Тема . Механика. Динамика и Статика

.01 Гидростатика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. динамика и статика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#44497

В сильно загрязнённом водоёме толщина слоя нефти на поверхности воды составляет d = 1,0 см  . На поверхность водоёма пустили плавать лёгкий цилиндрический стаканчик массой m  = 4,0 г  с площадью дна S = 25 см2   . Стакан был сначала пустым, а его дно было выше середины уровня нефти. Затем в него долили нефти так, чтобы её уровни в стакане и снаружи сравнялись. В обоих случаях дно находилось на одном и том же расстоянии a от уровня воды (рис.). Определите плотность нефти  ρ1   , зная, что плотность воды ρ0 = 1, 0 г/см3   .

(Всеросс., 2010, финал, 9 )

PIC

Источники: Всеросс., 2010, финал, 9

Показать ответ и решение

Условие равновесия в первом случае запишется как mg =  FA   , где сила Архимеда FA  = ρ1g(d − a)S  . Отсюда найдём:

m-=  ρ1(d − a)  (1)
S

Во втором случае давление на уровне дна составит p = ρ1gd + ρ0ga  . Следовательно, условие равновесия запишется как:

(m  + ρ1S (d + a )) g = pS = (ρ1d + ρ0a )gS

откуда, используя (1), найдём ρ1 = (a ∕d)ρ0   . Подставим это выражение в (1):

m      a                             m
-- = ρ0--(d − a ),   и ли   x2 − x + ----- = 0
S      d                           ρ0dS

где x = a∕d  . Решая уравнение, получим два корня:

      1   ∘  1-----m---   1     4
x1,2 = --±    --− ----- =  --или --.
      2      4   ρ0dS     5     5

Таким образом, найдём два возможных значения для плотности нефти:

                    3              3
ρ1 = ρ0x = 0,2 г/см   или 0, 8 г/см .

Исходя из того, что a∕d > 1∕2  , получим окончательно ρ1 = 0,8 г/см3   .

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!