Một khối hộp hình chữ nhật có diện tích đáy S = 600 cm2 và chiều cao 10 cm noi trên 1 hồ nước có chiều sâu 0,53 m. Phần gỗ chìm trong nước có chiều cao 3 cm. Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3. Tính:
a. Trọng lượng riêng d1 của gỗ.
b. Công tối thiểu của lực để có thể nhúng chìm khối gỗ xuống đáy hồ.
đổi : 600cm2=0,06m2
10cm=0,1m
3cm=0,03m
a,vì khối gỗ nổi trên mặt nước và nằm im nên ta có
P=Fa
d1.V1=d2.V2
d1.S.h=d2.S.hc
d1=\(\dfrac{d_2.S.h_c}{S.h}=\dfrac{10000.0,06.0,03}{0,06.0,1}=3000\left(N/m^3\right)\)
chiêù cao khối gỗ nổi là
hn=h-hc=0,1-0,03=0,07(m)
b,khi nhấn chìm khối gỗ xuống thì Fa tăng còn F là
F=Fa-P=d2.(hn+hc).S-d1.h=S.h.(d2-d1)
F=0,06.0,1.(10000-3000)=42(N)
công để nhấn chìm khối gỗ xuống ngang mặt nước là
A1=\(\dfrac{1}{2}F.h_n=\dfrac{1}{2}.42.0,07=1,47\left(J\right)\)
công để nhắn chìm khối gỗ xuống đáy hồ là
A2=F.(H-h)=42.(0,53-0,1)=18,06(J)
công cần thực hiện là
A=A1+A2=1,47+18,06=19,53(J)