчик в нем возникает разряд и на сопротивлении R, соединенном последовательно со счетчиком, возникает импульс напряжения. Эти импульсы сосчитываются с помощью электромеханического счетчика (ЗХ) после предварительного усиления. В нашей лаборатории в качестве регистрирующего прибора применяется радиометр типа ПП-16, который включает в себя высоковольтный выпрямитель, усилитель импульсов и пересчетное устройство. При выполнении работы потребуется изменять интенсивность пучка гамма-лучей без поглощающего вещества и после прохождения, поглощающего вещества различной толщины. Очевидно, интенсивность, пучка пропорциональна скорости счета регистрирующей установки, т.е. числу импульсов за некоторый промежуток времени t. Скорость счета, вычисляют по формуле п= N/t (измеряется в импульсах в минуту).

При работе, с радиоактивным препаратом (особенно при точных количественных измерениях) необходимо учитывать некоторые особенности радиоактивного ν-распада. Дело в том, что распад каждого ядра носит характер случайного явления и не зависит от наличия других ядер. Таким образом, за первую минуту измерения мы можем зарегистрировать одно число импульсов, а за вторую - другое, заметно отличается от первого, поэтому данные усредняют по большему интервалу времени.

Каждый счетчик обладает фоном, т.е. при отсутствии радиоактивного препарата фон обусловлен космическим излучением, радиоактивными загрязнениями материала счетчика, а также самопроизвольными разрядами в счетчике. Наличие фона должно быть также должно учтено в окончательных результатах измерений.

У. Порядок выполнения работы

1. Подготовить установку к работе. Для этого надо подключить приборы к сети и на пересчетном приборе нажать кнопку «пуск». Дать прибору прогреться в течение нескольких минут. Затем нажать последовательно кнопки "стоп" и "сброс". Показания всех декатронов ПП-16 должны установиться на нуль. Установка готова к измерениям.
   
2. Измерить радиоактивный фон счетчика в лаборатории, где планируете производить измерения. Для этого, надо нажать кнопку "пуск" пересчетного прибора и секундомера, измерить количество импульсов, регистрируемых пересчетным прибором в течение нескольких минут без источника ν-излучения. Определить фон счетчика по формуле п_ф= N_ф/t, (1), где N - показание декатронов ПП-16, t - время измерения. Показания занести в таблицу.
   
3. Поставить по счетчик Гейгера-Мюллера источник γ-излучения, накрыть свинцовой пластинкой определенной толщины X и провести измерение скорости счета по формуле (1)
   
4. Повторить измерения при разных толщинах свинцовых пластинок. Данные занести в таблицу 1.
   
5. Исследовать закон поглощения I = I₀e^-μx (2) γ-лучей, строя и исследуя эту зависимость в полулогарифмических координатах
   
6. По тангенсу угла наклона, полученной прямой, определить линейный коэффициент поглощения свинца, выбрав для этого на прямой любые две точки: μ = = (lnI₂-lnI₁)/(x₂-x₁) (3)
   
7. По величине μ определить слой половинного ослабления свинца: X_1/2 = ln2/μ
   

Таблица 1

№	X, мм	I	µ, сек-1	X1/2
Ед.изм	0 фон()			кг
1
2
3

Контрольные вопросы

1. Дать общую характеристику гамма-излучению.
   
2. Запишите закон поглощения.
   
3. Вывести выражение для толщины слоя половинного ослабления;
   
4. В результате каких процессов происходит поглощение гамма-излучения?
   
5. Природа возникновения фона счетчика.
   

3. МАТЕРИАЛЫ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ
   

3.1 Первоначальные сведения о строении вещества

1. Какие предположения (выводы) о внутреннем строении вещества можно сделать, наблюдая следующие явления:
   

а) масло, заключенное в прочный стальной цилиндр и подвергнутое сильному сжатию, просачивается сквозь стенки цилиндра;

б) если в сосуд налить и перемешать две какие-либо смешивающиеся жидкости (воду и спирт), то объем полученной смеси оказывается несколько меньше суммы объемов взятых жидкостей.

2. Нажимая на поршень в цилиндре, можно сократить объем воздуха, заключенного в нем. На что это указывает?
   
