Question

якої висоти стовпчик води треба залити у трубку ,щоб витиснути легкий корок ,якщо сила тертя між корком і трубкою дорівнює F? переріз трубки S.

Answer 1

Відповідь: В) - h= F/( ρgS)

Answer 2

Для визначення висоти стовпчика води, необхідно врахувати силу тертя F, переріз трубки S та густина води ρ.

Враховуючи принцип Архімеда, можна встановити, що сила підняття, яку виконує стовпчик води, дорівнює вазі води, що займає цей об'єм:

F_підняття = ρ * g * V,

де ρ - густина води, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²), V - об'єм стовпчика води.

Прикладемо силу тертя до цієї сили підняття:

F_тертя = F.

Якщо ми припустимо, що тертя відбувається лише між корком і стовпчиком води, то сила тертя буде дорівнювати коефіцієнту тертя μ помноженому на нормальну силу, яка дорівнює вазі стовпчика води:

F_тертя = μ * ρ * g * V.

Рівняння для сили тертя:

F = μ * ρ * g * V.

Виразимо об'єм V:

V = F / (μ * ρ * g).

Таким чином, висота стовпчика води h буде рівна об'єму V, поділеному на площу поперечного перерізу трубки S:

h = V / S = (F / (μ * ρ * g)) / S.

Тому висота стовпчика води, необхідного для витиснення корка, розраховується за формулою:

h = F / (μ * ρ * g * S).