Question

Железная балка объемом 0,4 м3 погружается в воду. Определить натяжение троса, с помощью которого опускают балку. Когда она находится в воздухе; когда она находится в воде.  

Answer 1

1) (Рис. 1)
Когда она находится в воздухе.
Т.к нам не дано ускорение, то стоит думать, что она неподвижно находится в воздухе. На тело действуют две силы: Натяжения нити T и сила тяжести mg.
Вспомним формулу массы. m=pV, где р-плотность  объекта, а V - его объем.
Массу железной балки можно найти , умножим плотность железа(7800*0.4=3120кг).
т.к в первом случае никакие силы, кроме T u mg не действуют и ускорения нет, то 0=T-mg  (0 т.к нет ускорения)
T=mg=31200Н


2)  (Рис.2)
Когда тело находится в воде, на него действует выталкивающая сила Архимеда, формула которой F= Vρg, где V - объем предмета, p- плотность среды( вода или газ), куда его погружают и g - ускорение свободного падения.

В итоге, действующие силы.
0=T-mg+Vρg
T=mg-Vpg
T=31200- 0.4*1000*10=27200Н
Ответ: 27200Н

Answer 2

Determining the tension in the rope when the iron beam is in the air

When the iron beam is in the air, it is not submerged in water and therefore does not experience any buoyant force. The tension in the rope can be determined by considering the forces acting on the beam.

The only force acting on the beam when it is in the air is its weight, which can be calculated using the formula:

Weight = Mass x Gravity

The mass of the iron beam can be calculated using its volume and density. However, since the density of the iron beam is not provided, we cannot determine the exact mass of the beam. Therefore, we cannot calculate the exact tension in the rope when the beam is in the air.

Determining the tension in the rope when the iron beam is submerged in water

When the iron beam is submerged in water, it experiences a buoyant force in addition to its weight. The buoyant force is equal to the weight of the water displaced by the beam.

The buoyant force can be calculated using the formula:

Buoyant Force = Density of Water x Volume of Displaced Water x Gravity

Since the volume of the iron beam is given as 0.4 m^3, the volume of water displaced by the beam is also 0.4 m^3. The density of water is approximately 1000 kg/m^3.

Therefore, the buoyant force can be calculated as:

Buoyant Force = 1000 kg/m^3 x 0.4 m^3 x 9.8 m/s^2

Simplifying the calculation, we find that the buoyant force is approximately 3920 N.

To determine the tension in the rope, we need to consider the equilibrium of forces acting on the beam. When the beam is submerged in water, the tension in the rope must be equal to the sum of the buoyant force and the weight of the beam.

Therefore, the tension in the rope when the beam