Question

Тело из алюминия, масса которого 5 кг, подвесили на нити и погрузили в воду. На сколько отличается сила натяжения нити в воздухе от силы натяжения воде, если плотность жидкости 1000кг/м³, алюминия 2700кг/м³?​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

считать было лень сам посчитаешь :) надеюсь тебе все понятно !

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, давайте воспользуемся законом Архимеда и вторым законом Ньютона.

Закон Архимеда утверждает, что поддерживающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость (или газ), равна весу выталкиваемой жидкости (газа). Формула для этой силы выглядит так:

\[ F_{\text{плав}} = \rho_{\text{ж}} \cdot g \cdot V_{\text{погр}}, \]

где: - \( F_{\text{плав}} \) - поддерживающая сила (сила Архимеда), - \( \rho_{\text{ж}} \) - плотность жидкости, - \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с² на поверхности Земли), - \( V_{\text{погр}} \) - объем жидкости, выталкиваемый погруженным телом.

В данном случае тело из алюминия погружено в воду. Таким образом, плотность жидкости (\( \rho_{\text{ж}} \)) равна 1000 кг/м³.

Масса тела (\( m \)) равна 5 кг, и мы знаем, что \( F_{\text{возд}} = m \cdot g \), где \( g \) - ускорение свободного падения.

Теперь, чтобы найти разницу между силой натяжения нити в воздухе (\( T_{\text{возд}} \)) и силой натяжения нити в воде (\( T_{\text{вода}} \)), мы можем использовать второй закон Ньютона:

\[ T_{\text{вода}} - T_{\text{возд}} = m \cdot a, \]

где \( a \) - ускорение тела. В данном случае, \( a = g \) (так как тело находится в покое или движется с постоянной скоростью).

Подставим значения:

\[ T_{\text{вода}} - T_{\text{возд}} = m \cdot g. \]

Теперь мы можем выразить силу натяжения нити в воздухе и в воде:

\[ T_{\text{возд}} = m \cdot g \]

\[ T_{\text{вода}} = m \cdot g + \rho_{\text{ж}} \cdot g \cdot V_{\text{погр}} \]

Разница между \( T_{\text{вода}} \) и \( T_{\text{возд}} \) будет равна второму члену в уравнении для \( T_{\text{вода}} \):

\[ T_{\text{вода}} - T_{\text{возд}} = \rho_{\text{ж}} \cdot g \cdot V_{\text{погр}} \]

Теперь подставим числовые значения:

\[ T_{\text{вода}} - T_{\text{возд}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot V_{\text{погр}} \]

\[ T_{\text{вода}} - T_{\text{возд}} = 9800 \, \text{Н/м}^3 \cdot V_{\text{погр}} \]

Теперь нам нужно выразить объем жидкости \( V_{\text{погр}} \) через массу тела и плотность алюминия.

Масса тела равна массе алюминия и объему алюминия (\( V_{\text{ал}} \)), умноженным на плотность алюминия (\( \rho_{\text{ал}} \)):

\[ m = \rho_{\text{ал}} \cdot V_{\text{ал}} \]

Теперь выразим объем алюминия:

\[ V_{\text{ал}} = \frac{m}{\rho_{\text{ал}}} \]

Подставим это значение в уравнение для разницы сил:

\[ T_{\text{вода}} - T_{\text{возд}} = 9800 \, \text{Н/м}^3 \cdot \frac{m}{\rho_{\text{ал}}} \]

Подставим числовые значения массы тела (5 кг), плотности алюминия (2700 кг/м³) и решим уравнение:

\[ T_{\text{вода}} - T_{\text{возд}} = 9800 \, \text{Н/м}^3 \cdot \frac{5 \, \text{кг}}{2700 \, \text{кг/м}^3} \]

\[ T_{\text{вода}} - T_{\text{возд}} \approx 18.15 \, \text{Н} \]

Таким образом, разница между силой натяжения нити в воздухе и силой натяжения нити в воде составляет примерно 18.15 Н.