Fizyka Bez Stresu
Quiz do druku

Ciśnienie cieczy i gazów — sprawdź się

Klasa 7 (szkoła podstawowa) 13 zadań 17 pkt ok. 24 min
Imię i nazwisko: Data: Wynik: / 17
Rozwiąż w przeglądarce Lekcja do tego quizu

  1. Zadanie 1

    1 pkt

    Dlaczego człowiek na nartach nie zapada się w śnieg, a w zwykłych butach grzęźnie, choć jego ciężar jest taki sam?

    narty duża powierzchnia buty mała powierzchnia
    • A. Narty mają dużą powierzchnię, więc ten sam ciężar daje mniejsze ciśnienie ($p = \dfrac{F}{S}$)
    • B. Narty w ogóle nie naciskają na śnieg
    • C. Śnieg pod nartami jest twardszy niż pod butami
    • D. Na nartach człowiek jest lżejszy niż w butach

  2. Zadanie 2

    1 pkt

    Jaka jest jednostka ciśnienia i jak się ją definiuje?

    • A. Niuton: $1\ \text{N}$
    • B. Kilogram: $1\ \text{kg}$
    • C. Dżul: $1\ \text{J}$
    • D. Paskal: $1\ \text{Pa} = 1\ \dfrac{\text{N}}{\text{m}^2}$

  3. Zadanie 3

    1 pkt

    Skrzynia naciska na podłogę siłą $F = 600\ \text{N}$, a jej podstawa ma pole $S = 0{,}5\ \text{m}^2$. Oblicz ciśnienie, jakie skrzynia wywiera na podłogę.

    Odpowiedź: Pa

  4. Zadanie 4

    1 pkt

    Im większą siłą naciskamy, tym zawsze większe jest ciśnienie — bez względu na powierzchnię.

    Prawda Fałsz

  5. Zadanie 5

    1 pkt

    Nurek zszedł na głębokość $h = 5\ \text{m}$ w wodzie o gęstości $\rho = 1000\ \dfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$. Oblicz ciśnienie hydrostatyczne na tej głębokości. Przyjmij $g = 10\ \dfrac{\text{N}}{\text{kg}}$.

    Odpowiedź: Pa

  6. Zadanie 6

    1 pkt

    Ciśnienie hydrostatyczne na danej głębokości zależy od kształtu naczynia i ilości nalanej wody.

    Prawda Fałsz

  7. Zadanie 7

    1 pkt

    W którą stronę ciecz naciska na zanurzone w niej ciało, znajdujące się na pewnej głębokości?

    • A. We wszystkich kierunkach jednakowo — w dół, w górę i na boki
    • B. Tylko w dół — zgodnie z kierunkiem ciężaru
    • C. Tylko w górę
    • D. Tylko na boki

  8. Zadanie 8

    1 pkt

    Skąd bierze się siła wyporu działająca na ciało zanurzone w cieczy?

    • A. Z ciśnienia atmosferycznego działającego na powierzchnię wody
    • B. Z różnicy nacisków: na dolną ściankę ciecz naciska mocniej (bo głębiej) niż na górną
    • C. Z ciężaru samego ciała skierowanego w dół
    • D. Z tego, że ciecz „nie lubi” ciał stałych i je wypycha

  9. Zadanie 9

    1 pkt

    We wzorze na siłę wyporu $F_w = \rho \cdot g \cdot V_z$ symbol $\rho$ oznacza gęstość — ale czego?

    • A. Gęstość cieczy, w której zanurzone jest ciało
    • B. Gęstość zanurzonego ciała
    • C. Gęstość powietrza nad cieczą
    • D. Średnia gęstość ciała i cieczy razem

  10. Zadanie 10

    1 pkt

    Ciało zanurzono całkowicie w wodzie ($\rho = 1000\ \dfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$). Objętość zanurzonej części to $V_z = 0{,}002\ \text{m}^3$. Oblicz siłę wyporu. Przyjmij $g = 10\ \dfrac{\text{N}}{\text{kg}}$.

    Odpowiedź: N

  11. Zadanie 11

    1 pkt

    Kiedy zanurzone ciało wypływa i pływa po powierzchni cieczy?

    • A. Gdy siła wyporu jest większa od siły ciężkości ($F_w \gt F_g$)
    • B. Gdy ciało jest bardzo ciężkie
    • C. Gdy siła wyporu jest mniejsza od siły ciężkości ($F_w \lt F_g$)
    • D. Zawsze, gdy ciało jest zrobione z metalu

  12. Zadanie 12

    3 pkt

    Nurek zanurza się w jeziorze (woda o gęstości $\rho = 1000\ \dfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$, $g = 10\ \dfrac{\text{N}}{\text{kg}}$). Porównamy ciśnienie hydrostatyczne na dwóch głębokościach.

    małe p większe p największe p
    1. a)

      Oblicz ciśnienie hydrostatyczne na głębokości $h_1 = 10\ \text{m}$.

      Odpowiedź: Pa
    2. b)

      Oblicz ciśnienie hydrostatyczne na dwa razy większej głębokości $h_2 = 20\ \text{m}$.

      Odpowiedź: Pa
    3. c)

      Głębokość wzrosła 2 razy. Jak zmieniło się ciśnienie hydrostatyczne?

      • A. Wzrosło 4 razy
      • B. Wzrosło 2 razy — jest wprost proporcjonalne do głębokości
      • C. Nie zmieniło się

  13. Zadanie 13

    3 pkt

    Do wody ($\rho = 1000\ \dfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$, $g = 10\ \dfrac{\text{N}}{\text{kg}}$) wrzucamy sześcian o objętości $V = 0{,}001\ \text{m}^3$ i masie $m = 0{,}6\ \text{kg}$. Sprawdzimy, czy będzie pływać.

