Oblicz, jaką wartość ma siła wypadkowa działająca na stalową kulkę o promieniu 2 cm i gęstości 7500 kg/m3, którą zanurzono całkowicie w wodzie. 

Oblicz, jaką wartość ma siła wypadkowa działająca na stalową kulkę o promieniu 2 cm i gęstości 7500 kg/m3, którą zanurzono całkowicie w wodzie. 
Odpowiedź

Jeśli ciało znaurzymy w gazie lub cieczy bla bla bla - prawo Archimedesa powinno być znane, bo bez tego nie da się zrobić tego zadania.   Trzeba policzyć różnicę sił: ciężkości i wyporu.   V = 4/3πr³ r = 2cm π≈ 3,14 V = 4/3 x 3,14 x (2cm)³ ≈ 33,5cm³ d = 7500kg/m³ = 7,5g/cm³ m = dV m = 7,5g/cm³ x 33,5cm³ = 251,25g ≈ 0,25kg   F = mg F = 0,25kg x 10N/kg = 2,5N   Teraz siła wyporu   F = dVg d = 1000kg/m³ V = 33,5cm³ = 0,0000335m³ F = 1000kg/m³ x 10N/kg x 0,0000335m³ = 0,335N   Wypadkowa to różnica tych sił   Fw = 2,5N - 0,335N = 2,165N   Odp. Siła wypadkowa ma wartość około 2,165N.           ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Litterarum radices amarae sunt, fructus iucundiores   Pozdrawiam :)

dane: r = 2 cm = 0,02 m ds = 7500 kg/m³       - gęstość stali dw = 1000 kg/m³      - gęstość wody g = 10 m/s² = 10 N/kg   - przyspieszenie ziemskie szukane: F = ?   Prawo Archimedesa:   Na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu skierowana do góry i równa ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało.   Z warunku pływania ciał:  Jeżeli ciało jest całkowiciw zanurzone w cieczy to:  Fg > Fw ds > dw   Szuakana siła: F = Fg-Fw   Siła ciężkości: Fg = m·g ale  d = m/V  I*V m = V·d V kuli = ⁴/₃·πr³ = ⁴/₃·3,14·0,02³ = 0,00003349 m³ ≈ 0,0000335 m³ m = 0,0000335m³·7500kg/m³ = 0,251 kg ≈ 0,25 kg Fg = 0,25kg·10N/kg = 2,5 N Fg = 2,5 N ---------- Siła wyporu: Fw = d·g·V Fw = 1000kg/m³·10N/kg·0,0000335m³ = 0,335 N Fw ≈ 0,3 N ----------- F = Fg-Fw = 2,5N-0,3N = 2,2 N F ≈ 2,2 N =======

Dodaj swoją odpowiedź