Różnica wskazań siłomierza po zanurzeniu
Siłomierz pokazuje 3,0 N w powietrzu i 2,2 N po pełnym zanurzeniu ciała w wodzie bez kontaktu z dnem. Przyjmij ρ=1000 kg/m³ i g=10 m/s². Znajdź wypór i objętość.
Dalsze części: b) Jakie wskazanie przewidujemy po zanurzeniu tylko 40 cm³ tej bryły? c) Czy głębsze zanurzenie całej sztywnej bryły zmienia wynik w cieczy o stałej gęstości?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Różnica ciężaru i wskazania to wypór. Rozróżnij zmianę zanurzonej objętości od zmiany głębokości.
Rozwiązanie
Bilans sił
Fw=3,0−2,2=0,8 N. W równowadze siła siłomierza i wypór sumują się do ciężaru. V=0,8/(1000·10)=0,000080 m³. Odpowiedź: 80 cm³.
Częściowe zanurzenie
Dla 40 cm³ wypór wynosi 0,4 N, więc wskazanie to 3,0−0,4=2,6 N. Zmieniamy ilość wypartej cieczy, nie masę bryły. Warunek swobodnego zawieszenia wyklucza podparcie na dnie.
Pełne zanurzenie głębiej
Przy niezmienionej objętości i gęstości cieczy wskazanie pozostaje 2,2 N. Wzrost ciśnienia z głębokością dotyczy obu stron bryły; ich wypadkowa daje ten sam wypór. Zmiana objętości przez ściskanie lub duża zmiana gęstości cieczy wymagałaby innego modelu, którego tutaj nie zakładamy.
Powiązana teoria
Pracownia: gęstość, ciśnienie i wypór
Dalsza lektura
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto