Вариант 3, страница 51 - гдз по физике 10 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2018 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: оранжевый изображены шестерни механизма
ISBN: 978-5-09-098314-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Самостоятельная работа № 3. Движение жидкости. Уравнение Бернулли. Статика и гидромеханика. Механика - страница 51.
Вариант 3 (с. 51)
Условие. Вариант 3 (с. 51)
скриншот условия

Вариант 3
1. На вертикальную стену, действуя перпендикулярно, ветер оказывает давление 100 Па. Определите скорость ветра, если плотность воздуха равна 1,29 $\text{кг}/\text{м}^3$.
2. Подводная лодка находится на глубине 100 м. С какой скоростью будет поступать вода в лодку, если открыть люк? Давление воздуха в лодке считайте равным атмосферному.
Решение. Вариант 3 (с. 51)
1. На вертикальную стену, действуя перпендикулярно, ветер оказывает давление 100 Па. Определите скорость ветра, если плотность воздуха равна 1,29 кг/м³.
Дано:
Давление ветра, $P = 100 \text{ Па}$
Плотность воздуха, $\rho = 1,29 \text{ кг/м}^3$
(Все данные предоставлены в системе СИ)
Найти:
Скорость ветра, $\text{v}$
Решение:
Давление, которое оказывает движущийся поток воздуха на перпендикулярную преграду, называется динамическим (или скоростным) давлением. Оно возникает из-за полной остановки потока у преграды. Согласно следствию из уравнения Бернулли, это давление можно рассчитать по формуле:
$P = \frac{\rho v^2}{2}$
где $\text{P}$ – давление, $\rho$ – плотность среды (в данном случае воздуха), а $\text{v}$ – скорость потока (ветра).
Чтобы найти скорость ветра $\text{v}$, выразим ее из данной формулы:
$2P = \rho v^2$
$v^2 = \frac{2P}{\rho}$
$v = \sqrt{\frac{2P}{\rho}}$
Теперь подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:
$v = \sqrt{\frac{2 \cdot 100 \text{ Па}}{1,29 \text{ кг/м}^3}} = \sqrt{\frac{200}{1,29}} \approx \sqrt{155,04} \approx 12,45 \text{ м/с}$
Ответ: скорость ветра примерно равна $12,45 \text{ м/с}$.
2. Подводная лодка находится на глубине 100 м. С какой скоростью будет поступать вода в лодку, если открыть люк? Давление воздуха в лодке считайте равным атмосферному.
Дано:
Глубина погружения, $h = 100 \text{ м}$
Давление в лодке, $P_{вн} = P_{атм}$ (атмосферное давление)
Ускорение свободного падения, $g \approx 9,8 \text{ м/с}^2$
(Все данные предоставлены в системе СИ)
Найти:
Скорость поступления воды, $\text{v}$
Решение:
Скорость поступления воды в лодку можно определить, используя уравнение Бернулли для двух точек, находящихся на одной горизонтальной линии: одна точка снаружи люка, другая — сразу за ним внутри лодки.
$P_{сн} + \frac{\rho v_{сн}^2}{2} = P_{вн} + \frac{\rho v^2}{2}$
Здесь $P_{сн}$ и $v_{сн}$ — давление и скорость воды снаружи лодки, $P_{вн}$ и $\text{v}$ — давление и скорость воды внутри лодки, $\rho$ — плотность воды.
Скорость воды снаружи лодки можно считать равной нулю ($v_{сн} = 0$).
Давление снаружи лодки на глубине $\text{h}$ определяется как сумма атмосферного давления на поверхности воды и гидростатического давления столба воды:
$P_{сн} = P_{атм} + \rho g h$
По условию, давление внутри лодки равно атмосферному: $P_{вн} = P_{атм}$.
Подставим эти выражения в уравнение Бернулли:
$(P_{атм} + \rho g h) + 0 = P_{атм} + \frac{\rho v^2}{2}$
Атмосферное давление $P_{атм}$ в левой и правой частях уравнения сокращается:
$\rho g h = \frac{\rho v^2}{2}$
Плотность воды $\rho$ также сокращается:
$g h = \frac{v^2}{2}$
Из этого выражения находим искомую скорость $\text{v}$. Эта формула известна как формула Торричелли:
$v = \sqrt{2gh}$
Подставим числовые значения:
$v = \sqrt{2 \cdot 9,8 \text{ м/с}^2 \cdot 100 \text{ м}} = \sqrt{1960} \approx 44,27 \text{ м/с}$
Ответ: вода будет поступать в лодку со скоростью примерно $44,27 \text{ м/с}$.
Другие задания:
Вариант 1
стр. 49Вариант 2
стр. 49Вариант 3
стр. 49Вариант 4
стр. 50Вариант 5*
стр. 50Вариант 1
стр. 50Вариант 2
стр. 50Вариант 3
стр. 51Вариант 4
стр. 51Вариант 5*
стр. 51Вариант 1
стр. 52Вариант 2
стр. 52Вариант 3
стр. 52Вариант 4
стр. 52Вариант 5*
стр. 52к содержанию
список заданийПомогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения Вариант 3 расположенного на странице 51 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 3 (с. 51), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.