Logo
Logo

Безразличное равновесие

Разбалловка

1  ?? Определите жёсткость пружины $k$. Площади поршней $S$ и $S_0$, плотность воды $\rho$ и ускорение свободного падения $g$ считайте известными.

Расстановка сил на верхний поршень (силы упругости, тяжести, давления могут быть приведены без формул). Направление силы упругости может быть произвольным (вверх или вниз).
1. 2 Верная расстановка сил с учётом силы давления со стороны атмосферы и силы тяжести. 2.00
1. 3 Корректно расставлены силы, но при расстановке не учтены любые одна или две из трёх перечисленных сил: $F_{упр}{,}~mg{,}~P_0S{.}$ 1.00
1. 4 Одновременно не учтены силы $F_{упр}{,}~mg{,}~P_0S{.}$ 0.00
1. 5 Указано, что при смещении верхнего поршня сила упругости изменилась на $kx$. 1.00
1. 6 M1 Записаны условия равновесия на верхний поршень до изменения положения поршня:
\[F_{упр}+P_1S=mg+P_0S.\tag{1}\]
1.00
1. 7 M1 Записано условие равновесия на верхний поршень без учета силы тяжести ИЛИ силы атмосферного давления. 0.50
1. 8 M1 Записано условие равновесия на верхний поршень после изменения положения поршня:
\[F_{упр}+kx+P_2S=mg+P_0S.\tag{2}\].
1.00
1. 9 M1 Записано условие равновесия на верхний поршень без учета силы тяжести ИЛИ силы атмосферного давления. 0.50
1. 10 M2 Записана сразу разность этих двух уравнений, например, в форме: $\left(P_1-P_2\right)S=kx.$ 2.00
1. 11 Найдено первоначальное давление около нижнего поршня: $P_1+\rho gh$.
Этот пункт также засчитывается, если записана связь между смещениями поршней, являющаяся следствием несжимаемости жидкости.
1.00
1. 12 Найдено давление около нижнего поршня после смещения верхнего поршня: $P_2+\rho gh-\rho gx$.
Этот пункт также засчитывается, если получена связь между растяжением пружины и смещениями поршней относительно пресса.
2.00
Расстановка сил на систему «гидравлический пресс + вода».
1. 14 Верная расстановка сил на систему «гидравлический пресс + вода» ИЛИ верная расстановка сил отдельно на воду и на пресс. 2.00
1. 15 Корректная расстановка сил на систему без учёта силы атмосферного давления. 1.00
1. 17 Записано условие равновесия для системы «гидравлический пресс + вода» до изменения положения поршня:
\[P_1S+Mg=F+P_1S_0+\rho ghS_0. \tag{3}\]
или аналогичные верные уравнения.
Силы гидростатического давления могут быть приведены без формул.
2.00
1. 18 Не учтена сила атмосферного давления на корпус пресса. 0.00
1. 19 Записано условие равновесия для системы «гидравлический пресс + вода» до изменения положения поршня:
\[P_2S+Mg=F+P_2S_0+\rho ghS_0-\rho gxS_0.\tag{4}\]
или аналогичные верные уравнения.
Силы гидростатического давления могут быть приведены без формул.
2.00
1. 20 Не учтена сила атмосферного давления на корпус пресса. 0.00
1. 22 Ответ $k= \frac{\rho gS S_0}{S-S_0}$. 1.00