Сила натяжения нити
Свинцовый шар массой $4\ \mathrm{кг}$ подвешен на нити и полностью погружен в воду (см. рисунок). Нить образует с вертикалью угол $\alpha = 30^\circ$. Определите силу, с которой нить действует на шар. Плотность свинца $\rho = 11\,300\ \mathrm{кг/м^3}$. Трением шара о стенку пренебречь. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на шар.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Свинцовый шар массой 4 кг подвешен на нити и полностью погружен в воду (см. рисунок). Нить образует с вертикалью угол Определите силу, с которой нить действует на шар. Плотность свинца кг/м3. Трением шара о стенку пренебречь. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на шар. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Какие силы действуют на полностью погружённый шар? Какое направление имеет сила реакции стенки при отсутствии трения?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте силу Архимеда $F_\mathrm{A} = \rho_\mathrm{в} gV$ и условие равновесия по вертикали: $T\cos\alpha + F_\mathrm{A} - mg = 0$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Объём шара равен $V = \dfrac{m}{\rho}$. Поэтому $T = \dfrac{mg - \rho_\mathrm{в}g\dfrac{m}{\rho}}{\cos\alpha}$. При $\rho_\mathrm{в} = 1000\ \mathrm{кг/м^3}$ и $g = 10\ \mathrm{Н/кг}$ получите примерно $42\ \mathrm{Н}$.