Помогите пж по физике
В воду погрузили кубик размером 4cM * 20CM * 6 см. Верхняя часть кубика находится на глубине 6 см. Найдите отношение сил, действующих на нижнюю (F²) и верхнюю (F₁) поверхность кубика.
Ну вот и ладЫ...тока кубиков с такими сторонами не бывает...у кубиков все стороны одинаковые...
При погружении тела в жидкости на тело начинает действовать выталкивающая сила, которая появляется из-за разности давлений на верхнюю и нижнюю точку тела. Распишем давление на верхнюю и на нижнюю точку тела. Верхняя точка:
P в = P0+ ρкghв
Здесь P0 - атмосферное давление, ρк = 800 кг/м3 - плотность керосина, hв - расстояние от верхнего уровня жидкости до верхней точки кубика. Нижняя точка:
Pн = P0+ ρкghв+ ρкghк +ρвghвода
Здесь hк - часть ребра, погруженная в керосин, hвода - часть ребра, погруженная в воду, ρв = 1000 кг/м3 - плотность воды Найдем разность давлений:
ΔP =P − P
н в
ΔP =P0 + ρкghв+ ρкghк+ ρвghвода− (P0 +ρкghв)
ΔP = ρкghк+ ρвghвода
Выталкивающая сила и давление связаны формулой Fвыт =ΔP S Тогда выталкивающая сила равна:
Fвыт = (ρкghк +ρвghвода)S
Здесь S = a2 - площадь основания кубика (площадь любой грани), a - длина ребра кубика. Поскольку в воду погружено hвода = 4 см от длины ребра, то высота части, погруженная в керосин равна hк = a− hвода . Поскольку тело находится в состоянии покоя, то выталкивающая сила уравновешивает силу тяжести. Получаем равенство:
Fвыт = mg
Сила тяжести же равна:
mg = ρVg
Здесь ρ= 850 кг/м3 - плотность тела, V = a3 - объём кубика. Получаем:
(ρкghк+ ρвghвода)S = ρV g
С учетом всех выражений выше:
(ρк(a− hвода)+ ρвhвода)a2 = ρa3
ρк(a − hвода)+ ρвhвода = ρa
ρкa − ρкhвода +ρвhвода = ρa
hвода(ρв − ρк)= ρa− ρкa
hвода(ρв− ρк)= (ρ− ρк)a
Получаем формулу для глубины погружения в воду:
a(ρ− ρ )
hвода =-ρ-−-ρк-
в к
Считаем:
hвода = 20(850−-800)= 5 см
1000− 800