Условие задачи
Покоящийся на неподвижном поршне и открытый сверху и снизу сосуд массой 25 кг состоит из двух цилиндров 0,4м и 0,6м. Определить какой минимальный объём воды V необходимо залить в верхний цилиндр, чтобы цилиндр всплыл над поршнем. Трением сосуда о поршень пренебречь.
Ответ
Дано:
m = 25 кг; d = 0,4 м; D = 0,6 м.
V-?
На сосуд действуют вертикальные силы: сила веса сосуда F1, направленная вниз, и выталкивающая сила воды F2, направленная вверх и равная произведению весового давления на глубине h на площадь кольца с внутренним диаметром d и внешним диаметром D. Силы внешнего давления действуют как сверху, так и снизу, и компенсируют друг друга.
Из условия равновесия F1 = F2.
Сила тяжести сосуда, направленная вниз,
F1 = mg. (1)
Обозначим через h уровень воды в сосуде.
Весовое давление на глубине h
рв = gh.
Выталкивающая си...
