Тело произвольной формы массой 1,5 кг лежит на дне сосуда
advertisement
Тело произвольной формы массой 1,5 кг лежит на дне сосуда, заполненного жидкостью, плотность которой равна 2,0 г/см3. Плотность тела составляет 4,0 г/см3. Тело погружено в жидкость на половину своего объема, а между дном сосуда и телом существует прослойка из жидкости. Сосуд с телом поместили в лифт, движущийся с ускорением 3,2 м/с2, направленным вверх. Найти модуль силы давления тела на дно сосуда. Свяжем систему отсчета, в которой будем рассматривать тело, с лифтом. Лифт является неинерциальной системой отсчета (НИСО), так как обладает ускорением. Относительно НИСО тело находится в покое. Силы, действующие на тело в указанной системе отсчета, показаны на рисунке. Искомая сила давления тела на дно сосуда давл. равна по модулю и противоположна по направлению силе , действующей на тело со нормальной рекции опоры стороны дна сосуда: . давл. Запишем второй закон Ньютона в cледующем виде: 0, или в проекции на координатную ось, – где – модуль силы нормальной реакции дна сосуда, – масса тела, – модуль ускорения свободного падения, – модуль силы Архимеда, – плотность жидкости, 0,5 – объем погруженной части, – объем тела, ∗ – модуль силы инерции, ∗ – модуль ускорения лифта. Выразим из данного уравнения модуль силы реакции опоры и запишем его в явном виде: ∗ 0,5 . Объем тела определим из равенства , т.е. , где – плотность тела. Таким образом, для расчета модуля силы давления тела на дно сосуда имеем формулу давл. ∗ 1 !. 2 0, Произведем вычисление: 2,0 ∙ 10% давл. 1,5 ∙ 3,2 10 ∙ $1 '! ( 16Н. 2 ∙ 4,0 ∙ 10%
