Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6172
2018-01-27 
Какой силы тяжести камень надо положить на плоскую льдину, толщина которой $h = 0,2 м$, чтобы она вместе с камнем полностью погрузилось в воду? Площадь основания льдины $S = 1 м^{2}$, плотность камня $\rho_{к} = 2,2 \cdot 10^{3} кг/м^{3}$. С какой силой камень давит на льдину?
Решение:
В погруженном состоянии система находится в равновесии. Уравнения статики запишем для каждого тела.
Для льдины (рис. a) $m_{л} \vec{g} + \vec{F}_{A_{1}} + \vec{F}_{д} = 0$.
$\vec{F}_{д}$ - сила давления камня, равная силе нормальной реакции опоры $\vec{N}$: $| \vec{F}_{д}| = | \vec{N}|$ - по третьему закону Ньютона:
(y): $F_{A_{1}} - m_{л}g - F_{д} = 0$; (1)
$F_{A_{1}} = \rho_{в} ghS; m_{л} = \rho_{л} hS$.
Из (1) $F_{д} = ( \rho_{в} - \rho_{л}) ghS = 0,2 кН$.
Для камня (у): $F_{A_{2}} + N - m_{к}g = 0$
$F_{A_{2}} = \rho_{в}gV_{к}; m_{к} = \rho_{к} V_{к}; V_{к} = \frac{m_{к}}{ \rho_{к}}; N - F_{д}$;
$\rho_{в}g \frac{m_{к}}{ \rho_{к}} + ( \rho_{в} - \rho_{л}) ghS - m_{к}g = 0$, jnrelf
$m_{к}g = \frac{( \rho_{в} - \rho_{л}) \rho_{к} ghS}{ \rho_{к} - \rho_{в}} = 0,36 кН$.
Какой силы тяжести камень надо положить на плоскую льдину, толщина которой $h = 0,2 м$, чтобы она вместе с камнем полностью погрузилось в воду? Площадь основания льдины $S = 1 м^{2}$, плотность камня $\rho_{к} = 2,2 \cdot 10^{3} кг/м^{3}$. С какой силой камень давит на льдину?
Решение:
В погруженном состоянии система находится в равновесии. Уравнения статики запишем для каждого тела.
Для льдины (рис. a) $m_{л} \vec{g} + \vec{F}_{A_{1}} + \vec{F}_{д} = 0$.
$\vec{F}_{д}$ - сила давления камня, равная силе нормальной реакции опоры $\vec{N}$: $| \vec{F}_{д}| = | \vec{N}|$ - по третьему закону Ньютона:
(y): $F_{A_{1}} - m_{л}g - F_{д} = 0$; (1)
$F_{A_{1}} = \rho_{в} ghS; m_{л} = \rho_{л} hS$.
Из (1) $F_{д} = ( \rho_{в} - \rho_{л}) ghS = 0,2 кН$.
Для камня (у): $F_{A_{2}} + N - m_{к}g = 0$
$F_{A_{2}} = \rho_{в}gV_{к}; m_{к} = \rho_{к} V_{к}; V_{к} = \frac{m_{к}}{ \rho_{к}}; N - F_{д}$;
$\rho_{в}g \frac{m_{к}}{ \rho_{к}} + ( \rho_{в} - \rho_{л}) ghS - m_{к}g = 0$, jnrelf
$m_{к}g = \frac{( \rho_{в} - \rho_{л}) \rho_{к} ghS}{ \rho_{к} - \rho_{в}} = 0,36 кН$.
