В
Все
М
Математика
А
Английский язык
Х
Химия
Э
Экономика
П
Право
И
Информатика
У
Українська мова
Қ
Қазақ тiлi
О
ОБЖ
Н
Немецкий язык
Б
Беларуская мова
У
Українська література
М
Музыка
П
Психология
А
Алгебра
Л
Литература
Б
Биология
М
МХК
О
Окружающий мир
О
Обществознание
И
История
Г
Геометрия
Ф
Французский язык
Ф
Физика
Д
Другие предметы
Р
Русский язык
Г
География
Усварппоры
Усварппоры
13.02.2021 20:51 •  Физика

На границе раздела двух несмешивающихся жидкостей, имеющих плотности ρ1 = 600 кг/м3 и ρ2 = 4ρ1 плавает шарик (см. рисунок). Какова должна быть плотность шарика ρ, чтобы выше границы раздела жидкостей была одна четверть его объёма? Решение этой задачи необходимо записатьна отдельном листе, подписать, сфотографировать и прикрепить в данном тесте.

Показать ответ
Ответ:
Lika1639
Lika1639
20.09.2021 04:50

p=1950\frac{kg}{m^{3} }

Введение и выражение величин:

Пусть плотность первой жидкости p_{1}, второй жидкости p_{2}, а шара p_{3}, тогда запишем общий объём шара V=\frac{4}{3} \pi r^{3}

Найдем объем шара находящийся над водой, для этого общий объем разделим на 4 (по условию), и получим V_{up} =\frac{1}{3} \pi r^{3}(1)

Повторим для нижней части шара, только умножим на 3/4, так как логично, что оставшаяся часть шара под разделом жидкостей, и получим V_{down} =\pi r^{3}(2)

Чтобы найти массы этих частей шара, надо найденный объем умножить на плотность шара:

m_{up} =\frac{1}{3} \pi r^{3}p_{3}(3)

m_{down} =\pi r^{3}p_{3}(4)

Работа с формулами и уравнением:

На шар действуют 2 силы: Архимеда и тяжести, так как шар неподвижен, то сила действующая на обе части "вниз", равна силе действующей на обе части "вверх", запишем общий вид:

F_{Aup} +F_{down}=F_{Tup}+F_{Tdown}\\p_{1} gV_{up} +p_{2} gV_{down} =m_{up} g+m_{down} g

Подставим объем и массы из пунктов (1-4) и сократим на \pi r^{3} и на g, в итоге останется:

\frac{1}{3} p_{1} +p_{2} =\frac{1}{3} p_{3} +p_{3}

Подставим значения p_{1,2} и решим уравнение:

600\frac{kg}{m^{3} } /3+2400\frac{kg}{m^{3} }=\frac{1}{3} p_{3} +p_{3} \\\frac{4}{3} p_{3} =2600\frac{kg}{m^{3} }\\p_{3} =1950\frac{kg}{m^{3} }

Получим те самые циферки из ответа

0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота