Question

Решить 1.в сосуд с жидкостью погружен параллелепипед.каковы силы,действующее на переднюю и заднюю грани параллелепипеда? 2. на тело находящие в газе действует а.только сила тяжести б. сила тяжести и сила,выталкивающая это тело и газ в. только сила,выталкивающая это тело из газа 3.в каком случаи выталкивающая сила ,действующая на самолет, меньше 1)на высоте 2 км 2)на высоте 10 км? а.в обоих случаях б.1 в.2

Answer 1

Чем меньше плотность тела по сравнению с плотностью жидкости, тем меньшая часть тела погружена в жидкость. Жидкость давит на дно и стенки сосуда, а если внутрь ее поместить какое-нибудь тело, то оно так же будет подвергаться давлению. Нас будет интересовать действие сил действующих на верхнюю и нижнюю грани, погруженного параллелепипеда. Эту силу называют выталкивающей силой: Fвыт=F2-F1, где: 
• F1 - сила действующая на верхнюю грань 
• F2 - сила действующая на нижнюю грань 
Попробуем расчитать эту силу. Силы F1 и F2 можно расчитать, зная их площади и давление жидкости на уровнях этих граней, тогда F1=p1*S1, a F2=p2*S2. 
В свою очередь p1=ρж*g*h1, a p=ρж*g*h2, а S1=S2=S. 
Получаем формулу Fвыт=ρж*g*h2*S-ρж*g*h1*S=ρж*g*S*(h2-h1)=ρж*g*S*h, где h - высота параллелепипеда. S*h=V, ρж*V=mж - масса жидкости в объеме параллелепипеда. В итоге у нас получается формула: Fвыт=g*mж=Pж 
То есть выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме погруженного в нее тела. 
Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу 
Силу, выталкивающую тело из жикости или газа, называют архимедовой силой. Из полученной формулы FА=Pж=g*mж можно выразить массу жидкости через ее плотность и объем тела, погруженного в эту жикдость (так как объем вытесненной телом жидкости равен объему тела, погруженного в жидкость. тогда получим: FА=g*ρж*Vт. 
Архимедову силу так же можно определить как две силы действующие в противоположные стороны, тогда вес тела в жидкости (P1) будет меньше тела в ваакуме (P) на архимедову силу, т. е: P1=P-FА или 
P1=g*m -g*mж 
. 
Плавание тел 
Возможны три случая: 
• Если сила тяжести (Fтяж) больше архимедовой силы (FА) , то тело будет тонуть. (Fтяж) >(FА) - тело тонет 
• Если сила тяжести (Fтяж) меньше архимедовой силы (FА) , то тело будет всплывать. (Fтяж) >(FА) - тело всплывает 
• Если сила тяжести (Fтяж) равна архимедовой силы (FА) , то тело будет плавать. (Fтяж) >(FА) - тело плавает 
Чем меньше плотность тела по сравнению с плотностью жидкости, тем меньшая часть тела погружена в жидкость