Przedmiot o masie 1kg połączono za pomocą dwóch kawałków sznurka z siłomierzem i styropianową kulką. Następnie przedmiot wraz z siłomierzem umieszczono w wodzie (patrz rysunek). Po ustaniu drgań stwierdzono, że siłomierz wskazuje 8 N. Oblicz gęstość materiału, z którego wykonano przedmiot, pomijając wpływ sznurka. Przyjmij gęstość wody 103 mkg3 .
Dlaczego siła wyporu jest równa różnicy siły ciężkość i siły silomierza? Czy nie jest tak ze siła wyporu działa w górę a sila ciężkości i silomierz w dół
Nie rozumiem skąd Fg=10N
Fg (czy też raczej według naszych oznaczeń Fc) to po prostu siła ciężkości tego przedmiotu, czyli m*g. wiemy, że przedmiot ma masę 1 kg, więc przyjmując g = 10 m/s^2 dostajemy Fc = 10 N :)
A dlaczego w kolejnym podpunkcie silomierz może wskazywać różne wartości między boją a silomierzem i przedmiotem a silomierzem? Myślałam ze 3 zasada dynamiki tego zabrania
Zauważmy, że na siłomierz działają tutaj cztery siły i jeśli ma on pozostawać w spoczynku, to muszą się one równoważyć. Są to siły naciągu nici (jedna działa w górę, druga w dół - gdybyśmy mieli tylko te siły, to w istocie musiałyby się one równoważyć), siła ciężkości siłomierza i siła wyporu działająca na siłomierz w górę. I teraz wszystko zależy od tego jaka jest gęstość siłomierza. Jeśli jest dokładnie taka sama jak wody, to jego siła ciężkości i siła wyporu są takie same co do wartości, a zatem rozpatrywane siły naciągu też są takie same. Jeśli jednak siłomierz będzie miał gęstość mniejszą od gęstości wody, to działająca na niego siła wyporu będzie większa niż jego siła cięzkości. Aby to skompensować, siła naciągu działająca na niego w dół będzie musiałą być większa niż siła naciągu działająca na niego w górę - i o tę sytuację własnie pytają w tym drugim podpunkcie. Jeśli zaś gęstość siłomierza będzie większa niż gęstość wody, to siłą ciężkości jest większa niż siła wyporu i naciąg w górę musi być wtedy większy niż naciąg w dół.
Chodzi tutaj o siły działające na zanurzony przedmiot (czyli na rysunku to jest ten prostokąt), a nie kulkę. Siła wyporu działa na niego w górę, siła pochodząca od siłomierza również działa na niego w górę (analogicznie jak naciąg linki), a siła ciężkości w dół. Zatem Fw + Fs = Fc, a stąd Fw = Fc - Fs.