Похожие вопросы
2024-12-02 20:09:38
Какую силу необходимо приложить, чтобы удержать в воде стальной рельс с объемом 0,7 м3? (Плотность воды составляет 1000 кг/м3, а плотность стали - 7800 кг/м3.)
Физика 10 класс Плавание и Архимедова сила сила удержание стальной рельс объём плотность воды плотность стали физика задачи по физике механика Архимедова сила
2024-12-02 20:09:50
Чтобы определить силу, необходимую для удержания стального рельса в воде, нам нужно учесть два основных момента: силу архимеда, действующую на рельс, и силу тяжести, действующую на рельс.
Шаг 1: Вычисление силы тяжести (Fт)- Сначала найдем массу стального рельса. Для этого используем формулу:
- Масса (m) = Плотность (ρ) * Объем (V)
- Плотность стали составляет 7800 кг/м3, а объем рельса равен 0,7 м3.
- Следовательно, масса рельса:
- m = 7800 кг/м3 * 0,7 м3 = 5460 кг.
- Теперь вычислим силу тяжести:
- Сила тяжести (Fт) = m * g, где g ≈ 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).
- Fт = 5460 кг * 9,81 м/с² ≈ 53600 Н.
- Теперь найдем силу архимеда, действующую на рельс. Она равна весу вытесненной воды.
- Сила архимеда (Fа) = Плотность воды (ρв) * Объем (V) * g.
- Плотность воды составляет 1000 кг/м3, а объем рельса равен 0,7 м3.
- Следовательно, сила архимеда:
- Fа = 1000 кг/м3 * 0,7 м3 * 9,81 м/с² = 6867 Н.
- Теперь, чтобы удержать рельс в воде, нам нужно приложить силу, которая компенсирует разницу между силой тяжести и силой архимеда.
- Сила, необходимая для удержания (F) = Fт - Fа.
- F = 53600 Н - 6867 Н ≈ 46733 Н.
Таким образом, чтобы удержать стальной рельс с объемом 0,7 м3 в воде, необходимо приложить силу примерно 46733 Н.