Все решения к «Сборнику задач по общему курсу физики» В. С. Волькенштейн

Скачать в djvu «Все решения к «Сборнику задач по общему курсу физики» В. С. Волькенштейн»


случае h = R , имеем F = 71    [з/?(д: + l£f — (х + Rf2R? ].


Если отпустить мяч и предоставить ему свободно плавать, то в этом случае работа выталкивающей силы:


А = jVrfx = |[зд(х + Rf -{X + Rf-3];


л _ т g з



3R±



(x + R)4



-2Rx



л _ tcp0g


3



R4 -2R4 4



a=^PoIr^ Л = 0.17 Дж. 3-4



2.130. Шар диаметром £> = 30 см плавает в воде. Какую работу А надо совершить, чтобы погрузить шар в воду на


Я = 5 см глубже? Плотность материала шара р = 0,5 • 103 кг/м3.




Определим положение ‘ шара при свободном плавании, в этом случае


сила тяжести mg уравновешивается


силой Архимеда FA , т.е. mg = FA.


3    ,


Масса шара m-V p-—nR р сила


4


3    т


Архимеда FA = peV0g. Тогда — жК pg = peV0g, где


4


— объем погру-



Л    Л


рй= 10 кг/м — плотность воды, V0 — женной части шара. Отсюда V0 — —



f 4    ^


-тгЯ3



или



v



у



1 (4    ..    1 г/


, следовательно, к0 = — Уш, т.е. шар погру-



-жР?


3



жен в воду до диаметральной плоскости. Если теперь погрузить шар в воду на глубину х, то сила Архимеда превысит силу тяжести, действующую на шар, и результирующая сила, выталкивающая шар из воды, будет Fx = Fa— mg. Против этой силы Fx и должна быть совершена работа. Сила Архимеда FA = p0Vg — (3), где V — объем шарового сегмента высотой R + х. Тогда F = PoVg-p0V0g = p0g(V-V0). V-V0=VX —-объ-

Скачать в djvu «Все решения к «Сборнику задач по общему курсу физики» В. С. Волькенштейн»