Question

Алюминиевая спица длиной L = 25 см и площадью поперечного сечения S = 0,1 см2 подвешена на нити за верхний конец. Нижний конец опирается на горизонтальное дно сосуда, в который налита вода. Длина погруженной в воду части спицы l = 10 см. Найти силу F, с которой спица давит на дно сосуда, если известно, что нить расположена вертикально. Плотность алюминия ?а = 2,7 г/см3, плотность воды ?в = 1 г/см3. Ускорение свободного падения g=10 м/с2.

Answer 1

F = Fт - Fарх = L*S*p(AL)*g - p(H2O)*g*l*S = 5.75 H

Если вы будете вычислять ответ сами, то не забудте перевести все еденицы в систему СИ

 

 

 

 

Answer 2

Решение:

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип Архимеда, который утверждает, что величина поддерживающей силы, которую оказывает жидкость на тело, погруженное в нее, равна весу вытесненной этим телом жидкости.

1. Определение объема вытесненной жидкости: Поскольку мы знаем расположение нити и длину погруженной части спицы, мы можем определить объем вытесненной воды. Объем вытесненной воды \( V = S \times l \), где \( S \) - площадь поперечного сечения спицы, \( l \) - длина погруженной части спицы.

Подставляя известные значения, получаем: \( V = 0.1\,см^2 \times 10\,см = 1\,см^3 \).

2. Определение веса вытесненной жидкости: Вес вытесненной воды \( F_{\text{ж}} = m_{\text{ж}} \times g \), где \( m_{\text{ж}} \) - масса вытесненной воды, \( g \) - ускорение свободного падения.

Масса вытесненной воды \( m_{\text{ж}} = \rho_{\text{в}} \times V \), где \( \rho_{\text{в}} \) - плотность воды, \( V \) - объем вытесненной воды.

Подставляя известные значения, получаем: \( m_{\text{ж}} = 1\,г/см^3 \times 1\,см^3 = 1\,г \).

Вес вытесненной воды: \( F_{\text{ж}} = 1\,г \times 10\,м/с^2 = 0.01\,Н \).

3. Определение веса спицы: Вес спицы \( F_{\text{сп}} = m_{\text{сп}} \times g \), где \( m_{\text{сп}} \) - масса спицы.

Масса спицы \( m_{\text{сп}} = \rho_{\text{а}} \times V_{\text{сп}} \), где \( \rho_{\text{а}} \) - плотность алюминия, \( V_{\text{сп}} \) - объем спицы.

Подставляя известные значения, получаем: \( m_{\text{сп}} = 2.7\,г/см^3 \times S \times L \), где \( S \) - площадь поперечного сечения спицы, \( L \) - длина спицы.

\( m_{\text{сп}} = 2.7\,г/см^3 \times 0.1\,см^2 \times 25\,см = 6.75\,г \).

Вес спицы: \( F_{\text{сп}} = 6.75\,г \times 10\,м/с^2 = 0.0675\,Н \).

4. Определение силы, с которой спица давит на дно сосуда: Сила, с которой спица давит на дно сосуда,