Шарик на дне
5/10На дне сосуда, заполненного жидкостью плотностью \(\rho_1=0{,}7\) г/см\(^3\), лежит невесомый шар радиусом \(R=4{,}3\) см. К шару прикреплена ручка в форме цилиндра длиной \(L=15{,}8\) см и площадью сечения \(S=1\) см\(^2\). Определите:

Минимальную массу ручки \(m_{\min}\), достаточную для того, чтобы шар касался дна.
Силу давления ручки на дно \(F\), если масса ручки равна \(m_{\min}\).
Силу давления дна на шар \(N\), если масса ручки равна \(2m_{\min}\).
Минимальную плотность жидкости \(\rho_2\), необходимую для того, чтобы ручка оторвалась от дна, если масса ручки равна \(2m_{\min}\).
Ответы вводите с точностью не хуже, чем до одного процента. Число \(\pi=3{,}1416\). Ускорение свободного падения примите равным \(9{,}8\) м/с\(^2\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаШар невесомый, поэтому его равновесие задаётся архимедовой силой, весом ручки и силой давления дна. Рассмотрите шар и ручку по отдельности и сравните их силы.
Ответ1) \(m_{\min} = 604 \pm 7{,}2\) г; 2) \(F = 3{,}527 \pm 0{,}042\) Н; 3) \(N = 2{,}326 \pm 0{,}028\) Н; 4) \(\rho_2 = 3{,}463 \pm 0{,}042\) г/см\(^3\).
Похожие задачи
- Два груза на нитях в воде Физтех 2006/07, 11 кл.
- Тестовая часть: ведро, миска и мяч СПбГУ 2009/10, 10 кл.
- Опилки в мешке МОШ 2011/12, 8 кл.
- Шарики на стержне в жидкости МОШ 2011/12, 9 кл.
- Воздушные шарики на рычаге МОШ 2012/13, 8 кл.
- Воздушные шарики на рычаге МОШ 2012/13, 11 кл.