Question

Внаслідок внутрішнього тиску пляшки шампанського, що становить приблизно 8 бар, на пробку (A = 3 см³) і на дно пляшки (A = 50 см³) діє сила. а) Обчисліть необхідну силу тертя між корком і пляшкою! б) Обчисліть силу, яка діє на нижню поверхню пляшки!

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

P = 8 бар = 800000 Па

S1 = 3 см^2 = 0.0003 м^2

S2 =  50 см^2 = 0.005 м^2

F1 = ?

F2 = ?

минимальная сила трения пробки должна быть

F1 = P*S1 = 800000*0.0003 = 240Н

на дно действует сила

F2 = P*S2 = 800000*0.005 = 4000 Н

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі використаємо закон Архімеда та другий закон Ньютона.

а) Спочатку обчислимо силу тиску, що діє на пробку та дно пляшки. Внутрішній тиск (P) в пляшці становить 8 бар, що дорівнює 8 * 10^5 Па (1 бар = 10^5 Па).

Сила тиску (F) може бути знайдена за формулою:

F = P * A

Для пробки:

F1 = P * A1 = (8 * 10^5 Па) * (3 * 10^(-6) м²) = 2.4 Н

Для дна пляшки:

F2 = P * A2 = (8 * 10^5 Па) * (50 * 10^(-6) м²) = 40 Н

Тепер, щоб знайти силу тертя між корком і пляшкою, нам потрібно знати коефіцієнт тертя (μ) між ними. Формула для сили тертя (Fт) виглядає так:

Fт = μ * N

де N - нормальна реакція (в нашому випадку це сила, що діє на нижню поверхню пляшки).

Б) Щоб знайти силу, яка діє на нижню поверхню пляшки, використовуємо другий закон Ньютона:

ΣF = m * a

Тут, m - маса пляшки та корка (ми її поки що не знаємо), а - прискорення (у нашому випадку, нуль, оскільки пляшка не рухається).

У цьому випадку сила тиску (F2) та сила тертя (Fт) вирівновані силою реакції (N), тобто:

N = F2 + Fт

Таким чином, вам необхідно знати значення коефіцієнта тертя (μ) для продовження розрахунків. Якщо ви надаєте його значення, я допоможу вам знайти силу тертя та силу, яка діє на нижню поверхню пляшки.