3. В компрессоре (насос для сжатия газов) воздух подвергается сильному сжатию. Изменятся ли при этом расстояния между молекулами?
   
4. Изменится ли расстояние, которое проходит молекула газа от одного столкновения до другого, если из баллона, в котором хранится газ, выпустить некоторое его количество? Почему?
   
5. Может ли объем газа стать сколь угодно малым при его сжатии?
   
6. Почему трудно отвинтить гайку, много времени находившуюся в туго завинченном состоянии, хотя болт и гайка сделаны из нержавеющего металла?
   
7. Вокруг гвоздя, забитого в сырую доску, через некоторое время появляется красноватый налет. Объясните причину.
   
8. Проникновение атомов некоторых металлов (алюминий, хром и др.) в глубь стального изделия делает его поверхность прочной и нержавеющей. Какое физическое явление лежит в основе металлизации поверхности стали и почему она производится при более высокой температуре?
   
9. Если под колпаком, из которого выкачан воздух, плотно прижать друг к другу две хорошо обработанные металлические поверхности, то происходит их сварка даже при низкой температуре. Какое физическое явление используется при таком способе сварки?
   
10. Если металлический порошок (для этого металл размельчают в шаровых мельницах в течение нескольких суток) ввести в керосин, то частички металлического порошка распределяются равномерно по всему объему жидкости. Объясните явление.
    
11. Как известно, молекулы или атомы твердого тела колеблются около некоторого среднего положения. Вследствие этого твердые тела сохраняют свою форму неизменной. Почему в таком случае в твердых телах возможна диффузия? Почему диффузия в них происходит медленно при низкой температуре и быстрее при высокой?
    

3.2 Движение и силы

Механическое движение

12. Необходимо погрузить зерно в автомобиль из бункера комбайна, убирающего хлеб. Как это сделать, не останавливая комбайн?
    
13. По реке плывет плот. Относительно каких тел положение плота изменяется? Относительно каких тел постоянно?
    
14. Какую линию представляет собой траектория какой-либо точки колеса автомобиля относительно его корпуса во время движения? Какова траектория колеса относительно земли?
    
15. Какие из перечисленных тел движутся равномерно: молоток; стрелка часов; эскалатор метрополитена; поезд, отходящий от станции; лента конвейера; лента магнитофона при записи или воспроизведении звука?
    
16. Скорость искусственного спутника Земли 8 км/с, а пули винтовки 800 м/с. Какое из этих тел движется быстрее и во сколько раз?
    
17. На некоторых участках дороги устанавливают знак «Ограничение скорости», где движение с превышающей скоростью запрещено. Что обозначено на этом дорожном знаке?
    
18. Диаметр трубы составляет 1220 мм (площадь поперечного сечения 5 = 1,17 м2). Какое количество нефти проходит в год по нефтепроводу, если жидкость течет со скоростью 1 м/с?
    
19. Скатившись с сортировочной горки, вагон проходит горизонтальный участок пути в 100 м за 25 с. Можно ли по этим данным определить, какова была скорость вагона в момент скатывания с горки? Если можно, то как? Чему она равна?
    
20. Почему при необходимости внезапной остановки мотоцикла тормозят обоими колесами? Что может случиться, если затормозить только передним колесом?
    
21. Одинаково ли сжимаются буфера при столкновении двух одинаковых вагонов, один из которых неподвижен? Рассмотрите случаи: порожний вагон неподвижен, движется груженый; груженый неподвижен, движется порожний.
    
22. Под действием чего происходит уменьшение скорости и остановка транспорта, когда водитель включает тормозную систему?
    
23. Плавающий танк способен преодолевать и водные преграды с помощью водометного движителя, представляющего собой трубу. Вода забирается насосом в трубу и с большой скоростью выбрасывается из кормы. Почему при этом танк движется в противоположную сторону?
    

Масса тела, плотность вещества

24. Влияет ли на скорость движущегося танка выстрел, произведенный из башенного орудия в направлении движения машины? Почему?
    
25. Космонавт, находящийся в космосе, тянет за фал, другой конец которого привязан к космическому аппарату (кораблю). Почему корабль не приобретает какой-либо значительной скорости в направлении к космонавту?
    
