Задача по механике №38

Автор admin На чтение 1 мин Просмотров 47

Определить натяжение нити, связывающей два плавающих в воде шара объёмом $V = 10 см3$ каждый, если верхний плавает, наполовину погрузившись в воду, а нижний шар в $n = 3$ тяжелее верхнего. Какие законы Вы используете для решения задачи? Обоснуйте их применение.

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей. Второй закон Ньютона будем записывать относительно ИСО

2. Описываем тело моделью абсолютно твердого тела (форма и размер тела неизменны).

3. На тело, погруженное в жидкость, действует сила Архимеда, приложенная к центру масс погруженной части и направленная вертикально вверх

Решение

Расставим все силы. Запишем второй закон Ньютона для каждого из шаров,

с учетом равновесия

( { V- m1g − ρ0g 2 + T = 0 ( m2g − ρ0gV − T = 0

где $m 1$ и $m 2$ – масса верхнего и нижнего шара, $ρ 0$ – плотность воды, $T$ – сила натяжения нити.
Сложим два уравнения с учетом условия $m2 = 3m1$