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.
a)
vì gỗ nổi cân bằng trên mặt nước nên ta có:
P = FA
=> dg.Sg.hg = dn.Sg.hchìm
<=> dg = \(\dfrac{d_n.h_{go}.S_{go}}{h_{chim}}\)
<=> dg = 2000 (N/m3)
b)
+) giai đoạn 1: khi bắt đầu đặt lực ấn cho đến lúc mặt trên của gỗ vừa ngập ngang mặt nước.
Lực trung bình là ;
\(F_{tb}=\dfrac{F_{max}+F_{min}}{2}=\dfrac{\left(F_{A_{max}}-P\right)+F_{min}}{2}\)
\(\Leftrightarrow F_{tb}=\dfrac{48+0}{2}=24\left(N\right)\)
ta phải nhấn gõ đi xuống 1 quãng đường s = hg - hc = 0,1 - 0,03 = 0,07 (m)
công là A = Ftb.s = 24.0,07 = 1,68 (J)
+) giai đoạn 2: dùng 1 lực không đôi để nhấn gỗ xuống đáy hồ:
lực F k đổi và bằng Fmax = 48 (N)
quãng đường nhấn gỗ là: s' = 0,53 - 0,1 = 0,43 (m)
A' = Fmax.s' = 48.0,43 = 20,64 (J)
vậy tổng công cần thực hiện là: A + A' = 1,68 + 20,64 = 22,32 (J)
