Силы, действующие на поплавок, изображены на рисунке. Согласно закону Архимеда, сила Архимеда приложена к центру О погруженной в воду части поплавка.

Условие равенства моментов сил относительно точки О дает:

$mg \frac<1> <6>l \sin \alpha — T \frac <3>\sin \alpha = 0$, (1)

где мы использовали доказанное в разделе «Статика» утверждение относительно момента сил тяжести протяженных тел.

Из (1) находим искомую величину натяжения лески:

Отметим, что для решения задачи оказалось достаточно использовать лишь одно из условий равновесия поплавка — равенство моментов сил, причем точку О мы выбрали потому, что в этом случае исчезает необходимость подсчета силы Архимеда.

Первое условие равновесия — равенство нулю суммы всех сил, действующих на поплавок, — не понадобилось.

Напомним, что в правой части (1) первый член $\frac <6>l \sin \alpha$ — момент силы тяжести относительно точки О, закручивающий поплавок по часовой стрелке, взят со знаком «плюс». Второй член $T \frac <3>\sin \alpha$ — момент, который создает сила натяжения лески, закручивает поплавок против часовой стрелки, взят со знаком « минус ».

20. Плавание. Закон Архимеда: задачи по физике с ответами

(Все задачи по статике и гидростатике и ответы к ним находятся в zip-архиве (615 кб), который можно скачать и открыть на своем компьютере. Попробуйте решать задачи самостоятельно и только потом сравнивать свои ответы с нашими. Желаем успехов!)

20.1. Определите давление жидкости на нижнюю поверхность плавающей шайбы сечения S и массы m. [смотрите ответ в общем файле темы]

20.2. На границе раздела двух жидкостей плотностей ρ₁ и ρ₂ плавает шайба плотности ρ (ρ₁ 3 . [V = 147 см 3 ]

20.7. Тело в воде весит в три раза меньше, чем в воздухе. Чему равна плотность тела? [ ρ = 1,5 г/см 3 ]

20.8. К коромыслу весов подвешены два груза равной массы. Если один из грузов поместить в жидкость плотности ρ₁, а другой в жидкость плотности ρ₂, то равновесие сохранится. Найдите отношение плотностей грузов. [ n = ρ₁/ρ₂ ]

20.9*. В сообщающиеся сосуды диаметров d₁ и d₂ налита жидкость плотности ρ. На сколько поднимется уровень жидкости в сосудах, если в один из сосудов положить тело массы m из материала, плотность которого меньше ρ? [смотрите ответ в общем файле темы]

20.10. Определите натяжение нижней лески у поплавка, изображенного на рисунке, если поплавок погружен в воду на 2/3 своей длины. Масса поплавка 2 г. [ F = 9,8 × 10 −3 H ]

20.11. С какой силой давит тяжелая палочка на дно водоема, если жестко связанный с палочкой пустотелый шарик радиуса r погрузился в жидкость наполовину? Плотность жидкости ρ, длина палочки l. [смотрите ответ в общем файле темы]

20.12. Определите натяжение нити, связывающей два шарика объема 10 см 3 , если верхний шарик плавает, наполовину погрузившись в воду. Нижний шарик в три раза тяжелее верхнего. [ F = 1.2 × 10 −2 H ]

20.13. Два одинаковых бревна расположены так, как показано на рисунке. Нижнее бревно привязано к вертикальной стенке тросами, составляющими с ней угол 45°. Верхнее бревно наполовину погружено в воду. Определите плотность бревен. [ ρ = 2/3 г/см 3 ]

20.14. Определите силу давления бревен массы m на стенки канала. Верхнее бревно погружено в воду наполовину, а нижнее касается верхним участком поверхности воды. [ F = mg/√3 ]

20.15*. Как зависит сила, прижимающая два одинаковых полуцилиндра плавающего батискафа, от глубины его погружения Н, если плоскость соприкосновения полуцилиндров: а) вертикальна; б) горизонтальна? Радиус батискафа R, длина L, плотность жидкости ρ. [смотрите ответ в общем файле темы]

20.16*. Докажите, что сила, с которой прижимаются половины сферического батискафа друг к другу, не зависит от наклона плоскости соприкосновения полусфер батискафа, если он полностью погружен в жидкость. [смотрите ответ в общем файле темы]

