Question

До рівноплечивого важеля на нитках підвісили дві залізні кулі однакової маси. чи зміниться рівновага важеля , якщо одну кулю опустити у воду , а другу у гас ? густина гасу 800 кг/м³, вода 1000 кг/м³ ? дайте весь розв'язок задачі будь ласка і скиньте будь ласка за 20 хв відповідь ​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m1=m2=m

V1=V2=V

ρ1=800кг/м³

ρ2=1000кг/м³

g=10Н/кг

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

ΔF-?

Перевесит груз, помещенный в керосин, так как при одинаковой массе и объеме сила Архимеда в воде будет больше, чем в керосине:

Fa=ρgV

Fa1=ρ1*g*V

Fa2=ρ2*g*V

ΔF=Fa2-Fa1=ρ2*g*V-ρ1*g*V=10V(1000-800)=2000V

Ответ: Вес груза в воде будет на 2000V меньше веса груза в керосине. Значит перевесит груз в керосине.

Answer 2

Щоб розв'язати цю задачу, ми повинні врахувати принципи архімедової сили і рівновагу моментів. Почнемо з визначення архімедової сили, яка діє на кожну з куль, коли вони знаходяться у воді і гасі.

Архімедова сила дорівнює вазі води (або гасу), яку вона витісняє. Формула для обчислення архімедової сили виглядає так:

F_A = ρ * V * g,

де: F_A - архімедова сила, ρ - густина рідини (води або гасу), V - об'єм об'єкта, який знаходиться у рідині (куля), g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с² на поверхні Землі).

Тепер розглянемо кожну кулю окремо.

1. Куля у воді: Густина води (ρ_води) = 1000 кг/м³, Густина кулі (ρ_куля) - не вказана, але ми позначимо її як ρ.

Архімедова сила, що діє на кулю у воді, дорівнює: F_A_вода = ρ_води * V * g.

2. Куля у гасі: Густина гасу (ρ_гасу) = 800 кг/м³.

Архімедова сила, що діє на кулю у гасі, дорівнює: F_A_газ = ρ_гасу * V * g.

За умовою задачі маса куль однакова, тобто маса кожної кулі (m) однакова.

Тепер давайте введемо поняття рівноваги моментів. Якщо важіль знаходиться в рівновазі, то сума моментів сил, що діють на важіль, повинна бути рівною нулю. Оскільки важіль рівноплечивий, ми можемо порівняти моменти сил відносно його центру обертання (ось важеля).

Давайте позначимо довжину важеля як L (відстань від центру важеля до точки, де підвішені кулі).

Момент сили від архімедової сили, що діє на кулю у воді, дорівнює: M_A_вода = F_A_вода * L.

Момент сили від архімедової сили, що діє на кулю у гасі, дорівнює: M_A_газ = F_A_газ * L.

Оскільки важіль знаходиться в рівновазі, то сума моментів сил має дорівнювати нулю:

M_A_вода + M_A_газ = 0.

Підставимо значення M_A_вода і M_A_газ і вирішимо для ρ (густини кулі):

(ρ_води * V * g * L) + (ρ_гасу * V * g * L) = 0.

Зі спільних членів ми можемо виділити V * g * L:

V * g * L * (ρ_води + ρ_гасу) = 0.

Тепер ми можемо вирішити для ρ:

ρ = - (ρ_гасу * ρ_води).

Підставимо значення густини гасу і води:

ρ = - (800 кг/м³ * 1000 кг/м³) = -800,000 кг/м³.

Отже, густина кулі повинна бути -800,000 кг/м³.

Це значить, що густину кулі слід вибрати негативною для того, щоб забезпечити рівновагу важеля при заданих умовах. Тобто, якщо одну кулю опустити у воду, а іншу у гас, то рівновага важеля не зміниться, якщо густина кулі буде -800,000 кг/м³.