Сила Архимеда действует только на ту, часть, которая погружена в воду. Кроме неё на тело действует также сила тяжести, а на непогруженную часть будет действовать только сила тяжести.
Нам нужно найти силу Архимеда. Она равна ро (ж) V(т) g;
ро (ж) - плотность жидкости
V(т) - объём погруженной части тела, V(т) = (3/4)V
g - уск. св. падения
Если тело свободно плавает, сила Архимеда уравновешивается силой тяжести, т. е. она равна mg = 4,9 Н
Далее найдём плотность тела. Из предыдущего
mg = (3/4) ро (ж) Vg
Сокращая на g и деля на объём, получаем
ро (т) = 3/4 ро (ж) = 750 кг / куб. м
Сила, необходимая для полного погружения тела в воду - это разность между силой Архимеда, действующей на полностью погруженное тело, и силой тяжести, т. е. мы, прикладывая силу силе тяжести погрузить тело.
Объяснение:
Замечание.
На чертежах принято размеры детали указывать в миллиметрах.
С учетом этого:
Дано:
a = 0,8 м
b = 0,5 м
c = 1 м
ρ = 8 900 кг/м³ - плотность меди
S = 8 м²
H = 1,5 м
h₁ = 0,4 м
ρ₁ = 800 кг/м³ - плотность керосина
1. Определим объем твердого тела, опущенного в сосуд с жидкостью.
V = a·b·c = 0,8·0,5·1 = 0,4 м³
2. Определим вес твердого тела, опущенного в сосуд с жидкостью.
P = m·g = ρ·V·g = 8900·0,4·10 = 35 600 H
3. Определим давление твердого тела:
p = P / S = P / (a·b) = 35 600 / (0,8·0,5) = 89 000 Па
4. Вычислим давление жидкости на дно сосуда:
p₁ = ρ₁·g·Н = 800·10·1,5 = 12 000 Па
5. Сила, действующая жидкостью на дно сосуда:
F₁ = p₁·S = 12 000 ·8 = 96 000 Н
5'. Вычислим давление на нижнюю поверхность тела:
p₂ = ρ₁·g·(c+h₁) = 800·10·(1 + 0,4) = 11 200 Па
6. С какой силой действует жидкость на нижнюю поверхность тела ?
F₂ = p₂·S₂ = p₂·(a·b) = 11 200·(0,8·0,5) = 4 480 Н
7. Вычислиv давление на верхнюю поверхность тела
p₃ = ρ₁·g·h₁ = 800·10·0,5 = 4 000 Па
8. С какой силой действует жидкость на верхнюю поверхность тела?
F = p₃·(a·b) = 4 000·(0,5·0,4) = 800 Н
Сила Архимеда действует только на ту, часть, которая погружена в воду. Кроме неё на тело действует также сила тяжести, а на непогруженную часть будет действовать только сила тяжести.
Нам нужно найти силу Архимеда. Она равна ро (ж) V(т) g;
ро (ж) - плотность жидкости
V(т) - объём погруженной части тела, V(т) = (3/4)V
g - уск. св. падения
Если тело свободно плавает, сила Архимеда уравновешивается силой тяжести, т. е. она равна mg = 4,9 Н
Далее найдём плотность тела. Из предыдущего
mg = (3/4) ро (ж) Vg
Сокращая на g и деля на объём, получаем
ро (т) = 3/4 ро (ж) = 750 кг / куб. м
Сила, необходимая для полного погружения тела в воду - это разность между силой Архимеда, действующей на полностью погруженное тело, и силой тяжести, т. е. мы, прикладывая силу силе тяжести погрузить тело.
F = ро (ж) Vg - mg = (ро (ж) /ро (т)) mg - mg = mg (ро (ж) / ро (т) - 1) = 1,63 Н
Объяснение: