Мальчик без усилий поднимает в воздухе груз массой 10 кг. Какой массы камень поднимет этот мальчик в воде? Плотность камня 2500 кг/м3.

Мальчик
без усилий поднимает в воздухе груз массой 10 кг. Какой массы камень поднимет
этот мальчик в воде? Плотность камня 2500 кг/м3.
- Предмет:
  Физика
- Автор:
  baldomerotgbf
- 5 лет назад

Ответы 1

Дано: $M$ = 10 кг -- максимально допустимая масса $ho = 2500$ кг/м³ -- плотность камня $ho_0 = 1000$ кг/м³ -- плотность водыДано: $m = ?$ Решение:Максимально допустимый вес подъема в воздухе равен: $P = Mg$ . В воде на объект помимо силы тяжести будет действовать и выталкивающая сила Архимеда (направлена вверх, поэтому со знаком минус): $P = mg - F_a$ . Именно поэтому в воде проще поднимать тяжелые предметы. Сила Архмеда определяется следующим образом: $F_a = ho_0 V g$ ,где $V$ - объем тела, а $g$ - ускорение свободного падения. Объем тела является отношением массы тела $m$ к плотности тела $ho$ : $V = m/ho$ . Таким образом, можем определить вес предмета в воде так: $P = mg - ho_0Vg = mg - ho_0 \dfrac{m}{ho} g = mg \left( 1 - \dfrac{ho_0}{ho} ight)$ .Приравняв вес в воде и воздухе можем вычислить массу камня, которую мальчик сможет поднять в воде: $Mg = mg \left( 1 - \dfrac{ho_0}{ho} ight)$ Отсюда, $m = \dfrac{M}{1 - \frac{ho_0}{ho}}$ Вычислим эту массу $m = \dfrac{10}{1 - \frac{1000}{2500} = \dfrac{10}{1 - 2/5}} = \dfrac{10}{3/5} = \dfrac{50}{3} = 16.7$ кг.Ответ: 16.7 кг.
- Автор:
  maggie-moolxqc
- 5 лет назад
- 0
Добавить свой ответ