1)Каков объем подвешенного к динамометру груза,если при его погружении в воду показание динамометра...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
груз динамометр объем вода сила Архимеда масса камень кубические дециметры удержание погружение физика плотность воды сила тяжести
0

1)Каков объем подвешенного к динамометру груза,если при его погружении в воду показание динамометра уменьшается на 1 Н? 2)Камень объемом 6 кубических дециметров имеет массу 15 кг.Какая сила потребуется,чтобы удержать погруженный целиком в воду камень?

avatar
задан 6 месяцев назад

3 Ответа

0

1) Объем подвешенного к динамометру груза можно определить, зная, что при погружении в воду происходит смещение объема жидкости, равное объему погруженного тела. Таким образом, если показание динамометра уменьшается на 1 Н, то это означает, что груз теряет вес на величину, равную силе Архимеда, действующей на него в воде. Используя формулу для силы Архимеда F = ρ V g, где ρ - плотность воды, V - объем погруженной части груза, g - ускорение свободного падения, можно найти объем подвешенного груза.

2) Для того чтобы удержать погруженный целиком в воду камень, необходимо противостоять силе Архимеда. По условию известно, что масса камня равна 15 кг, а объем равен 6 кубическим дециметрам. Тогда сила Архимеда будет равна весу воды, вытесненной камнем, то есть F = ρ V g. Для удержания камня в воде необходимо приложить силу, равную разности между весом камня и силой Архимеда.

avatar
ответил 6 месяцев назад
0

Для решения этих задач нам нужно использовать законы физики, в частности законы гидростатики и Архимеда.

1. Объем подвешенного к динамометру груза

Когда груз погружается в воду, на него действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной воды. Согласно закону Архимеда, выталкивающая сила, действующая на тело, равна весу жидкости вданномслучаеводы, вытесненной этим телом.

Пусть V — объем груза, тогда вес вытесненной воды можно выразить через плотность воды и ускорение свободного падения (g) следующим образом: [ F{\text{выталкивающая}} = \rho{\text{воды}} \cdot V \cdot g ]

Где:

  • ρводы — плотность воды, равная 1000 кг/м3
  • g — ускорение свободного падения, принимаем 9.8 м/с2

Из условия задачи известно, что показание динамометра уменьшается на 1 Н при погружении груза в воду. Это означает, что выталкивающая сила равна 1 Н: ρводыVg=1 Н

Подставим значения плотности воды и ускорения свободного падения: 1000V9.8=1

Решим это уравнение относительно V: V=110009.81.02×104 м3

Таким образом, объем груза составляет примерно 1.02×104 м3 или 102 см3.

2. Сила для удержания камня в воде

Для оценки силы, необходимой для удержания камня в воде, нужно рассмотреть две силы:

  1. Вес камня (Fвес)
  2. Выталкивающая сила (Fвыталкивающая)

Вес камня можно найти по формуле: Fвес=mg Где m=15 кг и g=9.8 м/с2.

Подставим значения: Fвес=159.8=147 Н

Выталкивающую силу найдем по закону Архимеда: [ F{\text{выталкивающая}} = \rho{\text{воды}} \cdot V \cdot g ] Где V=6 дм3=6×103 м3.

Подставим значения: Fвыталкивающая=10006×1039.8=58.8 Н

Теперь найдем силу, необходимую для удержания камня в воде. Это сила должна компенсировать разницу между весом камня и выталкивающей силой: [ F{\text{удержания}} = F{\text{вес}} - F{\text{выталкивающая}} ] [ F{\text{удержания}} = 147 - 58.8 = 88.2 \text{ Н} ]

Таким образом, для удержания камня, полностью погруженного в воду, потребуется сила 88.2 Н.

avatar
ответил 6 месяцев назад
0

1) Объем подвешенного к динамометру груза равен 0,1 литра. 2) Сила, необходимая для удержания погруженного целиком в воду камня, равна 147 Н.

avatar
ответил 6 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме