Сила Архимеда у нас зависит от плотности жидкости, в которой находятся шарики и от объема погруженной части тела.
Если шарики находятся в одной жидкости и их погруженные объемы равны, то получается, что одинаковая сила действует на них.
Можно доказать это через формулы:
F(a) = pgV
p - плотность жидкости
V - объем тела
V1 - объём погруженной части первого шарика
V2 - объём погруженной части второго шарика
V1 = V2 = V (т.к объёмы равны)
p - плотность жидкости (она у нас видимо одна)
Сразу видим, что тут все величины равны, значит и выталкивающая сила будет одинаковая.
Получим:
pgV1 = pgV2
pgV = pgV
Ускорение системы (и каждой её части, поскольку нить невесома и не растяжима) равно:
а = (F₁ - F₂)/(m₁ + m₂) = (1 - 0.6)/(0.2 + 0.3) = 0.8 м в сек за сек
суммарная сила, действующая на правый брусок (m₁):
f₁ = m₁a = 0.3*0.8 = 0.24 Н
Сила, действующая на правый брусок со стороны нити
R₁ = f₁ - F₁ = 0.24 - 1 = - 0.76 Н
суммарная сила, действующая на левый брусок
f₂ = m₂a = 0.2*0.8 = 0.16 Н
Сила, действующая на левый брусок со стороны нити
R₂ = f₂ - (- F₂) = 0.16 + 0.6 = 0.76 Н
ответ: ускорение каждого бруска 0.8 м в сек за сек
Сила натяжения нити 0.76 Н
2.
Вторую задачу формально можно свести к эквивалентной, разобранной выше. На правый брусок действует сила F₁численно равная весу бруска
m₁ = 0.3 кг, значит F₁ = mg = 0.3*10 = 3 Н
Второй брусок m₂ = 0.5 кг движется с трением, численно равным
F₂ = m₂gk = 0.5*10*0.2 = 1 Н
Можно считать, что он движется без трения, но на него действует сила F₂, рассчитанная выше и мы окончательно сводим задачу с блоком к задаче, подобной предыдущей.
Ускорение системы (и каждой её части, поскольку нить невесома и не растяжима) равно:
а = (F₁ - F₂)/(m₁ + m₂) = (3 - 1)/(0.5 + 0.3) = 2.5 м в сек за сек
суммарная сила, действующая на правый брусок (m₁):
f₁ = m₁a = 0.3*2.5 = 0.75 Н
Сила, действующая на правый брусок со стороны нити
R₁ = f₁ - F₁ = 0.75 - 3 = - 2.25 Н
суммарная сила, действующая на левый брусок
f₂ = m₂a = 0.5*2.5 = 1.25 Н
Сила, действующая на левый брусок со стороны нити
R₂ = f₂ - (- F₂) = 1.25 + 1 = 2.25 Н
ответ: ускорение каждого бруска 2.5 м в сек за сек
Сила натяжения нити 2.25 Н