Поплавок уровномера имеет цлиндрическую форму с плоскими днищами. на какую глубину погрузиться поплавок в жидкости если его масса равна 1кг а диаметр 0.3м плотность жидкости 750кг/м^3
Поплавок будет погружаться до тех пор, пока вес вытесняемой им жидкости не станет равен весу поплавка. Вес вытесненной жидкости в состоянии равновесия Fж = S*H*p*g. Здесь - площадь дна поплавка = π(d/2)² = pi*d²/4. Тогда Fж = π*d²*H*p*g/4. Этот вес должен равняться весу поплавка Fп = m*g. Таким образом имеем Fж = Fп. Или π*d²*H*p*g/4 = m*g. Или π*d²*H*p/4 = m. Отсюда Н = 4m/ π*d²*p = 4/3,14*0,3²*750 = 0,0188628…м ≈0,019 м
Поместим точку В в начало системы координат, а вектор силы отложим вдоль положительного направления оси Х. Вектор силы будет совпадать с положительным направлением оси Y, поскольку угол между векторами и равен 90 градусов. Вектор силы направлен под углом На прилагаемом рисунке пурпурным цветом показано графическое нахождение равнодействующей всех трех векторов сил . Аналитическое решение будем искать с проекций векторов на оси X и Y.
ответ: модуль равнодействующей силы F равен 14н, а направление совпадает с направлением силы
Сила давления на боковую стенку F = p * S, где p -- давление воды на уровне, соответствующем половине высоты воды в сосуде S -- площадь, на которую оказывается давление
p = po * g * h/2, где po = 1000 кг/м3 -- плотность воды, g = 10 м/с2 -- ускорение свободного падения
S = h * a, где h -- высота воды в сосуде a -- сторона квадрата, который представляет собой горизонтальное сечение сосуда
В результате получаем: F = po * g * h/2 * h * a = po * g * h^2 * a / 2 Откуда: a = 2 * F / (po * g * h^2) a = 2 * 540 / (1000 * 10 * 0,6^2) = 0,3 м