Задача по механике, МКТ и термодинамике №12

Просмотров 5 Комментарии 0

В сосуде (см. рисунок) находится система тел, состоящая из блока с перекинутой через него нитью, к концам которой привязаны тело объёмом $V$ и пружина жёсткостью $k$ . Нижний конец пружины прикреплён ко дну сосуда. Как изменится сила натяжения нити, действующая на пружину, если эту систему целиком погрузить в жидкость плотностью $ρ$ ? (Считать, что трение в оси блока отсутствует.)

Выберем инерциальную систему отсчета, связанную с Землёй. С помощью второго закона Ньютона выразим силу натяжения нити $T1$ до погружения системы в жидкость:

mg − T1 = 0 (1)

То же – для случая, когда система погружена в жидкость, с учетом силы Архимеда:

mg − T2− ρVg = 0 (2)

Теперь с помощью уравнений (1)–(2) можно найти изменение силы натяжения нити: $ΔT = T2− T1 = −ρV g$ .