Задача по физике Деревянный шар весом 12 Н на нити погружают в сосуд с водой так, что половина шара оказывается в воде. Найдите силу натяжения нити. Плотность деревянного шара 600 кг/м3. Плотность воды - 1000 кг/м3. Ускорение свободного падения - 10 Н/кг. Ответ запишите в СИ с точностью до целого значения.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законом Архимеда:
Fвеса = FАрхимеда,
где Fвеса - сила веса шара, FАрхимеда - сила Архимеда.

Сначала найдем объем погруженной части шара:
Vпогр = Vшара/2,
где Vшара - объем шара.

Vшара = m/ρ,
где m - масса шара, ρ - плотность материала шара.

m = Fвеса/g = 12 Н / 10 Н/кг = 1.2 кг.

Vшара = 1.2 кг / 600 кг/м3 = 0.002 м3.

Vпогр = 0.002 м3 / 2 = 0.001 м3.

Теперь найдем объем выталкиваемой воды:
Vв = Vпогр,
так как объем погруженного тела равен объему выталкиваемой им воды по закону Архимеда.

mв = ρв * Vв,
где mв - масса выталкиваемой воды, ρв - плотность воды.

mв = 1000 кг/м3 * 0.001 м3 = 1 кг.

Теперь найдем силу Архимеда:
FАрхимеда = mв g = 1 кг 10 Н/кг = 10 Н.

Таким образом, сила натяжения нити равна силе Архимеда:
Fнатяжения = 10 Н.