Реши задание на изображении
Расчёт силы, действующей на погружённый цилиндр
Я использую формулу \(F_A=\rho_\ell g V\), чтобы найти силу, действующую на погружённый объект. Сначала я вычисляю объём по формуле \(V=3.56/8900\), что даёт 0.0004 м³. Затем нахожу силу \(F\) по весу в воде: \(F=710*10*0.0004=2.84 N\). Если принять \(g=9.8\), получается около 2.8 N, но результат можно округлить до 2.84 N, если в школе предполагается \(g=10\). Следует проверить, полностью ли цилиндр погружён в жидкость.
Краткие ответы
- 1) В газах.
- 72 с.
- Пассажир отклонится вправо относительно автобуса.
- 2,7 г/см³.
- \(\boxed{E_\text{п}=mgh}\).
- \(\boxed{F_\text{подъёмная}>F_\text{тяж}}\).
- 50 Вт.
- А–2, Б–5, В–4.
- \(F_A=2{,}84\ \text{Н}\).
Решение
1. Диффузия
В газах молекулы движутся быстрее и находятся дальше друг от друга, поэтому диффузия происходит быстрее.
2. Время движения
Переведём скорость:
\[ 18\ \frac{\text{км}}{\text{ч}}=5\ \frac{\text{м}}{\text{с}}. \]
\[ t=\frac{s}{v}=\frac{360}{5}=72\ \text{с}. \]
3. Инерция пассажира
При повороте автобуса налево пассажир по инерции стремится продолжать движение прямо. Поэтому относительно автобуса он отклоняется вправо.
4. Перевод плотности
\[ 2700\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} =2700\cdot 0{,}001 =2{,}7\ \frac{\text{г}}{\text{см}^3}. \]
5. Потенциальная энергия
Потенциальная энергия тела, поднятого над землёй:
\[ E_\text{п}=mgh, \]
где \(m\) — масса тела, \(g\) — ускорение свободного падения, \(h\) — высота.
6. Условие взлёта
Чтобы летательный аппарат поднимался вверх, подъёмная сила должна быть больше силы тяжести:
\[ F_\text{подъёмная}>F_\text{тяж}. \]
7. Мощность механизма
Работа при подъёме тела:
\[ A=mgh. \]
Мощность:
\[ P=\frac{A}{t}=\frac{mgh}{t}. \]
При \(g\approx10\ \text{Н/кг}\):
\[ P=\frac{10\cdot10\cdot20}{40}=50\ \text{Вт}. \]
8. Соответствие
- Механическая работа: \(\displaystyle A=Fs\) — 2;
- Момент силы: \(\displaystyle M=Fl\) — 5;
- Кинетическая энергия: \(\displaystyle E_k=\frac{mv^2}{2}\) — 4.
Ответ:
\[ \boxed{\text{А–2, Б–5, В–4}}. \]
9. Архимедова сила
Объём медного цилиндра:
\[ V=\frac{m}{\rho_\text{меди}} =\frac{3{,}56}{8900} =0{,}0004\ \text{м}^3. \]
Так как цилиндр полностью погружён в бензин:
\[ F_A=\rho_\text{бензина}gV. \]
\[ F_A=710\cdot10\cdot0{,}0004=2{,}84\ \text{Н}. \]
Проверка единиц:
\[ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}\cdot\frac{\text{Н}}{\text{кг}}\cdot\text{м}^3=\text{Н}. \]
Обсуждение
9 сообщенийРазобрать подробнее задачу №7 через дано
Задача №7
Дано:
\[ m=10\ \text{кг} \]
\[ h=20\ \text{м} \]
\[ t=40\ \text{с} \]
\[ g\approx10\ \text{Н/кг} \]
Найти:
\[ P-? \]
Решение
Мощность определяется формулой:
\[ P=\frac{A}{t}, \]
где \(A\) — работа.
При подъёме тела работа равна:
\[ A=mgh. \]
Тогда:
\[ P=\frac{mgh}{t}. \]
Подставим значения:
\[ P=\frac{10\cdot10\cdot20}{40} =\frac{2000}{40} =50\ \text{Вт}. \]
Ответ:
\[ \boxed{P=50\ \text{Вт}}. \]
Разобрать подробнее задачу №2 через дано
Задача №2
Дано:
\[ v=18\ \text{км/ч} \]
\[ s=360\ \text{м} \]
Найти:
\[ t-? \]
Решение
Сначала переведём скорость в единицы СИ — метры в секунду:
\[ 18\ \frac{\text{км}}{\text{ч}} =18\cdot\frac{1000}{3600}\ \frac{\text{м}}{\text{с}} =5\ \frac{\text{м}}{\text{с}}. \]
Время движения вычисляется по формуле:
\[ t=\frac{s}{v}. \]
Подставим значения:
\[ t=\frac{360\ \text{м}}{5\ \text{м/с}}=72\ \text{с}. \]
Ответ:
\[ \boxed{t=72\ \text{с}}. \]
Разобрать подробнее задачу №4?
Задача №4
Нужно перевести плотность из \(\text{кг/м}^3\) в \(\text{г/см}^3\).
Дано:
\[ \rho=2700\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \]
Найти:
\[ \rho\text{ в }\frac{\text{г}}{\text{см}^3} \]
Решение
Вспомним перевод единиц:
\[ 1\ \text{кг}=1000\ \text{г}, \]
\[ 1\ \text{м}^3=1\,000\,000\ \text{см}^3. \]
Поэтому:
\[ 1\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} = \frac{1000\ \text{г}}{1\,000\,000\ \text{см}^3} = 0{,}001\ \frac{\text{г}}{\text{см}^3}. \]
Теперь переводим \(2700\ \text{кг/м}^3\):
\[ \rho=2700\cdot0{,}001 =2{,}7\ \frac{\text{г}}{\text{см}^3}. \]
Ответ:
\[ \boxed{\rho=2{,}7\ \text{г/см}^3} \]
Чтобы перевести \(\text{кг/м}^3\) в \(\text{г/см}^3\), можно просто разделить значение на \(1000\):
\[ 2700:1000=2{,}7. \]
Разобрать подробнее задачу №9 через дано
Задача №9
Найти архимедову силу, действующую на медный цилиндр, полностью погружённый в бензин.
Дано:
\[ m=3{,}56\ \text{кг} \]
\[ \rho_{\text{меди}}=8900\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \]
\[ \rho_{\text{бензина}}=710\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \]
\[ g=10\ \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \]
Найти:
\[ F_A-? \]
Решение
Архимедова сила вычисляется по формуле:
\[ F_A=\rho_{\text{жидкости}}gV, \]
где \(V\) — объём погружённого тела.
Сначала найдём объём медного цилиндра. Из формулы плотности:
\[ \rho=\frac{m}{V}, \]
следовательно,
\[ V=\frac{m}{\rho_{\text{меди}}}. \]
Подставим значения:
\[ V=\frac{3{,}56}{8900}=0{,}0004\ \text{м}^3. \]
Теперь найдём архимедову силу:
\[ F_A=710\cdot10\cdot0{,}0004. \]
\[ F_A=2{,}84\ \text{Н}. \]
Ответ:
\[ \boxed{F_A=2{,}84\ \text{Н}} \]
Плотность меди используем для нахождения объёма цилиндра, а плотность бензина — для вычисления архимедовой силы.
