2,7 Н
Объяснение:
выталкивающая сила Fa, Н (сила Архимеда) прямо пропорциональна объему тела V, м³, погруженного в жидкость. Объем выражается через массу m, кг и плотность материала (фарфора) ρ_ф=2300 кг/м³:
V=m/ρ_ф;
т.к. шар имеет полость (пустоту), то внешний объем при той же массе вычислим из уравнения:
m=(V-v)*ρ_ф, где
v - объем полости, м³
m/ρ_ф=V-v;
V=m/ρ_ф+v
Итак:
Fa=ρ*g*V, где
ρ - Плотность воды, кг/м³
g - ускорение свободного падения, g≅10 м/с²
Fa=ρ*g*(m/ρ_ф+v);
Fa=1000*10*(0,5/2300+50*10⁻⁶)=10⁴*(2,67*10⁻⁴)≅2,7 (Н)
Производится работа по подъему m кило воды на высоту h против сил тяжести в гравитационном поле напряжённости g
A = mgh
Поскольку спрашивают об объёме, то, учитывая, что плотность воды ρ, следует записать:
A = ρVgh
Мощность есть скорость производства работы A = Pt
Таким образом, величины, данные в задании, связаны следующим соотношением
ρVgh = Pt
откуда для V получаем:
V = Pt/(ρgh)
P = 10 000 Вт - мощность насоса
t = 3600 c - время работы в секундах
ρ = 1000 кг / м куб - плотность воды
g = 10 м/с² - ускорение силы тяжести
h = 18 м - глубина подъёма воды
V = 10000*3600/(1000*10*18) = 3600/18 = 200 м куб
Подробнее - на -
В трубке с меньшим диаметром, масло поднимется выше, чем в трубке в большим диаметром.