Какая сила натяжения нити действует на деревянный шар, когда он полностью погружен в керосин, привязанный
Какая сила натяжения нити действует на деревянный шар, когда он полностью погружен в керосин, привязанный к дну цилиндрического сосуда со дном площадью S = 200 см2? Если нить будет перерезана, шар всплывет и уровень жидкости изменится на h = 5 см. Что является силой натяжения нити?
11.01.2025 20:25
Объяснение:
Сила натяжения нити - это сила, с которой нить держит деревянный шар, погруженный в керосин. Для решения этой задачи мы должны использовать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила поддержания, равная весу вытесненной жидкости.
Первым шагом мы должны определить объем вытесненного керосина. Для этого используем формулу объема:
V = S * h
где V - объем, S - площадь дна цилиндрического сосуда (200 см²), h - изменение уровня жидкости (5 см).
Теперь, используя плотность k керосина, мы можем найти массу вытесненного керосина:
m = V * k
Затем мы можем найти силу натяжения нити, используя второй закон Ньютона:
F = m * g
где F - сила натяжения нити, m - масса вытесненного керосина, g - ускорение свободного падения (9.8 м/с²).
Пример:
Дано: S = 200 см², h = 5 см, k = 0.8 г/см³
Шаг 1: Вычисляем объем вытесненного керосина:
V = S * h = 200 см² * 5 см = 1000 см³
Шаг 2: Вычисляем массу вытесненного керосина:
m = V * k = 1000 см³ * 0.8 г/см³ = 800 г
Шаг 3: Вычисляем силу натяжения нити:
F = m * g = 800 г * 9.8 м/с² = 7840 Н
Совет:
Для лучшего понимания принципа Архимеда и решения задач подобного типа, рекомендуется изучить основы гидростатики и принципы, связанные со силами, действующими на тела, погруженные в жидкости.
Задача для проверки:
Скажите, как изменится сила натяжения нити, если шар будет погружен в жидкость плотностью 1.5 г/см³ и изменение уровня жидкости составит 7 см?