В глубоком цилиндрическом сосуде с внутренним диаметром D налита вода, в которой вниз дном плавает тонкостенный стакан массой m = 0,05 кг и высотой Н = 0,08 м. Направляющие обеспечивают параллельность стенок сосуда и стакана.
Какую минимальную работу ( в Дж) надо совершить, чтобы утопить стакан на дно сосуда? Максимально в стакан вмещается вода массой М = 0,1 кг. Принять g = 10 м/с2

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы утопить стакан на дно сосуда необходимо превысить силу Архимеда, действующую на него вверх.

Сначала найдем объем воды, вытесненной стаканом:
V = M/ρ = 0,1 кг / 1000 кг/м³ = 0,0001 м³

Так как стакан плавает, то сила Архимеда равна весу вытесненной воды:
F = Mg = 0,1 кг 10 м/с² = 1 Н

Теперь найдем работу, которую надо совершить, чтобы утопить стакан:
A = Fh = 1 Н 0,08 м = 0,08 Дж

Таким образом, минимальную работу, которую надо совершить, чтобы утопить стакан на дно сосуда, равна 0,08 Дж.