В сосуд с водой опущены три одинаковых шарика. а) Изобразите силы, действующие на первый шарик. [2] в) На какой из шариков действует наименьшая выталкивающая сила? Ответ обоснуйте. Насос водонапорной башни может создать давление 400 кПа. На какую максимальную высоту поднимется вода в башне?
а) На первый шарик, погруженный в воду, действуют следующие силы:
сила тяжести, направленная вниз;сила Архимеда, направленная вверх и равная весу вытесненной им воды.
б) Наименьшая выталкивающая сила будет действовать на шарик, центр которого расположен в самом верху столба воды. Это происходит потому, что чем больше глубина погружения шарика, тем больше выталкивающая сила силы Архимеда. В самом верху столба воды эта сила будет минимальной.
в) Давление воды на глубине h равно P = ρgh, где ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - глубина. Так как давление равно 400 кПа, то P = 400 000 Па = ρgh. Плотность воды приблизительно равна 1000 кг/м³, ускорение свободного падения g = 9,8 м/с². Отсюда h = P / (ρg) = 400 000 / (1000 * 9,8) = 40000 / 980 ≈ 40,82 метра.
Итак, вода в башне поднимется на максимальную высоту примерно 40,82 метра.
а) На первый шарик, погруженный в воду, действуют следующие силы:
сила тяжести, направленная вниз;сила Архимеда, направленная вверх и равная весу вытесненной им воды.б) Наименьшая выталкивающая сила будет действовать на шарик, центр которого расположен в самом верху столба воды. Это происходит потому, что чем больше глубина погружения шарика, тем больше выталкивающая сила силы Архимеда. В самом верху столба воды эта сила будет минимальной.
в) Давление воды на глубине h равно P = ρgh, где ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - глубина. Так как давление равно 400 кПа, то P = 400 000 Па = ρgh.
Плотность воды приблизительно равна 1000 кг/м³, ускорение свободного падения g = 9,8 м/с².
Отсюда h = P / (ρg) = 400 000 / (1000 * 9,8) = 40000 / 980 ≈ 40,82 метра.
Итак, вода в башне поднимется на максимальную высоту примерно 40,82 метра.