ЗАКОН АРХИМЕДА — закон статики жидкостей и газов, согласно которому на погруженное в жидкость (или газ) тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме тела.
Если тело произвольной формы занимает внутри жидкости объем V, то действие жидкости на тело полностью определяется давлением, распределенным по поверхности тела, причем заметим, что это давление совершенно не зависит от материала тела — ("жидкости все равно на что давить").
Для определения результирующей силы давления на поверхность тела нужно мысленно удалить из объема V данное тело и заполнить (мысленно) этот объем той же жидкостью. С одной стороны, есть сосуд с жидкостью, находящейся в покое, с другой стороны внутри объема V — тело, состоящее из данной жидкости, причем это тело находится в равновесии под действием собственного веса (жидкость тяжелая) и давления жидкости на поверхность объема V. Так как вес жидкости в объеме тела равен pgV и уравновешивается равнодействующей сил давления, то величина ее равна весу жидкости в объеме V, т. е. pgV.
Пусть m=100 кг - масса тела, α=40° - угол наклона плоскости к горизонту, F=1500 Н - заданная сила, μ=0,1 - коэффициент трения. На тело действуют четыре силы: заданная сила F, сила тяжести F1=m*g, сила реакции опоры N=m*g*cos(α) и сила трения F2=μ*N=μ*m*g*cos(α). Силой , прижимающей тело к плоскости, является вес тела P. По третьему закону Ньютона, P=N=m*g*cos(α). Принимая ускорение свободного падения g≈10 м/с², находим P≈100*10*cos(40°)≈766 Н. Сила трения F2≈0,1*766=76,6 Н. Пусть a - ускорение тела. По второму закону Ньютона, m*a=F-m*g*sin(α)-F2. Сокращая на m, получаем уравнение a=F/m-g*sin(α)-μ*g*cos(α). Подставляя известные значения, находим a≈1500/100-10*sin(40°)-0,1*10*cos(40°)≈7,8 м/с².
Если тело произвольной формы занимает внутри жидкости объем V, то действие жидкости на тело полностью определяется давлением, распределенным по поверхности тела, причем заметим, что это давление совершенно не зависит от материала тела — ("жидкости все равно на что давить").
Для определения результирующей силы давления на поверхность тела нужно мысленно удалить из объема V данное тело и заполнить (мысленно) этот объем той же жидкостью. С одной стороны, есть сосуд с жидкостью, находящейся в покое, с другой стороны внутри объема V — тело, состоящее из данной жидкости, причем это тело находится в равновесии под действием собственного веса (жидкость тяжелая) и давления жидкости на поверхность объема V. Так как вес жидкости в объеме тела равен pgV и уравновешивается равнодействующей сил давления, то величина ее равна весу жидкости в объеме V, т. е. pgV.
ответ: 1) ≈766 Н; 2) ≈76,6 Н; 3)≈7,8 м/с².
Объяснение:
Пусть m=100 кг - масса тела, α=40° - угол наклона плоскости к горизонту, F=1500 Н - заданная сила, μ=0,1 - коэффициент трения. На тело действуют четыре силы: заданная сила F, сила тяжести F1=m*g, сила реакции опоры N=m*g*cos(α) и сила трения F2=μ*N=μ*m*g*cos(α). Силой , прижимающей тело к плоскости, является вес тела P. По третьему закону Ньютона, P=N=m*g*cos(α). Принимая ускорение свободного падения g≈10 м/с², находим P≈100*10*cos(40°)≈766 Н. Сила трения F2≈0,1*766=76,6 Н. Пусть a - ускорение тела. По второму закону Ньютона, m*a=F-m*g*sin(α)-F2. Сокращая на m, получаем уравнение a=F/m-g*sin(α)-μ*g*cos(α). Подставляя известные значения, находим a≈1500/100-10*sin(40°)-0,1*10*cos(40°)≈7,8 м/с².