Контрольна робота #4 фізика бряхтара та довгого

Сравниваем плотности тел и жидкостей. Очевидно, что если плотность тела меньше плотности жидкости, то такое тело в данной жидкости будет плавать, если наоборот, то утонет.

жидкость                  ρ (плотность), кг/м³

Керосин                            800

Вода                                  1000

Ртуть                                13600

Дуб                                      700

Сталь                                 7800

У пенопласта (пенополистирола) очень большой разброс плотности, в зависимости от марки. Самая распространенная имеет значение плотности от 15 до 25 кг/м³

Таким образом:

ρ(пп) < ρ(д) < ρ(к) < ρ(в) < ρ(cт) < ρ(рт)

Следовательно, на самом верху будут располагаться два шарика - пенопластовый и дубовый, так как плотности материалов этих шаров меньше плотности керосина, причем первый будет почти лежать на поверхности керосина, а второй - почти полностью будет в керосин погружен.

Стальной шарик расположится так же, как показано на рисунке расположение шарика №3.

Для выполнения условия задачи необходимо чтобы второй шарик был не из пенопласта, а, скажем, из полиэтилена (ρ = 920 кг/м³)

Тогда на самом верху останется дубовый шарик (№1), в середине будет располагаться шарик из полиэтилена (№2), а на месте шарика №3 останется стальной.  

P = F/  S  (1)
F -?       F = m x g  (2)
m - ?     m = P x V (3)
V - ?      V = S x h  (4)
(4) подставляем в (3), получаем  m = P x S x h (5)
(5) подставляем в (2), получаем F = P x S x h x g (6)
(6)  подставляем в (1), получаем p = P x S x h x g / S, числитель и знаменатель этой дроби можно сократить на S, тогда получим формулу:  p = P x h x g, где 
p - давление
P - плотность
h - высота
g - постоянная величина = 9,8 Н/кг.
Остается только подставить числа и подсчитать давление кирпичной стены:
р = 1800 х 2 х 10 = 36000 Па = 36 кПа