В цилиндрический сосуд с площадью сечения S=50 см^2 налиты керосин и вода. Шарик льда объема 6060 см^3 висит на невесомой пружине жесткости k = 4 Н/м (см. рис.) так, что 1/4 его объема погружена в керосин, а 2/5 — в воду. Плотность керосина 800 кг/м^3, плотность воды 1000 кг/м^3, плотность льда 900 кг/м^3. Ускорение свободного падения g = 10 Н/кг. Верхний уровень керосина находится на высоте h.
Выберите верное утверждение.
Пружина в данный момент растянута
Пружина в данный момент сжата
Пружина в данный момент не деформирована
Найдите величину деформации пружины (в см).
Выберите верное утверждение.
Пружина в данный момент растянута
Пружина в данный момент сжата
Пружина в данный момент не деформирована
Найдите величину деформации пружины (в см).
Answers & Comments
Verified answer
Ответ:
Пружина растянута, x=4,5 см
Объяснение:
V=60 см³=0,00006 м³
V₁=V/4
V₂=2*V/5
ρ=900 кг/м³
ρ₁=800 кг/м³
ρ₂=1000 кг/м³
k=4 Н/м
x=?
Fупр=P-Fа= ρ*V*g-ρ₁*V₁*g-ρ₂*V₂*g=ρ*V*g-ρ₁*V*g/4-2*ρ₂*V*g/5=V*g(ρ-ρ₁/4-2*ρ₂/5)=0,00006*10(900-800/4-2*1000/5)=0,0006(900-200-400)= 0,0006*300=0,18 H - вес шарика больше Архимедовой силы, пружина растянута.
x=Fупр/k=0,18/4=0,045 м= 4,5 см
Когда лед растает, верхний уровень керосина понизится
Когда лед растает, верхний уровень керосина повысится
Когда лед растает, верхний уровень керосина не изменится
Найдите, на сколько сантиметров изменится высота верхнего уровня керосина, когда лед растает.