Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 8838
2018-07-15 
Тело плавает в воде, причем под водой находится половина его объема. С каким ускорением надо двигать вверх сосуд, чтобы под водой оказалось все тело?
Решение:
На тело действуют две силы (рис. а): сила тяжести $\vec{F}_{т} = m \vec{g}$ и выталкивающая сила $\vec{F}_{выт}$. Условие плавания тела запишется в виде:
$m \vec{g} + \vec{F}_{выт} = 0$.
Это уравнение в проекции па ось у:
$F_{выт} - mg = 0$,
здесь $F_{выт} = \rho \frac{V}{2}g$, где $\rho$ - плотность воды, а $V$ — объем тела. Тогда
$mg = \frac{ \rho Vg}{2}, m = \frac{ \rho V}{2}$.
При движении вверх с ускорением $\vec{a}$ (рис. б) основной закон динамики для тела имеет вид:
$m \vec{a} = \vec{F}_{т} + \vec{F}_{выт1}$.
В проекции на ось у уравнение запишем в виде:
$ma = F_{выт1} - mg$.
Учитывая, что $F_{выт1} = \rho Vg$, получаем
$\frac{ \rho V}{2} a = \rho Vg - \frac{ \rho Vg}{2}$,
откуда $a = g$.
Тело плавает в воде, причем под водой находится половина его объема. С каким ускорением надо двигать вверх сосуд, чтобы под водой оказалось все тело?
Решение:
На тело действуют две силы (рис. а): сила тяжести $\vec{F}_{т} = m \vec{g}$ и выталкивающая сила $\vec{F}_{выт}$. Условие плавания тела запишется в виде:
$m \vec{g} + \vec{F}_{выт} = 0$.
Это уравнение в проекции па ось у:
$F_{выт} - mg = 0$,
здесь $F_{выт} = \rho \frac{V}{2}g$, где $\rho$ - плотность воды, а $V$ — объем тела. Тогда
$mg = \frac{ \rho Vg}{2}, m = \frac{ \rho V}{2}$.
При движении вверх с ускорением $\vec{a}$ (рис. б) основной закон динамики для тела имеет вид:
$m \vec{a} = \vec{F}_{т} + \vec{F}_{выт1}$.
В проекции на ось у уравнение запишем в виде:
$ma = F_{выт1} - mg$.
Учитывая, что $F_{выт1} = \rho Vg$, получаем
$\frac{ \rho V}{2} a = \rho Vg - \frac{ \rho Vg}{2}$,
откуда $a = g$.
