Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д28 C1 № 11519
i

В сосуд с при­вя­зан­ным нитью ко дну де­ре­вян­ным ша­ри­ком на­ли­ва­ют воду так, что шарик ча­стич­но по­гру­жа­ет­ся под воду, а нить на­тя­ги­ва­ет­ся и дей­ству­ет на шарик с силой T  =  7 H. На сколь­ко из­ме­нит­ся уро­вень воды в со­су­де после пе­ре­ре­за­ния нити? Пло­щадь дна со­су­да S  =  100 см2.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1 спо­соб:

Обо­зна­чим за V1 и V2 объ­е­мы по­гру­жен­ных ча­стей ша­ри­ка в слу­чае 1, когда шарик при­вя­зан нитью ко дну, и в слу­чае 2, когда шарик пла­ва­ет.

По­сколь­ку шарик в обоих слу­ча­ях на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии, то сумма сил, дей­ству­ю­щих на него в каж­дом из слу­ча­ев  — равна нулю. За­пи­шем это: F_А_1=mg плюс T рав­но­силь­но \rho_в gV_1=mg плюс T, F_A_2=mg рав­но­силь­но \rho_в gV_2=mg.

В каж­дом из слу­ча­ев  — за­ня­тый объем ци­лин­дра  — это сумма объ­е­мов воды и объ­е­мов по­гру­жен­ной части ша­ри­ка.

Объ­е­мы ци­лин­дров рас­пи­шем по фор­му­ле V  =  S · h, где h  — это вы­со­та уров­ня воды в каж­дом из слу­ча­ев. Нам не­об­хо­ди­мо найти раз­ность уров­ней воды.

Sh_1=V_1 плюс V_в;Sh_2=V_2 плюс V_в; Sh_1 минус Sh_2=V_1 плюс V_в минус V_2 минус V_в=V_1 минус V_2;

 

S левая круг­лая скоб­ка h_1 минус h_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: mg плюс T, зна­ме­на­тель: \rho_в g конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: mg, зна­ме­на­тель: \rho_в g конец дроби ; S умно­жить на \Delta h= дробь: чис­ли­тель: mg плюс T минус mg, зна­ме­на­тель: \rho_в g конец дроби ; S умно­жить на \Delta h= дробь: чис­ли­тель: T, зна­ме­на­тель: \rho_в g конец дроби ;

 

\Delta h= дробь: чис­ли­тель: T, зна­ме­на­тель: \rho_в g S конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 7Н, зна­ме­на­тель: 1000кг/м в кубе умно­жить на 10м/с в квад­ра­те умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка м в квад­ра­те конец дроби =0,07 м.

2 спо­соб:

По­сколь­ку масса воды и ша­ри­ка не­из­мен­на, то сила дав­ле­ния на дно со­су­да оди­на­ко­ва в двух слу­ча­ях:

\rho_в g h_1 умно­жить на S минус T=\rho_в g h_2 умно­жить на S рав­но­силь­но \rho_в gS левая круг­лая скоб­ка h_1 минус h_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =T рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но \Delta h= дробь: чис­ли­тель: T, зна­ме­на­тель: \rho_в g S конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 7Н, зна­ме­на­тель: 1000кг/м в кубе умно­жить на 10м/с в квад­ра­те умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка м в квад­ра­те конец дроби =0,07 м.

Ответ: 0,07 м.


-------------
Дублирует задание № 11572.
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 (в дан­ном слу­чае: вто­рой закон Нью­то­на в про­ек­ции на вер­ти­каль­ную ось, фор­му­лы ки­не­ма­ти­ки для сво­бод­но­го па­де­ния, урав­не­ние гар­мо­ни­че­ских ко­ле­ба­ний и фор­му­ла для их пе­ри­о­да);

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 и до­ста­точ­но 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 балла0
Мак­си­маль­ный балл3
Источники: