дано:
объем шара V = 20 см³ = 20 * 10^-6 м³ (переведено в СИ)
плотность пенопласта ρ_шар = 150 кг/м³
плотность воды ρ_вода = 1000 кг/м³
ускорение свободного падения g = 9,81 м/с²
найти:
силу натяжения нити T.
решение:
1. Находим массу пенопластового шара:
m_шар = ρ_шар * V
Подставим известные значения:
m_шар = 150 кг/м³ * 20 * 10^-6 м³ = 0,003 кг
2. Рассчитаем вес шара (сила тяжести):
F_тяжести = m_шар * g
Подставим значения:
F_тяжести = 0,003 кг * 9,81 м/с² = 0,02943 Н
3. Определим силу архимедовой тяги F_A, действующей на шар:
F_A = ρ_вода * g * V
Подставим известные значения:
F_A = 1000 кг/м³ * 9,81 м/с² * 20 * 10^-6 м³
F_A = 0,1962 Н
4. Теперь применим второй закон Ньютона для системы, состоящей из шара и нити:
Сила натяжения T минус вес шара равна силе архимедовой тяги:
T - F_тяжести = F_A
Откроем это уравнение относительно T:
T = F_тяжести + F_A
Теперь подставим значения:
T = 0,02943 Н + 0,1962 Н = 0,22563 Н
ответ:
Сила натяжения нити составляет 0,22563 Н.