Сосновый брус (плотность 400 кг/м3) прямоугольной формы, длина которого 2 м, может удерживать на воде груз массой 60 кг. Какова площадь основания этого бруса? Плотность воды составляет 1000 кг/м3, а коэффициент g равен 10 Н/кг.

Физика 5 класс Плавание тел и Архимедова сила физика 5 класс сосновый брус плотность 400 кг/м3 прямоугольная форма длина 2 м груз 60 кг площадь основания плотность воды 1000 кг/м3 коэффициент g 10 Н/кг задачи по физике плавание тел Архимедова сила Закон Архимеда расчет площади основания бруса Новый

Дано:

• Плотность соснового бруса (p) = 400 кг/м³
• Длина бруса (l) = 2 м
• Масса груза (m) = 60 кг
• Плотность воды (p воды) = 1000 кг/м³
• Ускорение свободного падения (g) = 10 Н/кг

Решение:

Чтобы найти площадь основания бруса, нам нужно использовать принцип плавания. Дерево будет плавать, если сила Архимеда, которая равна весу вытесненной водой, будет равна весу самого бруса плюс вес груза, который он удерживает.

Сначала найдем вес груза:

Вес груза (F1) = m * g = 60 кг * 10 Н/кг = 600 Н.

Теперь добавим вес самого бруса. Для этого нам нужно найти его объем (V) и вес (F2).

Объем бруса можно найти по формуле:

V = S * l,

где S - площадь основания бруса.

Теперь найдем вес бруса, используя его плотность:

Вес бруса (F2) = p * V * g = p * S * l * g.

Теперь у нас есть два веса: вес груза (F1) и вес бруса (F2). Суммарный вес будет:

F = F1 + F2 = 600 Н + p * S * l * g.

Сила Архимеда равна весу вытесненной воды:

F Архимеда = p воды * V воды * g = p воды * S * l * g.

Теперь мы можем приравнять силы:

p воды * S * l * g = 600 Н + p * S * l * g.

Теперь вынесем S * l * g за скобки:

S * l * g * (p воды - p) = 600 Н.

Теперь мы можем выразить S:

S = 600 Н / (l * g * (p воды - p)).

Подставим известные значения:

S = 600 Н / (2 м * 10 Н/кг * (1000 кг/м³ - 400 кг/м³)).

Сначала посчитаем разницу плотностей:

(1000 кг/м³ - 400 кг/м³) = 600 кг/м³.

Теперь подставим это значение в формулу:

S = 600 Н / (2 м * 10 Н/кг * 600 кг/м³).

Теперь можем посчитать:

S = 600 Н / (12000 Н) = 0.05 м².

Ответ: Площадь основания бруса составляет 0.05 м².