Question

С детальным объяснением медный куб, привязаный к нитке , частично погрузили в воду. Какая часть кубика выступает над водой, если сила натяжения нитки = 81 Ньютон, а длина грани куба= 10 см, густота воды 1000 кг/м3 , меди 8900кг/м3, ускорение падения =10 Н/кг

Answer 1

Дано:
T = 81 Н
a = 10 см = 0,1 м
ρв = 1000 кг/м³
ρм = 8900 кг/м³
g = 10 Н/кг
_________
h - ?


1)
Найдем объем кубика;
V = a³ = (0,1)³ = 1*10⁻³ м³

2)
Теперь найдем силу тяжести, действующую на кубик:
F = m*g = ρм*V*g = 8900*1*10⁻³*10 = 89 Н

3)
Находим силу Архимеда:
Fa = F - T = 89 - 81 = 8 Н                                        (1)

Но силу Архимеда можно найти по формуле:
Fa = ρв*g*V₁  = 1000*10*V₁ = 1*10⁴*V₁      (2)
  (Здесь V₁ - объем погруженной в воду части кубика)

Приравниваем (2) и (1):
1*10⁴*V₁=8
V₁ = 8/1*10⁴ = 8*10⁻⁴ м³

4)
Высота погруженной части:
h₁ = V₁ / S = V₁ / a² = 8*10⁻⁴ / 0,1² = 0,08 м     или   8 см

Значит, над водой выступают h = 2 см  или  1/5 часть кубика.

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно найти объем кубика, частично погруженного в воду. Затем, с помощью плотности меди и густоты воды, мы сможем определить массу погруженного в воду объема и сравнить ее с силой натяжения нитки.

1. Найдем объем кубика: Объем кубика = длина грани куба * длина грани куба * длина грани куба = 10 см * 10 см * 10 см = 1000 см³.

2. Переведем объем кубика из сантиметров в кубические метры: Объем кубика = 1000 см³ ÷ 1000000 = 0,001 м³.

3. Найдем массу погруженного объема кубика воды: Масса воды = объем воды * густота воды = 0,001 м³ * 1000 кг/м³ = 1 кг.

4. Найдем массу погруженного объема кубика меди: Масса меди = объем меди * плотность меди = 0,001 м³ * 8900 кг/м³ = 8,9 кг.

5. Найдем величину силы, действующую на погруженный в воду объем меди: Сила = масса * ускорение свободного падения = 8,9 кг * 10 Н/кг = 89 Н.

Теперь мы можем сравнить силу натяжения нитки с силой, действующей на погруженный в воду объем меди.

Если сила натяжения нитки равна 81 Н и сила, действующая на погруженный в воду объем меди, равна 89 Н, то сила, действующая на погруженный в воду объем меди, больше силы натяжения нитки. Это означает, что часть кубика будет выступать над водой.