Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11557
2019-11-20 
В бак с водой опущена длинная стеклянная трубка с площадью сечения $s$. Верхний конец трубки открыт и находится выше уровня воды в баке, а снизу трубка закрыта пластинкой с площадью сечения $S$ и толщиной $l$ (рис.). Плотность материала пластинки рпл больше плотности воды $\rho_{в}$. Трубку медленно поднимают вверх. Определите, на какой глубине $h$ пластинка оторвется от трубки.
Решение:
Пластинка оторвется от трубки, когда сила давления воды $F$, действующая на пластинку снизу, будет уравновешена силой давления воды $F_{1}$, действующей на выступающую часть пластинки сверху, и весом пластинки $P$.
Сила давления воды, действующая на пластинку снизу, $F = \rho_{в}gS(h+l)$, сила давления воды, действующая на выступающую часть пластинки сверху, $F_{1} = \rho_{в}g(S-s)h$ и вес пластинки $P = \rho_{пл}glS$.
Так как $F = F_{1} + P$, то можно записать:
$\rho_{в}gS(h + l) = \rho_{в}g (S-s)h + \rho_{пл} gSl$,
или
$\rho_{в}Sh + \rho_{в}Sl = \rho_{в}Sh - \rho_{в}sh + \rho_{пл}Sl$.
Решив это уравнение относительно $h$, получим:
$h = \frac{S}{s} \frac{ \rho_{пл} - \rho_{в}}{ \rho_{в} }l$.
В бак с водой опущена длинная стеклянная трубка с площадью сечения $s$. Верхний конец трубки открыт и находится выше уровня воды в баке, а снизу трубка закрыта пластинкой с площадью сечения $S$ и толщиной $l$ (рис.). Плотность материала пластинки рпл больше плотности воды $\rho_{в}$. Трубку медленно поднимают вверх. Определите, на какой глубине $h$ пластинка оторвется от трубки.
Решение:
Пластинка оторвется от трубки, когда сила давления воды $F$, действующая на пластинку снизу, будет уравновешена силой давления воды $F_{1}$, действующей на выступающую часть пластинки сверху, и весом пластинки $P$.
Сила давления воды, действующая на пластинку снизу, $F = \rho_{в}gS(h+l)$, сила давления воды, действующая на выступающую часть пластинки сверху, $F_{1} = \rho_{в}g(S-s)h$ и вес пластинки $P = \rho_{пл}glS$.
Так как $F = F_{1} + P$, то можно записать:
$\rho_{в}gS(h + l) = \rho_{в}g (S-s)h + \rho_{пл} gSl$,
или
$\rho_{в}Sh + \rho_{в}Sl = \rho_{в}Sh - \rho_{в}sh + \rho_{пл}Sl$.
Решив это уравнение относительно $h$, получим:
$h = \frac{S}{s} \frac{ \rho_{пл} - \rho_{в}}{ \rho_{в} }l$.
