Задание 33. Выталкивание банки с водой при разном погружении
Задание 33
Измерьте выталкивающую силу на банку с водой при погружении наполовину и целиком; выясните зависимость от глубины.
Условие из учебника, с. 161
Ответ
План: заполнить и герметично закрыть банку, чтобы масса не менялась, подвесить к динамометру. Измерить нагрузку T₀ в воздухе, затем T при разных погружённых объёмах; \(F_A\approx T_0-T\), если воздушная поправка мала. Полностью погружённую банку опускать глубже, не касаясь дна. Половина высоты означает половину объёма только у цилиндрической формы.
Пример условной таблицы для внешнего объёма 500 см³ и массы 700 г при g=10:
Положение
Погружённый объём, см³
T, Н
FA, Н
В воздухе
0
7
0 (воздухом пренебрегаем)
Половина объёма
250
4,5
2,5
Полностью
500
2
5
Полностью, глубже
500
2
5
Вывод модели: при входе в воду сила растёт с погружённым объёмом; после полного погружения жёсткого тела в однородной воде почти не меняется с глубиной. Это не реальные показания и не фотоотчёт.
Что применять при решении
Закон Архимеда
\(F_A=\rho_{\text{среды}}gV_{\text{погр}}\).
Кажущийся вес
\(T=mg-F_A\) для неподвижного подвешенного тела без других сил.
Зависимость
При фиксированных плотности и g сила растёт с погружённым объёмом; у полностью погружённого жёсткого тела не растёт просто с глубиной.
Плотность по взвешиванию
\(\rho_{\text{тела}}\approx\rho_{\text{воды}}\frac{P_{\text{возд}}}{P_{\text{возд}}-P_{\text{вода}}}\), если воздушной поправкой и полостями можно пренебречь.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
