Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 5827
2017-12-31 
В бак с водой опущена длинная трубка диаметром $d$, к которой снизу плотно прилегает цилиндрический диск толщины $h$ и диаметром $D$ (рис.). Плотность $\rho$ материала диска больше плотности воды $\rho_{в}$. Трубку медленно поднимают вверх. Определить, на какой глубине $H$ диск оторвется от трубки?
Решение:
Диск оторвется от трубки, когда сила $F_{1}$ давления воды на его нижнее основание уравновесится весом $P$ диска и силой $F_{2}$ давления воды на выступающую за пределы трубки верхнюю часть основания,
$P + F_{2} = F_{1}$,
или
$\frac{1}{4} \pi D^{2} h \rho g + \frac{1}{4} \pi (D^{2} - d^{2}) H \rho_{в}g = \frac{1}{4} \pi D^{2} (H+h) \rho_{в}g$.
Отсюда
$H = \left ( \frac{D}{d} \right )^{2} h \frac{ \rho - \rho_{в}}{ \rho_{в}}$
Атмосферное давление на верхнюю и нижнюю части диска предполагается одинаковым.
В бак с водой опущена длинная трубка диаметром $d$, к которой снизу плотно прилегает цилиндрический диск толщины $h$ и диаметром $D$ (рис.). Плотность $\rho$ материала диска больше плотности воды $\rho_{в}$. Трубку медленно поднимают вверх. Определить, на какой глубине $H$ диск оторвется от трубки?
Решение:
Диск оторвется от трубки, когда сила $F_{1}$ давления воды на его нижнее основание уравновесится весом $P$ диска и силой $F_{2}$ давления воды на выступающую за пределы трубки верхнюю часть основания,
$P + F_{2} = F_{1}$,
или
$\frac{1}{4} \pi D^{2} h \rho g + \frac{1}{4} \pi (D^{2} - d^{2}) H \rho_{в}g = \frac{1}{4} \pi D^{2} (H+h) \rho_{в}g$.
Отсюда
$H = \left ( \frac{D}{d} \right )^{2} h \frac{ \rho - \rho_{в}}{ \rho_{в}}$
Атмосферное давление на верхнюю и нижнюю части диска предполагается одинаковым.
