Oblicz o jakiej masie ciężarek trzeba umieścić na styropianie o masie 5kg aby go całkowicie zanurzyć w wodzie.

Oblicz o jakiej masie ciężarek trzeba umieścić na styropianie o masie 5kg aby go całkowicie zanurzyć w wodzie.
Odpowiedź

Wyprowadzenie wzoru: Fg > Fwyp, gdzie: Fg - ciężar ciała lub układu ciał [N] Fwyp - siła wyporu cieczy [N]   Rozwinięcie nierówności: mg > ρgV | Skracamy g m > ρV   Ale m to masa układu, składającego się z ciężarka i styropianu, więc: m = m₁ + m₂   Zatem:  m₁ + m₂ > ρV | Przerzucamy wiadome na jedną stronę, a niewiadome na drugą m₁ > ρV - m₂   Dane: m₂ = 5kg | Masa styropianu ρw = 1000kg/m³ | Gęstość wody ρs = 15kg/m³ | Średnia gęstość styropianu   Obliczenia:  Pierw zabierzemy się za obliczenia objętości styropianu ze wzoru: ρs = m/V | Przekształcamy V = m/ρs V = 5/15 = 0,33m³ | Objętośc styropianu     Podstawiamy wszystkie dane do wzoru: m₁ > pw·V - m₂ | Podstawiamy gęstość wody, bo jest to rozpatrywana ciecz m₁ > 1000*0,33 - 5   m₁ > 325kg   Odpowiedź: W przypadku takiego styropianu masa ciężarka powinna wynosić ponad 325kg, ale w przypadku innego styropianu wynik uległby zmianie.                                                                                                  

Dodaj swoją odpowiedź