18. dreptunghiular cutie de masă de staniu m = 76 g, cu o suprafață inferioară a S = 38 cm2 și o înălțime H = 6 cm plutește în apă. Se determină înălțimea h deasupra apei cutiilor.
Soluția. Cutia plutește, dacă gravitația care acționează asupra ei este egală în valoare absolută cu forța lui Archimedes care acționează asupra ei: mg = FА. unde FА = Vпчg ρв. unde este volumul porțiunii scufundate a cutiei. Înlocuindu-ne datele numerice, obținem
Prin urmare, adâncimea de imersiune a cutiei este
Prin urmare, h = H-x = 4 cm.
19. Gheața se umflă pe suprafața apei proaspete. Ce parte din volumul părții subacvatice a întregului volum al sloi de gheață? Dacă problema nu este rezolvată într-un mod general, atunci, pentru simplificare, ia volumul sloi de 100 m 3 Densitatea gheții 900 kg / m3.
Soluția. Odată ce plutește sloi, gravitatea acesteia este egală cu forța modulo Arhimede: mg = FA. adică:
20. Pe suprafața unui lac de gheață larg are o grosime de 2 m. Care este lungimea minimă a cablului trebuie să fie luate pentru a aduna o ceașcă de apă din gaura?
Soluția. De la lac larg, gheața de pe suprafața poate înota numai, dar nu să se țină la mal din cauza înghețarea lor. Conform soluției problemei № 19, în gaura de sub suprafața apei din grosimea gheții ar fi 0,9, r. F. 0,9 x 2 m = 1,8 m, iar suprafața apei de 0,2 m = 20 cm. Scooping apa nu este nevoie de o adâncime de coarda.
21. O bucată de gheață plutește într-un pahar de apă dulce. Se va schimba nivelul apei atunci când gheața se topește? Luați în considerare următoarele cazuri suplimentare: când peleta este înghețată în gheață; când aerul a fost înghețat în gheață.
Soluția. Gheața plutește, dacă greutatea sa este greutatea fluidului în volumul porțiunii scufundate. Rezultată gheață de apă proaspătă are aceeași greutate ca gheața, și de aceea, cu precizie volumul de umplere care deplasează gheață plutitoare. Prin urmare, nivelul apei nu se va schimba.
Dacă în gheață era o peletă, gheața a împins mai multă apă pentru a menține peletul pe linia de plutire. Când gheața s-a topit, peleta sa înecat (greutatea sa este mai mare decât greutatea apei deplasate de ea), nivelul apei a scăzut.
În cazul unui bule înghețat, nivelul de apă după topirea plăcii de gheață nu se va schimba practic. Deși, dacă se calculează cu precizie, nivelul apei va scădea ușor, deoarece masa aerului din bule, deși mică, dar nu egală cu zero.
Soluția. Greutatea navei atunci când modelul este coborât în ea va crește cu greutatea modelului mg. Această creștere a greutății poate fi interpretată ca urmare a creșterii nivelului apei cu Δh și, prin urmare, a creșterii forței de presiune a apei ΔFd = ρνg ΔhS. De aici:
23. O bucată de parafină cu o masă m = 200 g plutește la interfața dintre apă și benzină. Determinați volumul V1 al părții de sus a apei din bara. Densitatea parafinei 900 kg / m 3. benzină 700 kg / m3.
Soluția. Dacă parafina plutește, atunci gravitatea este egală cu suma forțelor lui Archimedes în ambele lichide: mg = Vv ρvg + V1 ρbg. unde Vv - volumul scufundat în apă, V1 - volumul necesar peste apă (în benzină). Volumul total de parafină
Rezolvând ambele ecuații împreună, obținem:
24. O bucată de gheață, în interiorul căreia o minge de plumb este înghețată, plutește într-un vas cilindric cu apă. Suprafața fundului vasului S. Care este masa mingii, dacă după decongelarea totală a gheții, nivelul apei din vas a scăzut cu H. Densitatea plumbului ρ1. densitatea apei ρ2.
Soluția. Pe o banchiză plutitoare cu o minge de plumb Majoritatea forței Arhimede care acționează decât pe aceeași sloi de gheață fără o minge, t. Pentru a. Este mai grea decât puterea de mg minge de gravitație. În consecință, volumul deplasat în prima apă caz este mai mare decât al doilea, dar atunci când sloi pe topitură, mingea va cădea în jos și se va ocupa volumul V1 = m / ρ1. Reducerea totală a volumului de apă, în final = ΔVp Av - V1. Deoarece SH = Av (prin ipoteză), ajungem la următoarea ecuație:
25. Coroana regelui Hieron în aer cântărește P1 = 20 N, iar în apă P2 = 18,75 N. Se calculează densitatea substanței corona. Era de aur pur? Supliment: aflați cât de mult aur și cât de mult argintiu era în coroană. Densitatea aurului este rotunjită pentru a lua 20.000 kg / m 3, iar argintul este de 10.000 kg / m 3.
- Coroana nu este de aur pur.
Pentru a găsi componența coroanei, vom folosi două fapte: 1) masa totală a coroanei este m = m3 + mc; 2) volumul total al coroanei este V = V3 + Vc (indicii "z" și "c" se referă la aur și respectiv argint). Înlocuind volumele prin expresiile lor în termeni de mase și densități, obținem un sistem de două ecuații:
Omiterea calculelor intermediare greoaie, scriem răspunsul:
26. Ce forță trebuie aplicată la un corp de ștecher care cântărește 400 kg pentru ao ține atunci când este complet imersată în apă? ρp = 200 kg / m3; g = 10 m / s 2.
Soluția. Greutatea corpului mg = 4000 N este îndreptată în jos, forța lui Archimedes este îndreptată în sus și este egală cu
Pentru a menține corpul în apă, trebuie să aplicați o forță descendentă F = FА - mg = 16 kN.
27. Pe o fundă de argilă se află o placă din fontă de 0,5 m grosime, lungă de 10 m și lățime de 4 m, care stoarce apă sub ea. Adâncimea rezervorului este de 2,5 m. Ce fel de forță trebuie aplicată pentru a începe ridicarea plăcii?
Soluția. Volumul plăcii este V = 0,5 m · 10 m · 4 m = 20 m 3.
Masa lui este m = V ρh = 20 m 3 · 7000 kg / m 3 = 140 000 kg.
Gravitatea mg = 1.400.000 N.
Deoarece sub placa nu exista apa, flotabilitatea sa nu este validă. În jos placa cu excepția forța gravitațională care acționează presiunea apei la o adâncime de 2,5 - 2 = 0,5 (m) și forța de presiune atmosferică, care transferă apa pe legea lui Pascal. La presiunea atmosferică normală, presiunea totală pe placa:
Suprafața orizontală a plăcii S = 40 m 2. Forța de presiune pe placă F = pS = 4.8 · 10 6 N.
Forța completă de presare a plăcii la sol:
F = mg + Fa = 1,4 ± 10 6 H + 4,8 · 10 6 H = 6,2 · 10 6 Н.
Pentru a rupe de la sol, avem nevoie de forța F> 6.2 MN.
Articole similare
-
1 bar câte atmosfere vor dezasambla, de asemenea, presiunea în psi, construirea blogului
-
Cum să măriți presiunea asupra persoanelor fără droguri prin remedii folclorice
Trimiteți-le prietenilor: