При погружении на брусок действует выталкивающая архимедова сила Fа, уравновешивающая силу веса бруска G = mg (m - масса бруска, g - ускорение свободного падения). Архимедова сила равна весу вытесненной бруском жидкости:
Fa = ro * g * S * h/3 (S - площадь поперечного сечения бруска, ro - плотность жидкости, h - высота бруска). Итак:
mg = ro * g * S * h/3
или
m = ro * S * h/3 (1)
Если плотность в три раза меньше, то получим
m = ro/3 * S * hнов (2)
где hнов - глубина погружения бруска в менее плотной жидкости
Приравняем правые части уравнений (1) и (2)
ro * S * h/3 = ro/3 * S * hнов
сократим на ro, S, 1/3 и получим, что
hнов = h.
Брусок погрузится полностью
1 ЗАДАЧА
Архимедова сила при взвешивании в воде равна
Fа = 4,4 - 1,6 = 2,8 (Н)
Архимедова сила равна весу вытесненой телом жидкости
Плотность воды р = 1000 кг/м³, ускорение свободного падения g = 10м/с²
Fа= p·V·g = 1000·10·V
2,8 = 10 000·V
V = 2.8 · 10^(-4)м³ = 280 см³
2 ЗАДАЧА
A=FS
F=mg
m=A/gS
m=1560000Дж/(10Н/кг*10м)
m=15600кг
V=m/PO
V=15 600 кг/2600м³
V=6 м³
ответ: 6м³
3 ЗАДАЧА
Равновесие рычага: F1l1=F2l2
l1=40см=0,4м
l2=20см=0,2м
F1=60H
F2=F1l1/l2=60*0,4/0,2=120H
ответ:120Н
4 ЗАДАЧА.
Формулы: m=pV, F=mg, A=mgh, A=pVgh, N=pVgh/t.
Решение: N=1000*4,3*10*100/60=71666ВТ=71,666кВт.
ответ: 71,666кВт.
