В глубоком цилиндрическом сосуде с водой площадью 200 см^2 плавает в вертикальном положении цилиндр высотой 20 см и площадью основания 100 см^2, сделанный из материала плотностью 500 кг/м^3. Какую работу (в мДж) надо совершить, чтобы полностью погрузить цилиндр в воду, если вначале поверхность воды была на 2 см ниже верхнего края сосуда? g = 10 м/с^2. (Ответ: 460)

1)

Объем цилиндрика:

V₁=S₁*H₁ = 100*10⁻⁴*0,20=0,0020 м³

Масса цилиндрика:

m₁ = ρ₁*V₁ = 500*0,0020 = 1 кг

Сила тяжести цилиндрика:

F₁ = m₁*g = 1*10 = 10 Н

2)

Объем вытесненной воды после погружения цилиндрика:

V₂ = S₂*H₂ = 200*10⁻⁴*0,02 = 0,0004 м³

Высота подводной части:

h₁ = V₂/S₁ = 0,0004/100*10⁻⁴ = 0,04 м = 4 см

Значит, высота надводной части:

h₂ = 20-4 = 16 см

Объем надводной части:

V=100*10⁻⁴*0,16 = 0,0016 м³

Сила Архимеда, при полном погружении цилиндрика:

F₂ = ρ₂*g*V₁ = 1000*10*0,0016 = 16 Н

3)

Работа:

A = (F₂-F₁) * h₂ = (16-10) * 0,16 = 960 мДж

(Проверь данные, особенно высоту цилиндрика ...)