Равновесие рычага в воде
К концам невесомого рычага подвесили за невесомые нерастяжимые нити два сплошных груза массами $1{,}28\ \text{кг}$ и $0{,}32\ \text{кг}$ и привели рычаг в состояние равновесия. Затем рычаг с грузами расположили над водой так, что оба груза целиком оказались под водой. В результате для сохранения равновесия точку опоры пришлось переместить на $10\ \text{см}$. Определите первоначальное расстояние от более тяжёлого груза до точки опоры, если объёмы обоих грузов одинаковы и равны $200\ \text{см}^3$. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на рычаг, для двух случаев, а также на погружённые в воду грузы. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| К концам невесомого рычага подвесили за невесомые нерастяжимые нити два сплошных груза массами 1,28 кг и 0,32 кг и привели рычаг в состояние равновесия. Затем рычаг с грузами расположили над водой так, что оба груза целиком оказались под водой. В результате для сохранения равновесия точку опоры пришлось переместить на 10 см. Определите первоначальное расстояние от более тяжёлого груза до точки опоры, если объёмы обоих грузов одинаковы и равны 200 см3. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на рычаг, для двух случаев, а также на погружённые Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи. | ||
| |
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 связаны моменты сил тяжести грузов относительно точки опоры в состоянии равновесия?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
При погружении каждого груза его сила натяжения уменьшается на величину выталкивающей силы $F_A = \rho_{\text{в}} g V$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
В воздухе отношение плеч равно $1{,}28:0{,}32=1:4$, а под водой эффективные массы равны $1{,}28-0{,}20=1{,}08\ \text{кг}$ и $0{,}32-0{,}20=0{,}12\ \text{кг}$. Поэтому отношение новых плеч равно $1:9$.