Задание 29. Свинцовый шар массой 4 кг подвешен на нити и полностью погружён в воду (см. рисунок). Нить образует с вертикалью угол α = 30°. Определите силу, с которой нить действует на шар. Плотность свинца ρ = 11 300 кг/м3. Трением шара о стенку пренебречь. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на шар.
Решение.
Систему отсчёта, связанную с Землёй, считаем инерциальной. Запишем второй закон Ньютона:
.
Поскольку трение шара о стенку отсутствует, линия действия силы натяжения нити будет проходить через центр шара. В проекциях на оси Ох и Оу второй закон Ньютона запишем в виде:
(1)
(2)
Объём шара . Величина выталкивающей силы определяется по закону Архимеда:
, (3)
где — плотность воды. Выполняя математические преобразования с формулами (2) и (3), получим:
Н.
Ответ: 42 Н.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: