Вариант 3 1. Определите объём стальной плиты, полностЬЮ погруженной в воду, если на неё действует вытал кивающая сила 35 Н. 2. Вычислите архимедову силу, действующую на брусок размером 2 х 10 х 4 см, если он наполовину погружён в спирт. 3. Какую силу необходимо приложить к плите мас сой 4 т при её подъёме со дна водоёма, если объём плиты 2 м³?

1. Определите объём стальной плиты

Чтобы определить объем стальной плиты, полностью погруженной в воду, необходимо использовать формулу для выталкивающей силы (силы Архимеда):

• F_выт = ρ_ж * g * V_п, где:
• F_выт — выталкивающая сила, действующая на плиту (35 Н);
• ρ_ж — плотность жидкости (в данном случае воды, приблизительно 1000 кг/м³);
• g — ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²);
• V_п — объем плиты, который нужно найти.

Выразим объем плиты из формулы:

V_п = F_выт / (ρ_ж * g)

Подставим значения:

V_п = 35 Н / (1000 кг/м³ * 9.8 м/с²) ≈ 0.00357 м³

Ответ: Объем стальной плиты составляет приблизительно 0.00357 м³.

2. Вычислите архимедову силу

Для вычисления архимедовой силы, действующей на брусок, наполовину погруженный в спирт, используем ту же формулу:

• F_A = ρ_с * g * V_п, где:
• F_A — архимедова сила;
• ρ_с — плотность спирта (приблизительно 800 кг/м³);
• g — ускорение свободного падения (9.8 м/с²);
• V_п — объем погруженной части бруска.

Сначала найдем объем бруска:

V_бр = 2 см * 10 см * 4 см = 80 см³

Поскольку брусок погружен наполовину, то:

V_п = V_бр / 2 = 80 см³ / 2 = 40 см³ = 0.00004 м³

Теперь вычислим архимедову силу:

F_A = 800 кг/м³ * 9.8 м/с² * 0.00004 м³ ≈ 0.3136 Н

Ответ: Архимедова сила, действующая на брусок, составляет приблизительно 0.3136 Н.

3. Какую силу необходимо приложить к плите массой 4 т

Чтобы найти силу, необходимую для подъема плиты со дна водоема, учтем силу тяжести и выталкивающую силу.

Сначала найдем силу тяжести плиты:

F_тяж = m * g = 4000 кг * 9.8 м/с² = 39200 Н

Теперь найдем выталкивающую силу, действующую на плиту:

F_выт = ρ_в * g * V_п = 1000 кг/м³ * 9.8 м/с² * 2 м³ = 19600 Н

Сила, необходимая для подъема плиты, будет равна разности между силой тяжести и выталкивающей силой:

F = F_тяж - F_выт = 39200 Н - 19600 Н = 19600 Н

Ответ: Необходимо приложить силу 19600 Н.