Для решения этой задачи необходимо знать плотность воды ρв =1000 кг/м³ и плотность стали ρс =7800 кг/м³ Определим объем воды, вытесненной 0.25 кг стальным шариком mc= ρс·V V= mc/ρс Теперь определим массу воды, вытесненной шариком с этим объемом mв= ρв·V mв= ρв· mc/ρс mв=0.032 кг mв=32 г По закону Архимеда в воде действует выталкивающая сила на стальной шарик равная весу вытесненной воды массой 32 г. По третьему закону Ньютона сила, действующая на шарик равна силе действующей со стороны шарика на стакан с водой. Поэтому на чашу весов необходимо положить дополнительный груз массой 32 г.
С учетом того, что на поверхности земли нормальное атмосферное давление, равное 760 мм рт.ст.: Увеличение атмосферного давления вблизи поверхности Земли составляет Δp = 10 мм рт.ст. на каждые Δh = 100 м ниже уровня Земли. Тогда: h = ((p₁ - p₀)/Δp)*Δh = ((780 - 760):10)*100 = 200 (м)
ответ: глубина шахты 200 м
Можно посчитать более точно: Нормальное атмосферное давление: p₀ = 101,325 кПа
При погружении на каждые Δh = 8 м атмосферное давление возрастает на Δp = 100 Па
1 мм рт.ст. = 133,3 Па 20 мм рт.ст. = 20*133,3 = 2666 (Па)
m=20кг
λ = 3,9*10^5
Найти:
Q - ?
Решение:
Q=λm=3,9*10^5*20= 3900000 * 20= 78000000 Дж= 7,8 МДж.
ответ: 7,8 МДж