Một khối gỗ hình hộp chữ nhật không thấm nước ,tiết diên đáy là S=100cm2, cao h=8cm được thả nổi trong một bể nước sâu H= 1,2m sao cho khối gỗ nổi thẳng đứng.
Cho trọng lượng riêng của gỗ là dg=3/4d0
A,tính chiều cao phần gỗ nhô khỏi mặt nước.
B, Tính công cần thực hiện để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy bể. Bỏ qua sự thay đổi mực nước trong bể.
Thể tích khối gỗ: $V=S.h=......m^3$
H=1,2m=120cm
Do khối gỗ cân bằng trong nước nên ta có:
$P=F_a \\ \to S.h.d_g=S.h'.d_0 \\ \to \frac{3}{4}h=h' \\ \to h'=...cm$
với $h'$ là chiều cao phần gỗ chìm trong nước
a.Khi đó chiều cao phần gỗ nổi trên mặt nước là:
$h_1=h-h'=...cm$
b.-Lực tác dụng vào khối gỗ để khối gỗ chìm hoàn toàn trong nước là $F$
Khi đó khối gỗ cân bằng, ta có:
$P+F=F_A \\ \to F=F_A-P=d_0.S.h-d_g.S.h=\frac{1}{4}S.h=....N$
Khi bắt đầu nhấn cho đến khi khối gỗ nằm hoàn toàn trong nước thì lúc tác động biến thiên từ 0N đến F
Do đó công thực hiện để khối gỗ nằm hoàn toàn trong nước ( 1 đầu khối gỗ chạm mặt nước, 1 đầu khối gỗ nằm trọn trong nước )
$A_1=\frac{1}{2}.(0+F).h=....J$
Lực tác dụng vào khối gỗ từ lúc chìm hoàn toàn đến khi khối gỗ chạm đáy biến thiên từ F đến $F_A$
Công thực hiện khi đó là:
$A_2=\frac{1}{2}.(F+F_A).(H-h)=....J$
Do vậy, công cần thực hiện để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy bể là:
$A=A_1+A_2=....J$
