85

Цилиндр, изготовленный из неизвестного материала, плавает на границе двух…

26 сентября 2023

Цилиндр, изготовленный из неизвестного материала, плавает на границе двух несмешивающихся жидкостей. Плотность одной жидкости 800 кг/м куб., а другой 1000 кг/м куб. Определить плотность вещества цилиндра, если известно, что в нижнюю он погружен на 2/3 своего объема.

категория: физика



51

Пусть m (кг) — масса цилиндра, V (м^3) — его объем, тогда к цилиндру приложены три силы Fm (H) — сила тяжести, направленная вниз, Fa1 (H) — сила Архимеда, действие верхней жидкости, направлена вверх, Fa2 (H) — сила Архимеда, действие нижней жидкости, направлена вверх. Цилиндр находится в равновесии с двумя жидкостями, значит равнодействующая всех трех сил равна нулю. Учитывая направления векторов запишем уравнение этих сил Fm=Fa1+Fa2. Выразим силы через массу m, объем V, плотности р 1 и р 2 жидкостей Fm=mg, Fa1=p1g (V/3) , Fa2=p2g (2V/3). Уравнение сил принимает вид mg=p1g (V/3)+p2g (2V/3). Обе части полученного уравнения умножим на дробь 1/ (gV), выражение m/V заменим плотностью р р=р 1/3+2 р 2/3. Найдем плотность цилиндра р р=800/3+2*1000/3=933 (кг/м^3). Ответ: 933 кг/м^3.

Знаете ответ?


Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...