20.17. Коническая пробка высоты 10 см с углом при вершине 90° перекрывает отверстие радиуса 5 см. Чему должна быть равна масса этой пробки, чтобы она не всплывала при изменении уровня воды в сосуде? [m = 520 г]

20.18*. Решите предыдущую задачу при условии, что отверстие радиуса r перекрывает шар радиуса R, а плотность жидкости равна ρ. [смотрите ответ в общем файле темы]

20.19*. Наклон кубической коробки, наполовину погруженной в жидкость, равен а. Определите массу каждого из двух противоположных ребер коробки. Массой остальных частей коробки пренебречь. Плотность жидкости ρ, длина ребер коробки a. [смотрите ответ в общем файле темы]

20.20*. Определите минимальное натяжение двух канатов, связывающих широкий плот, состоящий из двух слоев бревен. Масса каждого бревна m. Верхний слой бревен погружен в воду наполовину. [ T = (√3) mg/18 ]

20.21. В цилиндр радиуса R, частично заполненный жидкостью, падает цилиндрическая пробка радиуса r и высоты h. Начальная высота нижнего торца пробки над уровнем жидкости R, начальная скорость равна нулю. Какое количество тепла выделится к моменту окончания движения жидкости и пробки? Плотность пробки ρ, плотность жидкости ρ_o > ρ. [смотрите ответ в общем файле темы]

20.22. Какое количество тепла выделится в водоеме при всплывании в нем воздушного пузыря радиуса R = 0,1 м с глубины H = 10 м? Плотность воды ρ. [ 410 Дж]

20.23. Какую минимальную работу нужно произвести, чтобы вытащить со дна моря на борт судна батискаф радиуса 2 м? Масса батискафа 35 т, глубина моря 100 м, высота борта судна 3 м. [A = 283 кДж]

20.24*. Для создания искусственной тяжести цилиндрический космический корабль радиуса R вращается вокруг своей оси с угловой скоростью w. Бассейн в корабле имеет глубину H, а дном бассейна служит боковая стенка корабля.

а) Сможет ли космонавт плавать в этом бассейне? Опишите особенность космического бассейна. Определите плотность плавающей в бассейне палочки длины l ρ_o. Найдите силу, с которой шарик давит на боковую стенку сосуда. [смотрите ответ в общем файле темы]

20.26. Цилиндрический сосуд радиуса R, частично заполненный жидкостью, вращается вместе с жидкостью вокруг своей оси. К боковой стенке сосуда на нити длины l привязан воздушный шарик радиуса r; во время вращения нить образует со стенкой угол α. Определите угловую скорость вращения. Поле тяжести направлено вдоль оси сосуда. [смотрите ответ в общем файле темы]

Определите силу натяжения нижней лески у поплавка изображенного

Разделы

Дополнительно

Задача по физике — 1441

На дне водоема находится тело массой $m$ со средней плотностью $\rho$, полностью погруженное в воду. Плоская часть поверхности тела площадью $S$ плотно прилегает ко дну так, что вода не подтекает. С какой силой тело давит на дно? Глубина водоема $h$.

Задача по физике — 1442

Определите натяжение нижней лески у поплавка, изображенного на рисунке, если поплавок погружен в воду на 2/3 своей длины. Масса поплавка $M$.

Задача по физике — 1443

Какую работу $A$ надо совершить, чтобы вдвинуть пробку на длину $l$? Известны: радиус цилиндрического стакана $R$, плотность жидкости $\rho$, радиус пробки $r$, величина $h$ (см. рис.).

Задача по физике — 1444

Внутри тонкостененного сферического баллона радиуса $R$ находится газ под давлением $P$. Разрежем мысленно баллон плоскостью на две равные части. С какой силой $F$ одна половина оболочки баллона удерживает другую? Рассмотреть два случая: 1) внешнее давление отсутствует и 2) внешнее давление равно $P_<0>$.

Задача по физике — 1445

В полусферический колокол, плотно лежащий на столе, наливают через маленькое отверстие наверху жидкость. Когда жидкость доходит до отверстия, она приподнимает колокол и начинает вытекать снизу. Найти массу колокола, если его внутренний диаметр $P$, а плотность жидкости $\rho$.

Задача по физике — 1446

Почему сосиска при варении лопается вдоль, а не поперек?

