Question

Железный поплавок якорной мины при массе 20 кг имеет объём 100 литров. С какой силой поплавок натягивает трос якоря, удерживающий поплавок под водой

Answer 1

Ответ:

F=800 H

Объяснение:

m=20 кг

V=100 л=0,1 м³

ρ=1000 кг/м³

F=?

F=Fa-P=Fa-m*g

Если поплавок удерживается под водой, то сила Архимеда определяется весом воды объема,  равного полному объему поплавка

Fa=ρ*V*g ⇒ F=ρ*V*g-m*g=g*(ρ*V-m)=10*(1000*0,1-20)=10*80=800 Н

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно учитывать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует поднимающая сила, равная весу жидкости, вытесненной телом.

Поплавок находится под водой, и по условию его объем составляет 100 литров (100 dm³), что равно 0.1 м³ или 0.1 кубическим метрам. Поскольку объем и масса связаны плотностью, вычислим плотность поплавка:

Плотность (ρ) = масса (m) / объем (V)

где масса m = 20 кг, объем V = 0.1 м³

ρ = 20 кг / 0.1 м³ = 200 кг/м³

Теперь рассчитаем вес жидкости, вытесненной поплавком. Вес жидкости можно вычислить, умножив ее объем на плотность окружающей жидкости и ускорение свободного падения (g):

Вес жидкости = объем * плотность * g

где g ≈ 9.81 м/с² - ускорение свободного падения на поверхности Земли.

Вес жидкости = 0.1 м³ * 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² ≈ 981 Н

Таким образом, поплавок натягивает трос якоря с силой, равной весу жидкости, вытесненной этим поплавком, т.е. приблизительно 981 Н (ньютон).