Question

Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой кусок пробкового дерева массой 200 г Ответ выразить в Н округлив до целых. Плотность пробки и воды равны 250 кг/м^3 и 1000 кг/м^3 соответственно Ускорение свободного падения равно 10 Н/м^3

Answer 1

m пр = 0,2кг - масса пробки

ро пр = 250кг/м³ - плотность пробки

ро в = 1000 кг/м³ - плотность воды

g = 10 м/с² - ускорение свободного падения

-----------------------

F удерж - ?

--------------------------

F удерж = Fарх - m пр · g

Faрх = m в · g = ро в · g · V = ро в · g · (mпр : ро пр) =

= m пр · g ·(po в : ро пр)

F удерж = m пр · g ·((po в : ро пр) - 1) = 0,2 · 10 · (1000/250 - 1) = 6(Н)

-------------------------------

Ответ: 6 Н

Answer 2

Для того чтобы удержать кусок пробкового дерева под водой, необходимо преодолеть силу его собственного веса, которая направлена вверх, и равна:

$F_{\text{веса}} = m \cdot g$

где $m$ - масса куска пробки, а $g$ - ускорение свободного падения.

В данном случае $m = 200$ грамм (или $0.2$ кг) и $g = 10$ Н/м^3.

$F_{\text{веса}} = 0.2 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг} = 2 \, \text{Н}$

Теперь определим объем куска пробки. Плотность пробки равна $250$ кг/м^3, а плотность воды - $1000$ кг/м^3. Обозначим объем пробки как $V$.

$\text{Плотность} = \frac{m}{V} \Rightarrow V = \frac{m}{\text{Плотность}}$

$V = \frac{0.2 \, \text{кг}}{250 \, \text{кг/м}^3} = 0.0008 \, \text{м}^3$

Теперь, чтобы удержать кусок пробки под водой, необходимо применить силу, равную весу вытесненной им воды. По архимедовому принципу:

$F_{\text{вытесненной воды}} = m_{\text{воды}} \cdot g$

где $m_{\text{воды}}$ - масса вытесненной воды.

$m_{\text{воды}} = \text{Плотность воды} \cdot V$

$m_{\text{воды}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0.0008 \, \text{м}^3 = 0.8 \, \text{кг}$

Теперь найдем силу:

$F_{\text{вытесненной воды}} = 0.8 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг} = 8 \, \text{Н}$

Таким образом, чтобы удержать под водой кусок пробкового дерева массой 200 г, необходимо приложить силу около 8 Н.