В ведро с водой погрузили кубик из материала плотностью р = 2 г/см3 и объёмом V= 1 дм3 так, что его верхняя грань горизонтальна и находится на глубине h = 10 см (рис. 55). Ответьте на вопросы и выполните задания.
а) Какие силы будут действовать на кубик сразу после того, как его перестанут удерживать?
б) Определите модуль и направление действующей на кубик силы тяжести (изобразите её на рисунке).
в) Действуют ли на кубик силы гидростатического давления (да, нет)? Если действуют, изобразите их на рисунке.
г) Определите модуль и направление силы гидростатического давления, действующей на верхнюю грань кубика.
Изобразите её на рисунке.
д) Определите модуль и направление силы гидростатического давления, действующей на нижнюю грань кубика.
Изобразите её на рисунке.
е) Чему равна сумма сил гидростатического давления, действующих на боковые грани кубика?
ж) Чему равен модуль суммы сил гидростатического давления, действующих на все грани кубика? Воспользуйтесь результатами, полученными в пунктах г — е.
з) Рассчитайте модуль силы Архимеда, действующей на кубик, по формуле F = р • g • V.
Сравните полученный результат с результатом пункта ж.
и) Определите модуль и направление суммы всех сил, действующих на кубик, в мо мент его отпускания.
к) В каком направлении начнёт двигаться кубик после отпускания (вверх или вниз)? Запишите, будет ли кубик всплывать или тонуть.
л) Изменится ли ответ на вопрос пункта к, если плотность материала куб равна: 0,7 г/см3; 1 г/см3; 4 г/см3?
Если р = 0,7 г/см3, то
Если р = 1 г/см3, то
Если р = 4 г/см3, то
м) Изменится ли ответ на вопрос пункта k, если кубик будет изготовлен: из берёзы, из свинца?