Домашние задания: Физика
Помощь с решением задания по физике, срочно
Стакан плавает на поверхности воды. Диаметр стакана 10 см, толщина стенок 1мм. при какой минимальной высоте стенок стакан будет плавать
Дано:
D = 10 см
R = D/2 = 5 см
h = 1 мм = 0,1 см
ρст = 2,5 г/см³ - плотность стекла
ρв = 1,0 г/см³ - плотность воды
______________
H - ?
1) Площадь дна стакана:
Sд = π*R² = 3,14*5² = 78,5 см²
Площадь боковой поверхности стакана:
Sб = 2*π*R*H = 2*3,14*5*H = 31,4*H
Объем стекла
V = (Sд + Sб)*h = (78,5 + 31,4*Н)*0,1 = 7,85+3,14*H см³
2)
Maccа стекла:
m = ρст *V = 2,5*(7,85 + 3,14*H) = 19,6 + 7,85*H г
Вес стеклянного стакана
P = m*g = (19,6 + 7,85*H)*10⁻³*10 =0,20 + 0,08*H (H)
3)
Выталкивающая сила
F = ρв *g*V1 = 1000*10*Sд*H = 10 000*78,5*10⁻⁶*H = 0,79*H
Приравняем:
0,20 + 0,08*H = 0,79*H
0,71*H = 0,20
H = 0,20/0,71 = 0,28 м или 28 см - максимальная высота стакана
D = 10 см
R = D/2 = 5 см
h = 1 мм = 0,1 см
ρст = 2,5 г/см³ - плотность стекла
ρв = 1,0 г/см³ - плотность воды
______________
H - ?
1) Площадь дна стакана:
Sд = π*R² = 3,14*5² = 78,5 см²
Площадь боковой поверхности стакана:
Sб = 2*π*R*H = 2*3,14*5*H = 31,4*H
Объем стекла
V = (Sд + Sб)*h = (78,5 + 31,4*Н)*0,1 = 7,85+3,14*H см³
2)
Maccа стекла:
m = ρст *V = 2,5*(7,85 + 3,14*H) = 19,6 + 7,85*H г
Вес стеклянного стакана
P = m*g = (19,6 + 7,85*H)*10⁻³*10 =0,20 + 0,08*H (H)
3)
Выталкивающая сила
F = ρв *g*V1 = 1000*10*Sд*H = 10 000*78,5*10⁻⁶*H = 0,79*H
Приравняем:
0,20 + 0,08*H = 0,79*H
0,71*H = 0,20
H = 0,20/0,71 = 0,28 м или 28 см - максимальная высота стакана
Для того, чтобы стакан плавал на поверхности воды, необходимо, чтобы сила Архимеда, действующая на стакан, была больше его веса. Сила Архимеда определяется объемом погруженной в жидкость части тела и плотностью жидкости.
Для данного случая, диаметр стакана равен 10 см, что соответствует радиусу 5 см. Объем стакана можно рассчитать по формуле V = πr^2h, где r - радиус стакана, h - высота стенок. Толщина стенок стакана не учитывается в данном расчете, так как она не влияет на объем погруженной в жидкость части тела.
Пусть плотность стекла, из которого изготовлен стакан, равна 2,5 г/см^3, а плотность воды - 1 г/см^3. Тогда вес стакана можно рассчитать по формуле m = ρVg, где ρ - плотность стекла, V - объем стакана, g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с^2 на поверхности Земли).
Подставляя значения, получаем: m = 2,5 г/см^3 * π * (5 см)^2 * h * 9,8 м/с^2 = 122,5h г.
Сила Архимеда равна плотности воды умноженной на объем погруженной в жидкость части тела: F = ρ_ж * V_погруженной * g = 1 г/см^3 * π * (5 см)^2 * (h - 0,1 см) * 9,8 м/с^2 = 122,5(h - 0,1) Н.
Таким образом, для того, чтобы стакан плавал на поверхности воды, необходимо, чтобы сила Архимеда была больше веса стакана: 122,5(h - 0,1) > 122,5h. Решая это неравенство, получаем h > 1 мм.
Таким образом, минимальная высота стенок стакана, при которой он будет плавать на поверхности воды, составляет 1 мм.
Для данного случая, диаметр стакана равен 10 см, что соответствует радиусу 5 см. Объем стакана можно рассчитать по формуле V = πr^2h, где r - радиус стакана, h - высота стенок. Толщина стенок стакана не учитывается в данном расчете, так как она не влияет на объем погруженной в жидкость части тела.
Пусть плотность стекла, из которого изготовлен стакан, равна 2,5 г/см^3, а плотность воды - 1 г/см^3. Тогда вес стакана можно рассчитать по формуле m = ρVg, где ρ - плотность стекла, V - объем стакана, g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с^2 на поверхности Земли).
Подставляя значения, получаем: m = 2,5 г/см^3 * π * (5 см)^2 * h * 9,8 м/с^2 = 122,5h г.
Сила Архимеда равна плотности воды умноженной на объем погруженной в жидкость части тела: F = ρ_ж * V_погруженной * g = 1 г/см^3 * π * (5 см)^2 * (h - 0,1 см) * 9,8 м/с^2 = 122,5(h - 0,1) Н.
Таким образом, для того, чтобы стакан плавал на поверхности воды, необходимо, чтобы сила Архимеда была больше веса стакана: 122,5(h - 0,1) > 122,5h. Решая это неравенство, получаем h > 1 мм.
Таким образом, минимальная высота стенок стакана, при которой он будет плавать на поверхности воды, составляет 1 мм.
Вячеслав Двужилов
Подразумевается, видимо, что и толщина дна тоже 1 мм (а может быть и больше). Так что надо взять плотность стекла (2200 кг/м^3) и определить массу дна.
Анастасия Лис
Смешно! Высота стакана 1 мм! Как пить из такого стакана?
Похожие вопросы
- Срочно! Домашние задание по физике помогите решить
- СРОЧНО! Помогите с решением задачи по физике пожалуйста
- ААА ПОЖАЛУЙСТА ОЧЕЕЕЕНЬ СРОЧНО ПОМОГИТЕ С ЗАДАНИЕМ ПО ФИЗИКЕ!!!! ЗА ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ +5баллов
- Олимпиадное задание по физике закон кулона, поделитесь пожалуйста мыслями и ходом решения, не получается и нету идей
- Задание по физике
- Физика срочно с решением
- НУЖНА ПОМОЩЬ С РЕШЕНИЯМИ физика За 3 с тело переместилось из точки
- Задачка по физике. Срочно!
- По физике срочно пожалуйста
- Помогите с заданием по Физике! Прошу!