Дано:
Pп=50 кг/м³
Vп=3*2*0,1=0,6 м³
Pв=1000 кг/м³
g=9,8 м/с²
Найти:
F-?
Решение (с качественными в меру возможностей пояснениями):
Нам необходимо полностью погрузить в воду кусок пенопласта. Плотность пенопласта значительно меньше плотности воды, следовательно пенопласт будет всплывать на поверхность. Вода выталкивает пенопласт с силой равной архимедовой силе (Fa). Помимо этого, кусок пенопласта тянет ко дну с силой равной силе тяжести (Fт).
Итак, нам необходимо преодолеть силу Fa, а сила Fт сонаправлена с нашими усилиями.
F=Fa-Fт (преодолеваем Fa, Fт нам );
Fa=Pв*V*g;
Fт=g*m=g*V*Pп(в этой формуле выразили массу через плотность и объём);
F=Pв*V*g-Pп*V*g=1000*0,6*9,8-50*0,6*9,8=5586 Н
F=5586 Н
1)Для нахождения значения горизонтальной силы, которую требуется приложить к указанному бруску, спроецируем все силы на ось движения бруска: m * a = F - Fтр и F = Fтр + m * a = μ * m * g + m * a = (μ * g + a) * m.
Данные: μ — коэфф. трения между поверхностью и указанным бруском (μ = 0,1); g — ускорение свободного падения (g ≈ 10 м/с2); a — требуемое ускорение (а = 2 м/с2); m — масса бруска (m = 200 г = 0,2 кг).
Выполним расчет: m * a = (μ * g + a) * m = (0,1 * 10 + 2) * 0,2 = 0,6 Н.
ответ: Горизонтальная сила, приложенная к указанному бруску, должна составлять 0,6 Н.ответ: m = 200 г = 0,2 кг.
2)
g = 10 м/с2.
F = 0,5 Н.
μ - ?
Так как брусок движется равномерно прямолинейно, то согласно 1 закона Ньютона, действие на него сил скомпенсированы: F + Fтр + N + m * g = 0.
Где F - сила, с которой тянут брусок, Fтр - сила трения скольжения бруска с поверхностью, N - сила реакции поверхности, m * g - сила тяжести.
ОХ: F - Fтр = 0.
ОУ: N - m * g = 0.
F = Fтр.
N = m * g.
Сила трения скольжения Fтр определяется формулой: Fтр = μ * N = μ * m * g, где μ - коэффициент трения скольжения.
F = μ * m * g.
μ = F / m * g.
μ = 0,5 Н / 0,2 кг * 10 м/с2 = 0,25.
ответ: коэффициент трения скольжения составляет μ = 0,25.
3)F - Fтр = m*a. Отсюда a = (F - Fтр)/m = (2-1)/0.4кг = 2.5 м/с^2.
ответ: 2.5 м/с^2.
Объяснение:
