Строение Вещества

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

№2. Задание без номера

ID: 00051056

Автомобиль поднимают гидравлическим домкратом. Качая рычаг, перегоняют масло из маленького цилиндра в большой, и поршень большого цилиндра поднимает автомобиль. Если в масло попал воздух, домкрат работает «мягко»: рычаг приходится качать заметно дольше, а под тяжестью автомобиля поршень немного проседает.

Выберите два верных утверждения.

1) Под тяжестью автомобиля поршень проседает потому, что сжимаются пузырьки воздуха в масле.

2) Масло почти не сжимается потому, что его молекулы неподвижны.

3) Домкрат, заполненный вместо масла воздухом, поднимал бы автомобиль так же надёжно, только качать рычаг пришлось бы немного дольше.

4) Масло выбирают потому, что оно густое: обычная вода в домкрате сжималась бы почти так же, как воздух.

5) Чем больше в масле пузырьков воздуха, тем больше качаний рычага нужно, чтобы поднять автомобиль на ту же высоту.

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Global_EE

Решение

Домкрат работает, пока масло передаёт нажатие от малого поршня к большому, не уменьшаясь в объёме. Жидкость для этого годится: её молекулы стоят почти вплотную, и сблизить их ещё сильнее мешает отталкивание. А вот воздух сжимается легко — промежутки между его молекулами велики. Разберём утверждения.

1) Верно. Масло под тяжестью автомобиля почти не сжимается, а пузырьки воздуха сжимаются заметно. Объём под поршнем немного уменьшается, и поршень проседает.

2) Неверно. Молекулы жидкости не стоят на месте: они непрерывно движутся и перескакивают с места на место — поэтому масло и течёт по трубкам из цилиндра в цилиндр. Масло почти не сжимается потому, что его молекулы расположены почти вплотную и при попытке сблизить их ещё сильнее отталкиваются.

3) Неверно. Если даже немного воздуха делает домкрат «мягким», то сплошной воздух под поршнем сжимался бы под тяжестью автомобиля очень сильно. Ход рычага уходил бы на сжатие воздуха, а поршень с автомобилем то поднимался бы, то оседал.

4) Неверно. Густота говорит о том, как легко жидкость течёт, а сжимаемость зависит от того, насколько тесно стоят частицы. В воде молекулы стоят так же почти вплотную, как в масле, поэтому вода тоже почти не сжимается. Масло берут по другим причинам, например оно смазывает поршни и не вызывает ржавчины.

5) Верно. Каждое качание сначала тратится на сжатие пузырьков и лишь потом — на подъём. Чем больше пузырьков, тем большая часть хода рычага пропадает впустую и тем больше качаний нужно на ту же высоту.

Проверим себя на крайних случаях. Без пузырьков весь ход малого поршня идёт на подъём — домкрат «жёсткий». Чем больше в масле воздуха, тем «мягче» домкрат, а при сплошном воздухе он почти бесполезен. Утверждения 1 и 5 укладываются в эту картину, а 3 ей противоречит.

Ответ

Другие задания по теме «Строение Вещества» (8)