Задание 7

Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания

Задание №7
№7Сложное
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F₁ = 6 Н. Чему равна сила F₂, если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F₁равно 15…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7Лёгкое
При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. Если груз погружён в воду, показание динамометра равно 1,6 Н. Какова выталкивающая си…
Закон Архимеда. Плавание тел
Задание №7
№7Лёгкое
Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлен…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7Среднее
Груз массой 2 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?
Работа и мощность
Задание №7
№7Лёгкое
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7Среднее
Движущийся со скоростью 3 м/с шар массой 2 кг соударяется с неподвижным шаром массой 1 кг. После удара шары движутся как единое целое. Чему равна скор…
Закон сохранения импульса
Задание №7
№7Среднее
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциаль…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7Среднее
Груз подвесили на упругую пружину жёсткостью 50 Н/м. При этом пружина растянулась на 4 см. Чему равна масса подвешенного груза?
Закон Гука
Задание №7
№7Сложное
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
Задание №7
№7Лёгкое
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энер…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7Лёгкое
Тело движется в положительном направлении оси Ox. На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F_x силы, действующей на тело. Н…
Импульс тела
Задание №7
№7Сложное
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность

Задание №7 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Чему равна сила Архимеда, действующая на тело объёмом 2 м³, наполовину погружённое в воду?

Правильный ответ

10000

Пояснение

Решение.

Для решения задачи запишем краткое условие, переведем величины в систему СИ и воспользуемся законом Архимеда.

Дано:
$V = 2 \text{ м}^3$ — полный объём тела;
$V_{погр} = \frac{1}{2} V$ — объём погружённой части тела (по условию тело погружено наполовину);
$\rho = 1000 \text{ кг/м}^3$ — плотность воды (табличное значение);
$g = 10 \text{ Н/кг}$ — ускорение свободного падения.
Найти:
$F_A - ?$

Математическая модель и вычисления:
1. Согласно закону Архимеда, на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объёме погружённой части тела. Формула для расчёта силы Архимеда:
$F_A = \rho \cdot g \cdot V_{погр}$ ,
где $\rho$ — плотность жидкости, в которую погружено тело, $g$ — ускорение свободного падения, $V_{погр}$ — объём той части тела, которая находится под водой.

2. По условию задачи тело погружено в воду наполовину. Найдём объём погружённой части:
$V_{погр} = \frac{V}{2} = \frac{2 \text{ м}^3}{2} = 1 \text{ м}^3$ .

3. Подставим значения в формулу силы Архимеда:
$F_A = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 1 \text{ м}^3 = 10000 \text{ Н}$ .

4. Проверим размерность полученного результата:
$[F_A] = \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot \text{м}^3 = \text{Н}$ .
Единицы измерения соответствуют силе.

Ответ: 10000 Н

Источник: ФИПИ