Анонімний автор

Fyzika

Dobrý deň, vedel by mi niekto pomôcť s nasledujúcim príkladom?
Akou silou v (N) pôsobí teleso s hmot. 16,3kg ponorené v nádobe s vodou na dno nádoby, ak sa nádoba s vodou a telesom nachádzajú na výťahu? Objem telesa je 5.2l. Výťah, spolu s nádobou s vodou a telesom, sa pohybuje nahor so zrýchlením 2.4 m*s^-2. Tiažové zrýchlenie = 9,81m*s^-2

Správna odpoveď je 136

Ďakujem

1 відповідей

Marek S. Зв'язатися

Teleso má väčšiu hustotu ako voda (16.3/5.2 > 1), takže leží na dne nádoby - môžu na seba priamo silovo pôsobiť.
Treba predpokladať, že je teleso v kvapaline (v nádobe) celé ponorené, inak výsledok príkladu nejde jednoznačne vypočítať (výsledok záleží na vztlakovej sile a tá na objeme ponorenej časti telesa).
Potom na teleso pôsobí sila tiaže (v dôsledku tiažového zrýchlenia), zotrvačná sila (v dôsledku translačného zrýchlenia hore), vztlaková sila (v dôsledku ponorenia do kvapaliny a teda vytlačenia istého objemu kvapaliny svojim objemom) a odspodu sila od dna nádoby (ktorá zabezpečuje, že sa teleso pohybuje hore spolu s nádobou - neprepadne sa dnom nádoby).
Pri kladnom smerovaní síl F_dno a F_vztl hore a F_tiaz a F_zotr dole je rovnica celkovej rovnováhy síl:
F_dno + F_vztl = F_tiaz + F_zotr
Na objem kvapaliny vytlačený telesom pôsobí ako tiažová sila tak aj sila zotrvačnosti od zrýchlenia.
Z toho (pri kladnom smerovaní zrýchlenia a hore) platí:
F_dno = F_tiaz + F_zotr - F_vztl =
= m * g + m * a - V * rho_H2O * (g + a) =
= (m - V * rho_H2O) * (g+a) =
= (16.3 - 0.0052 * 1000) * (9.81 + 2.4) =
= 11.1 * 12.21 = 135.531 [N]
čo zhruba sedí s uvedeným výsledkom 136 [N].