Помогите с физикой.. . всю голову сломал. вн.

Начнем с того, чтобы понять как стоит палочка.
Если бы она стояла вертикально, то верхний конец никак бы не давил на стенку. Диаметр стакана 8 см, длина палочки 10 см, значит, если палочку поставить наклонно, то она будет или держаться трением, или соскользнёт.
Если наливать, то шевельнется и соскользнет.
Если бы могла удержаться при угле 80 градусов, то при угле 85 удержалась ещё лучше, но тогда положение её неопределённое.
К тому же, весит она 90 г, а должна давит на стенку около 40 г.
Даже незачем доказывать, что она должна быть сильно наклонена !
можно сделать вывод, что она почти лежит на дне стакана.
Тогда мы получаем однозначно её положение и можем что-то конкретное сказать об её притопленности.
Рисуем положение палочки, чтобы не растекаться мыслями.
можно было бы конкретно сказать о диаметре палочки, но нам не задана точная плотность.
Если лить воду, то палочка имеет объем 90/1*4 / 3= 120 см^3
Если ртуть - то меньше 10 см^3 90/13,546*4.3 = 8,8587 см^3
То есть диаметр изменился приблизительно от 3 до 1 см
Безобразно поставленная задача, когда все логические ухищрения не помогают конкретизации !!!
Предположим, палочка цилиндрическая.
Нам ясно, что погруженный объём при наклоне не имеет цилиндрическую форму, но к счастью, он срезан по эллипсу и нужно отмерить вдоль оси от конца палочки до центра эллипса! но беда в том, что центр конца приподнят над дном на величину, зависящую от диаметра палочки, а диаметр гуляет как хочет.
Сделать палочку плоскую и широкую то как она ляжет на дно, дно круглое.
То есть мы маемся, чтобы определить наклон палочки, а он очень сильно зависит от её формы и конкретного удельного веса.
Задачу составляли недавно неумные люди, незнакомые с геометрией, да и физику они преподают формально.
Давай так, плюнем на размеры. Будем считать палочку отрезком,
верхний конец которого приподнят над дном на 6 см. Пифагор мне так сказал. Всё.
Теперь примем за р плотность палочки, буквой обозначим плотность жидкости и выразим через р.
Зададим систему отсчета координат на нижнем конце палочки, h - вверх
Нарисуем вектор силы тяжести палочки вниз от середины палочки,
вычислим в Ньютонах,
нарисуем абстрактно чуть пониже середины палочки уровень жидкости,
нарисуем от середины затопленного куска вверх силу выталкивания.
Напишем уравнение силы выталкивания в зависимости от h.
Туда должен входить погруженный объем и плотность жидкости.
Силу направленную горизонтально от верхнего конца к центру стакана обозначим буквой, и она рана 0,4 Н
От нижнего конца в противоположном направлении горизонтально рисуем такую же силу, и от конца вектора пунктиром вверх до палочки и от нее
горизонтально к стенке над нижним концом палочки. Это точка - конец вектора силы, направленного от нижнего конца палочки вверх.
Он равен 0,3 Н как говорит мне Пифагор.
Итак, у нижнего конца силы 0,3Н и 0,4Н, у противоположной стенки 0,4Н,
сила выталкивания и сила тяжести. Всего 5 сил, 4 из них известны.
Пятая записана формулой. Вычисляй результат h, причем параметр p
будет входит в него как переменная.
Удачи.
Можешь сильно поругать преподавателя, от меня, за такие бессмысленные условия. Дело в том, что ответ (даже через р выраженный ), может отличаться в зависимости от геометрии раза в 2-4, при толстой палочке. А мы решаем задачу при тонкой, когда она очень плотная и жидкость очень плотная, тяжелее ртути, а самый тяжелый вольфрам или осмий очень тугоплавкие, чтобы быть жидкостью, и любая палочка должна расплавиться со стаканом )))), если вообще не испариться.
Поэтому я против абстрактного идиотизма.

Физика В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили однородную тонкую палочку длиной 10 см и массой 0,9 г, после чего в стакан налили до высоты h = 4 см жидкость, плотность которой составляет 0,75 плотности материала палочки. Найдите модуль силы F, с которой верхний конец палочки давит на стенку стакана. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на палочку.

подробное решение https://www.youtube.com/watch?v=Afggp92mOzE