Вопрос задан 08.03.2025 в 06:41. Предмет Физика. Спрашивает Утениязов Нурлыбек.

Какую силу надо приложить к пробковому кубу с ребром 0,5 м, чтобы удержать его под водой? p пробки=240 кг/м^3, p воды=1000 кг/м^3

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Шелест Олег.

Чтобы рассчитать силу, которую нужно приложить к пробковому кубу для того, чтобы удержать его под водой, можно воспользоваться принципом Архимеда.

  1. Объем пробкового куба: Площадь основания куба с ребром 0,5 м равна 0,52=0,25м20,5^2 = 0,25 \, \text{м}^2. Так как куб имеет три одинаковых стороны, объем куба будет равен:

    Vкуба=сторона3=0,53=0,125м3V_{\text{куба}} = \text{сторона}^3 = 0,5^3 = 0,125 \, \text{м}^3
  2. Масса пробки: Плотность пробки ρпробки=240кг/м3\rho_{\text{пробки}} = 240 \, \text{кг/м}^3. Массу пробкового куба можно вычислить по формуле:

    mпробки=ρпробки×Vкуба=240кг/м3×0,125м3=30кгm_{\text{пробки}} = \rho_{\text{пробки}} \times V_{\text{куба}} = 240 \, \text{кг/м}^3 \times 0,125 \, \text{м}^3 = 30 \, \text{кг}
  3. Сила Архимеда: Сила Архимеда, действующая на куб, равна весу выталкиваемой им воды. Объем выталкиваемой воды равен объему куба, так как куб полностью погружен в воду. Плотность воды ρводы=1000кг/м3\rho_{\text{воды}} = 1000 \, \text{кг/м}^3, и сила Архимеда рассчитывается по формуле:

    FАрхимеда=ρводы×g×VкубаF_{\text{Архимеда}} = \rho_{\text{воды}} \times g \times V_{\text{куба}}

    где gg — ускорение свободного падения (примерно 9,81м/с29,81 \, \text{м/с}^2). Подставляем значения:

    FАрхимеда=1000кг/м3×9,81м/с2×0,125м3=1226,25НF_{\text{Архимеда}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 9,81 \, \text{м/с}^2 \times 0,125 \, \text{м}^3 = 1226,25 \, \text{Н}
  4. Необходимая сила для удержания куба под водой: Чтобы удержать куб под водой, нужно компенсировать силу Архимеда и при этом не дать кубу всплыть. Для этого приложенная сила должна быть равна силе Архимеда, но направлена вниз.

    Таким образом, сила, которую нужно приложить, равна силе Архимеда:

    Fприложенная=1226,25НF_{\text{приложенная}} = 1226,25 \, \text{Н}

Ответ: чтобы удержать пробковый куб с ребром 0,5 м под водой, нужно приложить силу примерно 1226,25 Н.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос