Question

Залізну деталь розміром 200х30х15 см занурюють в олію,яку силу потрібно прикласти щоб утримати цю деталь в олії? Напишіть розв'язок.

Answer 1

Ответ: 6,19Н.

Объяснение: на железную деталь в масле действуют две силы: сила тяжести и выталкивающая сила.

Силу тяжести найдем по формуле: Fт=ρ*g*V, где: ρ-плотность железа; V-объем детали. V=a*b*c=0,2*0,03*0,015=9*10⁻⁵м³

Fт=7800*10*9*10⁻⁵=7,02Н.

Сила Архимеда равна: Fa=ρ*g*V,где: ρ-плотность масла; V-объем детали.

Fa=917*10*9*10⁻⁵=0,83Н.

Удерживающая сила равна: Fу=Fт-Fa=7,02-0,83=6,19Н

Answer 2

Для вирішення цього завдання, нам потрібно врахувати архімедовий принцип, який говорить, що сила підняття, яка діє на об'єкт, занурений в рідину або рідку середу, дорівнює вазі рідини, яку об'єкт виганяє з свого шляху.

Спочатку ми розраховуємо об'єм рідини, який об'єкт виганяє з свого шляху. Для цього ми використовуємо формулу об'єму прямокутного паралелепіпеда:

V = L * W * H

де V - об'єм рідини (метрів кубічних), L - довжина деталі (метри), W - ширина деталі (метри), H - висота деталі (метри).

В нашому випадку: L = 0.2 м (200 см переводимо в метри), W = 0.3 м (30 см переводимо в метри), H = 0.15 м (15 см переводимо в метри).

V = 0.2 м * 0.3 м * 0.15 м = 0.009 м³

Тепер ми повинні розрахувати вагу рідини, яку деталь виганяє з свого шляху. Вага рідини дорівнює продукту об'єму і густини рідини (попередньо потрібно визначити густину олії).

Припустимо, що густина олії дорівнює ρ кількість кілограмів на кубічний метр. Тоді вага рідини дорівнюватиме:

W_рідини = V * ρ

Залишається лише підставити відомі значення:

W_рідини = 0.009 м³ * ρ (кг/м³)

Тепер, щоб утримати деталь в олії, потрібно застосувати силу, яка дорівнює вазі вигнаної рідини (другий закон Ньютона):

F = W_рідини * g

де F - сила, яку потрібно прикласти (Ньютони), W_рідини - вага вигнаної рідини (Ньютони), g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.81 м/с² на Землі).

Отже, сила, яку потрібно прикласти, буде дорівнювати:

F = (0.009 м³ * ρ) * 9.81 м/с²

Для визначення точної сили потрібно знати густину олії (ρ). Наприклад, для оливкової олії густина може становити приблизно 920 кг/м³. Тоді можна підставити це значення у формулу і обчислити силу.

Зокрема, для оливкової олії:

F = (0.009 м³ * 920 кг/м³) * 9.81 м/с² = 82.98 Н

Отже, щоб утримати залізну деталь розміром 200х30х15 см в оливковій олії, потрібно прикласти силу приблизно 82.98 Н (Ньютонів). У разі використання іншої олії з іншою густиною, значення сили зміниться відповідно до густини цієї олії.