26. Почему газ при сжатии становится плотнее? Объясните на основе молекулярного строения.
    
27. Цистерна вмещает 2000 кг воды. Можно ли налить в эту цистерну 2,5 м³ бензина?
    
28. Для лучшего сцепления колес трактора с почвой его шины летом заполняют водой, а зимой — специальным раствором плотностью 1200 кг/м³. Определите массу заливаемого раствора, если шина вмещает 105 кг воды.
    
29. Тюк сена, спрессованный пресс-подборщиком, имеет массу 40 кг и размеры 90x40x55 см. Найдите объемную плотность спрессованного сена.
    
30. Внутри чугунной отливки во время литья могут остаться пузырьки газа, что ухудшает ее прочность. Имеются ли пустоты в чугунной отливке, если ее объем 5 дм³, а масса 30,5 кг? Если имеются, то каков их объем?
    
31. Пеностекло получают вспениванием стекла в процессе варки, вводя газообразующие вещества. Какую часть объема пеностекла (в %) занимают газы, если его плотность 200 кг/м³?
    
32. Плотность земной коры составляет 2700 кг/м³, а средняя плотность всей планеты 5500 кг/м³. Чем это объяснить? Какой вывод можно сделать о плотности вещества в центре Земли, исходя из этих данных?
    
33. При строительстве ирригационных сооружений укатывают грунт. Какова объемная плотность грунта после уплотнения, если он оседает на 10 см, а первоначальная плотность составляла 1400 кг/м³?
    

Сила. Сила тяжести

34. Под действием какой силы изменяется направление движения искусственных спутников, запущенных в околопланетное пространство (вокруг Земли, Марса и т. д.)?
    
35. Может ли космонавт определить вертикальность или горизонтальность приборов с помощью отвеса или уровня во время полета в искусственном спутнике Земли или Луны?
    
36. Сила тяги ракетных двигателей космического корабля, стартующего вертикально вверх, 350 кН, а сила тяжести корабля 100 кН. Изобразите эти силы графически. Масштаб: 1 см — 100 кН.
    
37. Вокруг Земли вращается автоматическая станция. Одинакова ли сила тяжести, действующая на станцию в случаях, когда она находилась на стартовой площадке и на орбите?
    
38. Масса самоходного аппарата-лунохода 840 кг. Какая сила тяжести действовала на луноход, когда он находился на Земле и на Луне?
    

Сила упругости

39. На тросе висит груз массой 100 кг. С какой силой трос действует на груз?
    
40. Если изменить форму куска пластилина, алюминиевой или медной проволоки, то возникнет ли в них сила упругости?
    
41. Одинаково ли одно и то же тело растягивает пружину динамометра на Земле и на Луне? на борту искусственного спутника Земли?
    
42. Вес тела на Марсе в 2,7 раза меньше, чем на Земле. Какими весами космонавт может обнаружить уменьшение веса тела на Марсе? Почему?
    
43. Вес тела на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле. Одинаковое ли требуется усилие, чтобы сообщить скорость луноходу по горизонтальной ровной поверхности на Луне и на Земле? Время, в течение которого аппарат приобретает скорость, и другие условия считать одинаковыми. Трением пренебречь. Ответ обосновать.
    
44. Какими часами можно измерять время в искусственных спутниках: песочными, ходиками или пружинными?
    

Сложение сил, действующих на тело по одной прямой

45. С помощью башенного крана поднимают груз. Скорость подъема постоянна. Определите, какие силы действуют на груз? Каковы их направления? Какова равнодействующая? Почему?
    
46. Какой силой по модулю уравновешивалась сила тяжести, действующая на спускаемый космический аппарат массой 2,4 т с первым в мире космонавтом Ю. А. Гагариным, когда снижение происходило равномерно? Почему?
    
47. Корабельный якорь массой 1,5 т поднимают с помощью лебедки, которая развивает силу тяги 20000 Н. Какова равнодействующая сил, приложенных к якорю? Каково ее направление? Каково движение якоря — равномерное или неравномерное? Почему?
    

