Пружина и груз над сосудом

Question

Школьница Василиса проводит опыты с пружиной. Сначала Василиса обнаружила, что длина пружины в нерастянутом состоянии составляет 10 см, а груз массой $m$ г, подвешенный к пружине, дополнительно растягивает её на $0{,}01m$ см. Затем Василиса подвесила пружину с грузом над сосудом в форме прямоугольного параллелепипеда, как показано на рисунке, и стала наливать в сосуд воду. Груз имеет форму куба длиной ребра 10 см, его плотность равна плотности воды. В начале опыта расстояние от нижней грани груза до дна сосуда составляет 30 см. Площадь основания сосуда составляет 1000 см$^2$. Нижняя грань куба во время опыта сохраняла горизонтальное положение. Постройте график зависимости длины пружины $l$ от объёма воды $V$, налитой в сосуд. При каких значениях объёма $V$ груз находился в воздухе? был частично погружён в воду? был полностью погружён в воду?

Accepted Answer

График состоит из горизонтальной линии $l = 20$ см при $V < 30$ л (груз в воздухе), наклонного участка, соединяющего точки $(20\text{ см};\,30\text{ л})$ и $(10\text{ см};\,49\text{ л})$ (груз при $V$ от 30 л до 49 л частично погружён в воду), горизонтальной линии $l = 10$ см при $V > 49$ л (груз полностью в воде).

Пружина и груз над сосудом

Похожие задачи