Вопрос по физке

Question

Древесина площадью поперечного сечения S=1м и высотой H=0, 4м плавает на воде. Какую работу нужно совершить, чтобы полностью погрузить древесину в воду? Примите плотность древесины равной 500 кг/м

Answer 1

В задаче подразумевается широкое море с водой, а не узкий сосуд. Это архиважно. Для случая сосуда тебе бы не хватило данных.

Можно без усреднения силы решить, оно заменяет интеграл от линейной функции у тебя. Либо ты усредняешь силу и неформально знакомишься с интегралом (и решение задачи превращаешь в такое неформальное знакомство с интегралом) , либо решаешь сразу через изменение потенциальной энергии системы, забив на знакомство с интегралом.

Через потенциальную энергию так решать:
С 30-сантиметровой глубины поднимаем за центр тяжести на поверхность кусок воды объемом 0. 2 кубометра и массой 2 центнера, а саму деревяшку массой в принципиально те же 2 центнера опускаем на 20 см.
Итого, работа наша равна работе по подъему 2 центнеров на 10 см, или 20 кг на метр.
Делим ответ на 20 кг*м, получаем g = 9. 8 Н/кг.

Однако, задачу правильне сначала в общем виде решить, проанализировать в полученной формуле все величины на предмет размернгсти и предельных случаев, а потом чиселки подставить.

Answer 2

По формуле условия плавания F (тяжести) = F (Архимеда) легко видно, тело плавает, погрузившись в воду ровно наполовину, т. е. на глубину 0, 2 м.
Значит, чтобы утопить полностью надо погрузить на глубину h=0, 2 м.
На этой глубине F = g