Краткая запись:
- Масса бруса (mбруса): 108 кг
- Масса груза (mгруза): 70 кг
- Плотность дерева (\( \rho_{дерева} \)): 600 кг/м³
- Найти: Сможет ли удержать?
Краткое пояснение: Чтобы определить, сможет ли брус удержать груз, нужно рассчитать максимальную выталкивающую силу, которую может создать брус, и сравнить ее с общей силой тяжести (брус + груз).
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Вычисляем объем деревянного бруса (Vбруса), используя его массу и плотность.
\( V_{бруса} = \frac{m_{бруса}}{\rho_{дерева}} \)
\( V_{бруса} = \frac{108 \text{ кг}}{600 \text{ кг/м}^3} = 0.18 \text{ м}^3 \). - Шаг 2: Максимальная выталкивающая сила (FA_max) действует, когда брус полностью погружен в воду. Используем плотность воды \( \rho_{воды} = 1000 \text{ кг/м}^3 \) и \( g = 9.8 \text{ Н/кг} \).
\( F_{A_{max}} = \rho_{воды} imes g imes V_{бруса} \)
\( F_{A_{max}} = 1000 \text{ кг/м}^3 imes 9.8 \text{ Н/кг} imes 0.18 \text{ м}^3 = 1764 \text{ Н} \). - Шаг 3: Вычисляем общую силу тяжести (Fобщ) бруса и груза.
Общая масса \( m_{общ} = m_{бруса} + m_{груза} = 108 \text{ кг} + 70 \text{ кг} = 178 \text{ кг} \).
\( F_{общ} = m_{общ} imes g \)
\( F_{общ} = 178 \text{ кг} imes 9.8 \text{ Н/кг} = 1744.4 \text{ Н} \). - Шаг 4: Сравниваем максимальную выталкивающую силу с общей силой тяжести.
\( F_{A_{max}} = 1764 \text{ Н} \)
\( F_{общ} = 1744.4 \text{ Н} \). - Шаг 5: Так как максимальная выталкивающая сила (1764 Н) больше общей силы тяжести (1744.4 Н), брус сможет удержать груз.
Ответ: Да, сможет.