Закрытый цилиндрический сосуд высотой 20 м и диаметром 10 м полностью заполнен водой (плотность воды р=1000кг/м^3, атмосферное давление р0= 10^5 па)

Показать ответ

Ответ:

upsbeats

19.01.2021 06:20

Сила, действующая вертикально вверх на погруженное в жидкость или газ тело, называется архимедовой.
Возникновение архимедовой силы объясняется тем, что с увеличением глубины растет давление жидкости (газа). Поэтому силы давления, действующие на нижние элементы поверхности тела, превосходят аналогичные силы, действующие на верхние элементы поверхности.
Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость (газ), действует направленная вертикально вверх выталкивающая сила, равная весу жидкости (газа), взятой в объеме погруженного в нее тела (или погруженной части тела):

Fа=g*pж*Vт

где g — ускорение свободного падения, рж — плотность жидкости, Vт— объем тела, погруженного в жидкость.
В зависимости от соотношения силы тяжести и архимедовой силы, действующих на тело, тело будет либо тонуть (FА< Fтяж), либо всплывать (FА> Fтяж), либо находиться в равновесии, т. е. плавать
Учитывая формулу для расчета архимедовой силы, можно рассмотреть условие плавания тел в зависимости от соотношения плотностей тела и жидкости, в которую тело погружено.
Рассматривая случай, когда сила тяжести равна архимедовой, и учитывая, что сила тяжести равна Fтяж=mg =g?V(т — масса тела, а V и ?— его плотность и объем), можно записать равенство двух этих сил g?жVж= g?V, откуда ржVж= pV, где Vж— объем вытесненной телом жидкости. Из этого соотношения видно, что при равенстве плотностей тела и жидкости тело будет плавать, т. е. остается в равновесии внутри жидкости (поскольку Vж= V). Если плотность тела меньше плотности жидкости, то часть тела будет выступать над поверхностью (поскольку в этом случае Vж< V). Если же плотность тела больше плотности жидкости, то тело будет тонуть (поскольку невозможно, чтобы объем вытесненной жидкости был больше, чем объем тела Vж> V).

0,0(0 оценок)

Ответ:

mikrob22

21.04.2022 16:05

Найдем поле $\vec{H}$ катушки из теоремы о циркуляции (контур берем квадратный: одна сторона внутри катушки, остальные вне): $\displaystyle \oint \vec{H}d\vec{l} = \dfrac{4\pi}{c}I_{\text{res}} \Rightarrow H\cdot l = \dfrac{4\pi}{c}NI \Leftrightarrow H = \dfrac{4\pi NI}{cl}$ ; Далее: $B=\mu H\Rightarrow B = \dfrac{4\pi\mu NI}{cl} \Rightarrow L = \dfrac{cNBS}{I} = \dfrac{4\pi \mu N^2S}{l}$ .

Период свободных колебаний: $T_{0} = 2\pi\sqrt{LC}$ . Емкость плоского воздушного конденсатора: $C = \dfrac{\varepsilon S}{4\pi d}$ .

Теперь можем отвечать на вопросы.

- Если уменьшить количество витков в катушке, то уменьшится ее индуктивность, значит, упадет период.

- Если раздвинуть обкладки, то емкость уменьшится и период снова упадет.

- Если заполнить пространство диэлектриком (для простоты возьмем все пространство между пластинами), то емкость возрастет (относительно вакуума), однако может и упасть: $\varepsilon\vec{E}_{\text{dielec}} = \vec{D}_{\text{air}} = \varepsilon_{0}\vec{E}_{\text{air}} \Rightarrow \vec{E}_{\text{dielec}} = \dfrac{\varepsilon_{0}}{\varepsilon}\vec{E}_{\text{air}}$ (в зависимости от соотношения диэлектрических проницаемостей воздуха и рассматриваемого диэлектрика). Считая, что был вакуум, заключаем, что емкость возрастет, а с ней -- период.