Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Изготовленная из соснового дерева тонкая прямая однородная палочка

Условие

Рисунок к задаче

Изготовленная из соснового дерева тонкая прямая однородная палочка объемом V0=27,2см3V_0=27,2см^{3} закреплена за свой верхний конец на горизонтальной оси, вокруг которой она может вращаться в вертикальной плоскости. К нижнему концу этой палочки на тонкой легкой нити привязан алюминиевый шарик. Шарик и нижняя часть палочки погружены в сосуд с водой, причем ниже уровня воды располагается ровно половина палочки, и шарик не касается дна сосуда.

При этом палочка наклонена под некоторым углом к горизонту, и вся система находится в равновесии. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на палочку и на шарик. Найдите объем V шарика. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Обоснование.1. Систему отсчета, связанную с Землей, будем считать инерциальной (ИС О).2. Будем считать палочку абсолютно твердым телом. Условие равновесия твердого тела, которое может вращаться вокруг некоторой оси — равенство нулю суммы моментов всех сил, приложенных к телу, относительно этой оси.3. Палочка тонкая, поэтому объем погруженной в воду части палочки можно считать прямо пропорциональным длине этой части.4. Нить тонкая, поэтому можно пренебречь действующей на нее силой Архимеда.5. Нить легкая, поэтому модуль силы натяжения нити в любой ее точке одинаков, в частности: ∣T⃗1∣=∣T⃗2∣=T|\vec{T}_1|=|\vec{T}_2|=T (см. рисунок в решении).6. Груз не касается дна сосуда, поэтому на него со стороны этого дна не действует сила реакции.

    Перейдем к решению. [рисунок]

Осталось ещё 3 шага

  1. Покажем на рисунке силы, действующие на…

  2. Направим ось OX вниз и запишем условие…

  3. Выражая силу натяжения нити T=gV ( _1 - _0 )…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика (расчетная задача высокого уровня с обоснованием)»

Изготовленная из соснового дерева тонкая прямая однородная палочка — решение с объяснением | Lom Ai