Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в воде стальной рельс объемом 0,7 м3? (Плотность воды 1000 кг/м3, стали 7800 кг/м3.)

1

Ответы и объяснения

2013-04-26T10:52:07+00:00

Дано
V=0,7 м3 
плотность стали "ро"1 = 7800кг/м куб 
Плотность воды "ро"2 = 1000 кг/м куб 
Определить силу F - ? 
Решение. Находим силу тяжести, действующую на рельс. Она равна произведению ускорения свободного падения (g = 9,8 м/с кв, округляем до 10м/с кв) на массу рельса. Массу рельса найдем по формуле: m=po1*V Масса рельса равна m = 5460 кг; Получим: Fт = gm; Fт = 10м/с кв*5460 кг = 54600 Н. На рельс действует архимедова сила. Она равна F(Aрх) = "ро"2gV. То есть, произведению плотности воды на ускорение свободного падения и объем плиты, "двойка" - это индекс плотности, а не коэффициент. 
F(арх) = 1000 кг/м куб *10м/с кв*0,7 м куб = 7000 Н. Сила тяжести направлена вниз, а архимедова сила - вверх. Чтобы удержать рельс, необходимо приложить силу, равную разности этих сил: F = Fт - F(арх); F = 54600 Н - 7000 Н = 47600 НОтвет: рельс нужно поддерживать, чтобы не упал на дно, с силой 47,6 кН.