Question

Пробка объёмом 15 см3 и плотностью 0,2 г/см3 удерживается в воде с помощью нити, закреплённой на дне сосуда. Определите силу натяжения нити. Ответ дайте в ньютонах, округлив до сотых. Плотность воды 1 г/см3. Ускорение свободного падения 10 м/с2

Answer 1

дано:

V = 15 см³ = 15 * 10⁻⁶ м³ (объем пробки) ρ_пробки = 0.2 г/см³ = 200 кг/м³ (плотность пробки) ρ_воды = 1 г/см³ = 1000 кг/м³ (плотность воды) g = 10 м/с² (ускорение свободного падения)

найти:

T - сила натяжения нити

решение:

Найдем силу тяжести, действующую на пробку:
m_пробки = ρ_пробки * V m_пробки = 200 кг/м³ * 15 * 10⁻⁶ м³ m_пробки = 3 * 10⁻³ кг

F_тяж = m_пробки * g F_тяж = 3 * 10⁻³ кг * 10 м/с² F_тяж = 0.03 Н

Найдем силу Архимеда, действующую на пробку:
F_арх = ρ_воды * g * V F_арх = 1000 кг/м³ * 10 м/с² * 15 * 10⁻⁶ м³ F_арх = 0.15 Н

Сила натяжения нити будет равна разности между силой Архимеда и силой тяжести:
T = F_арх - F_тяж T = 0.15 Н - 0.03 Н T = 0.12 Н

Ответ: сила натяжения нити T = 0.12 Н