Какую силу нужно приложить, чтобы удержать под водой сосновую дощечку размером 2х5х10 см ? Плотность...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
сила Архимеда выталкивающая сила плотность объем удержание под водой сосна физика гидростатика
0

Какую силу нужно приложить, чтобы удержать под водой сосновую дощечку размером 2х5х10 см ? Плотность сосны равна 400 кг/м в кубе.

avatar
задан месяц назад

3 Ответа

0

Чтобы удержать сосновую дощечку под водой, необходимо приложить силу, равную разнице между выталкивающей силой, действующей на дощечку, и силой тяжести, действующей на нее. Для этого сначала нужно рассчитать объем дощечки, ее массу, силу тяжести и выталкивающую силу.

  1. Рассчитаем объем дощечки: [ V = l \times w \times h = 0.02 \, \text{м} \times 0.05 \, \text{м} \times 0.10 \, \text{м} = 0.0001 \, \text{м}^3 ]

  2. Найдем массу дощечки: Плотность сосны (\rho = 400 \, \text{кг/м}^3). [ m = \rho \times V = 400 \, \text{кг/м}^3 \times 0.0001 \, \text{м}^3 = 0.04 \, \text{кг} ]

  3. Рассчитаем силу тяжести, действующую на дощечку: [ F_{\text{тяж}} = m \times g = 0.04 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 = 0.3924 \, \text{Н} ]

  4. Рассчитаем выталкивающую силу (сила Архимеда): Плотность воды (\rho{\text{вода}} = 1000 \, \text{кг/м}^3). [ F{\text{выт}} = \rho_{\text{вода}} \times V \times g = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 0.0001 \, \text{м}^3 \times 9.81 \, \text{м/с}^2 = 0.981 \, \text{Н} ]

  5. Определим силу, которую нужно приложить, чтобы удержать дощечку под водой: Чтобы удержать дощечку под водой, нужно приложить силу, равную разнице между выталкивающей силой и силой тяжести: [ F{\text{прил}} = F{\text{выт}} - F_{\text{тяж}} = 0.981 \, \text{Н} - 0.3924 \, \text{Н} = 0.5886 \, \text{Н} ]

Итак, чтобы удержать сосновую дощечку под водой, нужно приложить силу примерно 0.589 Н (ньютонов).

avatar
ответил месяц назад
0

Для удержания сосновой дощечки под водой нужно приложить силу, равную ее весу минус сила Архимеда. Вес сосновой дощечки можно рассчитать через ее объем и плотность: V = 2x5x10 = 100 см³ = 0,0001 м³, m = 0,0001 м³ x 400 кг/м³ = 0,04 кг = 40 г. Сила Архимеда равна весу воды, вытесненной дощечкой, то есть равна весу воды равному объему: F = V x g = 0,0001 м³ x 1000 кг/м³ x 9,8 Н/кг ≈ 1 Н. Таким образом, сила, необходимая для удержания сосновой дощечки под водой, составляет около 0,4 Н.

avatar
ответил месяц назад
0

Для того чтобы удержать под водой сосновую дощечку размером 2x5x10 см, нужно вычислить объем этой дощечки. Объем дощечки равен 2x5x10 = 100 см³ = 0,0001 м³.

Далее, нужно вычислить массу этой дощечки, умножив ее объем на плотность сосны: 0,0001 м³ x 400 кг/м³ = 0,04 кг.

Теперь для того чтобы удержать эту дощечку под водой, нужно создать силу поддержания (плавучести), равную весу дощечки в воде. Вес дощечки в воде равен разности ее веса в воздухе и силы Архимеда.

Вес дощечки в воздухе равен ее массе умноженной на ускорение свободного падения g (около 9,8 м/с²): 0,04 кг x 9,8 м/с² = 0,392 Н.

Сила Архимеда равна весу воды, которую вытесняет погруженное тело. В данном случае это равно весу воды, равному объему дощечки: 0,0001 м³ x 1000 кг/м³ x 9,8 м/с² = 0,98 Н.

Таким образом, сила, которую нужно приложить, чтобы удержать под водой сосновую дощечку размером 2x5x10 см, равна разности веса дощечки в воздухе и веса дощечки в воде: 0,392 Н - 0,98 Н = -0,588 Н.

Отрицательный знак означает, что нужно приложить силу вверх, чтобы удержать дощечку под водой.

avatar
ответил месяц назад

Ваш ответ

Вопросы по теме