Лидеры

ID: 259041

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт


ID: 226425

Konstantin Shvetski

Модератор


ID: 401284

Михаил Александров

Советник


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт


ID: 400669

epimkin

Профессионал


ID: 401888

puporev

Профессор


ID: 405239

al4293189

4-й класс


8.13.11

14.01.2022

JS: 2.13.38
CSS: 4.8.5
jQuery: 3.6.0
DataForLocalStorage: 2022-01-27 07:16:01-standard


Консультация онлайн # 202017

Раздел: Физика
Автор вопроса: al4293189 (4-й класс)
Дата: 31.12.2021, 10:00 Консультация закрыта
Поступило ответов: 0
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, помогите со следующей задачей:
Поплавок для дальних забросов представляет собой легкую трубочку массой M=4 г, запаянную с обоих концов. Масса поплавка распределена по его длине неоднородно, так что центр тяжести поплавка располагается на расстоянии L от конца, к которому привязана леска, идущая к крючку. Если поплавок поместить в воду вертикально утяжеленным концом вниз, то в положении равновесия центр тяжести будет находиться на уровне воды. Однако это положение равновесия будет неустойчивым – от малейшего внешнего воздействия поплавок перевернётся. Определите массу свинцового грузила, которое необходимо закрепить на леске ниже поплавка, чтобы вертикальное положение равновесия поплавка было устойчивым. Плотность воды ρ0=1 г/см3, плотность свинца ρ=11,3 г/см3. Массой лески и крючка можно пренебречь.
Указание. Устойчивым в данном случае мы считаем такое вертикальное положение равновесия, что при отклонении оси поплавка на малый угол от вертикали возникает момент сил, возвращающий поплавок в положение равновесия.

К сожалению, метод с потенциальной энергией вызывает сомнения, т. к. составитель прямо указал, что он считает потенциальной энергией. Поэтому все-таки придется использовать малые повороты.

Ответов еще не поступило.

Мини-форум консультации # 202017

Konstantin Shvetski

Модератор

ID: 226425

323777

= общий =    31.12.2021, 11:05

составитель прямо указал, что он считает потенциальной энергией.

... в смысле?? smile smile smile
=====
С уважением, shvetski
al4293189

4-й класс

ID: 405239

323784

= общий =    31.12.2021, 15:06


... в смысле??


Прошу прощения за опечатку, нужно было бы написать:
"что он считает устойчивым равновесием."
sglisitsyn

6-й класс

ID: 404002

323808

= общий =    01.01.2022, 22:03
Для устойчивого равновесия необходимо, чтобы центр тяжести поплавка находился ниже точки приложения силы Архимеда (центра давления). У цилиндрического поплавка центр давления расположен в середине его подводной части. Поэтому в начальной ситуации центр давления лежит ниже центра тяжести, и при малом наклоне момент сил сил тяжести и силы Архимеда опрокидывает поплавок (см. рисунок). Если снизу прикрепить груз, то поплавок опустится глубже в воду и центр тяжести поплавка также сместится к его нижнему концу. Для безразличного равновесия центр тяжести поплавка должен совпадать с центром давления (см. рисунок). Все вычисления на рисунке. Масса груза равна приблизительно 1,6 г. Учитывая большую плотность свинца такую массу можно считать точечной.

-----
Прикрепленные файлы:

al4293189

4-й класс

ID: 405239

323842

= общий =    03.01.2022, 11:16

Масса груза равна приблизительно 1,6 г.


Учитываете ли Вы силу Архимеда, действующую на свинцовый грузик? Когда я решаю самостоятельно, у меня выходит приблизительно 1,8 г.
Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.