На границе раздела двух жидкостей плотности ρ1 и ρ2 плавает шайба плотности ρ (ρ1 < ρ < ρ2). высота шайбы h. определите глубину ее погружения во вторую жидкость.
Ответы на вопрос:
ответ:
.
объяснение:
на шайбу действуют две силы: выталкивающая сила (архимеда) и сила тяжести. в равновесии в проекции на вертикальную ось закон ньютона для шайбы:
fa=mg. (1) силу архимеда fa определим, используя соображения, при выводе закона архимеда во введении к разделу.
если мысленно заменить часть объема шайбы, погруженную в жидкость плотностью ρ1 самой этой жидкостью, и то же самое проделать с другой частью шайбы, то, очевидно, жидкость будет находиться в равновесии. следовательно, мы вправе записать: fa=(sh1ρ1+sh2ρ2)g, (2) где s — площадь сечения шайбы, ρ2h2s — масса жидкости, заменяющая нижнюю часть шайбы, ρ1h1s - верхнюю, правая часть (2) — вес жидкости, вытесненной телом (шайбой).
запишем также очевидные соотношения: h=h1+h2 (3) m=ρsh. (4)
решая полученную систему уравнений (1—4), находим: h2=ρ−ρ1ρ2−ρh.
решить можно и другим способом.
обозначим давление жидкости на верхнюю поверхность шайбы через p0, на нижнюю — p. запишем условие равновесия мысленно выделенного столба жидкости (см. рис.) и, после несложных преобразований, получим: p=p0+(ρ1h1+ρ2h2)g.
сила архимеда равна: fa=ps−p0s=(ρ1h1+ρ2h2)sg, где ps — модуль силы, действующей на шайбу вверх, p0s — вниз.
силы со стороны жидкостей на боковую поверхность шайбы вклада в силу архимеда не .
далее решение аналогично первому способу
ответ:
объяснение:
1)
пусть масса шайбы равна m.
тогда вес шайбы в воздухе:
p = m*g= ρ*v*g = ρ*s*h*g
2)
пусть глубина погружения шайбы во вторую жидкость равна h, тогда глубина погружения в первую жидкость (h-h)
выталкивающие силы:
fₐ₁ = ρ₁*g*v₁ = ρ₁*g*s*(h - h) (здесь s - площадь основания шайбы).
аналогично:
fₐ₂ = ρ₂*g*v₂ = ρ₂*g*s*h
суммарная выталкивающая сила:
fₐ = fₐ₁+fₐ₂ = g*s*(ρ₁*h + h*(ρ₂- ρ₁))
3)
поскольку шайба находится в равновесии, то
р = fₐ
ρ*s*h*g = g*s*(ρ₁*h + h*(ρ₂- ρ₁))
ρ*h = ρ₁*h + h*(ρ₂- ρ₁)
h = h (ρ - ρ₁) / (ρ₂ - ρ₁)
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
1Kotejka120.06.2021 05:28
-
terrrylook3121.10.2020 11:03
-
aboboskayaovrain12.09.2022 22:21
-
gimirunb10.03.2021 19:37
-
Milka010207.02.2023 16:19
-
sashamenkov1808.02.2020 15:31
-
АртурЗезарахов14.03.2020 23:27
-
mila52578417.03.2020 00:18
-
davvechannel14.03.2021 01:36
-
Kotazzz11.02.2021 13:00
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.