Однорідний стрижень масою 2 кг і довжиною 60 см підвісили в т. С на двох мотузках завдовжки 50 см кожна (див. рис.). Визначте силу натягу мотузок.

Дано:           Формула:       Решение:
m₀=40кг       А=F*h             m₁=40кг+10кг=50кг.
m₁=10кг       F=m*g            m₂=45кг+8кг=53кг.
h=3м            m₁=m₀+m₁     F₁=50кг.*9,8H/кг=500H.
m₀=45кг       m₂=m₀+m₁     F₂=53кг*9,8H/кг=530H.
m₁=8м                                A₁=500H*3м=1500Дж.
g=9,8H/кг                           А₂=530H*3м=1590Дж.
 А-?                                        ответ:A₁=1500Дж ; A₂=1590Дж. Второй ученик совершил большую работу. (т.к. ученики поднимали вместе с грузом ещё свой вес)

1). выталкивающая сила, действующая на погруженную часть баржи:

                        f(a) = ρgv,

    где ρ = 1000 кг/м³   - плотность воды

            g = 10 h/кг   - ускорение свободного падения

            v = abh   - объем погруженной части баржи

тогда: v = 4 · 2 · 0,5 = 4 (м³)

            f(a) = 1000 · 10 · 4 = 40000 (h) = 40 кн

2).   выталкивающая сила, действующая на полностью погруженный в воду ящик объемом 1,5 м³:

              f(a) = ρgv = 1000 · 10 ·1,5 = 15 000 (h)

так как вес ящика с грузом составляет 10 000 н, то ящик будет плавать в воде, погрузившись на 2/3 своего объема.  

3). так как шарики однородные, то положение их в воде определяется отношением их плотности к плотности воды: если плотность вещества больше плотности воды, то, вне зависимости от формы изделия (если оно однородное и без пустот), такое изделие в воде утонет.

если плотность вещества меньше плотности воды, то любые изделия будут в воде плавать, причем, чем больше разница плотностей, тем больший объем изделия будет находиться над водой.

таким образом, стеклянный шарик утонет и будет лежать на дне сосуда. парафиновый шарик будет плавать, причем 0,9 объема шарика будут находиться под водой и 0,1 объема - над водой.