Klocek drewniany o masie 0,4kg zanurzono do połowy w wodzie. Siłą o jakiej wartości należy działać na klocek, aby się nie poruszał? Gęstość wody to 1000kg/m3, gęstość drewna to 600kg/m3.

Klocek drewniany o masie 0,4kg zanurzono do połowy w wodzie. Siłą o jakiej wartości należy działać na klocek, aby się nie poruszał? Gęstość wody to 1000kg/m3, gęstość drewna to 600kg/m3.
Odpowiedź

Gdy położymy klocek swobodnie na zwierciadle wody, to będzie pływał po powierzchni, częściowo zanurzony, bo jego gęstość jest mniejsza niż gęstość wody. Siła ciężkości i wyporu się równoważą, obliczmy jaka część już jest zanurzona, czyli gdy mu "nie pomagamy". F=W mg = ρ * V * g          ρ - gęstość wody, V - obj. zanurzonej części klocka V = m/ρ = 0,4/1000 = 1/2500 m^3 My chcemy, żeby był zanurzony do połowy. ρ klocka = m klocka / V klocka  V klocka = m / ρ V = 0,4 / 600 = 1/1500 m^3   - to jest obj. całego klocka Objętość połowy klocka to 1/1500/2 = 1/3000 Widzimy zatem, że ponad połowa klocka jest zanurzona, więc trzeba go podnieść o 1/2500 - 1/3000 = 1/15000 m^3 objętości. Trzeba więc przeciwdziałać sile wyporu, powodowanej przez 1/15000 m^3 klocka. Nazwijmy ją G, jest skierowana do góry. G = V * ρ * g = 1/15000 * 1000 * 10 = 0,67 [N]

Dodaj swoją odpowiedź