Question

38 баллов. В воздухе чугунная деталь растянула пружину динамометра с силой 8,5 Н, а в спирте — с силой 3,7 Н. Какая выталкивающая сила действует на деталь в спирте? Выталкивающая сила равна ??? H Какая выталкивающая сила действует на брошенное в реку мраморное тело, если его объём равен 1,5 м3? Принять g≈10м/с2. Выталкивающая сила равна ??? H Используй таблицу плотности. К коромыслу весов подвешены два шара одинаковой массы: алюминиевый и медный. Весы находятся в равновесии. Подумай, нарушится ли равновесие весов, если оба шара одновременно погрузить в воду. Равновесие весов нарушится. Равновесие весов не нарушится. Заполни окошки в случае, если равновесие весов нарушится: шар перевесит шар. Таблица плотностей веществ Железный шар объёмом 32 см3 уронили в реку. Определи, с какой силой он выталкивается из воды. Принять g=9,8Н/кг. Ответ (округли до тысячных, вырази в системе СИ): FА≈ . Во второе окошко запиши единицы измерения. Железное ведро массой 1,28 кг и объёмом 13 л опустили в колодец. Определи, какую силу надо приложить, чтобы поднять полное ведро в воде и над водой. Принять g=9,8Н/кг. Трение не учитывай. Ответ (округли до десятых): чтобы поднять полное ведро в воде, необходимо приложить силу Н, а над водой — силу Н.

Answer 1

1. Fa=Pвоз-Рсп=8,5-3,7=4,8Н

2. Fa=ρв*g*V=1000*10*1,5=15000H=15 кН

3. Fa=ρв*g*V, т.к. объемы у алюминиевого тела и медного одной массы разные, то и выталкивающая сила разная, значит равновесие нарушится

4. Fa=ρв*g*V=1000*9,8*0,0032=31,36Н

5. Fвод=Fт-Fa=mg-ρв*g*V=mg-ρв*g*m/ρж=1,28*9,8(1-1000/7800)≈10,9Н

Вес воды в воде не учитываем, поскольку такое же давление, которое вода производит на дно внутри ведра она производит на дно и снаружи.

Fвоз=mg+mв*g=g(m+Vв*ρв)=9,8(1,28+0,013*1000)=9,8*14,28≈139,9H

Ответ (округли до десятых): чтобы поднять полное ведро в воде, необходимо приложить силу 10,9 Н, а над водой — силу 139,9Н.

Answer 2

Для решения задачи, давайте разберемся по порядку:

1. Выталкивающая сила на чугунную деталь в спирте: Воздух: F1 = 8.5 Н Спирт: F2 = 3.7 Н

Чтобы найти выталкивающую силу в спирте, нужно вычесть силу воздуха из силы в спирте: Выталкивающая сила в спирте = F2 - F1 Выталкивающая сила в спирте = 3.7 Н - 8.5 Н = -4.8 Н

Ответ: Выталкивающая сила в спирте равна 4.8 Н (обратите внимание на знак "-", что указывает на направление противоположное силе воздуха).

2. Выталкивающая сила на мраморное тело в реке: Выталкивающая сила равна весу жидкости, которую вытесняет тело. Выталкивающая сила = объем * плотность * ускорение свободного падения Выталкивающая сила = 1.5 м³ * плотность воды * 10 м/с² (принято значение g)

Используем таблицу плотности: плотность воды приблизительно 1000 кг/м³.

Выталкивающая сила = 1.5 м³ * 1000 кг/м³ * 10 м/с² = 15000 Н

Ответ: Выталкивающая сила на мраморное тело в реке составляет 15000 Н.

3. Нарушение равновесия весов: Если оба шара погрузить в воду, то алюминиевый шар будет выталкиваться сильнее, чем медный, так как плотность алюминия меньше плотности меди. Поэтому равновесие весов будет нарушено.

4. Выталкивающая сила на железный шар в реке: Выталкивающая сила на железный шар в реке равна весу воды, которую он вытесняет. Выталкивающая сила = объем шара * плотность воды * ускорение свободного падения Объем шара = 32 см³ = 0.032 м³

Выталкивающая сила = 0.032 м³ * 1000 кг/м³ * 9.8 м/с² ≈ 313.6 Н

Ответ: Выталкивающая сила на железный шар в реке приблизительно 313.6 Н.

5. Сила, необходимая для поднятия полного ведра в воде и над водой: Масса ведра = 1.28 кг Объем ведра = 13 л = 0.013 м³

1 л воды приблизительно равен 1 кг.

а) Чтобы поднять полное ведро в воде, нужно преодолеть его вес и выталкивающую силу воды. Выталкивающая сила воды = объем ведра * плотность воды * ускорение свободного падения Выталкивающая сила воды = 0.013 м³ * 1000 кг/м³ * 9.8 м/с² ≈ 127.4 Н

Сила, чтобы поднять полное ведро в воде = вес ведра + выталкивающая сила воды Сила = 1.28 кг * 9.8 м/с² + 127.4 Н ≈ 140.4 Н

б) Чтобы поднять полное ведро над водой, нужно преодолеть только его вес: Сила, чтобы поднять полное ведро над водой = 1.28 кг * 9.8 м/с² ≈ 12.5 Н

Ответ: а) Чтобы поднять полное ведро в воде, необходимо приложить силу около 140.4 Н. б) Чтобы поднять полное ведро над водой, необходимо приложить силу около 12.5 Н.