Необходимо решить следующую задачу: Пусть на поршень с площадью сечения S2 нагружен груз массой m3, равной 120

Необходимо решить следующую задачу: Пусть на поршень с площадью сечения S2 нагружен груз массой m3, равной 120 г. На какую величину сместится этот поршень? Ответ предоставьте в сантиметрах и округлите до ближайшего целого числа. Предыдущий ответ содержится на фотографии.
Smesharik_867

Smesharik_867

Для решения данной задачи мы можем использовать принцип Архимеда, который гласит: "Величина поддерживающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость (или газ), равна весу вытесненной этой жидкости (или газа)".

В данном случае поршень погружен в некую жидкость и на него действует поддерживающая сила вверху, которая равна весу вытесненной жидкости.

Выражение для веса вытесненной жидкости можно записать следующим образом:

F=ρVg

где F - вес вытесненной жидкости, ρ - плотность жидкости, V - объём вытесненной жидкости, g - ускорение свободного падения.

Обратимся к второму поршню: из задания известна масса груза m3 на поршень и площадь сечения второго поршня S2.

Воспользуемся связью между массой, силой и ускорением:

F=mg

где F - вытесненная жидкость, m - масса груза, g - ускорение свободного падения.

Так как сила, действующая на поршень сверху равна весу вытесненной жидкости, то F=ρVg.

Из этих двух равенств получаем:

ρVg=mg

Рассмотрим площадь сечения S2 и смещение поршня x.

Так как площадь зависит от длины и ширины, а размеры поршеня постоянны, то площадь поверхности поршня определяется следующим образом:

S2=lx

где l - длина поршня, x - смещение поршня.

Также возьмем во внимание, что объем вытесненной жидкости V связан с площадью поверхности S2 следующим образом:

V=S2x

Подставляем полученное выражение для объема V в уравнение:

ρS2xg=mg

Делим обе части уравнения на ρg и получаем:

S2x=mρ

Теперь, чтобы найти смещение x поршня, необходимо поделить массу груза m на плотность жидкости ρ и умножить на площадь сечения S2:

x=mρS2

Из условия задачи известна масса груза m, равная 120 г, и площадь сечения второго поршня S2. Однако, необходима дополнительная информация о плотности жидкости для получения окончательного ответа.

Просьба предоставить плотность жидкости, чтобы я мог точно рассчитать смещение поршня.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello