Дубовый брусок, погруженный в воду целиком, вытесняет воду объёмом 1,2 м^3, а плавающий на поверхности брусок -0,96 м ^3. Определите силы Архимеда, действующие на брусок в обоих случаях. Почему различны их значения?
Дано: = 10 кг -- максимально допустимая масса кг/м³ -- плотность камня кг/м³ -- плотность воды
Дано:
Решение: Максимально допустимый вес подъема в воздухе равен: . В воде на объект помимо силы тяжести будет действовать и выталкивающая сила Архимеда (направлена вверх, поэтому со знаком минус): . Именно поэтому в воде проще поднимать тяжелые предметы. Сила Архмеда определяется следующим образом: , где - объем тела, а - ускорение свободного падения. Объем тела является отношением массы тела к плотности тела : . Таким образом, можем определить вес предмета в воде так: .
Приравняв вес в воде и воздухе можем вычислить массу камня, которую мальчик сможет поднять в воде: Отсюда, Вычислим эту массу кг.
Так. Ход решения. Виток индуцирует постоянное поле B(I) = μI. В зависимости от направления тока это вектор образует с вектором индукции поля Земли a1 = 120 или a2 = 60 градусов. Стрелка будет направленна по вектору сумме этих двух. Найдём его по теореме косинусов. Bрез = (μI)^2 +B^2 - 2 μIB*cos(180 -a) = (μI)^2 +B^2 + 2 μIB*cos(a).
Дано:
Решение:
Максимально допустимый вес подъема в воздухе равен:
где
Приравняв вес в воде и воздухе можем вычислить массу камня, которую мальчик сможет поднять в воде:
Отсюда,
Вычислим эту массу
ответ: 16.7 кг.