    1. a)

      Oblicz maksymalną siłę wyporu (przy całkowitym zanurzeniu, $V_z = V$).

      Odpowiedź: N
    2. b)

      Oblicz siłę ciężkości działającą na sześcian ($F_g = m \cdot g$).

      Odpowiedź: N
    3. c)

      Porównaj obie siły. Czy sześcian będzie pływać, czy tonąć?

      • A. Zawiśnie w zanurzeniu, bo siły są równe
      • B. Pływać — siła wyporu (10 N) jest większa od ciężaru (6 N), więc ciało wypływa
      • C. Tonąć — ciało jest zbyt ciężkie i pójdzie na dno

Klucz odpowiedzi

Klucz zaczyna się na nowej stronie. Aby wydrukować sam arkusz, dopisz ?klucz=0 na końcu adresu.

  1. 1.

    A

    Dokładnie. Ciśnienie to $p = \dfrac{F}{S}$. Ta sama siła (ciężar) rozłożona na dużą powierzchnię nart daje małe ciśnienie i człowiek się nie zapada; rozłożona na małą powierzchnię butów daje duże ciśnienie i grzęźnie.

  2. 2.

    D

    Tak. Ciśnienie to siła na jednostkę powierzchni, więc jego jednostką jest $\dfrac{\text{niuton}}{\text{metr}^2}$, którą nazywamy paskalem ($\text{Pa}$).

  3. 3.

    1200 Pa

    Korzystamy ze wzoru na ciśnienie: $$p = \frac{F}{S} = \frac{600\ \text{N}}{0{,}5\ \text{m}^2} = 1200\ \text{Pa}$$

  4. 4.

    Fałsz

    Fałsz. Ciśnienie to $p = \dfrac{F}{S}$, więc zależy także od powierzchni. Ta sama (a nawet większa) siła rozłożona na dużej powierzchni może dać mniejsze ciśnienie niż mała siła na maleńkiej powierzchni (jak ostrze noża).

  5. 5.

    50000 Pa

    Korzystamy ze wzoru na ciśnienie hydrostatyczne: $$p = \rho \cdot g \cdot h = 1000\ \tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3} \cdot 10\ \tfrac{\text{N}}{\text{kg}} \cdot 5\ \text{m} = 50\,000\ \text{Pa}$$ To 50 kPa — do tego dochodzi jeszcze ciśnienie atmosferyczne z powierzchni.

  6. 6.

    Fałsz

    Fałsz. Ciśnienie hydrostatyczne $p = \rho \cdot g \cdot h$ zależy tylko od głębokości $h$ i gęstości cieczy $\rho$. W wąskiej rurce i w szerokim jeziorze na tej samej głębokości ciśnienie jest takie samo.

  7. 7.

    A

    Tak. Na danej głębokości ciecz naciska we wszystkich kierunkach z tym samym ciśnieniem. Dlatego zatkane uszy bolą, niezależnie od tego, jak ustawimy głowę.

  8. 8.

    B

    Dokładnie. Ciśnienie rośnie z głębokością, więc na dolną ściankę ciecz naciska silniej niż na górną. Różnica tych nacisków daje wypadkową skierowaną w górę — to siła wyporu (prawo Archimedesa).

  9. 9.

    A

    Tak. W prawie Archimedesa liczy się gęstość cieczy ($\rho_c$), bo siła wyporu równa jest ciężarowi wypartej cieczy. Gęstość samego ciała decyduje dopiero o tym, czy ciało pływa, czy tonie.

  10. 10.

    20 N

    Z prawa Archimedesa: $$F_w = \rho \cdot g \cdot V_z = 1000\ \tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3} \cdot 10\ \tfrac{\text{N}}{\text{kg}} \cdot 0{,}002\ \text{m}^3 = 20\ \text{N}$$

  11. 11.

    A

    Tak. Gdy $F_w \gt F_g$, wypadkowa siła jest skierowana w górę i ciało wypływa. Odpowiada temu warunek: gęstość ciała mniejsza od gęstości cieczy.

  12. 12a.

    100000 Pa

    $$p_1 = \rho \cdot g \cdot h_1 = 1000 \cdot 10 \cdot 10 = 100\,000\ \text{Pa}$$ (czyli 100 kPa).

  13. 12b.

    200000 Pa

    $$p_2 = \rho \cdot g \cdot h_2 = 1000 \cdot 10 \cdot 20 = 200\,000\ \text{Pa}$$ (czyli 200 kPa).

  14. 12c.

    B

    Tak. W $p = \rho \cdot g \cdot h$ przy stałych $\rho$ i $g$ ciśnienie jest wprost proporcjonalne do głębokości: podwojenie $h$ daje podwojenie $p$ ($100\,000 \to 200\,000\ \text{Pa}$).

  15. 13a.

    10 N

    $$F_w = \rho \cdot g \cdot V = 1000 \cdot 10 \cdot 0{,}001 = 10\ \text{N}$$

  16. 13b.

    6 N

    $$F_g = m \cdot g = 0{,}6\ \text{kg} \cdot 10\ \tfrac{\text{N}}{\text{kg}} = 6\ \text{N}$$

  17. 13c.

    B

    Tak. $F_w = 10\ \text{N} \gt F_g = 6\ \text{N}$, więc wypadkowa jest skierowana w górę — ciało wypływa i pływa częściowo zanurzone. (Zgadza się z gęstością: $\rho_{\text{ciała}} = \tfrac{0{,}6}{0{,}001} = 600\ \tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3} \lt 1000$.)