Дано: Решение
m = 7,837 кг
L = 0,8 м 1) Находим площадь основания стержня:
d = 0,04 м S = πR² =3,14*(0,02)² = 1,256*10⁻³ (м²)
---------------- 2) Находим объем стержня:
Найти: ρ - ? V = SL = 1,256*0,8*10⁻³ = 1,0048*10⁻³ (м³)
3) Находим плотность металла:
ρ = m/V = 7,837/(1,0048*10⁻³) = 7,8*10³ (кг/м³)
7,8*10³ кг/м³ - это плотность железа или стали.
M*0+mv=(M+m)*u
u=mv/(M+m)=500*8/5000=0,8 м/с
(M+m)gh=(M+m)u^2/2
h=u^2/(2g)=0,8^2/(2*10)=0,032м
mv^2/2-(M+m)u^2/2=0,008*500^2/2-5*0,8^2/2 Дж=998,4 Дж
Чтобы камень удерживался в воде сумма всех сил, действующих на него должна быть равна нулю. На булыжник действуют сила Архимеда и сила тяжести.
Сила Архимеда равна произведению плотности жидкости, объёму тела и ускорению свободного падения :
Fа = р*V*g=1000*0,004*10=40Н
Сила тяжести равна произведению массы тела на ускорение свободного падения :
Fт=m*g
Масса булыжника равна произведению плотности гранита на объем:
m=p*V=2600*0,004=10,4 кг
Fт=10,4*10=104Н
Так как сила тяжести больше, чем сила Архимеда, то булыжник потонет. Чтобы он удерживался в воде нужно приложить силу направленную вверх, то есть противоположную силе тяжести и равную по модулю разности силы тяжести и силы Архимеда:
F=104-40=64Н