Question

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА Из дуба, плотность которого равна 800 кг/м3, сделали кубик, длина ребра которого равна 20 см. Одну грань кубика натёрли тонким слоем парафина и плотно прижали кубик этой гранью к гладкому горизонтальному дну бассейна. Затем в бассейн налили воду, плотность которой равна 1000 кг/м3, и при этом вода не подтекла под нижнюю грань кубика. Высота уровня воды над дном бассейна составила 1 м. Кубик при этом не всплыл. Атмосферное давление равно 105 Па, ускорение свободного падения 10 м/с2. Чему равна полная сила давления, которая действует на боковую (вертикальную) грань кубика? Ответ выразите в ньютонах, округлите до целого числа. Какую минимальную силу, направленную вверх, нужно приложить к середине верхней грани кубика, чтобы оторвать его от дна бассейна? Ответ выразите в ньютонах и округлите до целого числа. Как изменился уровень воды в бассейне после того, как кубик оторвали от дна и он всплыл?

Answer 1

Ответ:

4009

30

понизился

Объяснение:

Answer 2

Ответ:

4009

30 (неуверен)

понизится

Объяснение:

Answer 3

Давайте разберемся с этой задачей по порядку.

1. Полная сила давления на боковую (вертикальную) грань кубика:

   Полная сила давления на вертикальную грань кубика в воде складывается из давления воды сверху и снизу. В данной ситуации, давление воды снизу более интересно, так как оно поддерживает кубик вверх.

   Давление воды на глубине определяется формулой:

   $P = \rho * g * h,$

   где:

   • $\rho$ - плотность среды (воды) = 1000 кг/м³,
   • $g$ - ускорение свободного падения = 10 м/с²,
   • $h$ - глубина погружения кубика в воду.

   В данной задаче глубина погружения равна высоте уровня воды над дном бассейна, то есть 1 метр (100 см).

   Подставим значения в формулу:

   $P = 1000 кг/м³ * 10 м/с² * 1 м = 10 000 Н/м² = 10 000 Па.$

   Таким образом, давление воды снизу на кубик составляет 10 000 Па.

   Теперь мы знаем давление снизу, но также существует давление воздуха сверху (атмосферное давление), которое действует на верхнюю грань кубика. Оно равно 105 Па.

   Полная сила давления на боковую (вертикальную) грань кубика будет разницей между давлением снизу и сверху:

   $F_{\text{давления}} = P_{\text{снизу}} - P_{\text{сверху}} = 10 000 Па - 105 Па = 9895 Н.$

   Таким образом, полная сила давления на боковую грань кубика равна 9895 Ньютона.

2. Минимальная сила, направленная вверх, чтобы оторвать кубик от дна:

   Чтобы оторвать кубик от дна бассейна, нужно преодолеть силу давления воды, которая действует снизу на кубик. Эта сила давления равна 10 000 Па (как мы рассчитали ранее).

   Таким образом, минимальная сила, направленная вверх, чтобы оторвать кубик от дна бассейна, также равна 10 000 Ньютона.

3. Изменение уровня воды после отрыва кубика:

   Когда кубик оторван от дна и начинает всплывать, он выбрасывает из-под себя объем воды, равный своему объему. Объем куба с ребром 20 см равен $0.2 м \times 0.2 м \times 0.2 м = 0.008 м³$.

   Следовательно, уровень воды в бассейне поднимется на объем куба, то есть на $0.008 м³$.

   Таким образом, уровень воды в бассейне поднимется на 8 миллиметров (0.008 метра) после того, как кубик оторвали от дна и он начал всплывать.