Question

Дам 50 баллов Труба с внутренним диаметром 8 см, к нижнему концу которой приставлена лёгкая пластинка, опущена вертикально в воду на глубину 1 м. Гирю какого наименьшего веса нужно поставить на пластинку симметрично оси трубы, чтобы пластинка отпала?

Answer 1

Ответ: 50,24Н

Объяснение:

Дано:

d=8см=0,08м

h=1м

ρ=1000кг/м³

g=10Н/м

--------------

Р-?

P=FS=ρgh*(πd²/4)=1000*10*1*(3,14*0,08²/4)=50,24Н

Answer 2

Ответ:

49.176[H]

Объяснение:

Po- атмосферное давление, ро- плотность воздуха (1,2 кг/м^3), ро1- плотность воды  P гирьки=F/S=4*mg/пи*d^2

Р1=Р2

Р1=Ро+ pogh+ (4*mg/пи*d^2)

P2=Po+po1*g*h

Ро+ pogh+ (4*mg/пи*d^2)=Po+po1*g*h

pogh+ (4*mg/пи*d^2)= po1*g*h

ро1*g*h-po*g*h=4*mg/пи*d^2

g*h*(po1-po)=4*mg/пи*d^2  откуда P гирьки=mg=g*h*(po1-po)*пи*d^2/4=

=9.8*1*(1000-1.2)*3.14*(0.08)^2/4=49.176[H]

Answer 3

При опускании легкой пластинки в воду на глубину 1 м, на нее будет действовать сила Архимеда, направленная вверх. Чтобы пластинка не отпала, необходимо, чтобы сила Архимеда была уравновешена силой тяжести, действующей на пластинку.

Сила Архимеда равна весу жидкости, вытесненной погружаемым телом, и определяется по формуле:

F_Архимеда = ρ * V * g

где: - F_Архимеда - сила Архимеда, - ρ - плотность жидкости, - V - объем жидкости, вытесненной погружаемым телом, - g - ускорение свободного падения.

В данном случае, погружаемым телом является пластинка, а жидкостью - вода. Плотность воды примерно равна 1000 кг/м³, а ускорение свободного падения принимается равным 9,8 м/с².

Объем жидкости, вытесненной пластинкой, можно рассчитать, зная площадь пластинки и глубину погружения. Площадь пластинки можно вычислить, используя формулу площади круга:

S_пластинки = π * r²

где: - S_пластинки - площадь пластинки, - r - радиус пластинки.

В данном случае, радиус пластинки равен половине внутреннего диаметра трубы, то есть 4 см или 0,04 м.

Теперь мы можем рассчитать объем жидкости, вытесненной пластинкой:

V = S_пластинки * h

где: - V - объем жидкости, - h - глубина погружения.

В данном случае, глубина погружения равна 1 м.

Теперь, чтобы пластинка не отпала, сила Архимеда должна быть равна силе тяжести, действующей на пластинку. Сила тяжести можно рассчитать, используя формулу:

F_тяжести = m * g

где: - F_тяжести - сила тяжести, - m - масса пластинки.

Таким образом, чтобы пластинка не отпала, необходимо, чтобы сила Архимеда равнялась силе тяжести:

F_Архимеда = F_тяжести

ρ * V * g = m * g

m = ρ * V

Подставляя значения, получаем:

m = 1000 кг/м³ * π * (0,04 м)² * 1 м

m ≈ 0,0503 кг

Таким образом, на пластинку симметрично оси трубы необходимо поставить гирю весом не менее 0,0503 кг, чтобы пластинка не отпала.