Задача C7. Шарик из материала, плотность которого в n раз меньше плотности воды, падает в воду с высоты Н. На какую максимальную глубину h погрузится шарик?

Задача C7. Шарик из материала, плотность которого в n раз меньше плотности воды, падает в воду с высоты Н. На какую максимальную глубину h погрузится шарик?

Обозначим m массу шарика, А — работу архимедовой выталкивающей силы, — выталкивающую силу, — плотность воды, — плотность шарика, V — объем шарика, g — ускорение свободного падения.

Решение:

Потенциальная энергия шарика на высоте относительно нижней точки погружения равна по модулю работе архимедовой выталкивающей силы

Выразим массу шарика через его плотность и объем V:

Теперь запишем формулу выталкивающей силы:

Подставим правые части равенств (2) и (3) в формулу (1):

Отсюда

По условию задачи , откуда .

С учетом этого

Ответ: .

Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:

Задачи по физике с решением

Возможно вам будут полезны эти задачи:

Задача С5. Через невесомый блок перекинута нить, к концам которой прикреплены грузы кг. К грузу массой подвесили на нити груз массой кг (рис. 129). Найти силу натяжения нити между грузами.

Задача С6. На дне ящика находится шар, удерживаемый нитью в равновесии (рис. 130). На какой максимальный угол можно отклонить ящик от горизонтальной поверхности, чтобы шар остался в равновесии, если коэффициент трения шара о дно ящика равен 0,5? Весом нити пренебречь.

Задача С8. Два одинаковых бруска массами по 20 г каждый соединены упругой вертикальной пружиной с жесткостью 300 Н/м (рис. 131, а). Нажатием на верхний брусок пружину сжали так, что ее деформация стала 5 см (рис. 140, б). Какова будет скорость центра масс этой системы тел в момент отрыва нижнего бруска от стола? Сопротивление не учитывать.

Задача С9. Брусок массой М лежит на горизонтальном столе. Его пробивает пуля, летевшая параллельно поверхности стола со скоростью v. Пробив брусок, пуля вылетает в том же направлении с вдвое меньшей скоростью. При этом брусок передвигается по столу на расстояние S. Чему равен коэффициент трения бруска о поверхность стола?