Какой силой можно удержать в воде стальной рельс объемом 0,7 м3?

Дано, решение, вычисление

Дано: p=7800 кг/м3 pж=1000 кг/м3 V=0,7 м3 F-?

F=m*g-Fa

F=p*g*V-pж*g*V=g*V * (p-pж) = 10*0,7 * (7800-1000) = 47600 H

Дано:

V=0,7 м3

плотность стали "ро"1 = 7800 кг/м куб

Плотность воды "ро"2 = 1000 кг/м куб

Определить силу F - ?

Решение. Находим силу тяжести, действующую на рельс. Она равна произведению ускорения свободного падения (g = 9,8 м/с кв, округляем до 10 м/с кв) на массу рельса. Массу рельса найдем по формуле: m=po1*V Масса рельса равна m = 5460 кг; Получим: Fт = gm; Fт = 10 м/с кв*5460 кг = 54600 Н. На рельс действует архимедова сила. Она равна F (Aрх) = "ро"2gV. То есть, произведению плотности воды на ускорение свободного падения и объем плиты, "двойка" - это индекс плотности, а не коэффициент.

F (арх) = 1000 кг/м куб * 10 м/с кв*0,7 м куб = 7000 Н. Сила тяжести направлена вниз, а архимедова сила - вверх. Чтобы удержать рельс, необходимо приложить силу, равную разности этих сил: F = Fт - F (арх) ; F = 54600 Н - 7000 Н = 47600 Н.

Ответ: рельс нужно поддерживать, чтобы не упал на дно, с силой 47,6 кН.