Сила натяжения нити
Деревянный шар привязан нитью ко дну цилиндрического сосуда с площадью дна $S = 100\ \text{см}^2$. В сосуд наливают воду так, что шар полностью погружается в жидкость, при этом нить натягивается и действует на шар с силой $T$. Если нить перерезать, то шар всплывёт, а уровень воды изменится на $h = 5\ \text{см}$. Найдите силу натяжения нити $T$.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Деревянный шар привязан нитью ко дну цилиндрического сосуда с площадью дна см2. В сосуд наливают воду так, что шар полностью погружается в жидкость, при этом нить натягивается и действует на шар с силой T. Если нить перерезать, то шар всплывёт, а уровень воды изменится на см. Найдите силу натяжения нити T. | ||
| |
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
Как изменяется объём погружённой части шара при переходе от закреплённого состояния к плаванию?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Разность объёмов вытесненной воды равна $\Delta V = Sh$. Сила натяжения связана с этой разностью через закон Архимеда.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
При полном погружении $F_{\text{A1}} = \rho gV$, а при плавании $F_{\text{A2}} = mg$. Поэтому $T = F_{\text{A1}} - F_{\text{A2}} = \rho g(V - V_2) = \rho gSh$.