Однородный кубик со стороной а=1 см подвешен на пружине так, что две из его плоскостей параллельны земле, а сам кубик наполовину погружен в воду. Плотность воды р1 =1000 кг/м, плотность материала, из которого изготовлен кубик р2=1200 кг/м . Определить силу F , действующую на шар со стороны пружины.
Напишите пожалуйста подробное решение задачи, помогите разобраться!

В общем попытаюсь объяснить без рисунка. Долго я их рисую

Кубик не двигается (не ускоряется), значит Сумма всех сил действующая на кубик равна 0.
А на кубик действуют:
 1)F_{t}=mg Сила тяжести, направленная вниз;
 2) T - Сила натяжения пружины направленная вверх
 3) F_{A}= rho gV_{p}Сила Архимеда тоже направленная вверх
Согласно выше изложенному, получается:
F_{t}=T+F_{A} (1)
Откуда Т:
T=F_{t}-F_{A} (2)
Теперь разберемся с тяжестью и Архимедом
Сила тяжести
F_{t}=mg= rho _{k}V_{k}=  rho _{k}a^3 (3)
тут
g - УСКОРЕНИЕ свободного падения ≈10 м/с^2
 rho_{k} - плотность материала куба 1200 кг/м^3
V_{k} - объем куба м^3
a - ребро куба =1см=10^(-2) м=0,01 м. (метры так метры)

Сила Архимеда
F_{A}= rho gV_{p}= rho g*a^2*(a/2)=  frac{rho g*a^3}{2} (4)
тут
 rho - плотность воды
V_{p} - Объем части куба, погруженной в воду

Ну все теперь (3) и (4) подставляем в(2) и находим натяжение T:
T=rho_{k} g*a^3-frac{rho g*a^3}{2}=g*a^3(rho_{k}-frac{rho }{2}) (5)
 
Все. Подставляем в(5) числа.
T=g*a^3(rho_{k}-frac{rho }{2})=10*(10^{-2})^{3}(1200-500)=10^{-5}*700==7*10^{-3}=0,007 Н

P.S Главное, внимательно с размерностью величин. Принято нынче все выражать в системе СИ (кг, м, с). А составители задач, чтобы создать дополнительные трудности (ну и навык развить естественно) любят задавать в разных размерностях. Например
один размер может быть задан в см, другой в м. По невнимательности этот момент можно упустить и сложить скажем 1м+ 10см=11м

Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку