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)
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);
mв = mс
Найти: nб.с.
Решение.
Основная формула m = p*V , где m - масса жидкости, p - ее плотность, V - объем жидкости.
Индекс в -относится к воде, индекс с к спирту.
1) объем каждой бутылки: Vб = Vв/40
2) общая масса воды в 40 бутылках
mв = pв*Vв
3) масса спирта в nб.с бутылках: mc = pc*Vc
4) равенство масс спирта и воды по условию: mс = mв = рс* Vc
5) объем спирта: Vс = mв/рс = Vв*рв/рс
6) количество бутылок спирта:nб.с = Vс/Vб
7) подставим в 6)данные из 5) и 1)
nб.c = (Vв*рв/pc)/(Vв/40) = (40*Vв*рв)/(рс*Vв) = 40*(рв/рс)
nб.с = 40*(рв/рс)
Увеличение количества бутылок определяется отношением плотностей воды и спирта при данной температуре.
8) по таблицам плотность воды при 20°С рв = 0,998 г/мл
плотность этилового спирта при 20°С рс = 0,789 г/мл
nб.с = 40*0,998/0,789 ≈ 50,6, т.е. нужна 51 бутылка (50 полных,1 неполная).
плотность метилового спирта при 20°С рс = 0,793 г/мл
nб.c = 40*0,998/0,793 ≈ 50,3 (50 полных 1 - неполная)
плотность амилового спирта при 20°С рс = 0,814 г/мл
nб.с = 40*0,998/0,814 ≈ 49,0
Для конкретного ответа данных недостаточно.
ответ: пб.с = 40рв/рс