Размер кубика H = 9 см погружение кубика в воде k = 0,8 объема плотность воды p1 = 1000 кг/м3 плотность кубика p2 долита жидкость с плотностью р3 высота слоя жидкости h = 8 см и совпадает с верхней гранью кубика
закон архимеда для кубика плавающего в воде гласит что масса кубика равна массе вытесненой воды S*H*p2=S*(H*k)*p1 значит р2 = k*p1
закон архимеда для кубика плавающего в смеси двух жидкостей гласит что масса кубика равна массе вытесненых жидкостей S*H*p2=S*(H-h)*p1+S*h*p3 значит H*p2=(H-h)*p1+h*p3
В каждой задаче используем формулы взаимосвязи силы, давления и площади:
Формула 1: p=F/S Формула 2: F=pS Формула 3: S=F/p, где p - давление, F - сила, S - площадь. Но также эти величины находятся по формулам: S=ab F=gm m=ρV ( a - длина, b - ширина, g=10 Н/кг (ускорение свободного падения), m - масса, V - объем, ρ (ро) - плотность) Итак, решаем задачи. 1) Дано: S - 320 см^2 (СИ: 0,032 м^2) m - 48 кг g - 10 Н/кг F - ? p - ? Решение: F=gm, p=F/S. 1) 48*10=480 Н - вес мальчика 2) 480/0,032=15000 Па - его давление на пол ответ: 15000 Па 2 Задача. Дано: m - 78 кг a - 1,5 м b - 8 см (СИ: 0,0008 м) g - 10 Н/кг. Решение: S=ab, F=gm, p=F/S. 1) 1,5*0,0008=0,0012 м^2 - площадь лыжи 2) 78*10=780 Н - вес спортсмена (его сила давления на снег) 3) ДАЛЕЕ ВАЖНЫЙ МОМЕНТ: Так как в условии указаны длина и ширина ОДНОЙ лыжи, то нам необходимо тогда площадь одной лыжи умножить на два: 0,0012*2=0,0024 м^2 - площадь двух лыж. 4) Считаем по формуле (1) p=F/S давление: 780/0,0024=325000 Па = 325 кПа ответ: 325 кПа давление спортсмена на снег. Задача №3. Дано: m - 5,4 т (СИ: 5400 кг) S - 1,5 м^2 g - 10 Н/кг F, p - ? (хотя нам дано давление, которое выдерживает лед=90 кПа=90000 Па в системе СИ, но надо найти давление, производимое трактором на лед (плотностью льда пренебречь) и сравнить данные. Если р1<р2, то ответ - нет. Решение: F=gm, p=F/S. 1) 5400*10=54000 Н - вес трактора. 2) 54000/1,5=36000 Па=36 кПа. 3) 90 кПа>36 кПа. ответ: Да, проедет.
погружение кубика в воде k = 0,8 объема
плотность воды p1 = 1000 кг/м3
плотность кубика p2
долита жидкость с плотностью р3
высота слоя жидкости h = 8 см и совпадает с верхней гранью кубика
закон архимеда для кубика плавающего в воде гласит что масса кубика равна массе вытесненой воды
S*H*p2=S*(H*k)*p1
значит р2 = k*p1
закон архимеда для кубика плавающего в смеси двух жидкостей гласит что масса кубика равна массе вытесненых жидкостей
S*H*p2=S*(H-h)*p1+S*h*p3
значит H*p2=(H-h)*p1+h*p3
p3 = (H*p2-(H-h)*p1)/h =
= (H*k*p1-(H-h)*p1)/h =
= p1*(H*k-(H-h))/h =
= p1*(1-H/h*(1-k)) = 1000*(1-9/8*(1-0,8)) кг/м3 = 775 кг/м3 - это ответ
p3 = p1*(1-H/h*(1-k)) - общая формула для этой и аналогичных задач