Конічна колода довжини 12 м зрівноважена, якщо - вопрос №1213613757 от Miheevf 23.01.2020 17:18

Question

Физика: Конічна колода довжини 12 м зрівноважена, якщо спирається на опору на відстані 3 м від товстого кінця. Якщо ж колоду підперти посередині, то для рівноваги її тонкого кінця треба прикріпити вантаж 60 кг. Визначити масу колоди.

Miheevf · Answer

В покое (на земле, когда он стоит) на шар действуют две силы: сила тяжести , направленная к центру Земли, и сила реакции опоры , направленная вверх. По 3-му закону Ньютона N=P , а значит вес шара в покое равен его силе тяжести, то есть:

$P_1=mg=\rho Vg=7800\times1\times10=78000$ Н =78 кН

В воде на шар возникает помимо вышеперечисленных силы тяжести и силы реакции опоры сила Архимеда F_A , направленная вверх.

То есть mg=N+F_A , отсюда N=mg-F_A .

Сила Архимеда рассчитывается по формуле $F_A=\rho _0gV$ , где $\rho _0$ - плотность жидкости (нолик для того, чтобы не путать с плотностью тела), а - объём погруженной части тела.

Тогда:

$N=mg-\rho _0gV\\N=\rho gV- \rho_0gV\\N=(\rho-\rho_0)gV$

$N=(7800-1000)\times10\times1=68000$ Н =68 кН

Как уже было сказано, N=P , а значит P_2=N=68 кН

Считаем разность P_1-P_2 :

P_1-P_2=78-68=10 кН

ответ: вариант Г -

кН