Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11558
2019-11-20 
В дно бака впаяна трубка с площадью сечения $s$. Снизу трубку открыта, а сверху прикрыта пластинкой с площадью $S$ и толщиной $l$ (рис.). Какой должна быть минимальная плотность материала пластинки $\rho$, чтобы она не всплывала при высоте воды в баке над пластинкой, равной $H$?
Решение:
Пластинка будет находиться в равновесии, если сила давления воды, действующая на нее снизу, будет уравновешена силой давления воды, действующей на пластинку сверху, и весом пластинки.
Сила давления воды, действующая на пластинку сверху, равна:
$F_{1} = \rho_{в}gHS$, (1)
сила давления воды, действующая на пластинку снизу, равна:
$F_{2} = \rho_{в}g(H+l)(S - s)$. (2)
В выражениях (1) и (2) $\rho_{в}$ - плотность воды.
Так как $F_{2} = F_{1} + P$, где $P$ - вес пластинки, то $P = F_{2} - F_{1}$, или
$\rho glS = \rho_{в}g(H+l)(S-s) - \rho_{в}gHS$. (3)
Откуда
$\rho = \frac{ \rho_{в} (Sl - sH - sl)}{Sl}$.
В дно бака впаяна трубка с площадью сечения $s$. Снизу трубку открыта, а сверху прикрыта пластинкой с площадью $S$ и толщиной $l$ (рис.). Какой должна быть минимальная плотность материала пластинки $\rho$, чтобы она не всплывала при высоте воды в баке над пластинкой, равной $H$?
Решение:
Пластинка будет находиться в равновесии, если сила давления воды, действующая на нее снизу, будет уравновешена силой давления воды, действующей на пластинку сверху, и весом пластинки.
Сила давления воды, действующая на пластинку сверху, равна:
$F_{1} = \rho_{в}gHS$, (1)
сила давления воды, действующая на пластинку снизу, равна:
$F_{2} = \rho_{в}g(H+l)(S - s)$. (2)
В выражениях (1) и (2) $\rho_{в}$ - плотность воды.
Так как $F_{2} = F_{1} + P$, где $P$ - вес пластинки, то $P = F_{2} - F_{1}$, или
$\rho glS = \rho_{в}g(H+l)(S-s) - \rho_{в}gHS$. (3)
Откуда
$\rho = \frac{ \rho_{в} (Sl - sH - sl)}{Sl}$.