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Леска

Леска выдерживает силу натяжения в 14 н, как и указано в паспорте. [1]

Если леска удочки опущена в текучую воду, то кругом наблюдается рисунок из неподвижных капиллярных волн. Объясните, почему такое явление возможно. [2]

Натягивая леску , нужно определить расстояние между точками Л и С в момент обрыва, а также половину длины лески. Эти измерения выполняются с помощью рулетки. [3]

Седж, Лески ( Sage, Lacey) и другие изучали много систем, встречающихся в реальных месторождениях [ XII. Аллен ( Allen) изучал фазовые соотношения газонефтяных смесей. Аллена для продукции, отобранной из пласта при 90 6 С и давлении 162 ат. [5]

Определите натяжение нижней лески у поплавка, изображенного на рисунке, если поплавок погружен в воду на 2 / з своей длины. [6]

При помощи капроновой лески в витрине производят все подвесы и оттяжки. [7]

Постепенно натягивая леску , мы увеличиваем угол ос, в результате чего возрастает сила натяжения F. Заметив по транспортиру угол, при котором насту — пает разрыв лески, мож — & но подсчитать допустимую нагрузку. Если леска разрывается даже при а 0, ее следует сложить вдвое и заново проделать описанную операцию, не забывая разделить конечный результат на два. [8]

Мононить техническая, леска , струны в мотках, щетина в мотках и пучках. Мешки прошивают вручную шпагатом ( ГОСТ 17308 — 85) или кордными нитками. [9]

Известен мне в леску атом пенечек один удивительный. Очень в нужде помогает. [10]

Покупая в магазине капроновую леску , рыболов забыл поинтересоваться, какую нагрузку она выдерживает. Однако после некоторого размышления он придумал способ определения этой величины с помощью гири массы 1 кг и транспортира, которые у него случайно оказались. [11]

Большое количество щетины и лески применяется в производстве кистей и зубных щеток и для профессиональной и спортивной рыбной ловли, причем наиболее денным свойством является сопротивление полиамидов гниению наряду с высокой долей эластического удлинения ( особенно для рыболовства); это объясняет многочисленные усилия, которые предпринимались для удовлетворения всех требований, предъявляемых к моноволокну. [12]

Сушить белье удобно на прочной и малозаметной капроновой леске диаметром I — 1 5 мм. & стене стандартной ванной комнаты ( она делается из асбоцементных листов толщиной 7 мм) сверлится отверстие диаметром 3 мм. На конце лески завязывается узел и просовывается в отверстие. Затем отверстие забивается деревянной пробочкой и закрашивается. [13]

После прекращения циркуляции промывочной жидкости лесок , находящийся во взвешенном состоянии в жидкости, не выносится на дневную поверхность. Поэтому по окончании промывки он снова выпадает на забой и перекрывает большую часть фильтра. [14]

О 4.2.10. Определите силу натяжения нижней лески у поплавка, изображенного на рисунке, если поплавок погружен в воду на две трети своей длины. [15]

Добавить материал

Спасибо, что решили отправить нам материалы

Спасибо от всех людей, желающих поглощать знания и заниматься научной деятельностью и, кроме того, от тех, кто желает получать плоды научной деятельности в виде улучшающих жизнь инноваций. Отправка Вами материалов позволит Вам скачивать электронные книги с нашего сайта. Однако, следует заметить, что отпарвляемый Вами материал не должен быть представлен в Интернете, иначе не будет смысла выкладывания на сайте материала, который и так без проблем найдут он-лайн. Проверить начличие такового в Интернете не сложно: заходите в поисковик (к примеру, яндекс), вводите цельный отрывок из текста материала (слов 20 подряд без знаков препинания — они будут только мешаться), желательно из середины работы, так как введения могут и присутствовать в Интернете, а основной текст — отсутствовать. После осуществления поиска, смотрите, не нашёл ли поисковик точно такой же текст (если он есть, то он обязательно будет входить в первую десятку найденых сайтов). Если текста не найдено — то можно отправлять материал и исправить то, что люди, которые, возможно, желают воспользоваться материалом, не могут найти его. Можно проверить наличие этого материала также и в других поисковиках.

Следует отметить, что для сайта очень большую ценность представляют материалы, которые едва ли можно найти в библиотеках, а именно — дипломные работы, диссертации, монографии и прочие Ваши работы, которые не распространяются в больших количествах в печатных изданиях, в отличие от учебных пособий, известных работ, и т.п., которые, однако, также обладают немалой научной ценностью и, как следствие, ценностью для всего человечества.

Вы можете отправить материал на наш почтовый ящик или заполнив форму ниже: