1 В каком порядке расположатся в одном сосуде три не смешивающиеся между собой жидкости: вода, керосин, ртуть. Сделайте
соответствующий рисунок. Как в этом сосуде расположатся три
сплошных шарика: 1 пробковый, 2 парафиновый, 3 стальной. ответ
обоснуйте. Сделайте рисунок.
2 Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой
30 кг, объем которого 0,012 м3.
3 Найти силу Архимеда, действующую на тело объемом V=2м3,
половина объема которого погружено в воду .Плотность
воды: ρ=1000кг/м3
4 Какую силу нужно приложить к камню, находящемуся под водой,
чтобы не дать ему пойти ко дну, если на него действует сила
тяжести =10Н и сила Архимеда =4Н?
Куда направлена эта сила?
5 В
– образную трубку налили сначала ртуть. Затем в левое колено
была налита вода, а в правое – масло. Известно, что высота столба
воды – 85 см, а уровень ртути в правом колене на 2,5 см выше, чем в
левом. Какова высота столба масла? Плотность ртути – 13 600 кг/м3,
плотность масла – 900 кг/м3
(Техника решения подобных задач следующая: проводим
горизонтальную линию так, чтобы ниже нее была только
однородная жидкость, например, ртуть. Тогда давление обоих
столбов – в правом и левом коленах – будет одинаковым.
Остается только сложить давления, если в столбе несколько
слоев, и приравнять к такой же сумме для второго колена. И потом
решить полученное уравнение.)
Электрическое поле – это особый вид материи, порождаемый электрическими зарядами и непреложно сопровождающий их. Элементарный электрический заряд в виде точки порождает элементарное сферически-симметричное электрическое поле. Для визуализации пространственного образа такого поля удобно воспользоваться аналогией с «одуванчиком». Центр цветка в такой аналогии – это точечный заряд, а его тончащие лепестки – это электрическое поле. Любая аналогия страдает недостатками, а поэтому следует сказать, что в реальном элементарном электрическом поле – плотность электрического поля, с удалением от точечного заряда, постепенно уменьшается, но никогда не оказывается равной нулю. Представляемый нами одуванчик имеет окончательную поверхность. А элементарное электрическое поле точечного заряда – истончается, истончается, истончается... но никогда не исчезает полностью, на расстоянии даже в квинтиллионы километров.
Поскольку элементарное сферически-симметричное электрическое поле, порождаемое любым точечным электрическим зарядом, является непреложным, т.е. существует всегда, пока существует заряд, и перестаёт существовать при исчезновении источника поля, то вообще говоря, нет смысла рассматривать в понятийном смысле: электрическое поле отдельно от заряда. Точно так же как нет смысла рассматривать по отдельности понятия положительных и отрицательных чисел – одно не имеет смысла без другого. Поле (электростатическое) существует тогда и только тогда, когда существует электрический заряд, а когда существует электрический заряд – непременно существует и его электрическое поле. Таким образом, нужно понимать, что поле электрического заряда – это его «руки» и «ноги», которые у него отнять невозможно. Так что, если мы видим заряженный металлический шар, то нужно понимать, что кроме того, что мы видим (т.е. шар) существует ещё и его электрическое поле, своими тонкими нитями протирающееся сквозь всё необозримое пространство, включая и нас самих – наблюдателей. Причём у любого электрического поля, как и у любой материи, есть и масса и энергия. Так, скажем, если зарядить металлический шар, размером с дыню до 300 вольт, то его внешнее электрическое поле будет весить около 0.00000000001 нанограмма или 0.00000001 пикограмма, что сравнимо с массой примерно 1000 атомов.
Как же можно «потрогать» это невидимое, всепроникающее электрическое поле и является ли оно таким уж всепроникающим? У человека есть несколько достаточно тонко настроенных и развитых чувств. Однако электрический заряд эти чувства не видят, не слышат, не осязают, а поэтому нам нужно построить некоторую модель восприятия – опыт, в котором мы увидим проявление поля – именно это и подразумевается под словом «потрогать». ответ на этот вопрос, как «потрогать» поле проясняет ещё одну важную особенность электрического поля — его векторный характер. И научиться «трогать» поле – довольно просто. Если у нас уже есть один точечный (ну или сферически-симметричный) электрический заряд, то мы можем догадываться, что он порождает/создаёт (а фактически имеет) вокруг себя элементарное сферически-симметричное электрическое поле. Назовём этот заряд, поле которого мы хотим «потрогать» – центральный заряд (ЦЗ).