Силы трения

48. Вес прицепных машин зависит от веса трактора. Почему для громоздких прицепных орудий трактор также должен быть тяжелым?
    
49. Для уменьшения трения трущиеся поверхности шлифуют и полируют. Однако в зависимости от качества шлифовки и полировки трение уменьшается не беспредельно — при дальнейшей обработке поверхностей трение начинает увеличиваться. Объясните причину этого явления.
    
50. На шляпке гвоздя имеется насечка в виде сетки, а под нею на стержне — несколько поперечных рисок. В чем их значение?
    
51. Может ли космонавт ходить в условиях невесомости, например, по полу или стене орбитальной станции, не пользуясь поручнями? Почему?
    
52. Колесо (шкив) приводится в движение при помощи ремня. Определите вид трения, возникающего между шкивом и ремнем: трение скольжения или трение покоя? Считайте, что ремень не проскальзывает.
    
53. Почему надо беречь смазочные материалы от попадания в них песка и пыли?
    
54. Почему при нарезании резьбы рекомендуется смазать метчик или лерку?
    
55. Как можно облегчить распиловку металла пилой?
    
56. Почему нужно беречь тормозную колодку и тормозной барабан транспортного средства от попадания между ними масла?
    
57. Почему между листами рессоры автомобиля вводят графит?
    

Давление. Сила давления

58. На заболоченном участке земли машины не проваливаются, если их давление на почву не превышает 200 кПа. Обеспечивают ли трактору Т-130Б высокую проходимость уширенные гусеницы (0,92 м) при сравнительно большой его массе (13 945 кг)? Длина каждой гусеницы 2,9 м.
    
59. Для чего при соединении мягких материалов под головку болта и гайку подкладывают шайбу большего диаметра?
    
60. Какое давление на лунный грунт оказывал астронавт, масса которого со снаряжением 175 кг, а ботинок оставлял след площадью 410 см²?
    
61. Допустимое давление для некоторого сорта бетона 5000 кПа. Если давление превышает указанное значение, то бетонные конструкции могут разрушиться. Какую нагрузку может выдержать колонна из бетона, если площадь ее поперечного сечения 1,6 м²?
    
62. Определите наибольшую высоту бетонной колонны, которая может разрушиться под действием собственной силы тяжести, если допустимое давление бетона 5000 кПа.
    
63. Свойство металла сопротивляться проникновению другого металла называют твердостью. Твердость определяют с помощью стального шарика. Какое давление производит шарик на поверхность стали под действием силы 1500 Н, если площадь отпечатка, оставляемого этим шариком, равна 0,01 мм²?
    

3.3 Давление жидкостей и газов (гидро- и аэростатика)

64. В двух баллонах одинакового объема содержится один и тот же газ, но число молекул в первом баллоне больше в два раза, чем во втором. Одинаково ли давление газа на стенки того и другого баллона? Если не одинаково, то в каком баллоне оно больше? Чем это обусловлено? Температура газа в обоих баллонах одинакова.
    
65. Чтобы восполнить потери воздуха для жизнеобеспечения на орбитальной станции «Салют», транспортный корабль «Прогресс» доставил баллоны с воздухом. Производит ли воздух давление на стенки баллона в условиях невесомости? Должен ли баллон для хранения газа на борту станции быть таким же прочным, как и на Земле?
    
66. Изменяется ли давление газа, содержащегося в баллоне, при повышении температуры? Почему? Баллон герметичен (нет утечки газа). Почему на солнце нельзя долго держать баллоны с газом под большим давлением?
    
67. Поступивший в цилиндр дизельного двигателя воздух подвергается сильному сжатию, вследствие этого температура воздуха повышается, достигнув нескольких сот градусов. Как изменяется при этом давление воздуха?
    
68. Обычно газ перекачивают по газопроводу под давлением 5,6—7,5 МПа при температуре около 20°С. В дальнейшем планируется строить газопроводы с давлением 10—12 МПа, охлаждая газ до —65°С. Имеет ли это какое-то значение?
    

Закон Паскаля

69. Чтобы переместиться вперед или назад, шагающий экскаватор опускает пару опорных плит, называемых башмаками. Затем 4 цилиндра с поршнем поднимают и перемещают тело землеройного гиганта массой 3000 Т. Под каким давлением р насосы нагнетают жидкость в цилиндры во время подъема корпуса машины, если диаметр поршня цилиндра d = 870 мм (площадь поршня S = 0,75 м²)?
    
70. Давление в каждом из четырех шин автомобиля 0,2 МПа. Каков вес автомобиля, если площадь соприкосновения шины с грунтом 500 см².
    
71. Какова площадь отпечатка одной шины автомобиля «Москвич», если давление в его шинах составляет 98 кПа. Масса автомобиля 1200 кг. Полагать, что вес автомобиля распределяется по осям равномерно.
    
72. Почему при движении по мягкому грунту, снегу из шин автомобиля выпускают некоторое количество воздуха?
    

Давление жидкости на дно и стенки сосуда

73. Когда нефть начинает плохо фонтанировать из скважины, нефтяники
    
74. Напор воды (разность уровней воды до и после плотины) Саяно-Шушенской ГЭС равен 194 м. Какое давление испытывает плотина на такой глубине?
    
75. Водолаз для погружения на глубину 150 м надевает легкий скафандр. Почему водолазу воздух подают под давлением, равным давлению воды на глубине, на которой он находится?
    
76. Производит ли жидкость давление на стенки и дно сосуда в условиях невесомости, например на борту искусственного спутника Земли?
    
77. Каковы были бы результаты опыта по изучению давления жидкости, проводимого в лаборатории на лунной поверхности? Производит ли жидкость давление на дно и стенки сосуда на Луне? Почему? А на Марсе?
    
78. Манометр, установленный на батискафе, показывает, что давление воды составляет 9,8 МПа. Определите, на какой глубине находится батискаф.
    
79. Верхние точки железобетонной стены шлюзовых камер при наполнении отклоняются в сторону засыпки на десятки миллиметров, а при опорожнении возвращаются в исходное положение. Объясните это явление.
    
80. Надувные конструкции, которые можно легко собирать, состоят из прорезиненной ткани. Оболочка конструкции сохраняет форму за счет давления воздуха, не на много превышающего атмосферное. Воздух подается снаружи вентилятором, постоянно восполняя утечку. Какая по модулю результирующая сила давления воздуха действует на крышу конструкции размером 20х100 м, если давление внутри оболочки 101,5 кПа? Каково направление этой силы? Атмосферное давление нормальное (101,3 кПа).
    
81. Контейнерный трубопроводный пневмотранспорт отличается большой пропускной способностью. Основной его частью является стальная магистраль, по которой транспортируются контейнеры. Пустой контейнер возвращается на погрузку по второй трубе. Контейнер имеет колесики, на торцах два диска, образующие небольшой зазор со стенкой трубы. Определите силу, которая приводит в движение контейнер, если давление воздуха на задний диск, нагнетаемый компрессором, составляет 121,6 кПа, а в остальной части трубы нормальное (101,3 кПа). Диаметр магистрали 1200 мм (S = 1,12 м²).
    
82. Может ли космонавт набрать жидкость в пипетку во время полета на космическом корабле, если в кабине поддерживается нормальное атмосферное давление?
    
83. Представим себе, что в лаборатории, установленной на Луне, поддерживается нормальное давление. Какой будет высота ртутного столба, если проделать опыт Торричелли в такой лаборатории? Не выльется ли ртуть полностью из трубки?
    
84. Измерения, произведенные советской автоматической станцией «Венера-7» показали, что атмосферное давление у поверхности планеты составляет около 10,3 МПа. Сила тяжести на Венере почти в 1,2 раза меньше, чем на Земле. Какова была бы высота ртутного столба в опыте Торричелли, проведенном на Венере?
    
85. Можно ли измерить давление воздуха в кабине космического корабля ртутным барометром? барометром-анероидом?
    
86. Удачен ли будет опыт Торричелли на борту орбитальной станции, на которой существует атмосфера? Каковы должны быть результаты?
    
87. Почему шланг всасывающего насоса делают толстостенным, усиленным стальной проволокой?
    
88. Какое давление должен иметь пожарный насос, чтобы подавать воду на высоту 80 м?
    
89. Какова сила давления на поршень насоса при высоте подачи воды 25 м, если площадь поршня 100 см²?
    
90. Давление пороховых газов в стволе пушки достигает 247 МПа. Какова сила, под действием которой снаряд приобретает скорость, если калибр орудия (диаметр канала ствола) 76 мм (S = 0,0058 м²)?
    
91. Какова должна быть площадь поршня гидравлического пресса, чтобы он развивал силу давления 250 000 кН, когда давление внутри жидкости достигает 50 МПа?
    
92. Манометр, подключенный к водопроводному крану, расположенному на высоте 2 м над уровнем земли, показывает давление 323 кПа. Какова высота уровня воды в баке водопроводной башни, считая от поверхности земли? Атмосферное давление нормальное. При необходимости сделайте чертеж.
    
93. Может ли действовать всасывающий насос в безвоздушном пространстве? в кабине искусственного спутника Земли, если в ней поддерживается нормальное давление?
    

Архимедова сила

94. Диаметр поперечного сечения средней части атомной подводной лодки 10 м. На сколько давление воды на дно лодки отличается от давления на палубу, когда лодка полностью погружена? Плотность морской воды 1030 кг/м³.
    
95. В земных условиях для испытания космонавта в состоянии невесомости применяют различные способы. Один из них заключается в следующем: человеке специальном скафандре погружается в воду, в которой он не тонет и не всплывает. При каком условии это возможно? "
    
96. Масса плавающего танка-амфибии 14000 кг. Определите объем части танка, погруженной в воду.
    
97. Супертанкер «Крым» рассчитан для транспортировки 150000 Т нефти. Каков вес воды, вытесненной судном после приема груза?
    
98. Будет ли тонуть в воде стальной ключ в условиях невесомости, например, на борту орбитальной станции, внутри которой поддерживается нормальное давление воздуха?
    
99. Плотность пенистой стали (сталь с пузырьками газа) почти такая же, что и у бальзы. Такая сталь получается, когда при затвердевании в расплавленном состоянии она содержит пузырьки газа. Почему пенистую сталь удается получать лишь в состоянии невесомости, а не в земных условиях?
    
100. Объем скафандра с космонавтом 120 дм³, а их масса 100 кг. Каким станет вес космонавта вместе со скафандром, если космонавт в барокамере испытывает снаряжение на герметичность?
     
101. В целях безопасности воздушные шары вместо водорода заполняют гелием. В нормальных условиях плотность водорода в 2 раза меньше плотности гелия. Будет ли подъемная сила шара, заполненного гелием, в два раза меньше подъемной силы шара, содержащего водород?
     
102. Изменится ли подъемная сила аэростата с увеличением высоты его подъема, если считать оболочку аэростата нерастяжимой, а температуру на различных высотах постоянной? Может ли аэростат подниматься сколь угодно высоко?
     
103. Больше или меньше атмосферного давления давление внутри оболочки аэростата, наполняемого легким газом, например водородом?
     
104. Аэростаты объемом 350 м³ широко использовали в противовоздушной обороне во время Великой Отечественной войны. С какой силой действовал аэростат, наполненный водородом, на стальной трос, которым воздушный шар привязывали к земле? Весом троса пренебречь.
     
105. Груз какой массы может поднять аэростат объемом 100000 м³ на высоту 40 км? Аэростат заполнен гелием. Плотность гелия 0,18 кг/м³, а плотность воздуха на высоте 40 км равна 0,850 кг/м³.
     
106. Измерения, переданные на Землю спускаемым аппаратом станции «Венера», показали, что плотность атмосферы у поверхности Венеры примерно в 60 раз превышает плотность земной атмосферы. Какая архимедова сила действовала на аппарат во время спуска на поверхность«утренней звезды», если форма его была близка к шару диаметром 1 м (~ 4,2 м³)? Силу тяжести на Венере считать такой же, что и на Земле.
     
107. Будет ли подниматься легкий детский шар, наполненный водородом, в космическом корабле при его движении по инерции, если на борту поддерживается нормальное давление? Почему?