Question

Piłka o masie m = 0,5 kg pływa w wodzie tak, że ponad powierzchnię wystaje 1/4 jej objętości. Oblicz wartość siły, którą należy przyłożyć do piłki, aby ją całkowicie zanurzyć. Poprawna odp. to 15 N, ale czy ktoś mógłby dokładnie objaśnić mi to zadanie? Bardzo proszę o pomoc, bo w poniedziałek mam kartkówkę :<

Answer 1

masa piłki = 0.5 kg

zanużona jest w 3/4 objętości.

gęstość wody to 1 g/cm³

przyspieszenie ziemskie to załóżmy 10 m/s² (nie wiem jak wam podają w sql)

 

Teraz tak ....

Liczymy siłę wyporu dla piłki zanurzonej w 3/4 objętości. A skoro  piłka pływa to znaczy, że siła wyporu jest równa ciężarowi piłki

- ciężar piłki to G=mg

- siła wyporu dana jest wzorem P= d*g*V

                                                   d- gęstość wody

                                                   g - przysp. ziemskie

                                                   V - objętość piłki

Ale u nas piłka zanurzona jest tylko w 3/4 objętości

czyli nasz P = d*g*3/4V

a skoro ciężar i siła wyporu mają się równoważyć to P=G

d*g*3/4V = mg / :g

d*3/4V = m

no to V=4m/3d

Obliczyliśmy objętość przy całkowitym zanurzeniu

No to wracamy do wzoru na siłę wyporu

P= d*g*V (gdzie v=4m/3d)

P= d*g*4m/3d ( d się skraca)

P= 4gm/3      m=0.5kg     g = 10 m/s^2  

P = 20/3 [N]

P=6.67 N

Wcale nie 15 N jak u ciebie :)))

Jeżeli się pomyliłem proszę o komentarz na priv wiadomości, ale szczerze wątpie żeby coś to nie pasowało.