Question

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА!!!!
Тонкий длинный цилиндрический поплавок массой 2 г с привязанным к одному из его концов грузиком плавает в воде, погрузившись в неё на 2/3 своей длины. Ось поплавка образует с поверхностью воды некоторый угол.
1)Найти натяжение нити, связывающей поплавок с грузиком.
2)От чего зависит сила Архимеда, действующая на поплавок?

Answer 1

m=2*10^-3 кг   Т=?

Решаем используя правило моментов сил, действующих на поплавок.

Плечи сил проецируем на ось Х, учитывая угол наклона.

Центры тяжести подводной и надводной части поплавка находятся на серединах этих частей.

T*(2/3)*L*cosα+(2/3)*m*g*(2/3)*L*cosα/2=Fa*(2/3)*L*cosα/2+(1/3)*m*g*(1/3)*L*cosα/2

(4/9)*T+(2/9)*m*g=(1/3)*Fa+(1/18)*m*g

Fa=T+m*g  (по условию плавания тел)

(4/3)*T+(2/3)*m*g=T+m*g+(1/6)*m*g

T=m*g/2=0,002*10/2=0,01 Н

Сила Архимеда зависит от веса груза и массы поплавка

==============

Answer 2

написано T*(2/3)*L*cosα+(2/3)*m*g*L*cosα/2=Fa*(2/3)*L*cosα/2+(1/3)*m*g*(1/3)*L*cosα/2 должно быть [T]*[(2/3)*L]*cosα+[(2/3)*m*g]*[2/3*L*1/2]*cosα=Fa*[(2/3)*L*1/2]*cosα+[(1/3)*m*g]*[(1/3)*L*1/2]*cosα

Answer 3

посмотрите на второе слагаемое (сила тяжести погруженной части) - там неверное плечо силы

Answer 4

(2/3)*m*g*L*cosα/2

Answer 5

а должно быть (2/3)*m*g*L*2/3*cosα/2

Answer 6

1)
на поплавок действуют 3 силы - тяжести, архимеда, натяжения груза
геометрическая сумма сил равна нулю
mg+T-Fa=0
так как поплавок не вращается то сумма моментов сил относительно любой из осей равна нулю. выберем удобную для расчетов ось, проходящую через точку приложения силы архимеда. она проходит через 1/3 поплавка и расположена относительно центра поплавка на 1/2-1/3=1/6 длины
T*1/3*L*sin(a)-mg*L*1/6*sin(a)=0
T=mg/2=0,002*10 Н / 2 =0,01 Н - это ответ
2)
сила архимеда зависит от объема погруженного тела и плотности жидкости. в условии данной задачи сила архимеда равна весу поплавка плюс сила натяжения груза
Fa=mg+T
угол наклона поплавка зависит от размеров поплавка и ни на что не влияет для тонкого поплавка (диаметром которого можно пренебречь

Answer 7

кстати, в ответе у меня тоже была ошибка - верный ответ 0,01 Н (или 10 мH или 9,8 мH )

Answer 8

было такT=mg/2=0,002*10 Н =0,02 Н

Answer 9

стало так T=mg/2=0,002*10 Н / 2 =0,01 Н

Answer 10

Спасибо

Answer 11

Большое