Чтобы камень удерживался в воде сумма всех сил, действующих на него должна быть равна нулю. На булыжник действуют сила Архимеда и сила тяжести.
Сила Архимеда равна произведению плотности жидкости, объёму тела и ускорению свободного падения :
Fа = р*V*g=1000*0,004*10=40Н
Сила тяжести равна произведению массы тела на ускорение свободного падения :
Fт=m*g
Масса булыжника равна произведению плотности гранита на объем:
m=p*V=2600*0,004=10,4 кг
Fт=10,4*10=104Н
Так как сила тяжести больше, чем сила Архимеда, то булыжник потонет. Чтобы он удерживался в воде нужно приложить силу направленную вверх, то есть противоположную силе тяжести и равную по модулю разности силы тяжести и силы Архимеда:
Равнение теплового баланса: Q1=Q2 Количество теплоты, выделяемое при сгорании нефти: Q1=lm=pVl, где l -удельная теплота сгорания нефти; m=pV — масса нефти; р — плотность нефти; V — объем нефти Количество теплоты, которое необходимо затратить на нагревания стали от начальной температуры Т1=10 С до температуры плавления Т2=1360 С и на плавление стали массы m0=500 кг: Q2=ncm0(T2-T1)+l1m0, где m0 — масса стали; с — удельная теплоемкость стали; l1 — удельная теплота плавления стали; n — кпд печи Тогда, lpV=m0*(nc(T2-T1)+l1 Отсюда объем расходуемой нефти равен: V=(m0/pl)*(nc(T2-T1)+l1)=(500/950*4.61e+7)*(0.5*500*1350+2.7e+5)=0.0069 м3=6.9 л
Если жидкость контактирует с твердым телом, то существуют две возможности: 1) молекулы жидкости притягиваются друг у кругу сильнее, чем к молекулам твердого тела. В результате силы притяжения между молекулами жидкости собирают её в капельку. Так ведет себя ртуть на стекле, вода на парафине или "жирной" поверхности. В этом случае говорят, что жидкость НЕ смачивает поверхность; 2) молекулы жидкости притягиваются друг у кругу слабее, чем к молекулам твердого тела. В результате жидкость стремится прижаться к поверхности, расплывается по ней. Так ведет себя ртуть на цинковой пластине, вода на чистом стекле или дереве. В этом случае говорят, что жидкость смачивает поверхность
Сила Архимеда равна произведению плотности жидкости, объёму тела и ускорению свободного падения :
Fа = р*V*g=1000*0,004*10=40Н
Сила тяжести равна произведению массы тела на ускорение свободного падения :
Fт=m*g
Масса булыжника равна произведению плотности гранита на объем:
m=p*V=2600*0,004=10,4 кг
Fт=10,4*10=104Н
Так как сила тяжести больше, чем сила Архимеда, то булыжник потонет. Чтобы он удерживался в воде нужно приложить силу направленную вверх, то есть противоположную силе тяжести и равную по модулю разности силы тяжести и силы Архимеда:
F=104-40=64Н