Какую силу необходимо приложить, чтобы удержать в воде стальной рельс объемом 0,7 м3? (Плотность воды составляет 1000 кг/м3, а плотность стали - 7800 кг/м3.)
Физика10 классУправление силами и плотностью веществсилаудержаниестальной рельсобъёмплотность водыплотность сталифизикарасчет силыгидростатическое давлениеравновесие объектов
Привет! Давай разберемся, как вычислить силу, которую нужно приложить, чтобы удержать стальной рельс в воде.
Сначала нам нужно понять, что на рельс действует два основных силы:
1. **Сила тяжести**: Она вычисляется по формуле:
Сила тяжести = масса рельса * g
где g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).
Чтобы найти массу рельса, используем его объем и плотность:
Масса рельса = объем * плотность стали = 0,7 м³ * 7800 кг/м³ = 5460 кг.
Теперь подставим в формулу:
Сила тяжести = 5460 кг * 9,81 м/с² ≈ 53600 Н.
2. **Сила Архимеда**: Эта сила равна весу вытесненной воды:
Сила Архимеда = объем рельса * плотность воды * g.
Сила Архимеда = 0,7 м³ * 1000 кг/м³ * 9,81 м/с² ≈ 6867 Н.
Теперь, чтобы удержать рельс в воде, нам нужно приложить силу, равную разнице между силой тяжести и силой Архимеда:
Необходимая сила = Сила тяжести - Сила Архимеда.
Необходимая сила = 53600 Н - 6867 Н ≈ 46733 Н.
Итак, чтобы удержать стальной рельс в воде, нужно приложить силу примерно 46733 Н. Надеюсь, это поможет!