Сила Архимеда и давление жидкости
25 фигура, составленная из 5 одинаковых деревянных кубиков с ребром длиной a = 4см, частично покрыта водой. Высота
25 фигура, составленная из 5 одинаковых деревянных кубиков с ребром длиной a = 4см, частично покрыта водой. Высота уровня воды составляет 2,5a. Вода не проникает под фигуру. Плотность воды равна 1000 кг/м^3, плотность дерева равна 700 кг/м^3, ускорение свободного падения g = 10 н/кг, атмосферное давление p0 = 10^5 па. 1) Какая сила действует на фигуру со стороны воды (в ньютонах)? 2) Какая сила фигура оказывает на дно?
16.12.2023 10:05
Написать свой ответ:
Пояснение:
1) Для определения силы, действующей на фигуру со стороны воды, нам необходимо воспользоваться законом Архимеда. Закон Архимеда гласит, что тело, погруженное в жидкость, испытывает со стороны жидкости силу, равную весу вытесненной этим телом жидкости. В данном случае, фигура погружена в воду, и ее верхняя часть частично покрыта водой. Вытесненный объем воды равен объему фигуры, поскольку часть фигуры находится под водой. Таким образом, мы можем определить вес вытесненной воды, умножив ее объем на плотность воды и на ускорение свободного падения. Ответ: сила, действующая на фигуру со стороны воды, равна весу вытесненной воды.
2) Чтобы определить силу, которую фигура оказывает на дно, мы можем использовать давление, которое она создает. Давление, создаваемое фигурой на дно, равно силе, которую фигура оказывает на дно, поделенной на площадь дна фигуры. Мы можем рассчитать силу, оказываемую фигурой на дно, умножив давление на площадь дна. Ответ: сила фигуры, оказываемая на дно, равна давлению, создаваемому фигурой, умноженному на площадь дна фигуры.
Дополнительный материал:
1) Сила, действующая на фигуру со стороны воды, равна весу вытесненной воды. Вытесненный объем воды равен объему фигуры, который можно вычислить, умножив площадь нижней грани фигуры на ее высоту. Следовательно, сила, действующая на фигуру со стороны воды, равна весу вытесненной воды, равному массе вытесненной воды, умноженной на ускорение свободного падения.
2) Сила фигуры, оказываемая на дно, равна давлению, создаваемому фигурой, умноженному на площадь дна фигуры. Чтобы рассчитать давление, необходимо узнать вес фигуры. Вес фигуры равен массе фигуры, умноженной на ускорение свободного падения. Таким образом, сила фигуры, оказываемая на дно, будет равна весу фигуры, деленному на площадь дна фигуры.
Совет: Для лучего понимания задачи полезно представить, что фигура полностью погружена в воду и вытесняет объем воды своим объемом. Также, ученику может быть полезно знание о понятии плотности, давлении, силе Архимеда и принципе Паскаля.
Задача для проверки: Какая сила действует на тело, погруженное в жидкость? Какова сила тела на жидкость?