Какова сила, с которой нить действует на погруженный в воду свинцовый шар массой 4 кг под углом α = 30˚? Нить полностью
Какова сила, с которой нить действует на погруженный в воду свинцовый шар массой 4 кг под углом α = 30˚? Нить полностью погружена в воду. Учитывая плотность свинца ρ = 11 300 кг/м³ и пренебрегая трением шара о стенку.
22.12.2023 04:24
Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся принципы Архимеда и второй закон Ньютона. Сначала вычислим объем шара, используя его массу и плотность свинца. Объем можно найти с помощью следующей формулы:
V = m / ρ
где V - объем, m - масса шара и ρ - плотность свинца.
После нахождения объема мы можем найти вес шара, используя его массу и ускорение свободного падения. Формула для веса:
F = m * g
где F - сила, действующая на шар, m - масса шара и g - ускорение свободного падения (примерно равно 9.8 м/с²).
Теперь, чтобы найти силу, с которой нить действует на погруженный шар, мы должны найти разницу между весом шара в воздухе и в воде. Это связано с принципом Архимеда. Принцип Архимеда гласит, что плавающее тело испытывает силу, равную весу воды, вытесненной им.
Теперь мы можем вычислить силу, с которой нить действует на шар, используя следующую формулу:
Fнить = Fвоздуха - Fводы
где Fнить - сила, действующая на шар с помощью нити, Fвоздуха - вес шара в воздухе и Fводы - вес вытесненной им воды.
Дополнительный материал:
Имеется свинцовый шар массой 4 кг, который полностью погружен в воду. При угле α = 30˚, какова сила, с которой нить действует на шар?
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с принципами Архимеда и вторым законом Ньютона. Проанализируйте задачу и определите, какие формулы и принципы нужно применить.
Практика:
Масса шара равна 3 кг, угол α = 45˚. Какова сила, с которой нить действует на шар, если нить полностью погружена в воду? Плотность свинца составляет 11 300 кг/м³. (Ускорение свободного падения g примите равным 9,8 м/с²).