На тело, объемом 0,8м3 полностью погруженное в жидкость, действует сила Архимеда 8кН. Рассчитайте плотность этой жидкости. (2б) 9.Масса мраморной плиты равна 60 кг. Определите:
А. силу тяжести, действующую на плиту
В. выталкивающую силу, если объём плиты равен 0,025м3
С. силу, которую нужно приложить, чтобы удержать эту плиту в воде
F = 2,46 × 10^3 Н
Объяснение:
дано:
m(спутник) = 1 тонна
h (над поверхностью) = R (Земли)
найти:
F
F = m × g,
g - ускорение свободного падения,
g = (GM) / (R + h)^2
G - гравитационная постоянная,
M - масса Земли
тогда:
F = m × (GM) / (R + h)^2 = mGM / (2 × R)^2
G = 6,67 × 10^(-11) (Н × м^2 / кг^2)
M = 5,98 × 10^(24) кг
R = 6371 × 10^3 м
1 тонна = 10^3 кг
подставляем значения:
F = (10^3 × 6,67 × 10^(-11) × 5,98 × 10^(24)) / ((2 × 6371 × 10^3)^2) = 2,46 × 10^(-7) × 10^(3-11+24-6) = 2,46 × 10^(-7) × 10^(10) = 2,46 × 10^3 Н
проверим размерность:
(кг × Н × м^2 × кг) / (кг^2 × м^2) = Н
ответ: h≈30,7 м.
Объяснение:
При падении шара на него действуют сила тяжести F1, архимедова сила F2 и сила трения F3. Так как шар падает с постоянной скоростью, то F1=F2+F3. Нагрев шара происходит вследствие действия на него силы трения F3, найдём эту силу:
F3=F1-F2=ρ1*V*g-ρ2*V*g=V*g*(ρ1-ρ2), где ρ1= 11350 кг/м³ - плотность свинца, ρ2=1000 кг/м³ - плотность воды, V=0,00000002 м³ - объём шара, g≈10 м/с² - ускорение свободного падения. Отсюда F3≈0,00000002*10*10350=0,00207 Н. Пусть h - глубина реки, тогда при падении шара сила трения производит работу A=F3*h=0,00207*h Дж. Для нагрева шара на Δt требуется количество теплоты Q=с*ρ1*V*Δt, где c=140 ДЖ/(кг*К) - удельная теплоёмкость свинца. Отсюда Q=140*11350*0,00000002*2=0,06356 Дж. Если пренебречь потерями энергии, то A=Q. Тогда h=Q/F3=0,06356/0,00207≈30,7 м.