РЕШЕБНИКИ
Химия | Физика | Термех | Математика | Геометрия
ЛАБ. РАБ.
Химия
Школьнику / Студенту
Репетиторы | Заказ работ
Главная » Задачи с решениями и ответы к упражнениям » Физика
Что покажут динамометры (рис. 26), если верхний динамометр опустить так, чтобы груз объемом 0,2 дм3 оказался полностью погруженным в воду, но не касался дна сосуда?
Задача из пособия: Рымкевич А.П. 10-11 класс
Механика

2 способа решения:

1 способ
Если груз будет полностью погружен в воду, то на него, кроме силы тяжести, равной 4 Н, как видно из рисунка, и направленной вниз, будет действовать направленная вверх выталкивающая сила, равная, согласно закону Архимеда,
Fв = ρVg
где V − объем груза, ρ − плотность жидкости, g − ускорение свободного падения.
Произведем вычисления:
Fв = 1000 кг/м3 · 0,0002 м3 · 9,8 м/с2 = 1,96 Н
Следовательно, суммарная сила, действующая на груз, уменьшится приблизительно на 2 Н и будет равна 2 Н, что и отразит верхний динамометр. Согласно третьему закону Ньютона сила, равная по модулю выталкивающей, но направленная вниз, будет действовать на сосуд с водой. Поэтому, складываясь с силой тяжести, действующей на сосуд с водой и равной, как видно по рисунку, 8 Н, эта сила увеличит показания нижнего прибора до 10 Н.
2 способ
После погружения груза в сосуд показания верхнего и нижнего приборов изменятся. На груз в воде будет действовать сила Архимеда, направленная вверх, поэтому показания верхнего динамометра уменьшатся и станут равными:
F1 = F1 − FA
FА = ρgV = 103 кг/м3 · 10 м/с2 · 0,2 · 10-3 м3 = 2 Н
Тогда
F1 = 4 Н − 2 Н = 2 Н
Согласно третьему закону Ньютона сила, равная по модулю FА, но направленная в обратную сторону (вниз), изменит и показания нижнего динамометра:
F2 = F2 + FA = 8 Н + 2 Н = 10 Н
Что покажут динамометры (рис. 26), если верхний динамометр опустить так, чтобы груз объемом 0,2 дм3 оказа Рымкевич А.П. 10-11 класс
Далее