Question

Алюмінієву деталь розмірами 30*30*15 см занурюють в олію. Яку силу потрібно прикласти, щоб утримати цю деталь в олії?

Answer 1

Алюминиевую деталь размерами 30*30*15 см погружают в масло. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать эту деталь в масле?

Дано:                                                  Решение:
V = 0,0135 м³               Объем детали: V=30*30*15=13500(см³)=0,0135(м³)
ρ(ал) = 2700 кг/м³        Сила тяжести, действующая на деталь:
ρ(м) = 900 кг/м³            F(т) = mg = ρ(ал)Vg = 2700*0,0135*10 = 364,5 (Н)
g = 10 Н/кг                    Выталкивающая сила, действующая на деталь,
--------------------------       при погружении в масло:
Найти: F - ?                   F(a) = ρ(м)Vg = 900*0,0135*10 = 121,5 (H)
                                       Сила, необходимая для удержания детали в масле:
                                       F = F(т) - F(a) = 364,5 - 121,5 = 243 (H)

Ответ: 243 Н.

Answer 2

Для визначення сили, яку потрібно прикласти, щоб утримати алюмінієву деталь в олії, ми повинні врахувати принцип Архімеда. Згідно з цим принципом, сила плавання або підйому тіла в рідині дорівнює вазі рідини, яку воно витіскає.

1. Спочатку знайдемо об'єм алюмінієвої деталі: Об'єм = Довжина × Ширина × Висота = 30 см × 30 см × 15 см = 13,500 см³ = 0,0135 м³

2. Далі, потрібно знайти щільність олії, в якій занурено деталь. Допустимо, що щільність олії становить 900 кг/м³. Звичайно, різні типи олії можуть мати різну щільність, але ми використовуємо цей значення для прикладу.

3. Тепер, застосуємо принцип Архімеда: Сила плавання = Об'єм × Щільність рідини × Прискорення вільного падіння

Сила плавання = 0,0135 м³ × 900 кг/м³ × 9,81 м/с² ≈ 0,118 кН (кілоньютон)

Таким чином, щоб утримати алюмінієву деталь розмірами 30 * 30 * 15 см в олії, потрібно прикласти силу приблизно 0,118 кілоньютон (або 118 Н).