В воде плавает деревянный шар массы 5 кг, в воду при этом погружено 4/5 объема шара. Придержим шар рукой сверху, чтобы он не всплывал, и дольем в сосуд еще воды – чтобы она покрыла шар полностью. С какой по величине вертикальной силой следует при этом действовать на шар рукой? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.
В воде плавает деревянный шар массы 5 кг, в воду при этом погружено 4/5 объема шара. Придержим шар рукой сверху, чтобы он не всплывал, и дольем в сосуд еще воды – чтобы она покрыла шар полностью. С какой по величине вертикальной силой следует при этом действовать на шар рукой? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Отвечай на вопросы, зарабатывай баллы и трать их на призы.
Подробнее
Подробнее
Для решения этой задачи сначала определим объем шара, погруженного в воду.
Пусть V - объем шара, V1 - объем дерева шара.
Тогда объем воды, поглотимый шаром: V(4/5) = 4V/5.
Объем дерева шара: V1 = V - 4V/5 = V/5.
Масса дерева шара: m1 = p V1, где p = 700 кг/м3 - плотность дерева.
Тогда m1 = 700 V/5 = 140V.
С учетом массы всего шара m = 5 кг и массы дерева m1 = 140V:
5 = p * V + 140V => 5 = 700V + 140V => V = 5/(700+140) = 5/840
Теперь на шар действуют следующие силы:
Сила тяжести Fт = mg = 510 = 50 НАрхимедова сила Fа = pVг = 100 НСила реакции опоры N = Fа - Fт = 100 - 50 = 50 НТаким образом, вертикальная сила, с которой нужно придерживать шар рукой, равна 50 Н.