Задание 29. 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.
Решение.
1. Высота конца палочки относительно дна стакана
м,
где l — длина палочки, R — радиус стакана.
2. Сила Архимеда
,
где V — объём палочки, ρ — её плотность, — плотность жидкости.
3. Поскольку палочка покоится, сумма приложенных к ней сил равна нулю. Поэтому можно записать правило моментов так, чтобы исключить из него упоминание неизвестных сил F1 и F2, т. е. записать это правило относительно оси, проходящей перпендикулярно рисунку через нижний конец палочки:
,
где . Отсюда получаем:
По третьему закону Ньютона, N = F, поэтому, Н.
Ответ: .
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: