Решите желательно все расписать

Дано:

p1 = 800 кг/м³

p2 = 1000 кг/м³

L1 = 40 cм = 0,4 м

Найти:

L = ? м

Труба плавает в воде. Не тонет, не поднимается. Значит, силы, действующие на неё, уравновешены. На трубу действуют сила Архимеда и сила тяжести, т.е.:

Fa = Fт

Fa = p*g*Vт (Vт - объём погружённой в воду части тела)

Fт = m*g

V = S*L

m = p*V = p*S*L

Получается:

Fa = Fт => p*g*Vт = m*g => p2*g*S*L2 = p1*S*(L1 + L2)*g

Выразим L2 из этой формулы, т.к. L1 уже дано по условию:

p2*g*S*L2 = p1*S*(L1 + L2)*g | : (S*g) - разделим обе части уравнения на (S*g)

p2*L2 = p1*(L1 + L2)

p2*L2 = p1*L1 + p1*L2

p2*L2 - p1*L2 = p1*L1

L2*(p2 - p1) = p1*L1

L2 = p1*L1 / (p2 - p1)

Тогда полная длина трубы будет равна:

L = L1 + L2 = L1 + (p1*L1 / (p2 - p1)) = L1*(1 + (p1 / (p2 - p1))) = 0,4*(1 + (800 / (1000 - 800))) = 0,4*(1 + (800 / 200)) = 0,4*(1 + 4) = 0,4 * 5 = 2 м

ответ: 2 метра.

1)
на поплавок действуют 3 силы - тяжести, архимеда, натяжения груза
геометрическая сумма сил равна нулю
mg+T-Fa=0
так как поплавок не вращается то сумма моментов сил относительно любой из осей равна нулю. выберем удобную для расчетов ось, проходящую через точку приложения силы архимеда. она проходит через 1/3 поплавка и расположена относительно центра поплавка на 1/2-1/3=1/6 длины
T*1/3*L*sin(a)-mg*L*1/6*sin(a)=0
T=mg/2=0,002*10 Н / 2 =0,01 Н - это ответ
2)
сила архимеда зависит от объема погруженного тела и плотности жидкости. в условии данной задачи сила архимеда равна весу поплавка плюс сила натяжения груза
Fa=mg+T
угол наклона поплавка зависит от размеров поплавка и ни на что не влияет для тонкого поплавка (диаметром которого можно пренебречь