Question

Какую силу нужно приложить к пробковому кубу с ребром 0.5 м, чтобы удержать его под водой? Плотность пробки равна 0.2 г/см^3.

Answer 1

Ответ:

1000Н

Объяснение:

Проецируешь на ось x. Очевидно, что чтобы кубик не всплыл, необходимо приложить дополнительну силу к силе тяжести. Дальше выражем ее и считаем.

Answer 2

Чтобы определить силу, которую нужно приложить к пробковому кубу для удержания его под водой, сначала рассчитаем плавучесть куба.

Плавучесть определяется разницей между весом жидкости, которую вытесняет объект, и весом самого объекта. Если плавучесть положительна, объект будет всплывать, если отрицательна - тонуть. Для того чтобы куб оставался полностью погруженным в воде, его плавучесть должна быть равной нулю.

Плавучесть вычисляется по формуле:

Плавучесть = Вес вытесненной жидкости - Вес куба

1. Рассчитаем вес вытесненной жидкости: Объем куба = (ребро)^3 = (0.5 м)^3 = 0.125 м^3 Масса жидкости = Плотность × Объем = 0.2 г/см^3 × 0.125 м^3 = 25 г = 0.025 кг Вес вытесненной жидкости = Масса × Ускорение свободного падения = 0.025 кг × 9.81 м/с^2 ≈ 0.24525 Н

2. Рассчитаем вес куба: Масса куба = Плотность пробки × Объем куба = 0.2 г/см^3 × 0.125 м^3 = 25 г = 0.025 кг Вес куба = Масса куба × Ускорение свободного падения = 0.025 кг × 9.81 м/с^2 ≈ 0.24525 Н

Теперь, чтобы куб оставался полностью погруженным, нужно приложить силу равную разнице между весом вытесненной жидкости и весом куба:

Сила для удержания под водой = Вес вытесненной жидкости - Вес куба ≈ 0.24525 Н - 0.24525 Н ≈ 0 Н

Таким образом, чтобы удержать пробковый куб полностью погруженным в воде, не нужно прикладывать никакую дополнительную силу, так как его плавучесть уже равна нулю.