В воздухе оловянная деталь растянула пружину динамометра с силой 6 Н, а в масле — с силой 2,7 Н. Какая - id1723245320221021 от Nikbatyr 21.10.2022 22:54

Question

Физика: В воздухе оловянная деталь растянула пружину динамометра с силой 6 Н, а в масле — с силой 2,7 Н. Какая выталкивающая сила действует на деталь в масле? Выталкивающая сила равна ? Н

Nikbatyr · Accepted Answer

H = 1 м
p₀ = 750 мм рт. ст.
ρ₁ = 13600 кг/м³
h₁ - ? - высота искомого столбика ртути
Давление столбика ртути направлено вниз p₁ = ρ₁*g*h₁
Над ртутью разряженный воздух. Используем закон Бойля-Мариотта p₀*h/2 = p₂*(h - h₁) => p₂ = p₀*h/(2*(h-h₁))
Итого получаем
p₁ + p₂ = p₀
ρ₁*g*h₁ + p₀*h/(2*(h-h₁)) = p₀
2*ρ₁*g*h₁*(h-h₁) + p₀*h = 2*p₀*(h-h₁)
2*ρ₁*g*h₁*h - 2*ρ₁*g*h₁² + p₀*h = 2*p₀*h - 2*p₀*h₁
- 2*ρ₁*g*h₁² + 2*ρ₁*g*h*h₁ + p₀*h - 2*p₀*h + 2*p₀*h₁ = 0
2*ρ₁*g*h₁² - h₁*(2*ρ₁*g*h + 2*p₀) + p₀*h = 0
2*13600*10*h₁² - h₁*(2*13600*10*1 + 2*99975) + 99975*1 = 0
272000*h₁² - h₁*(272000 + 200000) + 100000 = 0
272*h₁² - 472*h₁ + 100 = 0
68*h₁² - 118*h₁ + 25 = 0
D = 118² - 4*68*25 = 13924 - 6800 = 7124
корень(7124) ≈ 84,4
h₁ = (118 + 84,4) / (2*68) = 1,49 м - не удовлетворяет условию задачи
h₂ = (118 - 84,4) / (2*68) = 0,25 м = 25 см

MOGZ ответил