В воде плавает деревянный кубик массой m=60 г. Если плотность воды равна p1=1г/см^3, а...

0 голосов
197 просмотров

В воде плавает деревянный кубик массой m=60 г. Если плотность воды равна p1=1г/см^3, а плотность древесины равна p2=0.75 г/см^3, то минимальная масса груза, который надо положить на кубик, чтобы тот полностью ушел под воду, равна


Физика (110 баллов) | 197 просмотров
Дано ответов: 2
0 голосов
Правильный ответ

Переведем данные в систему СИ
m=0.06кг
ρ воды=1000 кг/м^3
ρ дерева=750 кг/м^3

Условие требует внимания.
Сказано, что кубик ПЛАВАЕТ в воде, это означает что он ЦЕЛИКОМ погружен в воду, однако равнодействующая удерживает его на плаву, при этом он не тонет, не всплывает

Чтобы груз потонул необходимо чтобы вес тел превысил выталкивающую силу.
В виде уравнения это выглядит следующим образом
Fa - сила архимеда
imageF_a\[[1]" alt="P>F_a\[[1]" align="absmiddle" class="latex-formula"> 

На воду давит деревянный грузик, а на него своим весом давит другой, который мы кладем сверху, 

Таким образом общий вес складывается из силы тяжести обоих грузов, теперь решим уравнение [1]
m-масса деревянного груза
M-масса груза который кладем
V-объем деревянного груза(он польностью погружен))
ρ 1 - плотность воды
ρ 2- плотность дерева

imageF_a\\ mg+Mg>\rho_1 gV\\ Mg>\rho_1 gV-mg\\ M>\rho_1 V-m; V=\frac{m}{\rho_2}\\ M>\frac{\rho_1 m}{\rho_2}-m\\ M>\frac{1000*0.06}{750}-0.06>0.08-0.06>0.02" alt="P>F_a\\ mg+Mg>\rho_1 gV\\ Mg>\rho_1 gV-mg\\ M>\rho_1 V-m; V=\frac{m}{\rho_2}\\ M>\frac{\rho_1 m}{\rho_2}-m\\ M>\frac{1000*0.06}{750}-0.06>0.08-0.06>0.02" align="absmiddle" class="latex-formula">

Ответ получен, масса должна быть больше 0.02 кг или 20 гр




image
(349 баллов)
0 голосов

Вот решение.
во вложении.


image
(334 баллов)