Цилиндр массой 100 г подвешен к динамометру. При погружении цилиндра в воду, показания динамометра уменьшаются на 0,2 Н. Определите: а) плотность вещества из которого изготовлен цилиндр б) вес цилиндра в масле ( плотность масла= 900 кг/м)
а) Архимедова сила в воде:где р - плотность воды, V - объем цилиндра.Тогда:V = F/pg = 0,2 /10000 = 2*10^(-5) m^3.Находим плотность материала цилиндра:р(ц) = м/V = 25000 кг/m^3.б) Вес цилиндра в масле (плотность р(м) = 900 кг/m^3):Р = mg - p(m)gV = 0,5*10 - 900*10*2*10^(-5)= 4,82 Н. Дано m=100 г=0,1 кг Fa = 0,2 Н p1=1000 кг/м3 p2=900 кг/v3 V- ? P2 - ? Fa=p*g*V V=Fa/p*g=0,2/1000*10=0,00002 м3 p =m/v=0,1/0,00002=5000 кг/м3 найдем вес тела в масле P2 = m*g - p2*g*V=1 - 900*10*0,00002=1-0,18=0,82 Н
Подъёмная (выталкивающая, Архимедова) сила, действующая на шар равна произведению объёма вытесненного шаром воздуха на его плотность и на g (не учитываем объём пассажиров, корзины и прочего, как ничтожный по сравнению с самим шаром):
Fп = ρ(возд)*g*V(ш) = 1,29*9,8*1500 = 18963 Н
Полная взлётная масса шара (с водородом, оболочкой, корзиной и пассажирами) равна (массу водорода считаем через произведение его объёма на плотность):
Цилиндр массой 100 г подвешен к динамометру. При погружении цилиндра в воду, показания динамометра уменьшаются на 0,2 Н. Определите:
а) Архимедова сила в воде:где р - плотность воды, V - объем цилиндра.Тогда:V = F/pg = 0,2 /10000 = 2*10^(-5) m^3.Находим плотность материала цилиндра:р(ц) = м/V = 25000 кг/m^3.б) Вес цилиндра в масле (плотность р(м) = 900 кг/m^3):Р = mg - p(m)gV = 0,5*10 - 900*10*2*10^(-5)= 4,82 Н. Дано m=100 г=0,1 кг Fa = 0,2 Н p1=1000 кг/м3 p2=900 кг/v3а) плотность вещества из которого изготовлен цилиндр
б) вес цилиндра в масле ( плотность масла= 900 кг/м)
V- ? P2 - ?
Fa=p*g*V
V=Fa/p*g=0,2/1000*10=0,00002 м3
p =m/v=0,1/0,00002=5000 кг/м3
найдем вес тела в масле
P2 = m*g - p2*g*V=1 - 900*10*0,00002=1-0,18=0,82 Н
Дано:
шар заполнен водородом
объём шара: V(ш) = 1500 м³
масса оболочки и корзины: m(ш) = 250 кг
пассажиров: 3 человека
масса каждого пассажира: m(пасс) = 65 кг
Вопрос: взлетит?
Запишем нужные справочные величины:
плотность водорода: ρ(вдр) ≈ 0,09 кг/м³
плотность воздуха: ρ(возд) ≈ 1,29 кг/м³
(это всё при 0°C, но здесь это не так важно)
ускорение свободного падения: g ≈ 9,8 м/с²
Подъёмная (выталкивающая, Архимедова) сила, действующая на шар равна произведению объёма вытесненного шаром воздуха на его плотность и на g (не учитываем объём пассажиров, корзины и прочего, как ничтожный по сравнению с самим шаром):
Fп = ρ(возд)*g*V(ш) = 1,29*9,8*1500 = 18963 Н
Полная взлётная масса шара (с водородом, оболочкой, корзиной и пассажирами) равна (массу водорода считаем через произведение его объёма на плотность):
m(взл) = ρ(вдр)*V(ш) + m(ш) + 3*m(пасс) = 0,09*1500 + 250 + 3*65 = 580 кг
Сила тяжести, действующая на шар (с водородом, оболочкой, корзиной и пассажирами) равна:
Fт = m(взл)*g = 580*9,8 = 5684 Н
Мы видим, что подъёмная сила, действующая на этот шар- больше, чем сила тяжести:
18963 Н > 5684 Н
Fп > Fт
А это значит, что шар может взлететь с данными пассажирами (поднять их).
ответ: да, может поднять.
P.S. На самом деле, если нужно всего лишь узнать взлетит или нет- можно всё немного упростить и считать только выражение:
V(ш)*(ρ(возд) - ρ(вдр)) - m(ш) - m(пассажиров)
Если получится положительное значение, то шар взлетит.