Ротор ультрацентрифуги вращается вокруг вертикальной оси с частотой n=50000 об/мин. На роторе закреплена пробирка с водой. Ось пробирки горизонтальна, направлена по радиусу ротора, дно пробирки находится на расстоянии L=10см от оси вращения. В пробирке у дна находится шарик V=0,1см3 и m=0,25г. С какой силой F шарик действует на дно пробирки в процессе вращения? Плотность воды 1000кг/м3.

1 Окт 2019 в 09:42
183 +1
0
Ответы
1

Для определения силы F, действующей на дно пробирки от шарика, вращающегося внутри воды, можно воспользоваться понятием центробежной силы.

Сначала определим ускорение, с которым движется шарик в процессе вращения:
a = rω^2,
где r - радиус вращения шарика равныйL=10см=0,1мравный L = 10см = 0,1мравныйL=10см=0,1м,
ω - угловая скорость вращения в радианах в секунду ω=2πn/60=2π∗50000/60=5236рад/сω = 2πn/60 = 2π*50000/60 = 5236 рад/сω=2πn/60=2π50000/60=5236рад/с.

Таким образом, ускорение шарика a = 0,1м * 5236рад/с5236 рад/с5236рад/с^2 = 273,6м/с^2.

Теперь найдем силу, действующую на шарик внутри воды:
F = ma,
где m - масса шарика 0,25г=0,00025кг0,25г = 0,00025кг0,25г=0,00025кг,
a - ускорение шарика 273,6м/с2273,6м/с^2273,6м/с2.

F = 0,00025кг * 273,6м/с^2 = 0,0684Н.

Таким образом, сила F, с которой шарик действует на дно пробирки, составляет около 0,0684Н.

19 Апр 2024 в 18:48
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир