Условия плавания тел следуют из закона Архимеда:
1. Если выталкивающая сила больше, чем вес тела, тело всплывает до тех пор, пока эти силы не уравновесятся.
2. Если выталкивающая сила равна весу тела, тело плавает в любой точке жидкости.
3. Если выталкивающая сила меньше веса тела тело тонет.
Льдина плавает, сила тяжести равна силе Архимеда. Направлены эти силы в противоположные стороны. Их равнодействующая в таком случае равна нулю.
Сила Архимеда равна весу льдины:
Fарх=Р=m*g=ρ*V*g=900*0,1*10=900(Н);
Дано:
m=2г=0,002кг
ρ (пробки)= 0,2г/см3=200 кг/м3
ρ (воды)= 1000 кг/м3
Найти: R- ? Силы, действующие на кусок пробки:
Fт = m*g = 0,002 кг * 9,8 м/с² = 0,0196Н - сила тяжести, направлена вниз
Fa = V * g * ρ (воды) - сила Архимеда, выталкивающая пробку.
V = m / ρ (пробки) = 0,002 кг / 200 кг/м³ = 0,00001 м³
Fa = 0,00001 м³ * 9,8 м/с² * 1000 кг/м³ = 0,098 Н
Сила, которую необходимо приложить, чтобы пробка тонула
R = Fa - Fт = 0,098 – 0,0196= 0,0784 Н.=0,08Н (округлили)
2) Кинетическая энергия до столкновения Ek1=0,5*m*V1^2
После: Ek2=2*m*(0,5*V1)2/2=0,25*m*V1^2
Ek1/Ek2=0,5*m*V1^2/0,25*m*V1^2=2
ответ: уменьшилась в 2 раза. С точки зрения закона сохранения энергии, половина начальной энергии перешла во внутреннюю.