Кубик с длиной ребра а = 5 см находится в воде, причём верхняя грань кубика - на глубине h = 4 см. Каковы силы давления воды на верхнюю и нижнюю грани? Как выразить силу Архимеда через эти две силы? Чему равен вес вытесненной кубиком воды? Атмосферное давление не учитывайте.
Кубик с длиной ребра а = 5 см находится в воде, причём верхняя грань кубика - на глубине h = 4 см. Каковы силы давления воды на верхнюю и нижнюю грани? Как выразить силу Архимеда через эти две силы? Чему равен вес вытесненной кубиком воды? Атмосферное давление не учитывайте.
Похожие вопросы
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
Сначала найдем силу давления воды на верхнюю грань кубика. Давление воды на глубине h можно найти по формуле:
P = ρgh,
где ρ - плотность воды (примерно 1000 кг/м^3), g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с^2), h - глубина.
Тогда сила давления воды на верхнюю грань кубика будет равна:
F1 = P * S,
где S - площадь грани кубика = a^2.
F1 = 1000 9.81 0.04 * 0.25 = 98.1 Н.
Теперь найдем силу давления воды на нижнюю грань кубика. Так как на нижнюю грань действует давление воды и вес кубика, то данную силу можно найти как сумму двух сил:
F2 = mg + PS,
где m - масса кубика, g - ускорение свободного падения, P - давление воды, S - площадь грани.
Так как плотность воды равна плотности кубика, то масса воды, вытесненной кубиком, равна массе кубика.
m = ρV = 1000 0.125 = 125 г.
Тогда F2 = 1259.81 + 10009.81*0.25 = 1226 Н.
Сила Архимеда равна разности этих двух сил:
F_A = F2 - F1 = 1226 - 98.1 = 1127.9 Н.
Вес вытесненной кубиком воды равен весу кубика:
F_A = mg = 1259.81 = 1226 Н.