Question

Задача физика.Бочка дано:m=20кг,v=200л,найти f1-?,f2-? Прототип задачи про бочку:Колодезное железное ведро массой 1,56 кг и объемом 12 л опускают в колодец. Какую силу нужно приложить, чтобы поднять полное ведро в воде? над водой? Трение не учитывать. (это не решать,пример задачи,решить так же только с данными бочки вверху)​

Answer 1

в воде будет действовать сила архимеда, выталкивающая бочку, и сила тяжести. в воздухе силы архимеда не будет.

если бочка полная, то весит она 20+200=220 кг, т.к. плотность воды=1000 кг/м³, поэтому 200л воды=200 кг.

для случая в воде:

Fa+mg=F

плотность воды*g*Vбочки+mбочки*g=F

1000*10*0,2 (т.к. 200л это 0.2м³) +220*10=4200 Н - такую силу нужно приложить, если бочка в воде.

mg=F

220*10=2200 Н - такую силу приложить, если в воздухе

Answer 2

Для решения этой задачи о бочке, сначала нужно определить плотность бочки и воды, а затем применить принцип Архимеда.

1. Найдем массу воды, которую содержит бочка. Для этого переведем объем воды из литров в кубические метры: $V_{\text{воды}} = 200 \, \text{л} = 0.2 \, \text{м}^3$

2. Теперь найдем массу воды в бочке, используя плотность воды ($\rho_{\text{воды}} = 1000 \, \text{кг/м}^3$): $m_{\text{воды}} = \rho_{\text{воды}} \cdot V_{\text{воды}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0.2 \, \text{м}^3 = 200 \, \text{кг}$

3. Согласно принципу Архимеда, на погруженное в воду тело действует поддерживающая сила, равная весу выталкиваемой телом воды. Поэтому сила, необходимая для поднятия полной бочки в воде, равна весу выталкиваемой воды: $F_1 = m_{\text{воды}} \cdot g = 200 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 1960 \, \text{Н}$

4. Когда бочка находится над водой, она не погружена в воду, и на нее действует только сила тяжести: $F_2 = m \cdot g = 20 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 196 \, \text{Н}$

Таким образом, чтобы поднять полную бочку из воды, необходимо приложить силу $F_1 = 1960 \, \text{Н}$, а чтобы поднять бочку, находящуюся над водой, нужно приложить силу $F_2 = 196 \, \text{Н}$.