Question

Пробковый шар (плотность = 200 кг/м куб.) массой 100г прикреплён ко дну водоема тонкой невесомой нитью. Определите силу натяжения нити, если шар полностью погружен в воду.​

Answer 1

Для решения этой задачи, нам необходимо определить, какое объемное количество воды было вытеснено пробкой при ее погружении. Это можно сделать с использованием закона Архимеда:

makefile
Copy code
F_A = ρ * g * V_выт,
где F_A - сила Архимеда, ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения, V_выт - объем воды, вытесненный пробкой.

Масса вытесненной воды будет равна массе пробки, поскольку плотность пробки меньше плотности воды, а объем вытесненной воды равен объему пробки:

Copy code
m_выт = m_пробки = 0.1 кг,
V_выт = V_пробки = m_пробки / ρ_пробки = 0.1 кг / 200 кг/м³ = 0.0005 м³.
Теперь мы можем использовать закон Архимеда, чтобы определить силу Архимеда, действующую на пробку:

makefile
Copy code
F_A = ρ_воды * g * V_выт = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * 0.0005 м³ ≈ 4.91 Н.
Так как пробка находится в равновесии, натяжение нити равно силе Архимеда, действующей на пробку:

Copy code
F_нити = F_A ≈ 4.91 Н.
Ответ: Сила натяжения нити, равна 4,91 Н