Какую минимальную вертикальную силу нужно приложить к плавающему…

Механика жидкостей и газовПо тексту · среднее

Гидравлика в автомастерской
В автомастерской автомобиль поднимают гидравлическим подъёмником. Он состоит из двух цилиндров, соединённых трубкой и заполненных несжимаемой жидкостью. Площадь малого поршня 20 см², площадь большого поршня 400 см². Автомобиль массой 1200 кг стоит на платформе, которая опирается на большой поршень. Массой платформы и трением можно пренебречь.
Для мойки во дворе мастерской стоит открытый сверху бак с водой. Глубина воды в баке 2,5 м. От бака отходит горизонтальная труба. В широкой части трубы диаметр 8 см, в узкой части диаметр 4 см. Вода в широкой части течёт со скоростью 1 м/с. Воду считайте идеальной несжимаемой жидкостью, течение установившимся.
В лаборатории при мастерской проверяют плавучесть деревянного бруска. Плотность дерева 600 кг/м³, площадь основания бруска 200 см², высота 10 см. Брусок плавает в воде основанием горизонтально.
Примите: плотность воды 1000 кг/м³, ускорение свободного падения 10 м/с², атмосферное давление 100 кПа.

Какую минимальную вертикальную силу нужно приложить к плавающему бруску сверху, чтобы полностью погрузить его в воду?

A8 Н
B12 Н
C4,8 Н
D20 Н

Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

A8 Н

Разбор

Объём бруска $V = 200 \cdot 10 = 2000$ см³ $= 2 \cdot 10^{-3}$ м³. При полном погружении сила Архимеда равна $\rho_в g V = 1000 \cdot 10 \cdot 2 \cdot 10^{-3} = 20$ Н. Сила тяжести бруска $mg = \rho V g = 600 \cdot 2 \cdot 10^{-3} \cdot 10 = 12$ Н. Дополнительная сила $F = 20 - 12 = 8$ Н. Значение «20 Н» равно только силе Архимеда, «12 Н» только весу бруска.

Задание № 1591 по физике: Механика жидкостей и газов

Похожие задания по теме «Механика жидкостей и газов»

Потренируйте тему «Механика жидкостей и газов»

Соберите пробник с таймером