Сколько силы потребуется, чтобы оторвать рамку размерами 6 см и 8 см от поверхности воды, если масса рамки составляет 2 г? Ответ: 61 мН. Я хочу узнать решение этой задачи.
Сэр
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание о силе Архимеда. Сила Архимеда действует на тело, погруженное в жидкость, и направлена вверх. Ее величина равна весу жидкости, которую вытеснило погруженное тело.
Сначала найдем объем воды, которую вытеснила рамка. Объем жидкости можно расчитать по формуле:
\[ V = S \cdot h \]
где \( V \) - объем жидкости, \( S \) - площадь поверхности тела, \( h \) - глубина погружения.
Площадь поверхности тела можно найти, умножив длину на ширину рамки:
\[ S = 6 \, \text{см} \times 8 \, \text{см} = 48 \, \text{см}^2 \]
Теперь найдем вес жидкости, который определяется по формуле:
\[ F = m \cdot g \]
где \( F \) - сила, \( m \) - масса жидкости, \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно равно \( 9,8 \, \text{м/с}^2 \)).
Массу жидкости можно найти, зная ее плотность. Плотность воды примерно равна \( 1 \, \text{г/см}^3 \):
\[ m = V \cdot \rho = 48 \, \text{см}^2 \times 1 \, \text{г/см}^3 = 48 \, \text{г} \]
Теперь можем найти силу Архимеда:
\[ F_A = m \cdot g = 48 \, \text{г} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 = 470,4 \, \text{мН} \]
Это сила, с которой вода действует на рамку вверх. Чтобы оторвать рамку от поверхности воды, нам нужно преодолеть эту силу. Так как сила Архимеда направлена вверх, нам нужно применить силу вниз, равную силе Архимеда, чтобы рамка оторвалась.
Таким образом, сила, необходимая для оторвания рамки, равна 470,4 мН или примерно 470 миллиньютон.
Пожалуйста, обратите внимание, что в данном ответе использовались приближенные значения для упрощения решения.
Сначала найдем объем воды, которую вытеснила рамка. Объем жидкости можно расчитать по формуле:
\[ V = S \cdot h \]
где \( V \) - объем жидкости, \( S \) - площадь поверхности тела, \( h \) - глубина погружения.
Площадь поверхности тела можно найти, умножив длину на ширину рамки:
\[ S = 6 \, \text{см} \times 8 \, \text{см} = 48 \, \text{см}^2 \]
Теперь найдем вес жидкости, который определяется по формуле:
\[ F = m \cdot g \]
где \( F \) - сила, \( m \) - масса жидкости, \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно равно \( 9,8 \, \text{м/с}^2 \)).
Массу жидкости можно найти, зная ее плотность. Плотность воды примерно равна \( 1 \, \text{г/см}^3 \):
\[ m = V \cdot \rho = 48 \, \text{см}^2 \times 1 \, \text{г/см}^3 = 48 \, \text{г} \]
Теперь можем найти силу Архимеда:
\[ F_A = m \cdot g = 48 \, \text{г} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 = 470,4 \, \text{мН} \]
Это сила, с которой вода действует на рамку вверх. Чтобы оторвать рамку от поверхности воды, нам нужно преодолеть эту силу. Так как сила Архимеда направлена вверх, нам нужно применить силу вниз, равную силе Архимеда, чтобы рамка оторвалась.
Таким образом, сила, необходимая для оторвания рамки, равна 470,4 мН или примерно 470 миллиньютон.
Пожалуйста, обратите внимание, что в данном ответе использовались приближенные значения для упрощения решения.
Знаешь ответ?