Естественные науки

Проверьте пожалуйста задачу. А то у многих получилось 2, а у моего ребенка 1,2. Кто прав?

Небольшой деревянный (сосна) шарик падает с некоторой высоты на поверхность воды и погружается на 80 см. Определите, с какой высоты относительно поверхности воды упал шарик. Сопротивлением воздуха и воды пренебречь. В таблице плотность сосны 400 кг/м3. Он упорно стоит на своем 1,2.
У меня тоже 1.2 м получилось.

Решение простое - приравниваем работу силы тяжести и работу силы Архимеда. Те, у кого 2 м получилось, отсчитывали высоту не от уровня воды, как требуется по условиям задачи, а от точки остановки шарика в воде (на глубине 80 см).
Aspeta Ospanova
Aspeta Ospanova
41 616
Лучший ответ
конечно, задачка достаточно идиотская - если нет сопротивления, нет и выталкивающей силы, природа-то одна.

и что значит "он упорно стоит" - у вас что, перетягивание каната, что ли? ? в науке не стоят, а приводят доводы, например - само решение.

ну решу для разминки.
Пусть искомая высота - h, глубина - d=80. Посмотрим на энергию, примем за ноль уровень воды.
Шарик изначально покоился на высоте h, при этом его энергия была E1=mgh, упав до уровня воды он перевел всю энергию в кинетическую, далее в воде потерял кинетическую и снова получил потенциальную, состоящую из двух частей: за счет изменения положения в грав. поле -mgd и энергия силы Архимеда (фактически - энергия вытесненного на поверхность шара воды) , fвыт*d, где fвыт = объем*(разность плотностей) * g = m*0.6*g.

итого mgh = -mgd + 0.6*mgd
h = -0.4d=-0.32 метра
(минус - потому, что h и d направлены в разные стороны) .

можно и проще - приравнять энергии упавшего до поверхности шара и поднявшегося с глубины к поверхности эквивалентного шара воды.

ну и по смыслу, в воздухе шарик разгоняла большая сила, чем тормозила в вводе, значит он имел большее ускорение, а значит и путь для разгона на воздухе нужен меньше, чем для торможения в воде.
Slavonchik 1
Slavonchik 1
76 295
с такими данными, даже я не могу решить эту задачу. Выложили бы ход решения.
Высоту можно отсчитывать от центра шара или от его нижней точки, может, поэтому есть разница.

Похожие вопросы