Задачи › Законы Ньютона, силы

Шарик в масле

  1. Шарик в масле

    Белорусская 1992/93, заключительный этап, 9 кл. · №24426

    9-2. В вертикальный цилиндрический сосуд с жидким маслом опустили шарик массой \(m\), который стал погружаться с постоянной скоростью. На сколько увеличилась сила давления на дно сосуда в ходе погружения шарика, если его плотность в \(n\) раз больше плотности масла?

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Шарик движется равномерно, значит, сила, с которой он действует на жидкость, равна \(mg\); центр масс жидкости не ускоряется.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    Сила давления на дно увеличилась на \(mg\).

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    9-2. При движении шарика в сосуде сила сопротивления зависит от его скорости. Следовательно, шарик будет двигаться с постоянной скоростью, поэтому суммарная сила, действующая со стороны жидкости на шарик, равна силе тяжести \(mg\). Тогда по третьему закону Ньютона с такой же силой шарик действует на жидкость. Так как центр масс жидкости перемещается без ускорения, то сумма всех сил, действующих на жидкость равна нулю. Таким образом, сила, действующая на жидкость со стороны шарика, должна быть скомпенсирована дополнительной силой со стороны дна и стенок сосуда, которая также равна \(mg\).

    Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиНашли ошибку?

Похожие задачи