К левому плечу весов подвесили шарик массой 1кги уравновесили весы с гирь. после того как снизу поместили большой шар, масса которого 98 кг, равновесие весов нарушилось. вычислите массу гири, которую нужно положить на правую чашу весов для восстановления равновесия. расстояние между центрами шаров равно 50 см. g=9,8 м/с²
решите
vв=100 мл=1*10^-4 м^3 объем влитой воды
ΔН=21мм=0,021м изменение высоты подъема воды
F2/F1=1.5
pв=1000 кг/м^3 Плотность воды
рд=450 кг/м^3 Плотность дерева
S=50 см^2= 0,005 м^2 площадь емкости с водой
g=10 Н/кг. ускорение свободного падения
F2 - ?
Найдем изменение объема
ΔV=V2-V1=S*ΔH - vв=(1.05-1)*10^-4 м^3
Найдем силу натяжения при полном погружении шара.
Сила натяжения = силе Архимеда действующей на шар - сила тяжести шара.
F2=pв*g*V2 - pд*V2*g=(pв-pд)*g*V2
Найдем силу натяжения при частичном погружении шара.
Сила натяжения = силе Архимеда действующей на частично погруженый шар - сила тяжести шара.
F1=pв*g*V1 - pд*V2*g = (pв*V1-pд*V2 )*g
Из условия известно , что F2/F1=1.5 тогда
F2/F1=((pв-pд)*g*V2 )/((pв*V1-pд*V2 )*g)=1.5
3/2=(V2(pв-pд))/(pв*V1-pд*V2)
2/3=(pв*V1-pд*V2)/(V2(pв-pд))
2/3=(pв*V1/(V2(pв-pд))) - pд/pв-pд
(pв*V1/(V2(pв-pд)))=(2/3)+450/(1000-450)=1.485
V1/V2=1.485*(pв-pд)/pв=0.817
Составим систему
V1/V2=0.817
V2-V1=0.05*10^-4 V1=V2-0.05*10^-4
(V2 - 0.05*10^-4 ) / V2=0.817
(V2 - 0.05*10^-4 )= V2*0.817
V2*0.183=0.05*10^-4
V2=0.05*10^-4 / 0.183=0.273*10^-4 м^3
Зная объем шара найдем силу натяжения нити когда он полностью погружен под воду
F2=(pв-pд)*g*V2 =(1000-450)*10*0.273*10^-4=0.15 Ньютонов = 150 мН
vв=100 мл=1*10^-4 м^3 объем влитой воды
ΔН=21мм=0,021м изменение высоты подъема воды
F2/F1=1.5
pв=1000 кг/м^3 Плотность воды
рд=450 кг/м^3 Плотность дерева
S=50 см^2= 0,005 м^2 площадь емкости с водой
g=10 Н/кг. ускорение свободного падения
F2 - ?
Найдем изменение объема
ΔV=V2-V1=S*ΔH - vв=(1.05-1)*10^-4 м^3
Найдем силу натяжения при полном погружении шара.
Сила натяжения = силе Архимеда действующей на шар - сила тяжести шара.
F2=pв*g*V2 - pд*V2*g=(pв-pд)*g*V2
Найдем силу натяжения при частичном погружении шара.
Сила натяжения = силе Архимеда действующей на частично погруженый шар - сила тяжести шара.
F1=pв*g*V1 - pд*V2*g = (pв*V1-pд*V2 )*g
Из условия известно , что F2/F1=1.5 тогда
F2/F1=((pв-pд)*g*V2 )/((pв*V1-pд*V2 )*g)=1.5
3/2=(V2(pв-pд))/(pв*V1-pд*V2)
2/3=(pв*V1-pд*V2)/(V2(pв-pд))
2/3=(pв*V1/(V2(pв-pд))) - pд/pв-pд
(pв*V1/(V2(pв-pд)))=(2/3)+450/(1000-450)=1.485
V1/V2=1.485*(pв-pд)/pв=0.817
Составим систему
V1/V2=0.817
V2-V1=0.05*10^-4 V1=V2-0.05*10^-4
(V2 - 0.05*10^-4 ) / V2=0.817
(V2 - 0.05*10^-4 )= V2*0.817
V2*0.183=0.05*10^-4
V2=0.05*10^-4 / 0.183=0.273*10^-4 м^3
Зная объем шара найдем силу натяжения нити когда он полностью погружен под воду
F2=(pв-pд)*g*V2 =(1000-450)*10*0.273*10^-4=0.15 Ньютонов = 150 мН