Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 24 № 10435
i

В го­ри­зон­таль­ной стек­лян­ной труб­ке, за­па­ян­ной с од­но­го конца, на­хо­дит­ся стол­бик не­из­вест­ной жид­ко­сти дли­ной l  =  100 мм, ко­то­рый за­пи­ра­ет стол­бик воз­ду­ха дли­ной l1  =  216 мм. Труб­ку пе­ре­во­ра­чи­ва­ют в вер­ти­каль­ное по­ло­же­ние за­па­ян­ным кон­цом вверх, длина стол­би­ка воз­ду­ха при этом ста­но­вит­ся рав­ной l2  =  250 мм. Най­ди­те плот­ность не­из­вест­ной жид­ко­сти ρ, если труб­ка на­хо­дит­ся в воз­ду­хе при нор­маль­ном ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

До пе­ре­во­ра­чи­ва­ния дав­ле­ние воз­ду­ха в про­бир­ке было равно ат­мо­сфер­но­му дав­ле­нию: p_1=p_0. После пе­ре­ме­ще­ния труб­ки в вер­ти­каль­ное по­ло­же­ние на не­из­вест­ную жид­кость будет дей­ство­вать сила тя­же­сти и дав­ле­ние воз­ду­ха в труб­ке умень­шит­ся:

p_2=p_0 минус дробь: чис­ли­тель: mg, зна­ме­на­тель: S конец дроби ,

масса жид­ко­сти m=\rho V, объем жид­ко­сти V=Sl, где S  — пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния труб­ки. Тогда:

p_2=p_0 минус \rho l g,

По­сколь­ку про­цесс про­ис­хо­дит при по­сто­ян­ной тем­пе­ра­ту­ре, то, со­глас­но за­ко­ну Бойля  — Ма­ри­от­та, для воз­ду­ха спра­вед­ли­во усло­вие:

p_1V_1=p_2V_2, p_1l_1=p_2l_2,

где p,Vиl с раз­ны­ми ин­дек­са­ми со­от­вет­ству­ют дав­ле­нию, объ­е­му и длине стол­би­ка воз­ду­ха в про­бир­ке до и после пе­ре­во­ро­та.

Под­ста­вив сюда p_1иp_2, по­лу­чим:

p_0l_1= левая круг­лая скоб­ка p_0 минус \rho l g пра­вая круг­лая скоб­ка l_2,

 

\rho= дробь: чис­ли­тель: p_0 левая круг­лая скоб­ка l_2 минус l_1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: gl умно­жить на l_2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 10 в сте­пе­ни 5 Па умно­жить на 0,034м, зна­ме­на­тель: 10м/с в квад­ра­те умно­жить на 0,1м умно­жить на 0,25м конец дроби =13600кг/м в кубе .

Таким об­ра­зом, воз­дух за­перт стол­би­ком ртути.

 

Ответ: \rho=13600кг/м в кубе .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I)  за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

II)  опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III)  про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV)  пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны.

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ют­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты; не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и т. п.).

И (ИЛИ)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/⁠вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (ИЛИ)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка.

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 2018. Урал. (Часть 2)
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.12 Изо­про­цес­сы в раз­ре­жен­ном газе с по­сто­ян­ным чис­лом ча­стиц N
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025